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앞서 트리즈 기법에 관한 모든 사항을 함축적으로 살펴 보았다. 이를 통하여 효과적인 예제 소개보다는 모든 예제 소개에 투입할 수 있는 창의성 아이디어 돌출에 관한 과정을 설명하도록 하겠다. TRIZ 기법 자체는 바로 공리적 개념 설계에 관한 것이므로 이와 일맥 상통한다고 봐도 무방하겠다.

*아이디어 돌출의 이동 과정 적용시 체크 사항*

1.즉흑적으로(Top of the Head)

-도발이 이루어진 직후에 본능적으로 아이디어가 떠오르는 경우이다

2.추출(Extract Something)

-하나의 속성이나 개념만을 추출한다

3.차이점에 주목하기(Focus on the Difference)

-추출한 하나의 속성과 개념에서의 차이점을 주목한다

4.순간에서 순간으로(Moment to Moment)

-실행에 옮겨지는 상황을 그려본다

5.긍정적인 측면(Positive Aspects)

-부정적인 실행 상황이라 할지라도 긍정적인 측면을 고려해 본다

6.특수 조건(Special Circumstances)

-Special Boundary Condition을 고려해 본다

위의 아이디어 돌출 과정을 거치후 아래와 같은 결과 체크리스트를 통해 검토를 해보는 것이 좋다

1.구체적 아이디어는 어떤 것들이 돌출 되었는가?

2.아이디어의 시초는 무엇이었는가?

3.개념은 어떤 것이었는가?

4.접근 방법은 어떤 것이었는가?

5.접근 방법이나 개념을 어떻게 변화 가능한가?

6.산출된 아이디어들의 일관성은 있는가?

모든 아이디어의 돌출 과정은 인간의 자기 조직화에 따른 경향에 따라 돌출되고, 생각되어지는것이 많다. 하지만, 새로운 아이디어를 생각하기 위해서는 바로 기존에 형성된 인식의 Pipeline을 깨뜨리는 것이 가장 중요하다고 할 수 있을 것이다. 수직적인 사고(상하 사고 방법)보다는 수평적인 사고(다양성, 유연함, 창의성)를 배양함은 물론 필요하거니와 수많은 시행 착오를 겪어야 형성 될 수 있는 창의적인 사고 능력 또한 필요하다.

TRIZ 40가지 방법 프로세스와 76가지의 표준해와 더불어 창의적 문제 해결 접근 알고리즘을 소개 하도록 하겠다. 이는 9가지 단계로 아래와 같이 세분화 되어 있다.

1단계-문제 분석(Analyzing The Problem)

2단계-자원 분석(Analyzing Resource)

3단계-이상 해결책과 물리적 모순의 정의

4단계-물질장-자원의 활용

5단계-지식 Database의 활용

6단계-물제의 변경 혹은 재 구성

7단계-물리적 모순 해결 방법 분석

8단계-도출된 해결안의 적용

9단계-문제 해결 과정 분석

아리즈 기법의 핵심은 바로 문제해결시 물리적 모순을 알아내면서 문제 본질에 접근하여 해결하기 위한 과정에 초점을 두고 있다. 반드시 위의 9단계를 체계적으로 밝아나가면서 문제에 접근해야하며, 이를 어길시에는 효율적인 문제해결이 어렵다는 것을 잊지 말아야 할 것이다.

단계 1. 문제 분석

1-1. 최소 문제(Multi-Problem)

