동시공학(Concurrent Engineering)

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동시공학(Concurrent Engineering)

 

 C.E(Concurrent Engineering)를 조사하면서 가장 인상깊게 다가왔던 문구는 ‘첫단추를 잘 끼워야 성공한다’라는 지극히 평범하면서도 함축적인 기본원리였다.

 이는, 동시공학(C.E)의 전체적인 성격을 함축적으로 표현한 문장으로, 생산공정에서의 가장 최초의 단계인 제품설계단계에서부터, 제품완료 후 파생될 문제점․생산량등을 사전에 파악하여 중간수정없이 최단기간내에 제품생산을 완료해나감을 가능하게 하는 동시공학의 특성을 의미한다 본 보고서에서는 동시공학의 개요․역사에서 시작하여, 전통적방법과 동시공학과의 차이점의 이해, 동시공학의 성공요소에 대하여 알아보도록 하겠다.

 

1. 동시공학의 개요

 C.E(Concurrent engineering)라는 단어의 어원은 1980년대 초 미 국방성의 연구에서 발단한다고 전해지고 있지만, 본격적인 논의는 1980년대 중반, 미국제조업의 경쟁력 확보를 위한 일본기업에 대한 연구에서 얻어진 결과로 시작되었으며 그 개요는 ‘짧은기간내에 고부가가치의 상품을 개발한다’라는 것이다. 이러한 동시공학의 정의에 대해서는 많은 전문가들의 정의가 있으나 Dean과 Unal은 다음과 같이 정의하고 있다.

 

"동시공학은 설계상의 문제를 규명하고 해결하기 위하여 적시에 적합한 사람을 개입시키는 것이다. 동시공학에서는 조립, 원가, 고객 만족, 유지보수의 편리성, 관리의 편리성, 생산 가능성, 조작의 편리성, 성능, 품질, 위험성, 안전성, 계획, 사회적인 적합성 및 그 외에 제품과 관련된 모든 특성을 설계하기 위한 것이다."

 

 다시 말하면 동시공학은 제조업체의 전 분야 즉 - 영업, 마케팅, 설계, 구매, 생산, 품질관리등 모든 부문의 사람들이 함께 일해나갈 수 있도록 해주는 통합된 환경을 말한다.

제품이 설계되고 생산되는 과정에서 발생하는 비용과 결정되는 비용에 대한 일반적인 자료들을 보면, 초기설계 상세설계 단계를 거치고 나면 그 때까지 제품의 수명기간 중에 투입되는 총 비용의 30%정도를 지출하게 되지만, 이 때 이미 총 비용의 80%가 결정된다는 것이다. 즉 제조업의 성패는 끝까지 가보지 않아도 초반전에 이미 승패가 결정되어 버린다는 말이다.

 예를 들어, 세탁기 신제품을 개발하여 시장에 판매하려고 하는 가전업체가 있다고 하자. 신제품 세탁기가 시장에서 인기를 끌고 많은 수익을 올리면서 성공을 거둘 것인가, 아니면 쓸쓸히 사라져 버릴 것인가는 그 세탁기의 설계가 끝났을 때, 생산도 되기 훨씬 전 상태에, 이미 결정되어 버린다.

 따라서 제품 수명 주기 전체의 경쟁력에 결정적인 역할을 하는 제품 설계 초기 단계에 영업, 마케팅, 설계, 구매, 생산, 품질관리등 모든 부문의 사람들이 함께 일해나갈 수 있도록 해주는 것이 동시공학의 개요라 하겠다.

 

2. 동시공학방법과 전통적방법의 차이

 전통적 방법에서는 제품설계이후단계에서 제품생산에 소요되는 모든 비용을 산출할 수 있었고, 그 다음 단계에 이르러서야 비로소 판매가격이 결정될 수 있었다. 이는 기술적 능력의

 

