1.제품설계 목표

목차

1.제품설계 목표

2.제품설계 의사결정

3.제품설계 프로세스 관리 4.제품개념 설정

5.제품설계와 제조의 연결

제품설계 목표

시장경쟁에서 고객 욕구를 충족시키고, 우위

를 차지하기고, 새로운 시장 개척을 위해서

는 새로운 신제품을 설계하여야 한다. 제품

원가와 품질의 80%는 제품설계 단계에서 결

정된다. 제품설계의 목표는 생산성을 최대한

높이는 것이다. 즉 투입 요소 (신제품프로젝

트에 소요되는 비용과 제품을 시장에 도입하

는데 소요되는 시간)를 최소화하는 한편 산

출 요소 (제품 성능, 감성, 제조원가, 환경 영

향 등)를 최대화하는 것이다.

제품설계 의사결정

- 기능디자인 (functional design): 제품의 기능과 성능을 구체화 하는 의사결정을 의미한다. 이때 유지가능성 (정상적인 조건하 에서 사용가능한 정도)과 신뢰성 (특정기간 동안 고장 없이 사 용할 수 있는 정도) 등을 고려해야 한다.

- 산업디자인 (industrial design): 제품의 크기, 모양, 색상, 선 등 의 외관에 관한 의사결정을 하는 영역이다. 기업의 Identity를 반영하여야 하고 디자이너의 창의적인 사고가 요구된다. 애플 이 대표적인 예이다.

- 생산디자인 (production design): 제품 설계상에서 가능한 한 최소의 비용으로 제품을 생산할 수 있도록 고려한다. 일본 기업 들이 이러한 제품설계 의사결정을 탁월하게 수행한다.

- 최근에서는 환경을 고려하는 제품설계가 실시되고 있다. 중고 부품의 활용, 리사이클된 부품 (recycled parts)의 사용, 땅속 으로 폐기처분되어야 하는 부품들을 절대로 사용하지 하도록 제품설계를 하는 기업들이 증가하고 있다. 일 예로 Xerox는

“Zero Landfill" 정책을 추구하여 새로운 복사기 설계상에서 모 든 부품이 재활용될 수 있도록 하고 있다.

문제

Operations Management, School of Business, Chungbuk National University

설 계

테스트

도 입

수명주기관리 시장정의 아이

디어창출 고객니즈, 판매

예측

상품포지셔닝, 기술 시장세분화, 마케팅 믹스

광고와 상품테스트 예비시험시장, 출시전 예측

시험시장

출시계획 수립 출시과정의 추적

시장반응분석 경쟁전략 성숙기에서의 혁신

재포지션

제품설계 프로세스 유형

1. 국면-검토 프로세스

(phased-review process) 2. 단계-문 프로세스

(stage-gate process)

3. 유연한 동시병행적 프로세스

(flexible concurrent process)

국면-검토 프로세스

설계 부서에서 신제품의 개념과 설계도를 완성 하며 엔지니어링 부서가 설계도면대로 시제품을 만들고 다음으로 생산부서에서 시험제작 및 대량 생산하는 바톤 릴레이 방식. 각 단계가 끝날 때마다 경영자가 계속 진행 여부를 결정한다.

예비조사 개념설정 시제품제작 테스트 생산

R&D부서 설계부서 엔지니어 링 부서

마케팅 부서

R&D부서

단계-문 프로세스

신제품의 아이디어에서부터 출시에 이르기까지 전 단 계를 여러 기능부서 사람들로 구성된 팀이 수행하며, 각 단계가 끝날

때마다 여러 경영자들 이 모여 계속 진행여부를 결정한다.

예비조사 개념설정 시제품제작 테스트 생산

다기능팀 이 수행

다기능팀 이 수행

다기능팀 이 수행

다기능팀 이 수행

다기능팀 이 수행

유연한 동시병행적 프로세스

여러 부서 사람들로 구성된 팀에 의하여 프로젝트를 수행하며, 단계별 활동들간에 중복을 허용하고, 괜찮다면 일부 단계를 생 략할 수 있으며, 각 단계가 끝날 때 엄격한 Go/Kill 결정을

하기보다는 경영자들이 조건부 또는 상황적 Go 결정을 할 수 있다. 그리고 여러 개의 시제품들을 먼저 제작한다.

