제 2 장 제품개발과정

제 2 장 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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◈ 단계 0 : 기획단계

1) 초기 평가 [ 1 개월 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

설계 : 기술적 가능성 , 개념 설계의 분석 , 설계개념을 증명하기 위한 시험

제조공정의 제한조건 등

자금 : 자금 흐름 ( 판매와 기획에서 프로젝트 이득의 회수까지의 비용 예상 )

< 기획안이 심사를 통과하면 >

다양한 기능의 팀 구성 제품 설계프로젝트는 정식으로 시작 3


◈ 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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◈ 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

[ 테스트 : 내부 작동시험 ]

( 참고 ) 테스트 : 시장 출하 전에 제품의 성능 및 신뢰성 테스트

- 마케팅 부서 : 홍보물 준비 ,

- 제작부서 : 제조공정 재조정 , 생산인력 훈련

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◈ 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 6~12 개월 사이에 제품에 대한 최종검토

[ 회계자료 , 제조원가 , 이익 , 개발비용 , 기간 ]

다음 제품의 개발을 위한 자료로 활용

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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 ? 7


이익 증가 : 제품의 가격을 높이거나 비용을 낮춤 ( 소비재 시장에서 선호 )

제품의 개발 비용을 줄임 : 개발기간 [ 제품 출시기간 ] 을 단축 { 조기 출시 }

제품 조기 출시에 따른 이익

1) 제품 수명 주기 연장

2) 시장 점유율 증가

3) 높은 이익률

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조기 출시에 따른 비용과 가격 대비

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2.2.2 정적과 동적 제품

1) 정적 제품

- 점진적 개선으로 설계변화의 주기가 긴 부품 [ 자동차 , 냉장고 , 식기세척기 ]

- 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 중요

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2.2.2 정적과 동적 제품

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 : S 자 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 공정

▶ 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 공정 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 소통이 불편한 칸막이 형

구조

↓

기술 수준의 향상이 매우

효과적인 구조

↓

원천적인 의사소통의 문제

↓

제품개발에는 최적의 조직이

아님 22

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 전문성이

기능조직에 비하여 떨어짐

기능조직에서 만든 설계 만큼

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

• 강한 매트릭스 조직 : 속도를 필요로 하는 신제품 개발 프로젝트에 장점 있음

[ 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 3 대 주요 요소 : 1) 복합 - 기능 팀 구성

2) 병렬 설계 (parallel design)

3) 협력사의 동참 – 특화된 부품을 만들 수 있는 회사복합 - 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

▶ 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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2.5.2 시장의 세분화

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 만족도

제품 전략 : 어떻게 잠재 고객이 이 제품을 받아들일 것인가 ?

제품에 대한 고객의 만족도는 어떠한가 ?

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

＊예제 2.1 노인을 대상으로 하는 잔디 깎는 기계 개발

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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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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 ]

(Bell 연구소 Willard Boyle & George Smith)

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2.6 기술의 진보

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 비용절감34

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 스스로 가지는 사람이다 . 혁신 주체는 목표를 얻기 위한 방법보다는 목표를 강조하며 , 실패를 두려워하지 않으며 , 불확실한 상황에서도 전진해 나간다 .”

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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 견인형 )

- 획기적 ( 근본적 , 급진적 ) 혁신 : 완전히 새로운 기술 , 전 범위에 걸친 변화 ( 기술 추진형 )

- 기술혁신 : 기초 기술로부터 창출 ( 대학 , 연구소 , R&D 부서 )

R&D 투자에 대한 기업의 난제 (High risk, high return)

1. 성장성과 수익성을 갖춘 제품으로 시장에서 성공했을 때 자기 만족에 빠지는 경우

2.혁신적인 연구를 지속적으로 지원해 왔는데 결과의 기대 수준이 낮은 경우

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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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제 2 장 제품개발과정

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