부족으로 인한 한쪽 방향으로만의 접근에 기인한 것으로 이 전통적방법으로는 아래의 [그림]에서 보는바와 같이 제품설계, 제조설계의 중간단계의 ‘벽’의 존재로 인한 비효율성과 비용낭비적 위험의 문제점이 있었다. 대조적으로, 동시공학에서는 기존의 전통적방법보다 우수한 품질을 가지고, 시간과 비용을 절감하여 적시적인 상품출하를 가능하게하는 기법이라는 점에서 비교되는 장점이 있다. 이에는 ‘목표비용설정’과 ‘제품설계 변형 및 재설계방지’라는 두 가지 효과를 들 수 있겠는데, 우선 ‘목표비용설정’이라는 것은 아래의 [그림]과 같이 제품설계이전에 목표비용(Target Cost)을 설정하는 것으로 전통적방법의 경우 제조설계 단계에 이르러서야 가능한 것이었다. 그러나 동시공학에서는 각 단계에 대한 구분을 최소화하고 동시에 수행함으로서, 이후의 모든 것을 고려하고 추정할 수 있으므로 비용을 견적(Estimated Cost)할 수 있다. 이것은 소비자의 욕구와 그에 알맞은 가격을 절충하여 설계할 수 있다는 장점이 있다.

 다음으로 ‘제품설계 변형 및 재설계방지’에 대한 내용으로는 제품설계시 제품설계팀과 분야 별 전문가들이 참여하여 제품의 프로토타입(Prototype)시험과 제조시뮬레이션을 통해 제조설계 이전의 철저한 준비를 거쳐, 전통적방법에 의거했을 때 흔히 발생하는 제조설계단계에서의 제품의 변형이나 재설계를 방지하며, 이로 인하여 제품이 출하되기까지의 시간을 단축할 수 있어 제품수명주기(PLC)가 짧아져가고 있는 현대 및 미래산업에서의 경쟁력 확보를 가능하게 한다는 것이다.

 

[그림]

 

3. 동시공학의 성공요소

 동시공학의 요구에 맞추어 개발단계를 가능한 한 평행하게 일을 할 수 있도록 만들기 위해서는 전산화시스템이 필요하게 되고, 그 중에서도 CAD/CAM의 도움은 전체 개발절차를 통하여 아주 중요한 일들을 수행하게 된다. 앞서 전제한 각 단계에서의 업무를 자세히 분석해보면, 가장 중요하고 전체단계(공정)에 걸쳐 만들어지고, 다듬어 지는 것이 새롭게 만들 상품의 외형형상(Surface)에 있음을 알 수 있다.

 또한 이러한 외형형상은 디자인 단계에서 만들어지고, 이 자료가 뒷 단계인 완제품설계, 금형설계, 프로토타입 제작에 동시에 전달되어 동시공학을 이룰 수 있음을 알 수 있다.

 이러한 동시공학은 여러 분야로 광범위하게 확산되어가고 있으며 미래의 제조업에서 동시공학을 빼놓고는 생각할 수 없는 단계에까지 오게되었다.

 이러한 동시공학의 수행에 있어서는 무엇보다도 중요한 전제조건은 명확한 목적과 임무설정, 경영자들의 적극적 참여, 각 분야간 의사소통능력 강화, 동시공학 수행능력 강화를 위한 훈련 및 교육, 더욱 더 정확하고 적합한 도구들의 개발이라 하겠다. 그리하여 동시공학을 성공적으로 수행 할 수 있는 요소들을 분류해보자면 첫째, 디자인 단계에서의 외형형상(Surface) 자료 생성 둘째, 신속한 자료이송 셋째, 개발의 전 단계에서 일관된 외관형상유지 넷째, 빠른 피드백을 들 수 있겠다. 이러한 네 가지 요소들은 현재 및 미래에 대한 동시공학에서의 기본 발전지침들을 제공해주는데 의의가 있다할 것이다.

 

[참고문헌 및 사이트]

서울경제신문(2002.8.12),『병렬작업기술』

인터넷사이트(http://jinsoolee.pe.kr/favorites/ie/ce.html),『첫단추를 잘 끼워야 한다』

태산솔루션스(http://tsol.co.kr/tech_solution.html),『CE(Concurrent Engineering)』

경희대학교 산업공학과(http://163.180.125.201/ie/user/ie_term_info2.asp#index3),『CE(Concurrent Engineering)』

성우시스템(http://www.cpdm.co.kr/pdm_materials/index2_2.htm),『동시공학』

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