-전문적인 용어를 사용하지 않고 문제를 기술한다

-필요한 결과의 내용을 얻고자하는 것에 대한 내용을 기술한다

1-2. 모순 요소

-기술적 모순에서 생성물과 도구를 설정한다

1-3. 기술적 모순 도식화

-기술적 모순을 도식화 한다

1-4. 도식 모델 선정

-두새의 도식 모형중 수행해야할 기능과 가장 밀접한 모델을 선정한다

1-5. 모순의 심화

-선택된 기술적 모순의 특성을 극단적인 상황으로 격상 시킨다

1-6. 문제 모델링

-서로 상충하는 요소들

-모순의 심화된 상황

-문제 해결을 위해 X 요소가 해야 할일

->위의 3가지 요소를 이용하여 문제를 다시 모델링 한다

1-7. 표준해 적용

-76가지의 표준를 모델링에 적용해 본다

단계2. 자원 분석

2-1.작용 영역 정의

-작용 영역을 분석, 기술한다

2-2.작용 시간 정의

-작용 시간을 분석, 기술한다

2-3.사용 가능한 물질과 장(Field)의 탐색

-주위 환경 변수 고려

단계3. 이상 해결책과 물리적 모순의 정의

3-1.이상 해결책(IFR) 정의

-유해 작용을 하나씩 제거해 나간다

3-2. 이상 해결책(IFR) 심화

-상세하게 유해 작용을 제거해나가는 것에 대해서 나열해 본다

3-3. 매크로 수준의 물리적 모순

-거시적인 관점에서의 모순을 나열한다

3-4. 마이크로 수준의 물리적 모순

-미시적인 관점에서의 모순을 나열한다

3-5. 이상 해결책 

-해결 과정의 문제에 대한 이상 해결책 고려

3-6. 표준해 적용으로 물리적 모순 해결

-지속적이고, 반복적으로 일반화 하기 위해 표준해를 적용해 본다

단계 4. 물질장 - 자원의 활용

4-1.모델링 도식화 방법 이용

-모순의 도식화된 모형을 묘사해서 그려본다

-주어진 조건에 따라 활동할 수 있도록 한다

4-2.이상 해결책으로 부터 일보 후퇴

-문제 해결에 근접한 상황이라면, 일보 후퇴하여 간격을 준뒤, 명확하게 문제를 살펴 본다

4-3. 물질장(자원들을 결합하여 활용)

-기존 물질장 자원들의 혼함물을 활용할 수 있는지 검토한다

4-4. 공간, 기공 활용

-차원의 공간과 비 공간 활용

-기존 자원에서 유도된 물질 또는 유도된 자원과 빈 공간의 혼합물을 사용하여 문제를 해결할 수 있는지 검토한다

4-6. 전기장 활용

-두개의 상호 작용하는 전기장을 사용하여 문제를 해결할 수 있는지 검토한다

4-7. 장과 그 장에 민감한 물질 활용

-장과 장사이에 민감한 물질을 이용할 수 있는지 검토한다

단계 5. 지식 Database 활용

5-1. 표준해 활용하기

-물질장과 자원을 활용하여 문제를 해결할 수 있는지 검토한다

5-2. 유사 문제 활용

-아리즈를 사용하여 이미 해결되었던 비 표준문제의 개념 해결안을 활용하여 문제를 해결할 수 있는지 검토한다

5-3. 물리적 모순 해결에 분리 원리 활용

-모순 해결방법으로 물리적 모순을 해결할 수 있는지 검토한다

5-4. 물리적 모순 해결에 물리적 효과 활용

-물리적 효과와 현상을 사용하여 물리적 모순을 해결할 수 있는지 검토한다

단계 6. 문제의 변경 혹은 재구성

6-1. 기술적 해결안으로 전환한다

-문제의 개념 해결안에서 기술적 해결안으로 전환하라

6-2. 해결하고자 하는 문제가 여러 문제들이 결합된 문제인지 확인

-하나의 문제를 세분화하여 문제를 다시 재 서술해 본다

6-3. 문제 변경

-문제가 해결되지 않는다면, 다시 다른 기술적 모순을 선정한다

6-4. 최소 문제 재 서술

-만일, 문제가 그래도 해결되지 않는다면, 1.1 과정으로 돌아가서 상위 시스템 관점에서 문제를 다시 서술해 본다

단계 7. 물리적 모순 해결 방법 분석

7-1. 개념 해결안을 점검

-개념 해결안을 검증한다

-도입한 모든 물질과 장을 검토한다

-기술적 해결안의 수정

7-2. 개념 해결안 예비 평가

-주요 해결 사항이 시스템의 복잡성을 증개 시키는가? 평가

-어떤 물리적 모순이 해결이 되었는지 검토

-어느 요소가 어떻게 제어 되는가? 검토

-여러 사이클 사용에도 내구성에는 문제가 없는가? 검토

7-3. 특허를 검색하여 특허 등록 가능성 점검

-특허청 특허 DB를 활용하여 서치를 해본다

7-4. 개념 해결안 실행시 발생할 수 있는 부가 문제 추정

-부가 문의 목록 작성

-추가 발명, 설계도, 계산, 조직의 변화에 대한 저항 극복 등...

단게 8. 도출된 해결안의 적용

8-1. 상위 시스템이 어떻게 변경 되어야 하는지를 추정

-상위 시스템 변경안 정의

8-2. 도출된 해결안의 새로운 유용한 효과 검색

-어떤 유용한 효과를 발생하는지 검토

8-3. 다른 문제에 대한 개념 해결안을 적용

-일반적인 해결 원리를 기술

-다른 문제에 대한 해결원리를 바로 적용이 가능한지 검토

-다른 문제에 해결 원리를 반대로 적용할 수 있는지 검토

-형태학적 테이블 구상 및 작성, 개념 해결안의 가능한 모든 변조와 재구성을 포함

단계 9. 문제 해결 과정 분석

9-1. 이론 문제 해결 과정과 실제 문제 해결 과정 비교

-이 과정을 문서화 한다

9-2. 도출된 개념해와 트리즈의 지식을 비교한다

-트리즈 지식(발명원리, 표준해, 물리적 효과 및 현상)을 비교

위의 9단계를 통하여 더불어 공리적인 개념 문제 해결 알고리즘을 알수 있을 것이다. 실제 적용하는 문제 해결의 방식은 위의 9단계를 거쳐 해결하는것이 정말로 중요하다고 생각한다 

앞서 40가지의 발명 원리에 대해서 설명을 해봤다. 이후에는 알츠슐러가 제안하는 창의적 문제 해결을 위한 자원의 활용관점에서 4가지를 기본으로 76가지 방법에 대해서 설명하도록 하겠다.