예비조사

생산 테스트

시제품제작

개념설정 다기능팀

이 수행

The new Toyota Prius has even more technology

than before, including a solar-powered cooling system

http://phys.org/news/2013-08-toyota-prius-fuel-cell-car.html

Chief engineer Akihiko Otsuka stands with the new Toyota Prius at the '09 Detroit Motor Show

http://www.webwombat.com.au/motoring/news_reports/toyota-prius-hybrid-2009.htm

Toyota Product Development System:

Integrating People, Process and Technology

구분 특성

프로 세스

- 개발을 처음부터 끝까지 총괄할 수 있는 치프 엔지니어(heavyweight champion) 제도를 만 듬. 그리고 기능 황단팀이 조직되어 신모델을 개발한다. 치프 엔지니어는 컨셉트는 이러 하다 내가 통합을 견인해 나간다라고 말한다.

- X세대의 라이프스타일을 이해하기 위해 치프 엔지니어가 남 캘리포니아에 가서 하숙 생 활을 하고, 미국 멕시코 등 8만 Km를 돌며 미니밴 운전자들의 고객 가치를 알아냄.

- 클레이 모델: 실제 크기의 클레이 모델을 2-4개 만들어 수렴식으로 접근한다.. 반면 북미 자동차 회사는 반복적으로 접근

- 플랫폼 전략: 하나의 플랫폼을 최장 15년까지 사용. 한 개의 플랫폼에서 7개 차종을 개발 함.

사람 과 문화

- 기술자 채용은 장기간의 선별 프로세스를 통해 1.1%만 채용. 채용 후 6-8년간의 육성기 간을 거침.

- 기능별 전문 능력과 기능 간 통합 능력 사이에 균형을 유지하는 매트리스 조직을 만듬.

도요타에서 매트릭스 조직이 가능한 이유는 고객 제일주의, 치프 엔지니어에 대한 존경.

부서별 매니저는 고객 만족의 중요성과 기능 간 협력의 중요성을 인식하고 있음. 후배 사원이 선배 사원을 존경함

- 부품 메이커를 제품개발 시스템에 완전히 통합시킴. 계열 부품 메이커 의 지분을 보유함 - 디자인 먼저, 기능은 나중에

제품 기능과 제품 외관

제품 기능과 제품 외관 중 어떤 작업을 먼저 결정하여야 하는가?

이에 관해 예전에는 제품 기능을 먼저 결정한 후 외관을 결정하 였지만, 현재 초일류 기업들은 정반대순서로 제품을 설계하고 있다.

제품개념의 결정방법

1. 산업 컨버전스의 이해

2. 고객욕구 변화의 이해

산업 컨버전스의 이해

제품 개념을 결정할 때, 현재 진행되고 있는 컨버전스의 진행 상 황을 잘 이해해야 한다. Hacklin은 4개 컨버전스 유형 - (1) 지 식 컨버전스, (2) 기술 컨버전스, (3) 응용 컨버전스, (4) 산업 컨 버전스 - 을 제시한 바 있다. 지식 컨버전스는 예전에 관련 없던 개별 지식들이 융합되어 기존 산업 특화 지식의 경계를 무너뜨 리고, 기술 컨버전스는 산업간 지식들이 융합되어 새로운 기술 혁신을 일으키는 특성을 갖는다. 한편 응용 컨버전스에서는 기 술 융합이 시너지 효과를 일으켜 새로운 가치 창조 기회를 제공 하며, 산업 컨버전스는 예전에 별개 산업에 속한 기업들이 갑자 기 동일한 제품을 공급하는 경쟁자들이 되는 경우가 발생한다.

Hacklin의 컨버전스 유형 특성

구분

1 단계 2 단계 3 단계 4 단계

지식 컨버전스 (Knowledge convergence)

기술 컨버전스 (Technologica

l convergenc)

응용 컨버전스 (Applicational convergence)

산업 컨버전스 (Industrial convergence)

정의

예전에는 관련 없던 개별

지식들이 융합되어

나타나서 기존 산업 특화

지식의 경계를 허물음.

산업 간 지식들이 융합되어 새로운 기술 혁신을 일으킴.

기술 융합이 부분의 합 이상으로 성과를 내는 새로운 가치 창조 기회를 제공함.

제품

컨버전스가 산업 경계를 변화시켜,

이질적 산업에 속한 기업들이 갑자기

경쟁자들이 됨.

