[스크랩] 품질계획과 동시공학

품질계획과 동시공학 

 

 품질계획방법론에 입각한 품질관리도구를 통하여 이루어지는 제조부분과 설계부분과의 의사소통은 최근 제품개발에서의 또 다른 중요한 추세인 동시공학(concurrent engineering (CE))을 수행할 수 있는 강력한 지원 수단이 될 수 있다. 품질에 대한 개념과 함께 모든 기업은 그들 고유의 동시공학 개념을 정립하고 있을 것이다.

 

동시공학협회(The Society of Concurrent Engineering (SOCE))는 동시공학을 "제품 및 그 제조공정을 포함한 관련공정에 대하여 동시적이고 통합적인 설계를 위한 체계적인 접근방법”으로 단순하게 정의하고 있는데, 이러한 동시공학은 전반적인 제품개발 진행과정 상에서 제품설계 및 공정개발을 책임지는 조직 및 인원간의 상호 정보교환과 밀접한 관계가 있다.

이와 같이 품질의 핵심관점을 제조측면에서 개발 및 설계측면으로 전환시키고자 하는 자동차산업의 요구때문에 많은 협력업체 들은 동시공학 기법을 도입하도록 추가적인 압력을 받아오고 있다. 게다가 오늘날 경쟁이 격화되고 있는 시장에서 생존하기 위해서는 제품개발주기를 단축하는 것이 요구되고 있는데, 이는 결국 개발과정 초기에 문제들을 검출하여 사전에 처리해야 한다는 것을 의미한다. 이러한 고객 요구사항을 충족하기 위해서는 설계엔지니어, 생산기술 엔지니어, 생산운영자가 서로 협력하에 업무를 수행하는 것이 반드시 요구된다.

 

동시공학을 활용하는 기업은, 30%이상 제품개발기간을 단축하고, 65%이상 개발기간동안의 설계변경을 축소할 수 있으며, 200%이상의 품질개선과 시장출시 기간의 20%단축, 20%이상의 사무생산성의 개선을 얻을 수 있다고 한다. 이러한 효과들을 통해 보다 저렴한 비용으로 높은 품질의 제품을 구현할 수 있게 되며, 궁극적으로 기업은 높은 이윤에 크게 기여할 수 있게 된다.

열악한 외부환경에서 견딜 수 있는 내구성 제품을 생산하는 워싱턴 소재 한 기업의 제조부문 임원은 APQP에 관하여 다음과 같이 설명하고 있다.

“내부적으로 우리의 자세는 우리가 참여할 과정을 수동적으로 기다리는 것에 있지 않으며 오히려 능동적이고 적극적으로 그 과정에 참여하는데 있다. 우리의 모든 결정은 단독적으로 이루어지지 않고 팀을 통해 이루어진다.”

이 기업은 개발과정상의 모든 문서와 정보가 정확하고 일관되게 유지될 수 있도록 APQP체계를 구축하고 있다. 이 기업은 APQP방법론과 정보기술을 통합하여 설계부문과 생산부문이 개발정보를 전산망을 통해 공유할 수 있게 하고 있는데, 이 기업의 한 임원은 기업이 효과적으로 APQP운영하기 위해서는 개발의 각 기능조직 간 의사소통을 위한 적합한 체계를 구축해야 한다고 지적하고 있다.

 

이 기업에서 개발팀이 사용하고 있는 APQP체계는 개발기간동안 발생되는 변경사항을 추적할 수 있을 뿐만 아니라, 개발초기단계부터 모든 요구사항을 정확히 정의하고 이를 추적할 수 있도록 구성되어 있으며, 이를 통해 이들은 변경사항에 발생하는 모든 경우에 대하여 이러한 개발변경이 제품 및 개발의 목표에 어떤 영향을 끼치며 이로 인해 개발방식 및 업무진행을 어떻게 대응해야 하는지 평가할 수 있게 됨으로써 체계적인 개발에 도움을 주고 있다.

이렇게 개발과정 상에서 조직 및 업무간 정보의 의사교환을 수행할 수 있는 체계가 구축되어 있지 않을 경우, DFMEA(설계 고장유형 및 영향분석)과 DVP&R(설계검증계획 및 보고서)는 독립적으로 문서화될 것이며, 이렇게 얻은 결과라도 공정설계부문에 제공되거나, 정보로 활용될 수 없게 될 것이다.

 

설계변경은 위험평가를 수행하지 않고 단순한 시험결과에 의존하여 이루어질 것이며, 이는 결국 높은 워런티 비용 및 고객불만을 일으키는 원인이 될 것이다. 또한 제조공정과의 의사소통 및 정보교환이 없이 설계부문이 독립적으로 설계를 완료한 후, TOOLING을 진행시킨다면, 이는 이후 설계변경으로 인한 재작업을 발생시키는 원인이 될 것이고, 결국은 제품이 적절히 제조될 수 없는 결과를 나을 것이다. 유사한 문제는 공정설계와 생산관리부문간에도 발생하게 된다. 설계변경이 관리계획서와 PFMEA에 기록된다 하더라도 이 결과로 필요한 변경이 공정지침서에 반영되지 않는다면 작업자는 부정확한 제품을 생산하는 결과를 발생시킬 것이고, 이러한 문제로 인하여 기업은 연간 수십억 불의 대가를 치룰 것이다. 결국적으로 이는 기업 내에서 발생된 모든 정보에 대하여 접근이 제한되어 조직간 정보공유가 이루어지지 않고, 의사소통이 부족하게 때문에 발생한 결과로 귀결된다

 

개발정보가 체계적으로 축적되고, 공유될 수 관리체계를 바탕으로 운영되는 품질기법 및 APQP체계만이 개발주기를 단축시키고, 필요한 투자자원을 줄여줄 수 있다. 또한 지속적으로 축적된 품질정보 데이터베이스는 보다 강력한 품질정보관리체계의 근간을 이루게 된다. 예를 들어 한 기업이 개발정보를 지속적으로 축적하고 이를 공유화 할 수 있다면, 단위 부품의 SPEC변경 및 관련 문서를 추적하는 일에 걸리는 시간이 획기적으로 줄어들게 될 것이다.

