제품 개선을 위한 지표
휴대용 RFID 리더, 이동식 무전기, 멀티미디어 마이크로 키오스크 등을 포함한 모토로라 솔루션의 광범위한 포트폴리오에 포함된 모든 제품은 Boothroid Dewhurst사의DFA(Design for Assembly) 소프트웨어 를 사용하여 설계/재설계 과정을 벤치마킹 및 분석으로 부품 수와 조립 시간을 단축할 수 있었습니다.
우리 제품의 설계는 얼마나 좋은 가요? 이전 제품보다 좋은 가요? 다른 회사의 제품과 비교하면 어떻습니까?
치열한 글로벌 경제 경쟁 속에서 거대 통신업체인 Motorola Solutions의 경영진은 이러한 질문에 대한 답을 알고 싶었습니다.
답을 제공하는 것은 이 회사의 뉴욕 홀츠빌 디자인 센터의 엔지니어링 매니저인 Rich Darrell 에게 달려있었습니다. Darrell 은 "고위 경영진은 우리의 설계가 개선되고 있는지 측정하는 방법론을 마련하도록 요구했습니다."라고 말합니다.
Darrell과 그의 팀에게, 그것은 수백 가지의 깊이가 있는 제품 포트폴리오를 손에 넣었다는 것을 의미할 것입니다. 그것은 모기업인 Motorola의 정부 및 공공 안전 장치와 2007년 Symbol Technologies와의 합병 이후 추가된 모바일 데이터 캡처 및 휴대용 컴퓨팅 장치가 포함 되었습니다. Symbol Technologies와의 합병 작업이 매우 복잡 했으며, 다양한 제품군은 미국에 3개, 이스라엘, 멕시코, 말레이시아에 각각 1개씩, 전세계에 있는 6개의 센터에 있는 별개의 설계 및 제조 팀에 분산 되었습니다.
측정 방법 선택
이러한 과제에 대응하여, Darrell은 로드 아일랜드에 본사를 둔 Boothroyd Dewhurst, Inc.에 의해 개발되고 25년 전에 Motorola 에 의해 처음 채택된 DFA™(Design for Assembly) 소프트웨어로 눈을 돌렸습니다. DFMA™(Design for Manufacture and Assembly) 라는 광범위한 소프트웨어 전략의 일부인, DFA는 불필요한 부품을 제거하고, 조립을 더 쉽게 하고, 인건비를 낮춤으로써 제품 설계를 단순화하는 데 사용됩니다. 다른 모듈인 DFM(Design for Manufacture) 은 대체 재료와 제조 선택에 대한 동시 비용 견적을 제공합니다.
도입 이후 DFA는 회사의 주요 엔지니어링 원칙이 되었으며 내부 교육 프로그램인 Motorola University(현재 Motorola Solutions Learning)에서 린 및 6시그마 이니셔티브와 함께 통합 되었습니다. 그러나 시간이 지남에 따라 글로벌 기업이 점점더 복잡해지고 제품 포트폴리오가 확장되면서, 엔지니어링 절차가 항상 일치하지는 않았지만, 보조를 맞추는 방향으로 발전 했습니다. "모든 디자인 센터에서 DFMA를 사용하는 동안, 각 사이트는 이를 개발에 적용하는 다른 방법이 있었습니다” 라고 Darrell가 말했습니다. "그래서 우리는 2012년에 글로벌 DFA 팀을 구성하고 통일된 프로세스를 마련하기 위해 노력했습니다."
Darrell은 Holtsville에 본사를 둔 신제품 개발 프로세스 엔지니어인 동료 Chris Foley와 함께 이 이니셔티브를 주도했습니다. 그들은 함께 전반적인 제품 설계의 핵심 척도로서 DFA에서 계산된 DFA 지수를 활용했습니다. 간단히 말해서, 지수는 "이상적인" 조립 시간을 실제 조립 시간으로 나눈 값이며, 여기서 "이상적인" 조립은 이론적으로 최소 부품 수를 가진 것으로 정의됩니다.
