1서 론

기업경영에서 불량(부적합)은 공정운영비용과 원가를 상승시키는 원인이 되며 이것이 외부로 유출되면 고객사 공정 또는 최종 소비자에게 큰 손실을 끼친다.

특히 치열한 경쟁 환경에 놓인 상황에서 의도적이든 의도하지 않았든 내․외부의 변동 요소들을 잘 관리하지 못하면 품질과 가격 등의 면에서 고객의 신뢰 상실로 이 어져 기업의 생존 기반을 해치기도 한다.

일반적으로 고객 클레임, 제품 불량, 공정 사고 등은 공정 내부의 예기치 못한 사건과 제품화 과정의 불완전 한 검토에 의해서 발생하는데 대부분의 기업들은 품질관 리체계의 확립, 품질경영체계 구축과 개선 등을 전개함 으로써 이 문제를 해결한다.

특히 제품의 이상 발생 시 작업자가 제어장치 조정 등의 조치를 취하면 그 결과로 설비와 공정조건이 변하게 되 고, 그 변경된 공정조건으로 생산된 제품을 기준으로 제 어장치를 조정하는 사후 대응적(reactive control) 관리를 함으로써, 공수(man-hour)가 증가하고 COPQ(cost of poor quality)가 높아지게 된다. 이러한 사유로 대응적 관리가 아니라 선행적 관리(proactive control)1)가 중요한데 장치 공정의 대표적인 유리용해로 사례 연구에서 강조된 바 있다[2].

그러나 선행적 관리가 모든 것을 해결한 것인가에 대 해서 많은 의문을 가지게 된다. 예컨대 어떤 사업과 제품 에 있어 제품화 과정을 거치고 양산단계에서 절차와 규 격으로 구성된 4M(man, machine, material, method) 표준 화를 통해 제품을 생산하지만 시장의 변화 및 제품의 변 경으로 라인과 설비가 재구축된다.

재구축된 라인과 설비는 이에 맞는 기술과 공정 Set-up 그리고 이를 운영하는 작업자도 바뀌게 되어 애써 구축한 품질관리 체계가 흔들린다. 이로 인해 공수, 원가 그리고 COPQ가 증가되며 더 나아가 제품화 납기를 맞추지 못함 으로써 고객의 신뢰를 잃고 사업이 어려워지게 된다.

예를 들면 브라운관 같이 제품주기상의 쇠퇴기에 있 는 제품에서 원가절감(cost down)을 위하여 기존의 C중 유 대신 천연가스나, 석탄오일을 사용함으로써 에너지의 원가절감을 시도했으나 석탄오일에 수분이 포함되어 있 어 화력이 일정하지 않는 문제점이 발생하고 천연가스 역시 불균형한 밀도의 가스로 인해 인풋관리가 힘들게 되었다[2].

연료의 열량산포는 용해의 불량과 직접 관련이 있다. 외란(external disturbance)이나 연료의 열량산포는 관리의 필요성이 대두된다. 외란은 새로운 이벤트(event)가 생길 때 마다 나타나며 4M 표준화를 무너뜨리는 즉, 셋팅(setting) 값 고정을 저해하는 요인과 외란은 끊임없이 개선하여야 한다[2].

흔히 기업에서 발생하는 예로서 시장의 요구(원가)에 대응하기 위해 불충분한 검토에 의한 새로운 기술(연료) 을 도입함으로써 실제 공정의 주요 관측 항목인 온도 등을 대응관리하게 하여 오히려 상당한 공수(man-hour)와 재료 (연료)를 소요하게 되기도 한다[2].

본 연구에서는 장치산업에서 내․외부 환경변동을 공 정 내부 및 외부의 경우로 구분해 보고 기술로드맵을 단 독으로 사용하는 것보다 Input의 안정화와 연계해서 사 용하는 것이 더 효과적이라는 것을 기술하고 기술로드맵 의 활용 방법을 모색하고자 한다.

2기술로드맵의 이론적 고찰

2.1기술로드맵

1970년대 모토로라사가 로드맵을 개발하고 도입할 당 시 로드맵의 작성 목적은 경영자에게 적절한 주의를 환 기시키고, 그들에게 미래를 예측하는 도구를 제공하는 것 이었다[15].

이 후 국내 도입하여 <Table 1>처럼 작성범위와 작성 목적에 따라 분류하여 적용과정에서 영역이 확장되어 개 별 기업의 기술전략수립 뿐만 아니라 산업계의 기술 분 야별 발전방향 예측이나 국가적 차원의 기술전략 수립을 위한 도구로 사용되고 있다[12, 14].