(1)다차원 분석(Multi Screen Method)

(2)자연 효과(Effects)

(3)물질장 분석(Su-Field Analysis)

(4)76가지 표준 해결책(76 Standard Solution)

표준해에서 제시하는 76가지 방법은 매우 추상적이며, 아주 일반적인 해결책들을 제공하고 있다. 이는 실무에 쉽게 적용할 수 있을 정도이다.

*Goup 1. 모델링시 구성과 유해 기능 제거(9가지)*

1.물질장 모델의 구성

-새로운 물질이나 장을 추가할 수 있다면, 물체를 새로운 물질장 모델로 구성함을써 해결할 수 있다. 물체를 장의 작용에 의해 원하는 형태로 바뀌게 한다

2.물질 내부에 첨가물 도입

-물질장 모델의 기존 물질 내부에 새로운 물질을 첨가한다

3.물질 외부에 첨가물 도입

-물질장 모델의 기존 물질의 표면이나 외부에 새로운 물질을 첨부한다

4.외부환경 물질 이용

-기존 물질 내부에 새로운 물질을 첨가하기 어렵고, 기존 문질의 표면이나 외부에 첨부하기도 어렵다면, 주위의 활용하기 쉽고 풍부한 자원(물질)을 물질장 모델에 포함시켜 본다

5.변화시킨 외부 환경 물질 이용

-만일 외부 환경이 유용한 물질을 가지고 있지 않다면, 외부 환경 자체를 바꿔 보거나 외부 환경에 첨가 물질을 도입한다

6.최소한의 조치

-만일, 적당한 조치 혹은 최소한의 조치가 필요한데 이를 미세 조절하기가 어려우면, 과도한 조치 혹은 최대한의 조치를 시행한다. 이때 초과되는 장은 물질에 의해 제거하고 물질이 초과하면 장에 의해 제거한다

7.최대한의 조치

-만일, 최대한의 조치가 필요하지만 이것이 어렵다면 새로운 물질을 물질장 모델에 추가한 후, 이 새롱운 물질에 최대한의 조치를 취한다

8.선택적 조치

-만일 최대한의 조치와 최소한의 조치가 선택적으로 작용해야 된다면, 우선 최대한의 조치를 취한후, 최소한의 조치가 필요한 곳에 보호 물질을 추가한다

9.선택적 조치

-만일 최대한의 조치와 최소한의 조치가 선택적으로 작용해야 된다면, 우선 최소한의 조치를 취한 후 최대한의 조치가 필요한 곳에만 추가적인 장을 생성할 수 있는 새로운 물질을 추가한다

*Group 2. 모델링시 구성과 분해(5가지)*

1.제 3의 물질 도입

-직접적인 접촉이 필요없는 두 물질 사이에 유해 작용(Harmful Fuction)이 존재한다면 제 3의 물질을 두 물질 사이에 도입한다

2.제 3의 물질을 내부에서 도입

-직접적인 접촉이 필요없는 두 물질 사이에 유해 작용이 있고, 외부 물질을 제 3의 물질로 사용하기 어려우면, 기존 물질 장 모델의 물질을 변형하여 두 물질 사이에 추가할 수 있다

3.제 3의 물질을 외부에서 도입

-유해 작용을 없애기 위하여, 유해 작용을 자기자신에게 유도할 수 있는 새로운 물질을 추가한다

4.이중 물질장 모델로 변환

-물질장 모델에서 직접적인 접촉이 필요한 두 물질 사이에 유익한 작용과 함께 유해 작용도 있다. 유익한 작용은 기존의 장을 이용하여 유지하고, 유해 작용은 새로운 장을 이용해 없애는 이중 물질장 모델로 변환한다

5.물질의 자성 특성 변환

-물질장 모델에서 유익한 작용과 함께 유해 작용이 동시에 있고 이를 자기장을 이용하여 제거하려 한다면, 물질의 자기적 특성 변환(강자성 특성 변환)을 이용한다

*Group 3. 물질장 모델의 내부적 진화(2가지)*

1.새로운 물질장 추가

-물질장 모델에서 하나의 물질은 독립적으로 제어되는 새로운 물질장 모델로 대체되어 효율이 향상된다

2.이중으로 적용된 장의 추가

-물질장 모델의 한 요소를 대체하거나 제거할 수 없다면, 제어가 쉬운 새로운 장을 기존 물질들에 이중으로 적용하여 효율을 향상 시킨다

*Group 4. 물질장 모델의 일반적 진화(6가지)*

1.장의 진화

-물질장 모델에서 제어가 어려운 장은 제어가 쉬운 장으로 대체되어 효율이 향상되며 진화한다 중력장은 기계장으로, 기계장은 전기장으로 대체되는 것이 이에 해당한다