“DFA는 제품 기능에 필요한 부품과 제거할 수 있는 부품을 명확하게 보여 줍니다.”라고 Foley는 말합니다. “DFA가 프로세스를 진행하면서 제품 구조를 단순화할 수 있는 기회를 식별하여 상당한 비용 절감을 달성할 수 있는 방법을 보여줍니다.“
숙련된 두 엔지니어는 DFA 지수가 제품 개선을 정량화하는 지표로서 잘 작동할 것이라고 강하게 느꼈습니다. Darrell은 “목적에 완벽하게 들어 맞았습니다.”라고 말했습니다.
제품군 생성
DFA 지수는 신제품 디자인을 측정하고 재설계 중 개선 사항을 추적하는 데이터 기반 방법을 제공하지만 Darrell과 Foley는 서로 다른 제품의 디자인을 비교할 수 있다면 유용할 것이라고 생각했습니다.
"우리에게는 수백 가지의 상품과 매우 다양한 제품 그룹을 보유하고 있습니다."라고 Foley는 말합니다. “사과를 오렌지와 비교하는 것은 실제로 의미가 없습니다. 빨간 사과 하나를 다른 빨간 사과와 비교할 수 있다면 더 좋을 것 같아요.” 그래서 그들은 회사의 광범위한 포트폴리오를 일련의 제품군으로 나눈 다음 각 제품군에 대한 DFA 지수 제품군 범위를 계산 하기로 결정했습니다.
우선 그들은 기존 Motorola 제품을 Symbol의 원래 제품 라인에서 분리했습니다. 그러나 이러한 광범위한 분류를 넘어 상황은 빠르게 복잡해졌습니다. 스캐너를 생각해 봅시다.
첫 번째 구별은 기기가 (예를 들어, 소매 계산용으로) 유선 연결되었는지 (재고 관리용으로) 무선 연결되었는지 여부였습니다. 유선 연결 장치는 무선 연결 장치보다 훨씬 간단하고 부품 수가 훨씬 적으므로 각 분류가 고유의 제품군을 보장한다고 결정되었습니다. 그리고 제품이 레이저 기반인지 디지털인지에 따라 하위 제품군으로 더 나뉘었습니다. 그룹 내에는 소프트웨어의 사소한 변경, 키패드 색상 또는 특정 고객을 위해 추가된 로고만 있는 맞춤형 제품도 포함되어 있습니다.
이렇게 한 제품군이나 하위 제품군 내의 모든 제품은 동일하지는 않지만 기술적으로 밀접하게 연관되어 있습니다. 이를 통해 한 그룹의 제품들이 디자인 전략과 제품 기능을 공유할 가능성이 높아졌습니다. Foley는 “우리는 같은 종류의 사과를 비교하는 데 최대한 가까워졌습니다.”라고 말합니다. Darrell에 따르면 제품 분야에는 소방/경찰 무전기와 스캐너/모바일 컴퓨팅 포트폴리오 모두에 수많은 제품군이 포함되어 있으며 각 그룹에는 5~10개의 항목이 포함되어 있습니다.
제품군이 만들어지면 모든 제품은 DFA 방법론을 사용하여 분석되었습니다. 이를 통해 엔지니어링 팀은 모든 제품에 대한 DFA 지수와 각 제품군 또는 하위 제품군에 대한 DFA 지수를 제공했습니다(그림 1 참조). 그들은 또한 경쟁 제품에 대한 DFA 지수를 계산했습니다. Darrell은 "벤치마킹은 항상 우리에게 가장 중요한 부분 입니다."라고 말합니다.
그림 1. Design for Assembly 소프트웨어를 사용하여 Motorola Solution의 스캐너(상단) 및 모바일 컴퓨팅(하단) 제품군 제품에 대한 DFA 지수를 계산했습니다. 그런 다음 이러한 값을 사용하여 각 제품군의 범위와 평균을 도출했으며, 이는 향후 새로운 설계 및 재설계 프로그램의 목표로 사용됩니다.