과학기술로드맵(S&T Roadmaps)은 세계 차원에서 신 기술의 기술구조변화, 기술 융합화 현상 등 새로운 패러 다임을 확인함으로서 산학연 및 정부 모두가 사용가능한 공유성 기술로드맵이라고 할 수 있다.

산업 로드맵(Industry Roadmaps)은 특정산업과 연관된 기술분야로 범위가 좁혀진 것이며 산업에서의 전망, 경 쟁상황, 기술성능 예측 등 기술과 시장을 연계시킨 것이 며, 새로운 기술 아키텍쳐의 출현 및 산업 내 경쟁상황 분석을 중시한다.

제품-기술로드맵(Product & Technology Roadmaps)은 기 업에서 미래 전략제품의 성능목표달성을 위해 필요한 기 술을 도출하는데 초점이 맞춰진 것이다. 목표에 도달하 는 이정표를 작성하며 이대 목표에 도달하기 위한 복수 의 기술적 대안을 검토하고 불확실성과 리스크가 크다면 병행하여 추진할 몇 가지 대안을 동시에 계획한다. 개별 기업의 비전설정을 위한 TRM이 이에 속한다.

제품 로드맵(Product Roadmaps)은 특정 Platform 모델 이나 반도체 칩의 세대변화 등을 대상으로 작성되며 주 로 기업의 경쟁위치분석에 활용된다. 특히 기술적 자원, 조직 목표와 환경 변화 사이의 동적인 결합을 탐색하고 의사소통하기 위한 기술 경영과 관리를 지원하기 위한 강력한 기술로 대변된다[13].

2.2기술로드맵의 종류

기술로드맵의 접근 방법은 서로 다른 조직의 목표와 취할 수 있는 도식적 형태면에서 매유 유연하다. 제품, 혁신, 비즈니스 또는 전략 로드맵 등의 용어는 용도에 따라 여러 가지가 있다. 이는 구조와 내용에 기초하여 <Figure 1>에서 보는 바와 같이 의도한 목적과 도식적 형태로 구 분할 수 있다[11, 13].

기술로드맵은 제품 기획, 새로운 기회 탐색, 자원 할당 및 관리 그리고 향상된 비즈니스 전략과 계획 등 다양한 비즈니스 목표의 범위를 지원할 수 있다. 또한 각 조직은 특정 비즈니스 상황, 조직 문화, 비즈니스 프로세스, 이 용 가능한 자원, 기술 유형의 면에서 서로 다르다[13].

이러한 이유로 기술로드맵의 모든 이점을 얻기 위해 서는 특정 용도에 적합하도록 개별 맞춤 적용이 필요하 다. 다층 기술로드맵은 적용에 있어 가장 일반적이고 가 장 유연한 형태이다. <Figure 2>는 많은 상황에서 사용하 는 일반화된 기술로드맵 구조를 나타낸다.

가로축은 시간축으로 미래를 예측하고 세로축의 상부층 (layer)은 로드맵을 유도하는 조직적 목표(know-why)와 관련 이 있고 아래층은 로드맵의 상부층의 요구를 해결하기 위 해 전개해야 하는 자원(특히 기술적 지식, know-how)과 관 련이 있다. 로드맵의 중간층은 목표와 자원을 전달하는 메 커니즘을 제공(know-what) 하는데 중요하다[13]. 따라서 제 4장의 연계 방안으로 일반화된 기술로드멥 구조를 선택 하였다.

2.3기술로드맵의 작성

대부분의 TRM 분석과 개발은 이미 완성된 성공적인 최 종 제품에서 출발하며 성공적인 연구와 개발사례의 특성 을 파악하기 위해 소급 연구를 수행한다. 시장과 기술의 급속한 변화하는 기술경쟁 환경하에서 기술(Technology) 를 관장하는 R&D부서와 Products/Market을 관장하는 사업 부간의 Communication 수단을 통해서 선행기술의 적시개 발이 사업화 성공의 중요요소로 인지된 시점에서2)DFSS 방법론을 활용하여 작성하게 되었다. 또한 완성된 TRM은 주기적인 갱신으로 환경변화에 적응할 수 있도록 진화시 켜야 하며, TRM의 실패를 야기할 요소들은 수시로 모니 터링하다가 주기적인 갱신시점에 그 해결방안을 반영하여 야 한다.

