Transcript 제품개발설계 Chap. #2
제 2 장 제품개발과정
제2장 제품 개발 과정
2.1 서론
제품개발과정(PDP)에서 설계가 가장 중요 제품개발은 기업의 이윤창출을 목적 공학적인 성능보다 사업적인 고려를 중시 [시장과 마케팅]
2.2 제품 개발 과정
단계 점검(stage-gate): 관문 존재 R&D 비용을 효과적으로 사용
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2.2 제품 개발 과정
◈ 단계 0 : 기획단계 1) 초기 평가 [ 1개월 이내 ] - 시장에서의 가능성과 회사의 전략과 일치하는지 경영.정책적 평가 - 기술성과 생산 가능성을 결정하는 공학적 평가 2) 사업적 평가[ 수개월 ] - 사업 수행에 필요한 마케팅, 설계, 제조, 자금과 관련 법률 검토 마케팅: 시장 세분화, 시장에서 제품의 위치, 제품의 수익성 시험 설계 : 기술적 가능성, 개념 설계의 분석, 설계개념을 증명하기 위한 제조공정의 제한조건 등 예상) 자금 : 자금 흐름(판매와 기획에서 프로젝트 이득의 회수까지의 비용 < 기획안이 심사를 통과하면 > 다양한 기능의 팀 구성 제품 설계프로젝트는 정식으로 시작
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2.2 제품 개발 과정
◈ 단계 1 : 개념 정립 [ 개념설계 ] - 제품 및 관련된 하부 요소들을 여러 방법으로 고안 제품설계사양(
PDS : product design specification
)을 작성 - 고객의 요구조건 파악 소비자 그룹의 선정, 설문, 벤치마킹, 품질기능전개 제품에 대한 새로운 개념들을 창출 : 가장 적합한 개념을 선정 ◈ 단계 2 : 시스템 수준의 설계 [ 구체설계 ] - 제품의 기능을 분석 평가 여러 개의 세부 하위 시스템 구분, 상호연결성 검토 - 구체설계 : 재료와 제조공정의 선정, 부품의 형상과 치수작업 설계의 강인성, 인간공학적 설계, 산업디자인(스타일) 점검 모형의 제작과 시험, 조립공정 고려, 법규 및 특허권 검토
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2.2 제품 개발 과정
◈ 단계 3 : 상세 설계 - 제품의 시험 및 생산 가능성이 포함된 종합시방서(CAD 파일)를 작성 부품의 위치, 형상, 치수, 공차, 표면 특징, 재료, 제조공정 등을 포함 자체가공 혹은 외부가공 의뢰 여부 사출 금형 제작과 같은 생산 설비 구축 계획(경영층 투자 검토) ◈ 단계 4 : 시험 및 개량 - 사전 시험품의 제작과 시험[ 주로 양산 가능 부품을 대상 ] 최종제품의 크기와 재료로 만듦, 제조도구나 절차는 다를 수 있음 - 마케팅 부서 : 홍보물 준비, - 제작부서 : 제조공정 재조정, 생산인력 훈련
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2.2 제품 개발 과정
◈ 단계 5 : 초두 생산(production ramp-up) - 준비된 생산시스템에 의해서 제품의 생산 및 조립 학습곡선을 따라 가면서 생산의 수율과 품질이 향상 - 초기 제품 : 우호적 고객에게 의뢰해서 사용상의 문제점 검토 - 본 생산단계 : 제품 출시, 대리점 등 공급선을 위한 생산 고객 유치 광고 출시 후 6~12개월 사이에 제품에 대한 최종검토 [ 회계자료, 제조원가, 이익, 개발비용, 기간 ] 다음 제품의 개발을 위한 자료로 활용
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2.2 제품 개발 과정
2.2.1 성공을 위한 요소 이익(Profit) = 제품 가격(Product price) – 제품 비용(Product cost) ▶ 제품이 성공하기 위한 요소 (시장관점) • 제품의 품질, 성능 그리고 가격 • 제품 전 주기 동안 제조 비용 • 제품 개발 비용 • 제품의 시장 출시 기간 ▶제품에 대한 고객의 구매의지 결정요소 • 구매 매력도가 있고 사용하기 쉬운가?
• 신뢰성이 있고 내구성이 있는가?
• 고객의 요구조건을 충족시키는가?
• 시장에 나와 있는 제품에 비해 우수한가?
• 가격이 적정한가?
