사이클 타임 선도 작성법 — 동작을 시간순으로 나열하고, 어디를 줄이면 효과가 있는지 찾는다

마지막 수정: 2026-09-24 ／ 분류: 기계·제어 설계, 사이클 타임

사이클 타임 선도는 1 사이클의 동작을 시간축 위에 나열하고 어디를 줄이면 효과가 있는지 찾는 그림입니다. 견적 단계에서 요구 택트에 들어가는지 확인하고 싶은 기계 설계자와 제어 설계자를 위해 썼습니다.

요구 택트 5.5초인 장치에서 이재 유닛의 1 사이클이 6.0초가 되었습니다. 가장 긴 동작은 컨베이어 이송 2.0초이지만, 컨베이어를 빠르게 해도 1 사이클은 줄지 않습니다. 어느 동작을 줄이면 효과가 있는지는 동작을 시간축 위에 나열하고 대기를 화살표로 이어야 비로소 보입니다. 신호의 ON / OFF를 나열하는 타이밍 차트 작성법와는 다른 그림이며, 모눈종이나 Excel로 그립니다.

이재 유닛의 사이클 타임 선도. 행은 위에서부터 Z 하강 (취출 측) 0.5초 (자료의 값 0.4초와 조임분 0.1초), 척 닫힘 0.3초, Z 상승 (취출 측) 0.5초, X 이동 0.9초, Z 하강 (지그 측) 0.5초, 척 열림 0.3초, Z 상승 (지그 측) 0.5초, X 복귀 0.9초, 컨베이어 이송 2.0초, 다음 사이클의 시점. 각 동작은 기다리는 동작의 끝에서 0.2초를 두고 시작한다. 컨베이어 이송은 Z 상승 (취출 측) 뒤에 시작해 3.9초에 끝난다. 다음 사이클의 시점은 X 복귀와 컨베이어 이송 둘 다 기다려 6.0초. 이재 유닛의 8개 동작이 검정, 컨베이어 이송이 빗금. 요구 택트 5.5초의 파선을 넘고 있다. — 컨베이어 정위치의 워크를 Z로 잡아 X로 지그에 옮기는 이재 유닛의 1 사이클. 각 동작은 기다리는 동작의 끝에서 확인 간격 0.2초를 두고 시작합니다. 행의 보충은 동작 시간과 완료를 무엇으로 확인하는가. 검정은 대기로 이어진 가장 긴 경로 (1 사이클을 정하는 경로). 빗금의 컨베이어 이송은 1.9초 늦어져도 1 사이클은 변하지 않습니다. 스마트폰에서는 그림을 옆으로 스크롤하거나 눌러서 엽니다.

1. 그리기 전에 요구 택트의 의미·시점과 종점·행의 단위를 정한다

요구 택트가 매회의 상한인가, 평균인가 요구 택트가 매회의 상한인지 평균인지에 따라 같은 선도가 합격도 불합격도 됩니다. 팔레타이징처럼 놓는 위치에 따라 동작이 바뀌는 장치는 1개마다 1 사이클의 길이가 다르기 때문입니다. 어느 쪽을 약속할지는 사양서를 쓴 사람과 정합니다 (예의 그림은 매회의 상한).
1 사이클의 시점과 종점 시점과 종점의 상태를 선도 위에 적습니다. 입회 검사에서 사이클 타임을 잴 때도 같은 시점과 종점으로 재기 때문입니다. 예의 그림은 "Z 상승단·X 취출 측·워크 정위치"에서 다음에 그 상태로 돌아올 때까지입니다.
행은 동작 하나씩 실린더의 전진과 후퇴, 척의 닫힘과 열림, 축의 이동 목적지마다 1행으로 합니다. 행의 보충에 동작 시간과 완료를 무엇으로 확인하는지 (상승단 센서·위치결정 완료)를 씁니다. 같은 Z 상승이라도 취출 측과 지그 측은 기다리는 상대가 다르므로 별도의 행입니다.