이러한 지표는 글로벌 팀이 설계가 회사의 동종 최고 목표에 얼마나 근접했는지 파악하는 데 도움이 되었습니다. 그들은 또한 제품이 개선되고 있는지 수량화하기 위해 조사할 목표를 제시했습니다. Darrell은 “이것이 바로 우리가 프로그램을 출시한 방법입니다.”라고 말합니다.
전 세계적으로 DFA 재 배포
다음 단계는 DFA를 사용하여 회사의 별도 엔지니어링 그룹을 재편성하는 것이었습니다. 이를 위해 Darrell은 팀을 재교육하고 동의를 얻기 위해 디자인 센터를 순회하는 세계 투어에 나섰습니다.
투어 이후의 추진력을 유지하기 위해 Darrell과 Foley는 모든 센터의 팀이 참여하는 주간 글로벌 회의(현재 진행 중)를 주최했습니다. 여기에는 설계, 제조, 운영 분야의 전문가들이 포함됩니다. Foley는 “우리는 장비, 공정, 품질 엔지니어들이 대기하고 있습니다.”라고 말합니다. “또한 전기 및 소프트웨어 전문가와 구매 담당자도 있습니다. 모든 분야의 대표자들이 있습니다.”
다양한 분야의 그룹과 협력하고 기준 DFA 지수 값을 사용함으로써 전사적 제품 개발 프로세스의 효율성이 향상되었다고 Foley는 말합니다. “예를 들어 프로그램 초기에 비용에 대해 걱정할 수도 있습니다.”라고 그는 덧붙입니다. “우리는 이 제품군에 노동 비용이 많이 들거나 불필요한 부품이 있다는 것을 기억할 수 있습니다. DFA를 사용하여, 우리는 그러한 종류의 문제를 과거를 되돌아보는 동시에 미래 생각하여 회피 할 수 있습니다. DFA는 이러한 설계 논의에 정말 도움이 됩니다.”
Darrell에 따르면 DFA는 엔지니어에게 스냅핏(snap-fit), 모듈화 또는 커넥터(또는 고정 피스) 수 감소와 같은 구체적인 개선에 초점을 맞출 뿐만 아니라 Motorola Solutions팀이 여러 부서에 빠르게 발전하는 통신 및 컴퓨터 발전을 따라잡는 데도 필수적인 도움이 됩니다. 여기에는 데이터 캡처 또는 Bluetooth용 디지털 이미징과 같은 기술을 채택하는 데 필요한 설계 변경 사항이 포함됩니다. Darrell은 “우리는 미래의 기술을 살펴볼 필요가 있습니다.”라고 덧붙입니다. "우리 제품의 대부분은 혁신적인 디자인을 가지고 있습니다."
또한 DFA는 "개념"부터 "중요", "최종" 단계까지 회사 디자인 프로세스의 세 단계로 구성된 모든 단계에서 중요한 역할을 한다고 Darrell은 말합니다. "우리는 재설계 또는 새로운 디자인 프로젝트를 시작할 때 항상 개선하려고 노력하고 있습니다."라고 그는 덧붙입니다. "우리의 목표는 지수 범위 내에 있는 것, 혹은 더 나은 것입니다."
관리를 위한 측정
Darrell은 “우리는 경영에 중점을 둡니다.”라고 덧붙입니다. “매월 저는 DFA 데이터를 취합하여 고위 경영진에게 제품 개발 프로그램이 실시간으로 어떻게 진행되고 있는지 확인할 수 있도록 발표합니다.” 만약 어떤 제품의 지수가 목표보다 낮으면, 그것은 즉시 모든 수준의 질문으로 이어 집니다. 이 내장된 조기 경고 시스템은 개발 주기 초기에 목표로 한 정밀 조사와 함께 재설계 활동을 유발 합니다.
보고의 일환으로 Darrell은 소프트웨어가 제공하는 재정적 이점도 표로 작성합니다. "예를 들어 개당 1달러를 절감하고 연간 10개를 생산한다면 DFA를 사용하여 회사는 10만 달러를 절약할 수 있습니다."라고 그는 말합니다. Motorola Solutions에서는 품질이 최우선이지만 비용 절감은 두 번째로 중요합니다.