2.도구의 세분화

-물질장 모델에서 유익한 작용을 가하는 물질, 즉, 도구가 세분화, 잘게 쪼개어지는 방향으로 진화한다

3.도구의 미세 가공화

-물질장 모델은 고체 물질이 미세 가공화 되어 진화하는 경향이 있다 고체 물질->하나의 구멍을 가진 물질->여러개의 구멍을 가진 물질->미세 다공성 물질->특정 기공구조를 가진 미세 다공성 물질

4.역동성 증가

-물질장 모델은 유연함과 신속함을 추구하는 역동성이 증가되는 방향으로 진화한다

5.균질하고 무질서한 장을 대체

-물질장 모델의 장이 무질서한 구조를 가졌다면, 시간적으로나 공간적으로 일정한 구조의 세기를 가지는 장으로 대체 되면서 진화하는 경향이 있다

6.균질하고 물질서한 물질을 대체

-물질장 모델의 물질이 균질하면서도 물질서한 구조를 가졌다면, 균질하지 않으면서 시간적으로나 공간적으로 일정한 구조를 가지는 물질로 데체되는 경향이 있다

*Group 5.리듬, 조화를 따르는 진화(14가지)*

1.장의 주파수와 물질간의 진동수 조화

-장의 주파수와 물질의 고유 진동수와 일치시키거나, 혹은 불일치시켜 효율이 향상되는 방향으로 진화한다

2.이중 물질장 모델에서 장들간의 진동수 조화

-만일 이중 물질장 모델이라면 적용되고 있는 장들의 진동수를 일치시키거나 일부로 불 일치시킴으로써 효율이 향상되는 방향으로 진화한다

3.강자성 물질 도입

-강자성(Ferromagnetic) 물질과 자기장을 이용한 강자성 물질장 모델을 만들어 효율을 향상시키거나 진화 방향이 있다

4.강자성 물질의 세분화

-세분화된 강자성 물질을 이용하고 자기장을 기존의 장과 함께 도입하여, 물질장 모델의 조정성을 증가시키는 방향으로 진화한다

5.자성 유체 도입

-강자성 물질장 모델은 자성유체를 적용하여 효율이 향상되는 진화 방향을 가진다

6.가자성 물질의 미세가공화

-강자성 모델은 강자성 물질을 미세가공화된 구조를 갖게 함으로써 효율이 향상되는 진화 방향을 가진다

7.내, 외부 합성 강자성 물질장 모델

-물질을 강자성 입자로 대체하여 조정성이 향상된 강자성 물질장 모델을 만들기 어려우면, 강자성 물질 내부에 첨가하거나 표면이나 외부에 첨부한다 이와같이 내부합성 또는 외부 합성 강자성 물질장 모델을 만들어 발전하는 진화 경향이 있다

8.외부 환경에 강자성 첨가물 도입

-물질을 강자성 입자로 대체하여 조정성이 향상된 강자성 물질장 모델을 만들기가 어려우면, 강자성 물질을 외부 환경에 도입하고 자기장을 사용하여 제어 효율을 향상 시킬 수 있다

9.물리적 효과의 적용

-강자성 물질장 모델의 조정성을 향상시키기 위해 일반적인 물리적 효과를 적절히 이용해야 한다

10.강자성 물질장 모델의 역동성 증가

-강자성 물질장 모델은 유연함과 동시에 신속함을 추구하는 역동성이 증가하는 방향으로 진화한다

11.균질하고 물질서한 강자성 물질장의 대체

-강자성 물질장 모델의 장이 무질서한 구조를 가졌다면, 시간적으로나 공간적으로 일정한 구조의 세기를 가지는 장으로 대체되면서 진화하는 경향이 있다

12.강자성 물질장 구성 요소간의 리듬 일치

-강자성 물질장 구성 요소간의 리듬을 일치시켜 효율을 향상 시킬 수 있다

13.전기 물질장 모델

-강자성을 도입하는 것이 어렵고 자화(Magnetization) 시키는 것도 어렵다면, 외부 전기장과 내부 전류간의 상호작용, 접촉식 혹은 비 접촉식으로 유도된 자기장, 전류들 간의 상호 작용을 이용하여 전기 물질장 모델을 합성한다

