제품 설계 방법론
‘50-세부 로드맵’이 이끄는 창의적 제품 설계 A부터 Z까지

새로운 제품이나 기능에 일어날 수 있는 문제를 미리 회피하려는 노력은 기업 연구 개발(R&D)에 있어 핵심적 이슈이다. 따라서 모든 연구 개발은 신뢰성을 확보해야 하며, 가능한 다양한 환경을 고려해야 하고, 현 데이터 확보와 분석을 동반해야 한다. 이를 위해 연구개발 활동을 빠트림 없이 체계적으로 진전시킬 로드맵의 존재는 불가피하다. 본서는 국내외 2,000여 건의 수행과제를 분석하여 얻은 완전한 문제 회피 솔루션인 ‘50-세부 로드맵’을 제시한다. 높은 차원의 ‘세부 로드맵’을 통해 제품 설계 활동의 새로운 패러다임이 될 것임을 확신한다.

※ 도서 내 데이터 및 템플릿은 PS-Lab(www.ps-lab.co.kr)에서 무료로 받아볼 수 있다.

저자는 6시그마가 국내 처음으로 도입된 1997년 삼성 SDI 중앙연구소 연구원이었으며, 당시 WB인증 및 고장해석분야에서 공정 고질불량을 완전히 해결한 DMAICGB과제와 국내 처음으로 PDP 가속수명법 개발을 통한 DFSS BB과제를 수행하였으며 특히 이후의 미국 SBTI사 DFSS과정 중 Display Cost Reduction 과제성과를 토대로 Off-Job 사내 컨설턴트로 활동하였다. 삼성정밀화학, 제일모직, 효성, 삼성코닝정밀유리, 만도, 동부제철 등 DFSS를 기반으로 한 국내 대기업 연구, 제조, 간접과제는 물론, 교보생명, 동부화재 등 금융업종까지의 전방위적인 컨설팅 수행실적을 보유하고 있다.

Be the Solver 시리즈 전체 이해하기_ 4

본문의 구성_ 9


Ⅰ. 제품 설계 방법론 개요_ 21
1. The Solver의 탄생_ 22
1.1. “6시그마를 한다?”에서 “문제를 해결한다!”로_ 23
1.2. ‘문제(Problem)’의 유형_ 25
1.3. ‘제품 설계 방법론’은?_ 27

2. 로드맵에 대한 고찰_ 30
2.1. ‘로드맵’의 탄생 배경(DMAIC, DMADV, DIDOV)_ 30
2.2. 한국형 로드맵 ‘15－Step’_ 32
2.3. ‘세부 로드맵’의 탄생_ 35

3. 로드맵 ‘DMADV’의 이해_ 44
3.1. 로드맵 ‘DMAIC’와의 비교-Measure Phase_ 44
3.2. 로드맵 ‘DMAIC’와의 비교-Analyze Phase_ 48
3.3. 로드맵 ‘DMAIC’와의 비교-Design Phase_ 50
3.4. 로드맵 ‘DMAIC’와의 비교-Verify Phase_ 52


Ⅱ. Define_ 55
Define Phase 개요_ 56

Step－0. 과제 개요_ 57

Step－1. 과제 선정 배경_ 60
Step－1.1. 과제 선정 배경 기술_ 61
1.1.1. 과제 선정 일반론_ 61
1.1.2. ‘과제 선정 배경 기술’ 전개 방법_ 65
Step－1.2. 과제 CTQ 도출_ 74
Step－1.3. 전략과의 연계_ 75

Step－2. 과제 정의_ 77
Step－2.1. 사전 진단(문제/기회 기술)_ 79
2.1.1. 보유 기술 - TRM(Technology Road Map)_ 80
2.1.2. 자원 수준 - 개발 역량_ 85
Step－2.2. 목표 기술_ 87
2.2.1. 전략 캔버스(Strategy Canvas)_ 88
2.2.2. 목표 원가 설정_ 92
2.2.3. 주요 Spec. 결정_ 99
Step－2.3. 효과 기술_ 100
2.3.1. 효과성의 ‘결과(Outcome)’/경제적 성과- 추정 손익계산서_ 103
2.3.2. 성과 평가[효율성의 ‘산출(Output)’+효과성의 ‘결과(Outcome)’]_ 107
Step－2.4. 범위 기술_ 109
Step－2.5. 팀원 기술_ 115
Step－2.6. 일정 기술_ 120

Step－3. 과제 승인_ 129
Step－3.1. 과제 기술서_ 129


Ⅲ. Measure_ 131
Measure Phase 개요_ 132

Step－4. 고객 정의_ 135
Step－4.1. 고객 조사_ 136
Step－4.2. 고객 세분화_ 144
4.2.1. ‘고객 세분화 기준’ 활용_ 144
4.2.2. ‘고객 세분화 도구(Tools)’의 활용_ 147
Step－4.3. 고객 선정_ 153
4.3.1. ‘고객 민감도 분석’이 ‘정성적 평가’로 이루어질 경우_ 154
4.3.2. ‘고객 민감도 분석’이 ‘정량적 평가’로 이루어질 경우_ 157