그러나 TRM은 Market-Product-Technology 간의 상관 관계를 표시하고 조직 내에서 공유를 목적으로 작성되었 지만 현재 기준의 예측한 정지된 미래 환경에 관한 추이 만을 우선 반영하는 형태로서, 기업경영의 변화를 감지 하여 Roadmap을 지속적으로 수정해 나가지 않으면 안된 다[14]. 특히 양산 단계에서 새로운 재료 또는 값 싼 재 료의 적용 과정에서 소재가 뒷받침되지 않으면 문제가 크며 품질 안정을 위해서는 4M의 Input 안정화가 매우 중요함을 알 수 있었다.

3Input 안정화

기업경영에서 시장의 요구(원가)에 대응하기 위해 불 충분한 검토에 의한 새로운 기술(연료)을 도입함으로써 공정의 주요 항목을 대응관리하게 하여 오히려 공수(manhour) 와 재료(연료)를 소요하게 되기도 하는데 이런 측면 에서 Input을 표준화하고 변동을 모니터링하고 안정화하 는 활동이 필요하다.

3.1Input 요소(4M) 변동

대량생산의 제조과정에서 아무리 똑같은 조건하에서 만들어진 제품이라 하더라도 그 품질특성을 조사해보면 반드시 산포가 존재한다. 제조공정의 4M을 동일조건으로 하는 즉, 동일한 작업자의 배치, 사용하는 원․부재료 품 질의 유지, 설비의 동일조건 유지, 작업방법의 유지 등 공정전반에 걸쳐 표준화에 의한 공정관리를 하여 산포를 일정하게 유지하는 것이 중요하다[2, 8]. 다시 말해서 산 포가 크든지 작든지 랜덤오차(random error)의 범위에서 움직이도록 하는 것이 중요하다고 할 수 있다.

3.2Input 안정화 활동

제품을 생산하는 양산공정에서 공정의 CTQ인 품질특 성(y)와 CTP인 4M(x)를 여러 Level로 층별하여 계층구조 로 정리해서 단위 공정의 Y와 X를 선정한다(<Figure 3> 참조).

단위공정에서 관리하는 CTQ를 Output(Y)로 입력에 해 당하는 설비조건 및 공정조건을 Input(X)로 정리한다. 또 한 선정된 Output(Y)를 Target을 세팅하고 Input(X)인 4M 을 관리인자(control factor)로 해서 Y와 X의 관계를 규명 하고 X의 변동을 감지해서 조치하는 프로세스와 시스템 을 구축하고 변동을 최소화하는 것이 Input 안정화이다 (<Figure 4> 참조).

공정에서 잘 훈련되고 경험 많은 Man(인력), 고객요구 사양에 적합한 Machine(설비), 안정적 공급이 요구되는 Material(재료), 제조 공법 및 제품 규격 등의 Method(방법) 를 일정하게 하여 공정전반에 걸쳐 표준화에 의한 공정 관리를 하여 산포를 최소화하는 것이다[1]. 4M을 표준화 하여 동질성을 확보하면 재현성이 이루어져 검사가 편해 지고 정밀해지며 공수절감과 바로 연결될 수 있다[3, 4].

이러한 내용은 제품과 서비스를 구상하고 개발하는 단계별로 필요한 4M 표준을 정의하고 해당 단계 별로 계획된 내용이 제대로 구비가 되었는지 추가적인 변동요 인이 없는지 충분히 점검하고 산출물화해서 양산단계에 서 시행착오를 줄이게 한다.

4TRM과 Input 안정화 연계 모델

4.1평가 위원회(CEAS) 운영

사업화 과정에서 기술로드맵을 작성하고 양산과정에 서 끊임없이 발생하는 4M의 변동을 제품화 단계에서부 터 외생변수(exogenous factor)3)를 체계적으로 관리하고 양산단계에서 내생변수(endogenous factor)를 기민하게 감 지하고 모니터링해서 기술로드맵에 반영하고 활용해야 한다(<Figure 5> 참조).

외생변수(exogenous factor) 측면에서 고객이나 경쟁사 의 경영이나 제조 활동을 모니터링 하는데, 선진사와 경 쟁사의 제품을 입수하여 분해․분석함으로써 생산성, 원 가, 품질 측면에서 경쟁사 대비 또는 전년 대비 차이점을 찾는다.