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2.2 제품 개발 과정
이익 증가 : 제품의 가격을 높이거나 비용을 낮춤(소비재 시장에서 선호) 시 } 제품의 개발 비용을 줄임 : 개발기간[ 제품 출시기간 ]을 단축{ 조기 출 제품 조기 출시에 따른 이 익 1) 제품 수명 주기 연장 2) 시장 점유율 증가 3) 높은 이익률
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2.2 제품 개발 과정 조기 출시에 따른 비용과 가격 대비
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2.2 제품 개발 과정
2.2.2 정적과 동적 제품 1) 정적 제품 - 점진적 개선으로 설계변화의 주기가 긴 부품 [자동차, 냉장고, 식기세 척기] - 소비자 변화 적음, 기술안정, 유행이나 스타일 영향 적음 - 안정된 제조 기업 : 완숙되고 안정화된 기술, 제조비용을 줄이는 것이 중요 (2) 동적 제품 - 기술 변화에 따라 자주 기본 설계의 개념이 바뀌는 부품 [휴대폰, 디지털 캠코더, 소프트웨어] - 활발하게 변화하는 시장동향과 제품주기를 파악해야 - 제품이 다양하게 변화 : 산업표준이 매우 낮음, 제품에 대한 연구가 중 요
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2.2 제품 개발 과정
2.2.2 정적과 동적 제품
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2.2 제품 개발 과정
2.2.3 일반 제품 개발 과정의 다양성 - 시장 주도형 제품 : 검증된 시장의 수요를 근거, 일반적인 제품 - 기술 주도형 제품 : 획기적인 새로운 기술을 적용할 수 있는 시장을 찾음 기본 재료나 기본 공정 기술을 내포 [듀퐁사의 나일론] 새 기술 적용의 실패 위험성 - 플랫폼 제품 : 기존의 세부기술을 새롭게 적용 [애플 매킨토시 시스템] 기술이 검증되어서 제품의 위험성이 낮음 ▶ 제조 공정상 제품의 특징 - 공정의존형 제품 : 자동차 외판용 철판, 식품류, 반도체, 화학, 제지 연속 생산 체제 → 대량생산 - 고객 맞춤형 제품 : 고객의 특별 사양에 맞추어 형태와 내용을 다양 설계의 모듈화 및 생산 라인에 고객의 주문 정보 연결 대량 고객화
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2.3 제품과 생산 주기 도입기 → 성장기 → 포화기 → 쇠퇴기
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2.3.1 제품 개발 단계
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2.3.2 기술 개발과 대체 주기 - 기술 개발 : S자 성장곡선 형태, 한계점 발생[ 진공관에서 트랜지스터 ] ( 사회적 요인 : 자동차 배기가스 규제 )
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2.3.3 공정 개발 주기 - 제품의 설계과정이 제조공정설계에도 적용 : [시작품(
prototype
) → 시작품 공장(
pilot plant
or
semi works
)] - 제조공정 개발 : 재료, 화학, 식품가공, 반도체, MEMS 산업에서 공 정 ▶제조 시스템 : 개별 생산공정, 배치공정, 조립생산라인, 부품의 숫자로 구분 1.개별생산공정 (
Uncoordinated development
) : 높은 유연성을 가진 다목적의 장비로 구성, 일괄작업 공정 2.배치공정 (
Segmental
) : 제품 표준화를 기반으로 효율을 극대화, 자동화와 공 정 제어, 주요 요소들은 전용화, 일부는 유연성 3.연속생산공정 (
Systemic
) : 모든 공정 단계가 매우 정확하게 기술되고 정의, 매우 전문화되고 효율성이 높은 전용의 제조 공정 공정개발은 새로운 제품을 창출: 반도체 공정 → MEMS 제품 제조
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2.4 설계 및 제품 개발 조직 ▶사업 조직의 구성 요소 : 기능(function)과 프로젝트(project) ▶프로젝트 : 특정한 제품을 출시하기 위한 일련의 작업들을 모아 놓은 것 ▶조직을 구성하기 위한 고려사항 • 보고체계 • 예산배정 • 공간배치 (효과적인 의사소통)-15미터 이내
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2.4.1 전형적인 기능 조직 각 기능들은 세로로 정리 ↓ 다른 조직과의 의사 소통 이 불편한 칸막이 형 구조 ↓ 기술 수준의 향상이 매우 효과적인 구조 ↓ 원천적인 의사소통의 문제 ↓ 제품개발에는 최적의 조직 이 아님