또한, 각 기능조직과 실무자가 필요로 하는 정보를 쉽게 얻을 수 있으며, 가장 최근의 변경사항도 정보공유 및 전달체계를 통하여 신속하게 해당 작업자에게 전달될 수도 있을 것이다. 이렇게 원활한 정보유통 및 의사교환을 위한 체계구축을 통해 각 기능조직은 자신들의 업무과정을 추적하고, 그 결과를 평가하여 관련조직과의 정보교환을 통해 의사를 결정함으로써 지속적인 개선을 위한 토대를 구축할 수 있다.

 

APQP체계에 근거한 동시공학 운영모델은 모든 산업의 제품개발에 이용될 수 있는 체계로 이 과정을 통해 기업내의 엔지니어들은 제품의 품질을 사전계획하고 관리할 수 있어야 한다. 또한 이러한 체계는 기업내의 관련조직이 설계변경을 인지하고 이에 대응할 수 있도록 정보를 공유할 수 있어야 한다.

이러한 동시공학적 APQP체계에서의 시발점으로 제조부문과 설계부문 모두에게 중요한 핵심과정은 “제품정의(product definition)” 이다. 이 단계에서 제품과 제품을 사용한 고객이 결정될 뿐만 아니라, 제품개발의 타당성(JUSTIFICATION)이 검증될 것이다. 제품을 정의하기 위해서는 자재 및 부품계획(materials and parts planning)이 수립되어야 한다.

 

다음단계로 설계부문은 제품기능, 외관, 고객 기대사항을 포함하여 제품 요구사항을 결정한다. 이렇게 결정된 요구사항을 사용하여 제조부문은 제품을 생산하는데 필요한 공정순서를 결정하여 공정흐름도를 개발한다.

이 단계에서 설계부문과 제조부문 모두는 개발제품의 고장유형을 결정해야 한다. 설계부문은 각 구성부품의 기대되는 기능이 무엇이며, 이러한 기능이 고장 날 수 있는 과정과 원인을 분석하여, 고장을 검출하고 예방할 수 있는 최선을 방법을 강구하도록 노력을 집중해야 한다. 유사하게 제조부문은 이러한 고장형태가 제조과정 상에서 어떻게 발생할 수 있는지 도출하여야 한다.

이후로 설계부문은 모든 구성부품이 적합하게 상호작용을 하여, 제품이 예상된 대로 작동하는지 검증하게 된다. 이 단계에서 설계검증계획 및 보고활동이 진행되는 동안, 각 시험방법이 필요한 정보를 제공하는지를 확인한다. 제조부문은 이 시점에서 관리계획서를 작성하게 되는데 이때의 주요관점은 그 제품이 정확하게 제조될 수 있는가가 된다. 불량검출 및 시정조치, 예방조치 들이 이 단계에서 도출된다. 이 개발단계에서 핵심사항은 설계부문이 설계과정 상에서 이전의 제품 생산공정에서 축적된 품질정보를 공유하고, 제조부문과의 원활한 의사소통을 할 수 있는가이며, 이 능력에 따라 불량과 재작업을 줄임으로써 기업에 수백만 불의 이익을 가져 다 줄 수 있게 된다..

 

최종적으로 기계 및 공구작업자가 해당 작업을 가장 효율적으로 완료하는 과정을 명확히 기술한 공정지침서를 제조부문이 작성하게 된다.

제품개발과정 상에서 설계부문과 제조분문 간의 상호작용을 통해 습득된 지식들은 빠짐없이 도출되어 향후 제품개발에 사용될 수 있어야만 한다. 이렇게 지식을 체계적으로 축적해야 만이 기업이 과거 개발경험과 지식을 보유한 개별적인 엔지니어에 의존하지 않고, 엔지니어의 보직순환이나 이직의 영향을 줄일 수 있게 된다.

 

전세계 수천개의 기업들이 전통적으로 적용해 온 순차적인 개발방식으로는 감히 상상할 수 없는 기간 내에 제품을 개발하고 있다. 이와 더불어 동시공학과 선행품질개발을 쉽게 지원할 수 있는 실무기법 및 정보기술이 개발됨으로써 변혁을 회피하게 만든 전통적인 요인들이 사라지고 있다. 따라서 ISO 9000:2000규격의 선행품질계획 강화 및 시장경쟁의 격화, 그리고 고객만족을 위한 지속적인 요구로 말미암아 동시공학을 수행할 수 있는 기법과 방법론들이 급격히 일반화되고, 중요하게 인식될 것이다.

출처 : 시스템과 문제해결

글쓴이 : 딥룩 원글보기

메모 : 동시공학