이러한 선진사 및 경쟁사 대비 경쟁력 분석비교는 자 동차, 반도체, 디스플레이, 부품 산업에서 사내 정기적인 활동으로 진행하고 있고, 사외활동으로서 모터쇼나 반도 체 및 디스플레이 산업 등의 다양한 전시회를 통해서 이 루어진다.

내생변수(endogenous factor) 측면에서 양산단계의 고 객 요구에 의한 기능 개선과 제품 간의 경쟁과 내부 목 표관리에 의한 공정의 개선, 원․부재료 업체의 품질 및 원가 개선 등으로 인해서 필연적으로 4M data는 변한다. 이러한 양산단계에서의 4M 변동은 공정을 구성하는 설 비의 센서 또는 PLC에서 Data를 가져 오는데, 이 Data를 MES로 Interface하여 표준시스템에서 사전 정의 해 둔 Spec. value와 비교해서 공정의 변동을 모니터링하고 관 리한다.

이러한 내․외생변수의 변경 발생 시 규모가 큰 장치 산업에서는 <Figure 5>에서 보는 바와 같이 표준과 비교 한 MES에서 가져오는 내생변수와 외생변수를 매트릭스 조직(matrix organization) 형식의 공정 전문가와 의사결정 자로 구성된 전문가 패널, 즉 평가위원회(CEAS : committee for evaluation & adjustment & standardization)를 조직하여 변경에 수반되는 예상 문제들을 리뷰하고 기술로드맵 반영 또는 공정 개선의 조치를 취하고 필요시는 표준 변경 등 의 의사결정을 하게 된다.

기업경영에서 인력자원 대비 내․외생변수의 변경에 의 대응은 너무 자주 발생하므로 효율적인 운영을 위해서 전 후공정의 영향도와 관여 기능 기준으로 관리등급을 세분 화하여 철저한 심의와 효율적인 운영을 도모한다(<Table 2> 참조).

관리등급은 SA, A, B, C 등으로 구분하여 등급별로 사전 기술 검토와 관여기능의 합의를 거쳐서 기 작성된 기술로드맵에 반영 및 공정 개선, 표준 변경 등 최종 결 정 등의 차등화 된 절차의 기준이 된다. 또한 의사결정 된 내용은 추후 유효성 검증(effectiveness verify)을 통해 서 효과성을 파악하고 살아 움직이는 기술로드맵이 되게 한다.

4.2AHP를 통한 대안 선정

기업경영에서의 의사결정은 정기적인 회의체뿐만 아 니라 간단한 Review 형태로 진행되기도 하는데, CTQ를 계층구조로 하고 그 구조를 구성하고 있는 요소간의 쌍 대비교를 통해 지식과 경험 및 직관을 이용한 AHP(analytic hierarchy process) 방법을 활용하고자 한다. 복잡한 문제에 부딪혔을 때 속성을 체계적이고 계층적으로 분석 하여 최상의 대안을 도출할 때 자주 쓰이며 대안선정 절 차는 다음과 같다(<Figure 6> 참조).

보다 구체적인 의사결정의 개념과 사례로서 특정 라인 의 A, B, C 등 복수의 대안 중의 최적대안을 선정한다 (<Table 3> 참조).

CTQ인 원가, 생산성, 품질에 대한 세부지표로 5개의 계층구조를 도출하고 각각을 쌍대비교해서 가중치를 구 한다. 그 가중치 기준으로 3개의 대안과 각 Index를 5(◎), 3(○), 1(△)점으로 비교평가하면 ‘A Item’이 760점으로 최적대안으로 선정된다. 이 대안을 선정해서 공정에 적용 한다.

이러한 평가위원회 운영과 AHP 통한 대안선정 절차 들은 일시적이고 한시적인 대응이 아니라 충분한 검토와 선행적 관리(proactive control)를 위한 사전관리와 체계적 인 PDCA 사이클 운영을 통하여 저 품질 및 지나친 원가 상승이 발생하지 않도록 하는 조치이다.

4M 변동을 효과적으로 감지하고 모니터링 해서 기술 로드맵에 반영하고, 기 수립한 기술로드맵에서 기술 및 인력 확보 상황을 점검하고 보완함으로써 기술로드맵을 환경변화에 맞게끔 최신의 내용으로 유지하고 지속적으 로 전개함으로써 기업의 공정사고 및 품질사고를 줄이고 더 나아가 경영의 안정성을 높이게 된다.