14.전기 물질장 모델의 유체 도입

-톨루엔에 미세한 석영가루를 첨가한다면 전기장을 이용해 점도를 조절할 수 있다 이와 같이 액체를 이용하여 전기 물질장 모델을 활용할 수 있다

*Group 6. 물질장 모델의 외부적 진화(5가지)*

1.단일-복수-다중

-현재 시스템이 효율 향상의 한계에 부딪힌다면, 다른 시스템이나 자기 자신과 복수로 결합하여 복수 시스템 혹은 다중 시스템을 만든다

2.복수, 다중 시스템 요소간 연결 개선

-복수, 다중 시스템의 요소간 연결을 발전시켜 시스템의 효율이 향상되는 진화 경향을 가진다

3.복수, 다중 시스템의 요소간 다양성 증가

-복수, 다중 시스템의 요소간 차이를 크게하거나 다양하게 하여 효율이 향상된다

4.복수, 다중 시스템의 순환

-복수, 다중 시스템의 요소들이 하나의 요소에 완벽히 통합되어 복수, 다중 시스템이 다시 하나의 단일 시스템으로 바뀐다 단일 시스템은 또, 다시 단일-복수-다중 시스템으로 진화 할 것이다

5.복수, 다중 시스템이 물리적 모순 해결

-복수, 다중 시스템의 전체적인 특성과 부분적인 특성이 상반되게 하여 효율이 향상된다

*Group 7. 미시 수준(Micro Level) 전이(1가지)*

1.미시 수준으로 전이

-현재 시스템이 효율 향상의 한계에 부딪히면 미시 수준으로 물질이 대체된다

*Group 8. 측정 시스템 관련 표준해(3가지)*

1.시스템을 변경하여 측정을 대체

-측정이나 검출이 필요하지 않도록 시스템을 변화 시킨다

2.복사를 이용하여 측정이 용이

-측정이나 검출이 필요하지 않도록 시스템을 변화시키기 어려우면, 검출 대상의 복사물(Copy)나 사진의 성질을 측정한다

3.측정 문제를 연속적인 검출 문제로 전환

-측정이나 검출이 필요하지 않도록 시스템을 변화시키기 어렵고, 복사를 이용하기도 어려우면 측정 문제를 연속적인 검출 문제로 바꾼다

*Group 9. 측정 시스템의 물질장 모델 구성(4가지)*

1.측정 시스템의 물질장 모델 구성

-측정 변수를 직접 측정하는 방법 대신에 장에 의해서 발생될 수 있는 다른 변수를 검출하거나 측정한다

2.측정과 관련된 내부, 외부 합성 물질장 모델

-만일 어떤 시스템이나 그 구성 요소의 검출이나 측정이 어렵다면, 쉽게 측정 될 수 있는 첨가물을 도입한 내부 또는 외부 합성 물질장 모델로 전환 한다

3.측정과 관련된 외부 환경 변화 유도(1)

-시스템 내, 외부에 첨가물을 도입하는 것이 불가능하다면, 쉽게 검출, 측정 가능한 장을 발생시키는 첨가물을 외부 환경에 도입한다 외부 환경의 변화 상태로서 측정 대상의 상태를 알 수 있게 된다

4.측정과 관련된 외부 환경 변화유도(2)

-시스템 내, 외부에 첨가물을 도입하는 것이 불가능하고, 외부 환경에 도입하는것도 불가능하다면, 외부 환경 자체를 이용하여 검출한다 외부 환경이 분해 되거나 변화가 일어나면 측정 대상의 변화와 연관 지을 수 있다

*Group 10. 측정 시스템의 진화(3가지)*

1.물리적 효과 적용

-측정 관련 물질장 모델에 물리적 효과를 적용하여 효율을 향샹시킨다

2.진동수의 변화 측정

-시스템의 변화를 직접적으로 측정하거나 검출하는 것이 불가능하고 어떤 장도 시스템을 통과할 수 없다면, 시스템 또는 구성 요소의 공진을 이용하다 공진 주파수, 즉 진동수의 변화를 측정하면 된다