Pixar

Operations Management, School of Business, Chungbuk National University

https://mirror.enha.kr/wiki/%ED%94%BD%EC%82%AC

아이팟

Operations Management, School of Business, Chungbuk National University

http://01086160432.tistory.com/26

아이폰

Operations Management, School of Business, Chungbuk National University

http://twt2u.tistory.com/4

아이폰 개발

Operations Management, School of Business, Chungbuk National University

http://gotorisk.egloos.com/m/374193

컨버전스 제품 예

The http://www.tabletpcreview.com/news/the- samsung-sph-p9000-tablet-pc-convergence-at- hand/ is the true convergence device capable of voice and multimedia data communications through Mobile WiMAX technology.

http://www.odec.ca/projects/2004/guil4m0/pub lic_html/what.html

심로악기

대표이사 김원정

http://autumn09.tistory.com/314

컨버전스 제품 예

www.google.co.kr

고객요구 변화의 이해

Kotler 등 (2010)은 시장의 변화를 3단계 - (1) 제품 중심(1.0 시 장), (2) 소비자 지향(2.0 시장), (3) 가치 주도(value-

driven)(3.0 시장) - 로 분류한 바 있다. 제품 중심 시장(1.0 시 장)에서는 공급자는 일반 대중을 겨냥하여 제품을 먼저 만들고 이 제품에 제공하는 기능을 사고자 하는 사람들에게 판매하는 공급자 중심 특성을 갖는다. 소비자 지향 시장(2.0 시장)은 고객 의 이성(머리)과 감성(가슴)을 모두 감동시키기 위해 노력하지 만 소비자는 여전히 수동적 타깃이라는 입장을 취한다. 마지막 으로 가치 주도(value-driven) 시장(3.0 시장)에서는 소비자들 이 안전과 보안, 환경보호, 사회적 정의 등과 같은 보이지 않은 고차원의 영성(spiritual)에 더 큰 의미를 두기 때문에, 기업들도 더 큰 미션과 비전을 갖고 시장에 접근해야하는 점을 강조하고 있다.

Kotler 등(2010)이 분류한 3가지 시장특성

구분 제품 중심(1.0시장) 소비자 지향(2.0시장) 가치 주도 (3.0시장)

목표 제품 판매 고객만족 및 보유 더 나은 세상 만들기

동인 산업혁명 정보와 기술 뉴웨이브 기술

기업이 시장을 보는 방식

물리적 필요를 지닌 대중 구매자들

이성과 감성을 지닌 영리한 소비자

이성과 감성, 영혼을 지닌 완전한 인간

핵심 컨셉 제품 개발 차별화 가치(변화 창출)

기업의 지침 제품 명세 기업 및 제품의 포지셔닝

기업의 미션과 비젼, 가치

가치 명제 기능 기능과 감성 기능과 감성과 영성

소비자와의 상호작용 일대다 거래 일대일 관계 다대다 협력

스워치 시계

www.swatch.com/ko_kr

KOMELON

http://www.komelon.co.kr/

Toms Shoes

http://demandam erican.org/toms- shoes-to-buy- or-not-to-buy/

제품설계와 제조와의 연결

(1) 제조용이성 디자인 기법: 제품 설계상에서 사용되는 부품수 를 줄임

(2) 모듈러 디자인: 몇 가지 부품으로 다양한 제품을 최소의 비 용으로 생산함.

(3) 가치공학: 고객이 만족할 만한 제품의 기능적 요건을 수행할 수 있는 수준에서 가장 경제적으로 생산하도록 제품설계를 함.

(4) 품질기능전개(quality function deployment, QFD):제품설계 에서 고객의 목소리 반영

(5) CAD(computer-aided design): 제품설계도면을 제도하고 시제품(prototype)을 제작하는데 소요되는 시간을 노력을 절약 함.

애플 사례

Operations Management, School of Business, Chungbuk National University

http://macnews.tistory.com/2137

맥킨토시

Operations Management, School of Business, Chungbuk National University

www.google.co.kr

IBM 컴퓨터

Operations Management, School of Business, Chungbuk National University

http://catchrod.tistory.com/1157

문제와 질문

Professor Jidae Kim, Department of Business Administration, Chungwoon University

자동차 제조에서 미국업체와 일본업체의 설계변경횟수 비교

설계변경횟수

출시싯점 시간 일본기업

미국기업

도대체 이런 차 이가 나는 이유 는 무엇인가?

고객의 목소리를 제품설계, 공정, 생산에 반영하는 방법은 무엇인가?

고객불만->제품아이디어->품질요소 전환과정을 어떻게 실행하는가?



제품설계와 생산과정에서 고객의 목소리를 반영시킴

제품의 양산 시점까지의 시간과 비용을 감소시키고 제품생산이후의 고장 및 설계변경을 감소시킴



Quality Function Deployment

엔지니어링 특성

고객

속

성

부품 특성

엔지니어

링

특성

핵심 공정 운영

부품

특

성

생산 요구사항

핵심

공

정

운

영

품질 주택 부품 전개

공정계획 생산계획

Professor Jidae Kim, Department of Business Administration, Chungwoon University

 Customer Attributes : 고객은 무엇을 원하는가?