5사례 연구

5.1기술로드맵과 Input 연계

고객의 요구를 정기적으로 파악하고 선진·경쟁사 제품 과의 비교분석을 통해서 자사의 경쟁력 수준을 확인하면 서 외생변수를 모니터링 한다.

기술로드맵과 공정의 연계를 구축하기 위해 <Figure 2> 의 일반화된 기술로드맵의 ‘기타 자원’ 층의 설비(facility) 의 운영조건(4M)은 정적인 요소가 아닌 동적인 요소로 수시로 변하는 시장의 변화에 대응한다. 이 과정에서 기 술적 요인이 변화하는 경우 양산단계에 변경된 4M 요소 를 관리하고 MES를 통해 공정의 정보를 수집하고 분석 한다.

양산단계의 변경된 4M Data를 Spec. 들로 세분화해서 표준화하고 MES를 통해 표준(spec. 들)과 비교하여 조치 하는 Input 안정화를 기술로드맵과 연계해서 운영하는 것이 효과적이라는 것을 디스플레이 장치산업에 적용해 서 확인 해 보고자 한다.

5.2디스플레이 산업

디스플레이 산업은 대규모 투자가 수반되는 장치산업 으로서 전․후방 연관효과 및 고용 효과가 큰 수출주도 산업이며, 관련 설비 및 원․부재료 제조업의 후방산업 은 대․중소 규모의 기업으로 구성되어 있다. 한국은 대 기업 중심의 과감한 투자 및 중소기업의 우수한 기술력 을 바탕으로 CRT, LCD, PDP, OLED 분야에서 세계 1위 의 시장 점유율을 기록했고, 기록하고 있다.

이러한 우위는 <Figure 7>에서 보는 바와 같이 디스플 레이의 경쟁격화와 다기능화, 경량화, 박판화, 대형화의 기술발전 트렌드에 맞추어 후방산업에도 빠른 대응을 요 구하고 있다[9].

또한 디스플레이 산업의 후방산업인 글라스산업도 LCD, OLED의 다기능화, 경량화, 대형화, 슬림화에 따라 외관 및 치수품질에 민감한 장치산업이면서 우수한 표면품질, 박판 및 두께의 균일성 등 고도의 성형 및 가공 기술을 요구 받고 있다.

이러한 시장의 요구 및 경쟁사와의 치열한 경쟁 환경 에 놓인 디스플레이 산업에서 제품의 크기 및 두께 별로 공정 및 부문별로 Multiple layer, Long range의 Bar type 의 기술로드맵을 수립하였다(<Figure 8> 참조).

기술로드맵은 산업과 기업의 특성에 따라 정형화된 형 태 없이 다양한 형태와 내용으로 표현되고[6]. 사내 제품 및 기술개발의 이정표로부터 관련 부문 간에 공유되고 있다.

5.3외부 변동의 모니터링

품질 및 원가측면에서 정기적인 고객의 요구를 조사 하고 선진․경쟁사의 제품을 입수하여 제품 최소단위로 분해를 통해서 상호 경쟁력 수준을 비교할 지표를 선정 한다(<Table 4> 참조).

생산성, 원가, 품질에서 정량화해서 비교 가능한 세부 지표를 선정하는데 각 지표의 산출 단위와 망대특성, 망 목특성, 망소특성 등의 Data 특성을 사전에 정의한다.

정의된 지표에 대해서 경쟁사 제품 비교 분석 Data를 경쟁력 수준으로 전환해서 기호로서 표현하여 경쟁사별 로 우위와 열위 등 경쟁력 수준을 눈으로 보기 쉽게 가 시화 한다(<Figure 9> 참조).

가로축의 생산속도(Speed)는 망대특성(lager the better, 세로축의 값이 클수록 우위)으로서 경쟁력 수준이 4인 S Company가 우위라는 의미이다.

또한 비교항목별 비교된 열위와 제품 분해 후 분석된 각 세부항목에 대해서 경쟁사와 자사 제품의 현상을 정 리하고 그 차이에 대해서는 Gap 분석을 하고 개선방향 과 대책을 도출한다(<Table 5> 참조).

예를 들면 Center face면의 두께(Thickness)를 경쟁사별 로 수치 Data를 비교해 보면 S사가 -0.12로서 원가 측면 에서 우위이지만 편차는 더 낮추는 방향으로 하고 난이 도 ‘D’의 개선 Point를 개선과제로 진행한다는 의미이다.