3.외부 완경과 진동수 변화 측정

-시스템 내부에서 공진을 발생시키기 어려우면 외부 환경의 고유 진동수 변화를 이용하여 측정할 수 있다

*Group 11. 강자성 측정 시스템(4가지)*

1.자기장 이용

-자기장을 이용하면 측정 관련 물질장 모델의 효율이 향상되는 방향으로 진화한다

2.강자성 물질 이용

-물질장 모델의 물질중 하나를 강자성 입자로 바꾸어서 자기장을 검출하거나 측정한다

3.기존 물질 내부, 외부에 강자성 물질 도입

-강자성 입자로 대체하거나 추가하는 것이 불가능 하다면 강자성 첨가제를 기존 물질 내부에 도입하거나, 외부에 첨가한다

4.외부 환경에 강자성 도입

-기존 물질 내부, 외부에 강자성 물질 도입이 어렵다면 외부 환경에 강자성 입자를 도입한다

*Group 12. 물질의 도입(12가지)*

1.다공성

-시스템 내에 물질을 도입하기 어려우면, 물질 대신에 다공성을 적용한다

2.장의 도입

-시스템내에 물질을 도입하기 어려우면, 물질 대신에 장을 도입한다

3.외부에서 도입

-시스템 내부에 물질을 도입하기 어려우면, 시스템 외부에 도입한다

4.소량을 도입

-시스템내에 물질을 도입하기 어려우면, 큰 효력이 있는 물질을 소량 도입한다

5.특정 부위에 소량 도입

-시스템내에 물질을 도입하기 어려우면, 큰 효력이 있는 물질을 시스템 내부의 특정 부위에 소량 도입한다

6.일시적 도입

-시스템 내에 물질을 도입하기 어려우면, 필요한 물질을 잠시 도입한 후 곧 제거한다

7.복사물 도입

-시스템내에 물질을 도입하기 어려우면, 물질의 도입이 허용되는 곳에 해당 물질 대신에 그 복사물을 도입한다

8.도입후 분해

-시스템의 작동 조건에 의해 물질 도입이 어려우면 화학적 화합물의 형태로 물질을 도입한 후 이후에 분해 시킨다

9.외부 환경, 물질 자체 분해

-시스템 내에 물질을 도입하기 어려우면, 외부 환경이나 물질 자체를 분해하여 해당 물질을 생성할 수 있다

10.도구 대신 생산물 사용

-시스템을 표준해에서 제안된 방향으로 변화시키기 어렵고, 도구를 다른것으로 대치하거나 첨가물 도입하는 것이 불가능 하다면, 도구 대신에 생산물을 사용할 수 있다

11.도입된 물질 제거

-시스템 내에 물질이 도입되어 기능을 수행한 이후에는 물질이 사라지는 것이 바람직하다

12.다공성으로 다량의 물질 도입을 대체

-많은 양의 물질을 시스템 내에 도입하는 것이 어려우면 팽창하는 구조의 다공성 물질이나 거품등을 도입한다

*Group 13.장(Field)의 도입(3가지)*

1.기존의 장을 우선 이용

-물질장 모델 내부에 장을 도입할 때는 이미 시스템을 구성하고 있는 물질과 연결되어 있는 기존의 장을 우선적으로 이용한다

2.외부 환경의 장을 이용

-시스템 내부에 장을 도입하기 어렵고, 내부에 존재하는 기존의 장도 사용할 수 없으면, 시스템의 외부 환경에 존재하는 장을 이용한다

3.기존의 물질로 유도된 장을 이용

-기존에 존재한는 장을 이용하기 어려우면, 시스템 내부 또는 외부에 존재하고 있는 물질을 이용하여 유도될 수 잇는 장을 도입한다

*Group 14. 상 전이(Phase Tranformation) 활용(5가지)*

1.상 변화로 물질 사용의 효율 증가

-물질의 상변화를 이용하면 다른 물질의 도입없이 물질 사용의 효율을 증가 시킬 수 있다

2.상 변화로 한 물질에서 두가지 특성 사용

-만일 두가지 특성이 필요하다면, 동작 조건에 따라 하나의 상에서 또 다른 상으로 변환될 수 있는 물질을 이용한다

3.상 변화에 수반되는 물리 현상 이용

-상 변화에 수반되는 물리적 현상을 이용하여 시스템의 효율을 향상 시킨다

4.상 변화로 두 가지 특성 만족

-만일 두 가지 특성이 필요 하다면, 단일 물질을 두 개의 상 물질로 대체 한다

5.상 변화 이용시 요소간 상화 작용 확대

-단일 물질을 두개의 상 물질로 대체하였다면, 시스템 요소간의 물리적 또는 화학적 상호 작용을 이용하여 효율을 향상 시킬 수 있다

*Group 15. 물리적 효과 활용(2가지)*

1.가역 변화

-물질이 상이한 물리적 상태를 번갈아 유지해야 한다면, 가연 변화를 이용하여 객체 스스로 가능하게 한다

2.임계 조건의 변환 물질

-시스템에 미약적 조건 변화로 강한 효과를 산출하고자 한다면, 임계 조건에 근접한 조건에 설정된 변환 불일을 이용한다

*Group 16. 물질 입자의 획득(2가지)

1.물질의 상위 구조 물질 분해

-어떤 물질 입자가 필요한데 물제 조건에 의해 직접적으로 얻기가 어렵다면, 해당 물질 입자의 상위구조 수준에 존재하는 물질을 분해함으로써 얻는다

2.물질의 하위 구조 물질 결합

-해당 물질 입자의 하위 구조 수준에 존재하는 물질을 결합함으로써 얻는다

3.근접한 상/하위 구조 물질 이용

-가장 용이한 상/하위 구조 물질의 이용을 위해 이 물질의 가장 근접한 상/하위 구조 물질을 분해/결합하는 것이다

이상 76가지 TRIZ Standar Resulution을 살펴 보았다. 사실 이는 반드시 공학에 관련된 분야에만 적용되는 사실이 아닌 모든 학문에 두루 적용할 수 있는 매우 추상적인 사실들이고, 일반적이 사실들이지만 이를 토대로 문제해결을 통한 혁신과 창조를 하기위해서는 반드시 일반적이고, 사실에 근간을 둔 문제 접근을 해야한다는 점을 반드시 인식하고 활용해야 할 것이다.