2. 동작 시간은 자료의 값에 조임분과 정정을 더해 견적한다

에어 실린더 — 막대 길이는 자료의 전체 스트로크 시간에 스피드 컨트롤러로 조이는 분을 더한 값으로 합니다. 자료의 전체 스트로크 시간은 정해진 압력·짧은 배관·니들 완전 개방이라는 빠르게 나오는 조건의 값이기 때문입니다. 행의 보충에는 "0.4 s ＋ 조임 0.1 s"처럼 나누어 쓰고, 시운전에서 재면 잰 값으로 다시 그립니다.
서보·전동 축 — 사다리꼴 동작이라면 시간은 이동량 L ÷ 최고 속도 v ＋ t_a (가감속 시간)입니다. 300 mm를 500 mm/s·t_a 0.2초로 움직이면 0.8초이고, 여기에 위치결정 완료까지의 정정을 더합니다. 이동량이 v × t_a보다 짧으면 최고 속도에 이르지 못하고, 시간은 2√(L × t_a ÷ v)입니다.
로봇 — 카탈로그의 표준 사이클 타임은 가장 빠른 조건의 값입니다. 정해진 가반 질량과 경로를, 완전히 멈추기를 기다리지 않는 조위치결정으로 왕복해 잰 것입니다. 구간별 시간은 시뮬레이터에 워크 질량을 넣어 구하고, 핸드 개폐와 주고받기 대기를 더합니다.
확인 간격 — 앞 동작의 완료부터 다음 동작의 시작까지의 간격으로, 0.2~0.5초로 뭉뚱그려지기 쉬운 시간입니다. 센서 반응·PLC 스캔·출력 지연은 합쳐도 수십 밀리초입니다. 나머지는 편차에 대한 여유와 진공 상승처럼 일부러 넣는 대기이므로, 이유를 쓸 수 없는 만큼 깎습니다.

3. 시작은 "기다리는 동작의 끝 ＋ 확인 간격"으로 하고 화살표로 잇는다

각 동작의 시작은 "기다리는 동작의 끝 ＋ 확인 간격"이고, 거기로 긋는 것이 대기 화살표입니다. 두 동작이 갖춰지기를 기다릴 때는 화살표를 2개 긋고, 늦은 쪽의 끝부터 셉니다. 예의 그림의 "다음 사이클의 시점"은 X 복귀와 컨베이어 이송 둘 다 기다립니다. 이 행을 더해 두면 1 사이클의 길이를 그 행의 시작으로 읽을 수 있습니다.

스트로크 도중에 다음 동작을 시작한다면 도중을 검출하는 센서를 행의 보충에 쓰고, 화살표는 동작의 도중에서 긋습니다. 도중부터 움직여도 되는 위치인지는 기계 설계와 상의할 일입니다. 다음으로 넘어가는 조건은 시간이 아니라 센서입니다. 타이머만으로 넘어가면 워크가 걸렸을 때 앞 동작이 끝나지 않은 채 다음이 움직입니다.

4. 줄일 후보는 가장 긴 경로 안에만 있다

1 사이클의 길이는 대기 화살표로 이어진 경로 중 가장 긴 경로로 정해집니다. 예의 그림에서는 이재 유닛의 8개 동작 경로 (검정)가 6.0초입니다. 컨베이어 이송은 3.9초에 끝나므로 빠른 것으로 바꿔도 1 사이클은 줄지 않습니다. 줄일 후보는 검은 경로 안에만 있습니다.

X의 2회 이동을 0.2초씩 줄인다 — 최고 속도를 750 mm/s로 올리고 정정을 더해 0.7초. 가속도도 1.5배가 되므로 모터 선정을 다시 확인합니다. 1 사이클은 5.6초로, 아직 0.1초 부족합니다
X 복귀를 Z 상승 (지그 측)의 도중에 시작한다 — X 복귀는 4.6초에 시작되고 1 사이클은 5.7초. Z가 올라가기 시작해 0.2초에 척이 지그보다 위로 나온다고 보고, 그곳을 중간 센서로 봅니다
둘 다 적용하면 5.3초가 되어 요구 택트에 들어갑니다

줄였으면 선도를 다시 그려 가장 긴 경로를 다시 확인합니다. 예에서는 5.3초까지 줄여도 검은 경로는 변하지 않지만, 컨베이어 이송의 여유는 1.9초에서 1.2초로 줄어듭니다. 컨베이어 이송이 3.2초를 넘으면 그쪽이 가장 긴 경로입니다. 실린더끼리의 동작을 겹칠 때는 공기 압력이 떨어져 전부 조금 느려지므로 공급이 충분한지도 봐 둡니다.

5. 견적이 굳어질 때까지는 Excel 수식으로 그린다

견적이 굳어질 때까지는 Excel로 그리고, 모눈종이는 회의에서 손으로 덧그릴 때 씁니다. 모눈종이는 동작 시간을 하나 고치면 뒤를 전부 다시 그려야 하기 때문입니다. Excel에서는 대기 화살표를 긋지 않고 B열의 기다리는 동작과 시작 수식으로 잇고, 막대는 조건부 서식으로 칠합니다. 도형 화살표는 동작 시간을 고치면 따라오지 않기 때문입니다.

표의 형태를 정한다 A~D열에 동작·기다리는 동작 (이름으로)·동작 시간·확인 간격을 둡니다. E~G열은 시작·종료·가장 긴 경로 표시이고, H열부터 오른쪽이 0.1초 단위 눈금입니다 (열 너비 1~1.5). 3행부터 동작을 나열하고, 마지막에 길이 0인 "다음 사이클의 시점" 행을 둡니다 (예에서는 12행).