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2.4.2 프로젝트 조직 여러 전문가들이 특정 제품, 특정 공정 라인을 개발하기 위해 같은 팀을 구성 → 의사소통 문제를 없앨 수 있으며 의사 결정을 빠르게 할 수 있음 프로젝트 조직의 기술적 전문 성이 기능조직에 비하여 떨어짐 큼 기능조직에서 만든 설계 만 우수하지 않은 경우도 있음
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2.4.3 혼합 조직 ▶ 매트릭스 조직 : 기능조직과 프로젝트조직의 장점만을 활용 기능관리자 (예산, 인사, 성과도출 관리)와 프로젝트 관리자(일정, 팀 구성, 회의진행 주관)의 두 명이 관리 • 약한 매트릭스 조직 : 우월한 기술과 시장의 기득권 있는 안정된 사업 환경에 적합 • 음 강한 매트릭스 조직 : 속도를 필요로 하는 신제품 개발 프로젝트에 장점 있 [예 : 신규시장 진출, 국방 관련 프로젝트]
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2.4.4 동시 공학 팀(Concurrent Engineering) ▶ 기존 제품개발과정은 순차적으로 이루어짐 [개념설계 → 제품설계 → 제품시험 → 공정설계 → 생산시스템설계 → 양산] 별도의 분리된 조직 : 제품의 수정에 많은 시간과 비용이 지불 ▶ 동시공학 : 제품설계와 생산 및 관련 지원 업무를 동시에 고려하여 일체화 개념 도출에서 제품 폐기까지의 제품 생명 주기 전체과정에서의 주요요소 (품질, 비용, 일정, 수요자의 요구조건)을 고려할 수 있게 됨 ▶ Computer-Aided Engineering (CAE) 도구가 유용하게 사용됨 동시공학의 3대 주요 요소 : 1) 복합-기능 팀 구성 2) 병렬 설계 (parallel design) 3) 협력사의 동참 – 특화된 부품을 만들 수 있는 회사 복합-기능 설계 팀(
cross-functional design team
) : 제품설계-제조 통합 개발팀(
IPPD : integrated product and process product development
)
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2.5 시장과 판매 마케팅 : 기업과 고객 사이의 상호작용 고객 : 제품을 구매하는 사람 =,≠제품의 사용자(간접 고객) 2.5.1 시장 경제적 구성체 : 주식시장 = 원형시장 규모의 경제 : 교역확대 (시간적, 공간적)에 따른 판매전략(브랜드, 프랜차이즈) 다국적 기업 : 사업의 이익은 자국, 고용과 설비자산은 해외 세계시장 : 저렴한 노동력, 물류배달, 통신비용
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2.5.2 시장의 세분화 설계와 제품 개발 활동을 위해 구분하는 시장분류표
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2.5.2 시장의 세분화 ▶ 시장 세분화 • 상황적 요소 a. 사회학적 요소-나이, 성별, 수입, 직업 b. 산업적 제품-회사규모, 산업분류, 구입 기관의 특징 c. 지역적 요소-도시, 근교, 농촌, 지방, 해외 • 심리적 요소 - 잠재 고객의 자세, 가치관, 생활 스타일 • 제품 사용 - 제품이 어떻게 사고 팔리는지, 많이 사용하는 층, 사용이 적은 층, 사용하지 않는 층 관찰 • 세분화된 이익 - 만족도 조사
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2.5.3 마케팅 부서의 역할 - 회사와 고객과의 관련된 일들을 관리하는 회사의 창문 또는 접점 - 고객의 수요를 제품의 요구 조건으로 바꿈 제품과 고객을 지원하는 새로운 서비스의 창출 - 기본적인 판매, 경쟁, 제품 개발의 초기 단계에서의 시장 점유율 시장조사, 잠재 고객들과의 직접 면담, 전문 소비자 그룹 - 고객 시험, 현장 적용 시험(베타 테스트), 시험판매, 제품 포장에 대한 조언 및 주요 경고 문구 부착, 사용자 매뉴얼 제작, 사용자 교육, 광고를 위한 지원 - 제품 지원 체계 : 예비 부품, 서비스 센터, 품질 보증 체계
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2.5.4 마케팅 계획 수립의 요소 시장 세분화에 따른 목표 시장의 범위를 정의 → 제품의 위치, 고객의 만족 도 제품 전략 : 어떻게 잠재 고객이 이 제품을 받아들일 것인가? 제품에 대한 고객의 만족도는 어떠한가?