 앞서 소개한것과 같이 트리즈 기법은 생각하는 과정과 원리 그리고 해결 방법을 제시하는 것이고, 식스 시그마는 일하는 방식에 관한 내용임을 숙지하고 다음의 40가지 발명 원리를 하는 것이 좋겠다 이를 통해서 반드시 응용을 하는 것과 동시에 실무에 적용한는 창의력 또한 더해져야 옳바른 결과를 얻을 수 있을 것이다

 40가지 사항은 다음과 같다

(1)분활(Segmentation)

-물체를 독립적인 하위 시스템으로 나눈다

-물체를 분해가 쉽도록 설계한다

-물체의 분해도를 증가 시킨다

(2)추출(Extraction)

-물체로부터 필요 없는 부분이나 물성을 추출한다

-물체로부터 필요한 부분이나 물성만 추출한다

(3)국부적 품질(Local Quality)

-물체 또는 환경을 균질한 상태에서 비균질 상태의 구조로 바꾼다

-다름 부품에 대해서는 다른 기능을 설정한다

-물체의 각 부위가 최상이 동작 조건이 되도록 한다

(4)비대칭(Asymmetry)

-대칭형을 비대칭으로 바꾼다

-객체가 이미 비대칭이라면 비대칭의 정도를 더 높인다

(5)통합 and 동시 작업(Consolidation & Multi-Thread)

-동일 , 유사, 또는 연관된 기능을 수행하는 물체들을 결합한다

-동일, 유사, 또는 연관된 기능을 동시에 수행하도록 물체를 결합한다

(6)다용도(Multi-Fuction)

-하나의 객체가 여러 가지 서로 다른 기능들을 수행할 수 있다

-따라서, 다른 요소들을 제거할 수 있다

(7)포개기(Nesting)

-하나의 객체를 다른 객체의 속에 넣는다

-하나의 객체가 다른 객체의 구멍을 통과한다

(8)공중 부양(Counter-Weight)

-부력이 제공되는 다른 물체와 연결하여 무게를 상쇄 시킨다

-공기 역학적 힘이나, 유체 역학적 힘으로 물체의 무게를 상쇄 시킨다

(9)사전 반대 조치(Preliminary Counter Action)

-미리 요구되는 작용의 반대 작용을 수행한다

-지나치거나 바람직하지 못한 스트레스를 보정하기 위해 미리 반대의 응력을 준다

(10)사전 조치(Preliminary Action)

-미리 요구되는 작용을 수행한다

-미리 물체를 최상의 동작 위치에 두고, 공급에 필요한 시간 낭비를 줄인다

(11)사전 예방 조치(Preliminary Compensation)

-물체의 신뢰성이 낮으면 미리 준비된 비상수단으로 상쇄 시킨다

(12)굴리기(Equipotential)

-물체를 들어 올리거나 내릴 필요가 없도록 작업 조건을 변화 시킨다

(13)역방향(Do It Reverse)

-요구되는 작용을 거꾸로 한다

-고정 부품은 움직이게, 유동부품은 고정시킨다

-물체를 돌리고, 뒤집어라

(14)곡선화(Culvature Increase)

-물체의 형태를 직선에서 곡선으로 바꾼다

-직선 운동은 회전 운동으로 바꾼다

-롤러, 볼, 나선형을 이용한다

(15)자유도 증가(Dynamicity)

-물체의 특성이나 외부 환경을 동작 단계마다 최상이 되도록 가변 시칸다

-물체를 서로 상대적으로 움직이도록 분리 한다

-물체를 가변되게 또는 움직이게 한다

(16)초과 & 부족(Partial & Excessive)

-원하는 것을 얻기 위해 비싼 대가를 치르기 보다는 '조금더' 혹은 '조금 덜'하는 방법으로 해결한다

(17)차원 변화(Dimension Change)

-물체의 배치나 운동은 1차원에서 2차원, 3차원으로 바꾼다

-물체를 기울이거나 돌린다

-물체의 반대면을 이용한다

(18)진동(Vibration)

-물체가 진동 운동하게 한다

-물체의 고유 진동수 및 공진을 이용한다

-물체의 진동 주파수를 초음파 대역까지 증가 시킨다

(19)주기적 작용(Periodic Action)

-지속적 작용은 주기적 작용으로 바꾼다

-작용이 이미 주기적이면 주파수를 바꾼다

-작용과 그 다음 작용 사이의 시간 간격을 이용한다

(20)유용한 작용의 지속(Conntinuty of Useful Action)

-지속적으로 유용한 작용을 가능하게 한다

-작용이 쉬지 않고 진행 되도록 한다

-작용과 그 다음 작용 사이의 시간 터울을 이용한다

(21)급속 통과(Rushing Through)

-가장 위험하고, 유해한 영향에서 벗어나기 위해 진행율을 증가 시킨다

(22)전화위복(Convert Harmful to Useful)