 Relative Importance : 모든 욕구는 똑같은 중요도를 갖고 있

 Customer Perception :

 Engineering Characteristics :

 Relationship Matrix & Objective Measures :

 Roof Matrix : 어떤 엔지니어링 특성의 변화가 다른 엔지니어

 Technical Difficulty, Imputed Importance, Estimated Cost,

Target : 엔지니어링 특성들의 최종 목표치는 무엇인가?

품질의 집 작성 절차

Professor Jidae Kim, Department of Business Administration, Chungwoon University

엔지니어링 특성

고객

요

구사항

관계 매트릭스 경쟁제품 대비

위치

Objective Measures

기술적 난이도 중요성, 비용

목표치

상대적

중

요도

Roof Matrix

자동차 문의 예

Professor Jidae Kim, Department of Business Administration, Chungwoon University

의의 : 신제품을 설계할 때 생산의 용이성을 고려하여 설계-> 설계변경의 감 소, 신속한 신제품 개발, 제품 품질의 향상을 달성

목적 : 저 원가, 균일한 품질뿐 아니라, 시간, 유연성을 향상시키는 데 목적 이 있음.

Design For Manufacture

Design Rules If you design within this envelop, we can meet your requirements for volume, cost, quality and performance 부품 수를 최소화 함

공용부품의 활용

Eliminate fastener and adjustments Eliminate jigs and fixtures

Design For Producibility 공정설계선택과 생산시스템 성과간의 관계를 파악 -> One-way flow (기존 공정을 대상으로)

공정설계선택과 생산시스템 성과간의 관계를 파악 -> Two-way flow (신 공정을 대상으로)

Computer-Based System CAD, CAE

CAM

Professor Jidae Kim, Department of Business Administration, Chungwoon University







Modular Design

공용부품의 사용

부품의 표준화 부품 데이터 베이스 구축

부품의 조합

4 bed sizes × 3 types of spring × 3 types of foam × 8 covers = 288 개

Professor Jidae Kim, Department of Business Administration, Chungwoon University





가치분석(VA)

가치

기능 비용

=

제품의 목적, 존재이유는 무엇인가 ? 제품의 기본기능은 무엇인가 ? 제품의 2차적 기능은 무엇인가 ?

비용은 얼마나 소요되는가 ?

Professor Jidae Kim, Department of Business Administration, Chungwoon University

Jaipur foot사례

Jaipur foot는 인도의 조각가 Ram Chandra와 외과의사인 Dr. Pramod Karan Sethi가 설계해서 만들어진 의족(Artificial limb)이다. 현재는 인 도의 비영리조직인 Bhagwan Mahaveer Viklang Sahayata

Samiti(BMVSS)에 의해 보급되고 있다. 가격은 미국 제품이 평균 8,000 달러인 반면, Jaipur foot은 단지 30달러이다. 이 의족은 철저히 인도 현지사정과 사람들의 행동양식, 지리적 특성 등을 고려해서 설계되었 다. 인도사람들이 웅끄리고 앉아있는 습성, 발을 겹쳐서 앉은 습성, 고 르지 못한 보행길, 맨발로 도보하는 습성, 가난, 자재를 얻기가 어려움, 정서적 저항 등을 고려해서 발바닥이 고무로 이루어지고 3개의 구성부 분으로 연결된 의족을 설계하고, 필요한 자재는 인도현지에서 조달하 였다. 1968년에 개발되어 이후 강력 플라스틱, 폴리우레탄 재질의 의 족으로 개선되었다. BMVSS는 맞춤식 의족 제공을 지향하고 있고 애프 터서비스를 무료로 제공해 주고 있다. 가난한 환자가 수선을 위해 직접 찾아올 필요가 없고 대신 BMVSS가 찾아간다. 이러한 혁신은 전쟁, 지 뢰, 사고, 그리고 소아마비 등으로 발이 절단되는 사람들에게 반가운 소식이 아닐 수 없다. 매년 2만5천명이 발이 절단된다고 한다.