눈금과 시작·종료 수식을 넣는다 H1의 수식을 BZ1(7.0초)까지 오른쪽으로 복사합니다. 시작과 종료는 아래 수식을 쓰며, 두 동작을 기다리는 행은 MAX, 스트로크 도중에 시작하는 행은 센서까지의 초를 더합니다. ROUND로 반올림하는 것은 0.1을 더할 때의 오차로 띠가 한 열 어긋나기 때문입니다.

셀	수식	의미
H1	`=(COLUMN()-COLUMN($H$1))/10`	눈금(0, 0.1, 0.2…)
E3	0	첫 동작의 시작
F3	`=ROUND(E3+C3,1)`	종료 = 시작 + 동작 시간(아래 행으로 복사)
E4	`=ROUND(F3+D4,1)`	시작 = 기다리는 동작의 끝 + 확인 간격
E11	`=ROUND(F5+D11,1)`	컨베이어 이송은 Z 상승(취출 측)을 기다린다
E12	`=ROUND(MAX(F10,F11)+D12,1)`	다음 사이클의 기점. 두 동작을 기다린다. 이 값이 1 사이클의 길이
E10	`=ROUND(E9+0.2+D10,1)`	X 복귀를 Z 상승(지그 측) 도중(0.2초)부터 시작할 때

띠와 요구 택트를 조건부 서식으로 칠한다 H3:BZ12를 선택하고 조건부 서식에 아래 3개의 규칙을 만듭니다. 요구 택트는 표 아래의 C14에 쓰며, 값을 바꾸면 테두리도 따라 움직입니다. 색이 칠해지지 않으면 [규칙 관리]의 적용 대상을, 인쇄에서는 눈금선을 확인합니다(Excel로 타이밍 차트 만들기).

규칙	수식
진한 채우기(가장 긴 경로)	`=AND(H$1>=$E3,H$1<$F3,$G3="●")`
연한 채우기	`=AND(H$1>=$E3,H$1<$F3,$G3<>"●")`
요구 택트 왼쪽의 테두리(C14에 5.5)	`=H$1=ROUND($C$14,1)`

가장 긴 경로를 거슬러 간다 다음 사이클의 시점 행부터 거꾸로 거슬러 가며, 거친 행의 G열에 ●를 넣습니다. 거슬러 가는 것은 시작을 정한 상대 (MAX로 선택된 쪽)이며, 막대가 진해져 줄일 후보가 한눈에 보입니다. 막대 셀을 손으로 칠해도 조건부 서식의 색이 위에 나오므로 변하지 않습니다.

6. 여유의 뒤섞임·첫 사이클·유닛 간 대기에서 걸려 넘어진다

안전을 고려한 넉넉한 값을 이유 없이 동작 시간에 섞는다 — 여유는 행의 보충에 이유와 함께 씁니다. 섞으면 어디를 줄이면 좋을지도, 시운전에서 잰 값과 어디가 다른지도 보이지 않습니다. 택트에 들어가지 않을 때도 이유 있는 여유는 깎지 않고 속도·기기·동작의 겹치기를 재검토합니다
정상 사이클만 그리고 첫 사이클을 그리지 않는다 — 첫 사이클은 별도의 선도로 그립니다. 기동 직후는 앞 워크가 없어 대기가 없거나, 원점에서의 이동이 더해지기 때문입니다. 기동부터 첫 워크가 나올 때까지의 초는 고객이 신경 쓰므로, 검수의 1 사이클과는 나누어 사양에 씁니다
유닛마다 요구 택트를 통째로 쓸 수 있다고 생각한다 — 대기 화살표는 유닛을 넘어 긋습니다. 다른 유닛의 대피를 기다리는 시간이 보이지 않아, 이어서 그리면 택트를 넘기기 때문입니다. 유닛을 나누어 생각할 때도 마찬가지입니다

7. 선도 위의 요구 택트와 시점·종점이 검수 조건이 된다

선도 위에 요구 택트와 매회의 상한인지 평균인지, 시점과 종점의 상태를 적어 둡니다. 입회 검사에서 재는 것은 워크를 끊기지 않게 흘리고 앞뒤 장치를 기다리지 않는 상태에서의 연속 몇 사이클입니다. 겨울 아침 첫 1 사이클째는 그리스가 굳어 느려지기 쉽습니다. 매회의 상한을 약속한다면 이 한 번을 검수에 포함할지도 먼저 정해 둡니다.

선도의 행과 대기 화살표는 동작 PLC 제어 플로차트 작성법의 공정과 다음으로 넘어가는 조건입니다. 상대 장치나 로봇과의 신호 주고받기는 Timing Chart Editor로 신호의 순서로 그립니다.

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