이러한 경쟁력 수준비교, Gap 분석, 개선 Point를 과제 화하여 실물로 표현 한 비교분석 전시회는 매년 정기적 으로 진행하여 년도별 Trend를 보면서 경쟁사 제품의 개 발방향을 유추하기도 한다.

이와 같이 경쟁사제품과 비교하여 기술의 강약점을 찾 고 4M 관련 변화를 모니터링하고 변화 방향을 예측하고 중장기적인 노력이 필요한 기술과 인력에 대한 내용은 기술로드맵에 반영하여 체계적으로 진행한다.

5.4내부 변동의 모니터링

5.4.1모니터링 체계 구축

양산 단계에서 각 공정 및 설비에서 이루어지는 4M 관련 Data는 설비의 PLC(programmable logic controller) 에서 Data를 가져오거나 설비에 센서를 부착해서 Data를 가져온다(<Figure 10> 참조).

이 Data를 MES로 Real-time Interface 해서 표준시스템 에서 사전 정의 해 둔 Spec. value와 비교해서 공정의 변 동을 모니터링하고 관리한다.

제조는 원부재료를 투입하고 사람과 설비, 제조방법으 로 가공(검사 포함)해서 고객이 원하는 제품을 포장해서 출하하는 과정을 거친다(<Figure 11> 참조).

즉 고객이 요구한 제품규격(product spec.)을 만족시키는 공정별 품질특성인 목표규격(target spec.)과 원료 및 자재 규격(material spec.), 설비규격(equipment spec.), 검사기규 격(testPGM spec.) 등으로 논리적인 Data 처리를 위한 표준 (spec. 들)을 구성한다. 표준체계는 Spec.(목표 값±공차)으로 표현되는 표준(spec. 들) 및 표준작업서로 표현되는 절차표 준으로 구성하여 공정변동의 최소화를 도모하고 있다[3].

또한 내부공정을 관리 상태로 두기 위해서 제품규격 및 목표규격 공정제어규격 등은 공정 내부규격(internal spec’s for process control, 목표 값±공차)5)을 설정해서 운 영하는데 공정 운영 과정에서 필요 Data의 측정과 추가 는 꾸준한 노력과 비용이 소요된다.

5.4.2Input 안정화 활동

공정 운영과정에서 기 설정한 공정 내부규격을 기준 으로 Real-time Data와 비교해서 내부규격한계를 벗어나 는 부적합이 발생 시에는 부적합 처리 프로세스에 준해 서 공정을 운영한다(<Figure 12> 참조).

제품규격(product spec.)은 제품검사 과정에서 공정 내부 규격 범위(internal spec. range)를 벗어나면(고객공정의 피 해로 연결되는 규격) 제품의 부적합 처리 Process(제품 폐 기 등)로 연결된다. 목표규격(target spec.)이나 공정제어규 격(recipe spec.)이 내부규격 범위(internal spec. range)를 벗 어나면 공정부적합 처리 Process로 연결된다. 절차 표준인 부적합 처리 Process는 사전에 설정된 각 라인 및 공정별 담당자에게 On-line으로 피드백해서 조치를 행하게 하고, 목 표 값 및 Internal spec. range 등의 표준 변경이 필요한 부분 은 변경관리 체계에 준해서 표준(spec.) 변경을 진행한다.

5.4.3Input 안정화 효과

Spec(목표 값±공차)으로 표현되는 표준(spec. 들) 및 표 준작업서로 표현되는 절차표준으로 4M을 표준화하고 각 표준 종류별 공정내부규격과 비교하여 부적합 처리 Process를 운영하여 Input을 안정화한 효과는 다음과 같다.

5.5TRM과 Input 안정화의 연계

5.5.1CEAS(평가 위원회) 운영

기업경영에서 4M은 내․외생변수의 변동으로 인해서 수시로 변동되는데, 공정에서의 이상 원인에 의한 변동 은 그 원인을 제거해야 한다. Spec.을 이탈한 이상 원인 에 대해서 사전에 정의된 담당자에게 통보되면 그 이상 원인에 대한 조치의 시행 또는 Spec.에 대한 검토를 하 게 된다. 그러나 장치산업의 공정에서 자기상관(autocorrelation) 이 있는 Data는 작게 추정된 표준편차로 좁게 설계된 공차로 인해 관리규격(internal spec. for process control) 한계선 밖으로 나가는 경우가 많이 발생한다. 그래서 그 기준을 변경하거나 기술로드맵을 변경하고 수 정해야 하는 일이 종종 발생하는데 변경관리를 통하여 변경 요청(change request), 승인(change approval), 표준화 (standardization) 단계를 거치는데 전후 공정의 영향도와 관여 기능의 참여도 측면에서 관리 등급과 진행 Process, 참여 부서와 참여자의 수준을 차등화한 CEAS라는 정기 회의체 및 평가위원회를 통해서 진행된다(<Figure 13> 참조).