＊예제 2.1 노인을 대상으로 하는 잔디 깎는 기계 개발
판매 계획 - 목표 시장을 정한 분명한 설명과 함께 세분화된 시장의 평가 - 경쟁 제품에 대한 점검 - 초기 도입된 제품에 대한 점검 - 제품에 대한 고객 만족도의 분명한 이해 - 제품 품목의 범위, 그리고 제품의 다양성 - 제품의 수명 예측 - 제품의 가격/물량의 관계 - 제품을 만들어 시장에 내놓는 데 걸리는 시간에 대한 비용 계획, 10년간 비용과 수익의 예측
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2.6 기술의 진보
신기술의 결과물 : 디지털 컴퓨터, 트랜지스터 → 마이크로 회로 → 데스크톱 컴퓨터 컴퓨터와 통신 시스템, 광 통신기술 → 인터넷 2.6.1 발명, 혁신, 그리고 확산 • 발명 : 생각의 발상, 유기적 통합, 기록으로 구성되는 창의적 활동 • 혁신 : 발명이나 생각이 성공적으로 실현되고 경제적으로 실용화되는 과정 • 확산 : 성공적인 혁신이 지속적으로 넓게 실행되고 채택되는 것
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2.6 기술의 진보
(Bell 연구소 Willard Boyle & George Smith) 디지털 영상 기술의 혁신 1960년대 : 디지털 데이터 저장용 고체소자인 자기 버블 메모리 1969년 말 : 기억소자(CCD:
charge-coupled device
)에 대한 기본 개념 도출 디지털 영상을 찍고 디지털 데이터를 잘 저장 특허 신청(당시 반도체 기술이 만족한 수준이 아님) 하드 디스크가 디지털 저장 장치를 점유 ▷우주 항공 관련 응용 사례 수요 : 디지털 사진을 위한 실용적 소자 CCD 배열 영상을 찍을 수 있는 많은 수의 배열을 작게 만들고, 제작비용을 줄이는 것 ▷ 1980년대 후반 : CCD 카메라가 천문대에서 표준장치 ▷ 군사위성 : 우주에서 찍은 사진들을 필름에 기록 ▷ 우주에서 영상의 디지털 통신 토성의 띠, 화성의 자세한 전경 디지털 카메라 및 비디오 카메라의 상업적 성공 [2006년 the National Academy of Engineering 에서 수상]
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2.6.2 혁신과 제품 개발에 연관된 사업 전략
▶ 판매의 신장률 예상과 시장의 점유율 • 스타(
Star
) 사업 : 높은 판매 신장률과 높은 시장 점유율 • 난폭한(
Wildcat
) 사업 : 높은 판매 신장률과 낮은 시장 점유율 • 흑자(
Cash-cow
) 사업 : 낮은 성장률과 높은 시장 점유율 • 쓸모 없는(
Dog
) 사업 : 낮은 성장률과 낮은 시장 점유율 시장 점유율의 분기점 = 가장 큰 경쟁기업의 점유율과 같아지는 점 자금 투자 : 흑자 사업 스타사업과 난폭한 사업 스타 사업 흑자 사업 쓸모 없는 사업 난폭한 사업 스타 사업 : 참을성 있는 투자 요구 ▶ 엔지니어의 역할에 따른 사업전략 • 업계의 선도 (First in the field) : 하이테크 혁신이 필요 • 빠른 추종자 (Fast follower) : 과중한 R&D 비용절감
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2.6.3 혁신적인 사람들의 특징
• 아이디어 창출자 : 창의적인 개인 • 기업가 : 책임을 떠맡고, 위험을 감수하는 사람 • 수문장 : 외부와 제품 개발 조직 내부간의 기술적 의사소통을 담당하는 사람 • 프로그램 관리자 : 창의성을 억제하지 않는 관리자 • 지원자 : 재정적 정신적 후원자로서 상급관리자 또는 벤처캐피털 회사 • “성공적인 혁신주체를 해야 할 필요가 있는 일에 대한 청사진을 스스 로 가지는 사람이다. 혁신 주체는 목표를 얻기 위한 방법보다는 목표를 강조하며, 실패를 두려워하지 않으며, 불확실한 상황에서도 전진해 나 간다.”
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2.6.4 기술 혁신의 종류 신기술 촉진을 위한 두 가지 방안 - 수요 주도형 혁신 : 부족한 부분을 어떻게 보완할 것인가 노력(기술 견 인형) - 획기적(근본적, 급진적) 혁신 : 완전히 새로운 기술, 전 범위에 걸친 변 화 (기술 추진형) - 기술혁신 : 기초 기술로부터 창출 (대학, 연구소, R&D부서) R&D 투자에 대한 기업의 난제(High risk, high return) 1. 성장성과 수익성을 갖춘 제품으로 시장에서 성공했을 때 자기 만족에 빠 지는 경우 2. 혁신적인 연구를 지속적으로 지원해 왔는데 결과의 기대 수준이 낮은 경 우
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2.7 요약
제품 개발과정 : 개념 착수 및 설계, 초기 시장조사, 제품 품목간의 조정, 판매량 예측, 개발 비용, 이익 ▶시장에서 잘나가는 제품을 창출하기 위한 주요 요소 • 고객이 지불하고자 하는 가격 대비 높은 제품의 성능과 특징을 갖춘 고품질의 설계를 하는 것 • 제품 수명 주기를 통해서 제품 생산 비용을 낮추는 것 • 제품 개발 비용을 최소화하는 것 • 제품을 시장에 초기 출시하는 것 ▶ 제품 개발팀의 구성 : 매트릭스 조직 ▶ 마케팅
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