Step－5. VOC 조사_ 167
Step－5.1. VOC 조사 방법 선정_ 168
Step－5.2. VOC 수집 계획 수립_ 175
Step－5.3. VOC 수집_ 184
Step－5.4. VOC 분석_ 187
5.4.1. 벌칙-보상 분석(Penalty-Reward Analysis)_ 187
5.4.2. ‘요구 품질’과 ‘품질 특성’ 도출_ 196
Step－5.5. VOC 체계화_ 207
5.5.1. 친화도(Affinity Diagram) 작성_ 207
5.5.2. ‘수형도(Tree Diagram)’ 작성_ 212

Step－6. Ys 파악_ 215
Step－6.1. CCR 도출_ 217
Step－6.2. CTQ 선정_ 226
Step－6.3. Ys 결정_ 236
6.3.1. 운영적 정의(Operational Definition)_ 240
6.3.2. 성과 표준(Performance Standard)_ 245
Step－6.4. Scorecard 작성_ 259
6.4.1. 측정 시스템 분석(MSA, Measurement System Analysis)_ 263
6.4.2. 프로세스 능력 평가(Process Capability Analysis)_ 276


Ⅳ. Analyze_ 287
Analyze Phase 개요_ 288

Step－7. 아이디어 도출_ 291
Step－7.1. 기능 분석(Functional Analysis)_ 292
7.1.1. ‘브레인스토밍’을 이용한 ‘기능’ 도출_ 294
7.1.2. ‘FAST’를 이용한 ‘기능’ 도출_ 299
Step－7.2. 핵심 기능 선정_ 302
7.2.1. ‘핵심 기능(CTF)’ 선정_ 303
7.2.2. ‘핵심 기능 요구 사항(CFR)’ 설정_ 309
7.2.3. ‘기능 블록도(Functional Flow Block Diagram)’ 작성_ 311
Step－7.3. 기능 대안 도출_ 316
Step－7.4. 기능 대안 확정_ 322

Step－8. 콘셉트 개발_ 326
Step－8.1. 콘셉트 후보 도출_ 328
Step－8.2. 최적 콘셉트 평가/선정_ 335

Step－9. 상위 수준 설계_ 347
Step－9.1. 설계 요소 발굴_ 349
9.1.1. QFD #3법_ 354
9.1.2. 설계 7요소 대응법_ 359
9.1.3. Design FMEA법_ 367
9.1.4. 특성 요인도 법_ 386
9.1.5. 선별 Xs(Screened Xs)_ 389
Step－9.2. 설계 요소 분석_ 394
9.2.1. 기술적 분석_ 399
9.2.2. 정성적 분석_ 412
9.2.3. 정량적 분석_ 423
9.2.4. 핵심 설계 요소 선정 및 산출물 정의_ 440
Step－9.3. 설계 요소별 산출물 실현_ 443
9.3.1. ‘공학적 설계_전이 함수를 통한 제품 특성 최적화’ 예_ 448
9.3.2. ‘실험 설계_가속 수명 시험’ 예_ 450
9.3.3. ‘실험 설계_혼합물 실험’ 예_ 459
Step－9.4. 상위 수준 설계 검토(Scorecard 포함)_ 472


Ⅴ. Design_ 489
Design Phase 개요_ 490

Step－10. 전이 함수 개발_ 492
Step－10.1. 전이 함수(Transfer Function) 확정_ 495
10.1.1. 전이 함수 개발 - ‘White Box형’_ 497
10.1.2. 전이 함수 개발 - ‘Gray Box형’_ 501
10.1.3. 전이 함수 개발 - ‘Black Box형’_ 503
Step－10.2. 핵심 설계 요소 보완_ 509
Step－11. 상세 설계_ 513
Step－11.1. 상세 설계 계획 수립_ 515
Step－11.2. 상세 설계 수행_ 520
11.2.1. 공차 설계(Tolerance Design)_ 521
11.2.2. 실수 방지 설계(Mistake Proofing Design)_ 543
11.2.3. 시험 표본(Test Sample) 제작_ 555
11.2.4. 신뢰성 평가(Reliability Test)_ 558
11.2.5. 상세 설계 사양 확정_ 571

Step－12. 설계 검증_ 575
Step－12.1. 설계 검증_Plan_ 576
Step－12.2. 설계 검증_Do/Check_ 578
12.2.1. Ys의 수준 향상 평가_전이 함수_ 579
12.2.2. 설계 운영 요소_동적 계획법(Dynamic Programming)_ 586
12.2.3. 설계 운영 요소_의사 결정론(Decision-making)_ 590
Step－12.3. 설계 검증_Act_ 596


Ⅵ. Verify_ 599
Verify Phase 개요_ 600

Step－13. 관리 계획 수립_ 605
Step－13.1. 잠재 문제 분석(PPA, Potential Problem Analysis)_ 606
Step－13.2. 실수 방지(Mistake Proofing)_ 612
Step－13.3. 관리 계획(Control Plan) 작성_ 615
Step－13.4. 표준화_ 621

Step－14. 실효성 검증_ 624
Step－14.1. 실효성 검증_Do_ 625
Step－14.2. 실효성 검증_Check_ 646
Step－14.3. 실효성 검증_Act/장기 능력 평가_ 648

Step－15. 이관/승인_ 653
Step－15.1. 가치/효과 평가_ 653
Step－15.2. 실행 계획서 작성_ 657
Step－15.3. 과제 이관_ 659
Step－15.4. 마무리/승인_ 664

색 인_ 667