Glass 용해로에 원료를 투입하여 용융해서 후공정에서 가공하는 공정에서 용융품질은 매우 중요하다. 특히 Display 용도로서 유리는 알루미늄과 같은 비철의 혼입 문제로 사 내 자판기를 캔 음료에서 1회용 컵으로 모두 교체한 경 우도 있을 만큼 철과 비철금속 등의 불순물 관리가 중요 한데 철(Fe)성분은 적정 함량으로 관리해야 한다.

CRT(cathode ray tube)는 대체제(LCD, PDP, OLED)의 등장으로 사용 후 폐기한 CRT TV를 수집하여 잘게 부 순 Cullet을 혼합 사용하는 형태로 재료비 절감을 진행하 였다. 폐 TV에 금속성 Pin이 그대로 융착된 채로 세계 각국으로부터 회수된 여러 조성의 Cullet이 섞이고 오염 된 폐 Cullet을 용해로 투입 전에 철분 성분을 제거하고 입도를 낮추는 장치를 설치하였다(<Figure 14> 참조).

Cullet을 이동시키는 컨베이어에 복수의 자력이 센 자 석을 설치하고 Pin과 Fe 성분을 1차 제거하여 Silo에서 넣 고 Cullet을 Feeder단위로 상부로 이동시키고 하부로 내 려오면서 여러 차례의 Crushing 과정을 통해서 잘게 부 수면서 자석에 의한 자력으로 2차 불순물을 제거한다.

5.5.2용해원료의 적용 사례

CRT는 원가경쟁력을 올리는 과정에서 재료비 절감 차 원에서 Cullet 사용 비율을 20%에서 시작해서 점진적으 로 80%까지 올리는 과정에서 원료(용해원료+Cullet)의 철 분과 입도 규격 한계를 벗어난 일이 발생하였고, 이에 변 경관리 Process에 준한 공정규격의 변경과 함께 부적합 Process에 준해서 철분 함량 및 입도의 개선을 위해서 AHP 를 통한 대안 선정과 함께 개선을 진행 하였다(<Table 6> 참조).

CTQ(의사결정 문제)는 철분함량 개선(Fe content), Pin 제거량(pin removal), 입도 개선(Particle size)이 되겠고 이를 쌍대비교 통한 중요도를 선정하여 가중치를 38.2, 54.2, 7.7로 하였다. CTP(대안)은 투입위치별 Magnet수 증량, Magnet 위치 조정, Magnet 세기 증대, 투입방법 변 경 등에 대해서 현장의 경험과 여러 사람의 지식을 활용 한 Technical review를 통해서 Magnet 강도는 34.9로서 더 높은 자석을 구하는 것으로 우선순위로 정하고 차 순 위는 29.2로서 자석의 수를 더 늘리고 설치 위치를 Pin 및 철분의 포집이 더 용이한 장소로 이동하였으며, Magnet 위치는 27.5로서 포집시 컨베어에 Vibrator를 설치하는 등의 개선을 진행했다. 또한 입도 측면에서 Cullet feeding type를 건조 형태를 Wet 형태로 전환하는 개선안을 도출하고 적용했다.

이러한 공정개선과 병행하여 현행 자력 보다 더 강한 자력의 Magnet는 찾을 수가 없어서 중기 Item으로 TRM에 등록해서 강한 자력의 자석을 구하는 것으로 Approach 하였다.

적용과정에서 결과는 특별히 공수를 들여서 측정한 이 유로 최소한의 data를 확보하여 분석하였으며, 철분제거 량은 시계열별로 개선된 결과를 도출하였다(<Figure 15> 참조).

평균과 산포측면에서 공정이 개선되었으며 이를 2 Sample T로 통계 분석을 하면 유의수준 5% 수준에서 유의차가 있는 것으로 판명되었고 철분 함량도 Spec. 내에 관리될 수 있게 되었다.