"우리 모두는 디자인 개발 초기에 DFA를 사용하는 것이 비용 대비 최대 효과를 얻을 수 있다는 것을 알고 있습니다."라고 Foley는 말합니다. 결과적으로 그와 Darrell은 모든 설계 회의에서 글로벌 팀에게 부품 추가에 따른 숨겨진 비용을 상기시켰습니다. 생산 부문의 비용 대부분이 제품 설계에서 발생한다는 것은 잘 문서화된 사실로 엔지니어링 교리로 자리잡고 있습니다.
최종 회계처리가 완료되면 DFA 이니셔티브에 대한 경영진의 지속적인 지원이 보장된다고 Darrell은 말합니다. 부품 절감 노력으로 수많은 제품의 조립 시간이 성공적으로 단축되었으며, DFA 지수는 모든 제품군에서 꾸준한 개선효과를 보였습니다(그림 2 참조). 이를 통해 회사는 소중한 자원을 다른 개선 계획에 집중할 수 있습니다.
그림 2. 각 차트에서 DFA 지수는 제품이 발전함에 따라 재설계 또는 유사한 설계에 대해 계산되었습니다. 시간이 지남에 따라 지수 값이 증가하는 것은 DFA 방법론을 사용하여 부품 수를 줄여 정의된 제품 개선을 나타냅니다.
DFA 이해하기
복잡한 제품 개발의 세계에서 설계 개선을 위한 수단으로 제품 단순화보다 더 근본적인 것은 없습니다. 이 전략은 DFA(Design for Assembly) 소프트웨어의 부품 수 감소 방법론을 기반 으로 할 때 조립에 필요한 노동력 및 비용을 절감하고, 품질 과 신뢰성을 높이며, 사이클 시간 을 단축시킵니다.
가장 기본적인 DFA는 경제성과 성능이 향상된 단일 다기능 부품에 여러 부품을 우아한 방식으로 통합하는 것입니다. 제품 엔지니어들은 모든 제조 비용의 85%가 제조 및 조립 프로세스가 확정되기 훨씬 전인 설계 초기 단계에서 결정된다는 사실을 점점 더 잘 알고 있습니다.
DFA 지수는 역사적으로 내부적으로나 경쟁 제품과 비교하여 설계 대안의 정량적 비교를 위한 기초가 될 수 있는 빠르고 객관적인 조립 효율성 측정값을 제공해 왔습니다. 이 지표는 "이상적인" 설계(기능에 필요한 이론적 최소 부품 수 포함)에 대한 조립 시간을 실제 부품 수와 함께 계산된 설계의 총 조립 시간으로 나누어 자동으로 계산됩니다. 이 결과는 백분율로 표시됩니다. 부품 수 감소 노력을 통해 실제 조립 시간이 줄어들수록 DFA 지수는 증가합니다. 지수가 높을수록 제품 개선을 나타냅니다. DFA는 특정 변경 사항을 지적하여 재설계를 장려하고 열악하거나 복잡한 설계와 관련된 잘못된 점을 표현합니다.
인덱스 계산은 표준 대칭(180도의 알파 및 0도의 베타), 조립자의 "쉽게 닿을 수 있는" 부분, 간단한 스냅핏 작업으로 확보되는 부분, 그리고 취급 또는 삽입 어려움 없이 "이상적인" 구성 요소를 가진 "소형" 제품을 기반으로 했습니다. : 물론 이러한 동일한 가정이 더 큰 제품의 경우 항상 해당되는 것은 아니므로 이러한 경우에는 조립 지수를 사용하는 것이 권장되지 않습니다. 그러나 엔지니어링 팀은 항상 소프트웨어의 필수 요소였던 공정 시간, 공정 비용 및 총 비용 결과를 사용하여 모든 크기의 제품에 대해 매우 상세하고 정확한 설계 비교를 수행할 수 있습니다.