Jaipur foot

http://www.bajanreporter.com/2012/09/indias-feet-and-minds-by- esther-dyson-copyright-project-syndicate-2012/

Warmer

Rahul Panicker, Jane Chen, Linus Liang, Maganand Murty는 이 강좌에서 처음에는 개발도상국에서 사용가능한 저비용 인큐베 이터를 생각하였지만 나중에 신생아의 저 체온을 방지해 주는 값싼 Embrace Infant Warmer를 개발하고 사회적 기업을 설립하 였다. 이 프로젝트는 약 2년이 소요되었는 데, 이들 학생은 직접 네팔까지 가서 신생 아들의 생존율을 높이는 효과적인 방법이 무엇인지를 관찰하였다. Warmer를 개발한 후에도 네팔 산모들의 저항을 받았다. 그들 은 서구 장비를 신뢰하지 못하였기 때문이 다. 이러한 저항을 극복하기 위해 그들은 다음과 같은 질문을 하였다. “당신 아이의 생명이 중요합니까 아니면 당신네 사람들 이 오랫동안 간직한 신념이 중요합니까?

http://www.dexigner.

com/news/25546

뉴질랜드 항공

뉴질랜드 항공은 유럽 을 여행하는 여행자들 이 이코노믹 좌석에서 도 편안하게 여행할 수 있는 방법을 고안하였 다. 디자인 사고 방법 을 사용하여 저렴하지 만 혁신적인 아이디어 를 개발하여 실행에 옮 겼다. 그것이 New Zealand Air의 Sky Couch이다

http://www.stuff.co.nz/business/industri es/3262044/Sharing-Air-New-

Zealands-Skycouch

창조적 혁신

많은 사람들은 창조적 혁신은 고통스러운 것으로 생각하고 있지 만, 사실은 창조적 혁신은 가장 재미있고 유쾌한 일이다. 비결은

“디자인 사고 프로세스를 이용한 혁신 방법”을 사용하는 것이다.

이 방법의 특징은 다음과 같다. (1) 인간 중심적 접근 방법을 사 용한다. (2) 사용자 혹은 감정이입을 사용한다. (3) 첫 생각을 버 린다. (4) 분명한 해법을 버린다. (5) 5 whys 방법을 사용한다.

(6) 즉각적으로 실험모형을 만들고, 이를 테스트한다. (7) 고객 의 행동을 관찰한다. (8) 사용 단계를 세부적으로 구분하고 혁신 의 기회를 찾는다. (9) 자기검열과 위계를 뛰어넘는다. (10) 혁 명을 하지 않는다. (11) 저 비용으로 극적인 효과를 얻는다. (12) 창조적 자신감을 갖는다. 실패를 두려워하지 않는다. (13) 여행 자처럼 생각한다.

문제1

동시공학(Concurrent Engineering)에 대한 설명으로 가장 올바 르지 않는 것은?

1 토요타에서 활발하게 사용되고 있다.

2 기능간 통합뿐 만 아니라, 기능별 전문지식을 축적할 수 있다..

3 팀장(Product Manager)에게 권한과 책임이 부여된다.

4 팀원들간의 의사소통과 제품개발목적을 공유할 수 있다.

5 제품 중심 조직구조에서 소기의 성과를 얻을 가능성이 높지 않다.

해답

정답: 2

해설:

토요다는 동시공학기법을 통하여 많은 성과를 얻은 기업이다.

동시공학은 기능간 통합은 촉진하나 기능별 전문능력의 축적을 악화시킬 수 있기 때문에, 토요다는 매트릭스 조직구조를 운영 한다. 기능별로 부서장이 있지만, 제품별로 Chief engineer가 존 재하여 해당 제품개발을 총괄한다. 따라서 팀원은 기능부서 장 과 Chief engineer의 통제를 받는다(Jacobs, Chase, Aquilano, Operations & Supply Management(제임스 모건, 제프리 리이 커, 도요타 제품개발의 비밀(박정규 옮김), KMAC, 2008,

pp.191-208)

문제2

다음의 제품설계기법중 목적 및 성과가 가장 다른 것을 고르시오

1 품질기능전개(Quality Function Deployment)

2 가치혁신의 ERIC(eliminate, reduce, increase, create) 프레임웤에 기초한 제품설계

3 모듈러 디자인

4 동시공학

5 제조용이성 디자인

해답

정답: 5

해설:

제조용이성 디자인 기법은 제조비용을 절감하는데 초점을 둔 반 면, 나머지 기법들은 비용 절감 뿐 아니라 고객욕구 충족에도 초 점을 두고 있다.(양종택외 3인, 생산운영관리, 법문사, 2010, pp.62-74).

가치혁신의 ERIC 프레임웤은 고객이 중요하게 여기는 고객가치 를 제공하는 한편, 필요하지 않는 고객가치를 제거 및 축소함으 로서 저렴한 비용으로 엄청난 고객 가치를 제공하는 방법이 다.(김위찬, 르네 마보안, 블루오션전략, 교보문고, p.21, 39)