5.5.3TRM과 Input안정화의 연계 효과

양산 과정에서 4M들은 수시로 변경되며, 관리이탈로 인한 가공은 글라스 깨짐 등의 제품 불량을 발생시키고 고객 공정에도 나쁜 영향을 미치고 고객에의 신뢰를 깨 트리며 그 결과 제품 원가를 올리고 회사 경영에도 나쁜 영향을 미치게 된다.

양산과정에의 내생변수 뿐만 아니라 외생변수의 변경 을 CEAS로 연계해서 변경관리 뿐만 아니라 기술로드맵 으로 확장한 운영은 선행적 관리(proactive control) 측면 에서 긍정적이라는 평가 외에 변경시 충분한 검토와 분 석, 적용 등으로 업무 지연을 야기하므로 시장 대응에 늦지 않는 빠른 대응이 필요하다는 관련 구성원의 전언이다.

또한 이상품질에 대한 신속한 원인분석으로 문제해결 리드 타임이 단축되고 공정변경의 사전 관리로 불량이 외부로 유출되어 고객에게 피해를 끼친 고객품질사고가 63% 개선되었으며, 공정불량 및 라인정지 등의 공정내 부 품질사고가 85%개선이 되었다(<Table 7> 참조).

또한 고객 및 공정품질 기준으로 비율검증으로 비교 하면 유의수준 5% 수준으로 유의한 결과가 도출되었다.

즉 기술로드맵과 연계된 Input 안정화의 운영은 기존 의 단독 운영보다 개선되었다고 할 수 있다.

6결 론

지금까지의 Input 안정화는 내생변수 위주의 양산공정 에 전개함으로서 외생변수의 큰 변동에 대처하지 못하였 고, 기술로드맵은 작성해서 전시하는 용도가 커서 경영혁 신의 방법으로서 활용이 안 되었다. 하지만 본 연구에서 Input 안정화를 제품화 및 양산단계에서 4M 변동을 포함 한 내․외생변수의 4M으로 확대해서 기술로드맵과 연계 함으로써 살아 움직이는 기술로드맵으로 하고, 제품과 기 술의 전개방향을 기본으로 관리항목을 보완하고 개선활동 에 활용하는 등의 기업 경영에 도움이 된다는 것을 확인 할 수 있었다.

이에 대한 효과는 공정 및 품질사고의 감소, 공수와 엔지니어의 생산성 향상 등 보다 안정적이고 경제적인 라 인운영이 가능해졌다. 또한 제품화 단계에서 표준(spec. 들)을 설정하고 부문 간 공유로 양산단계로 연계함으로 써 개발과 양산의 Gap을 줄일 수 있었다는 것이 개발과 제조부서의 증언이다.

과거 CRT 글라스 용해로의 폐 글라스 함유율 변경 (20% → 80%), 용융 원료의 변경(목탄 → 석탄 → 코크 스), PDP 글라스 코팅 코팅재료인 인듐(Indium)조성 변 경 등의 Input 안정화 활동과 용해로에서 양호한 기류개 선과 균일 가열을 위한 화학공업적인 기술을 선 확보한 기술로드맵의 연계가 좀 더 원활하게 작동하였다면 CRT 의 생존기간을 더 늘렸을 것이라는 생각도 해 본다.

Input 안정화와 기술로드맵의 연계는 기술발전이 빠른 전후방 산업 군에서 빠른 제품양산과 기술의 변화를 예 측하고 선행 대응의 중요성이 점점 커지는 새로운 제품 개발에 중요한 바탕이 될 것이다. 그러나 기업의 제조나 품질, 기술의 실무자 레벨에서 진행되는 내생변수의 관 리와 기술 전문부서나 경영진에서 운영하는 기술로드맵 의 관리는 그 연계 측면에서 한계는 분명히 존재한다. 그 러나 경쟁력 측면에서 연계 운영은 필수이기에 중간 관 리자 레벨에서 명확한 인식을 가지고 조율해 가야 할 필 요가 있을 것이다.

과거 CRT, PDP Filter, 면발광 BLU 제품의 흥망의 과정 을 지켜보았기에 사업에서의 진입장벽도 높지만 실패했 을 경우의 손실비용으로 인한 어려운 상황을 눈으로 확인 하였기에 장치산업에서의 Input 안정화와 기술로드맵의 연계는 매우 중요하며, 최근 Industry 4.0과 Data Technology 에 대한 연구와 조립 산업에서의 적용 연구도 필요하겠다.