-바람직한 효과를 얻기 위해서 해로운 요소를 활용한다

-유해한 요소를 또, 다른 유해한 요소와 결합하여 제거한다

-더 이상 유해하지 않을 범위까지 유해한 정도를 증가한다

(23)피드백((Feedback)

-피드백을 도입한다

-이미 피드백이 있으면, 그 크기나 영향을 바꾼다

(24)중간 매개물(Intermediate)

-작용을 수행하거나 전당하기 위ㅐ 중간 매개물을 사용한다

-쉽게 제거할 수 있는 객체에 원래 객체를 임시로 연결한다

(25)셀프 서비스(Self-Service)

-물체 스스로 보완 작용을 하고, 유지 보수할 수 있게 한다

-버리는 재료와 에너지를 이용한다

(26)복사(Copy)

-깨지기 쉬운 원래 객체나 작동하기 불편한 객체 대신에 값싼 복제품을 사용해야 한다

-가시 광선이 사용되면 적외선이나 자외선 복제품으로 바꾼다

-물체를 그 물체의 광학 이미지로 대체해서 이미지를 확대 축소한다

(27)값싸고 짦은 수명(Cheap Short Life)

-비싸고 수명인 긴 물체를 값싸고 수명이 짦은 일회용으로 사용한다

(28)기계적 시스템의 대체(Replacing Mechanical System)

-기계적 장치를 광학, 음향, 미각과 같은 시스템으로 바꾼다

-물체와 상호 작용 할 수 있는 전기적, 자기적 장(Field)을 사용한다

-고정장은 유동장으로, 불 규칙장은 규칙장으로 바꾼다

(29)공기 및 유압 사용(Pneumatics and Hydraulic System)

-물체의 고체 부분을 기체나 액체로 대체한다

-기체나 액체 부분은 팽창을 위해 공기나 물을 사용한다

(30)앎은 막(Flexible Membrane and Thin Film)

-통상적인 구조물을 유연한 막이나 얆은 필름으로 대체한다

-유연한 막이나 얆은 필름을 이용하여 격리 시킨다

(31)다공성 물질(Porous Material)

-물체를 다공성으로 만들거나 다공성 물질을 사용한다

-물질에 있는 구멍을 사용한다

-이미 물질이 다공성이라면, 구멍을 미리 어떤 물질로 채워둔다

(32)색깔 변화(Chaging Color)

-물체 또는 환경의 색을 바꾼다

-물체 똔느 환경의 투명도를 바꾼다

-관측을 용이하게 하기 위해 색 첨가제, 형광 첨가제를 사용한다

-발광 추적이나, 추적 원자를 사용한다

(33)동질성(Homogeneity)

-본체와 상호 작용하는 주변 물체는 본체와 동일한 재료로 만든다

-동일한 재료가 불 가능하면, 비슷한 특성을 지닌 재료로 만든다

(34)폐기 및 재생(Rejection and Regeneration)

-사물의 요소가 기능을 마치면, 폐기하거나 작동 도중 개조한다

-폐기하는 것에는 버리기, 녹이기, 증발 시키기등이 있다

-사물 중에서 이미 사용된 부분은 작동중에 원 위치한다

(35)속성 변화(Parameter Change)

-시스템의 물리적 상태를 변화 시킨다

-농도나 밀도를 변화 시킨다

-유연성의 정도를 변화 시키거나, 온도나 부피를 변화 시킨다

(36)상 전이(Phase Transformation)

-상 전이 현상을 이용한다

-상 전이때 부피의 변환, 열의 발산, 형상의 변화들을 이용한다

(37)열 팽창(Thermal Expansion)

-온도 변화에 의한 물질의 팽창 및 수축을 이용한다

-열 팽창 계소가 다른 여러가지 재료를 이용한다

(38)산화제(Oxydent)

-한 수준의 산화로부터, 더 높은 수준의 산화로 바꿔간다

-일반 공기는 산소로, 산소는 오존으로 바꾸어 간다

(39)불 활성 환경(Inert Environment)

-정상적인 환경을 비 활성 환경으로 대체한다

-사물에 중성 물질이나, 중성의 첨가제를 넣는다

-작업을 진공속에서 처리한다

(40)복합 재료(Composite Material)

-동질의 재료를 복합 재료로 대체한다

위의 40가지 방법을 이용해서 문제를 해결한다면, 문제의 모순을 찾아내고 이를 해결하는 부분에 힘을 실어야 할 것이다 모순표를 작성해보고, 모순을 찾아내서 해결한다면 쉽고 창의적인 문제 해결 방법이 가능할 것이다

필자도 아직도 위의 40가지 방법을 전부다 이해하고 있지는 않지만, 지속적인 시도를 통해서 습득해나가고 있다

 지금 생각해보면 80년대 후반 맥가이버라는 외화 드라마의 주인공이 바로 나의 생애 첫 롤 모델 이었다. 나에게는 영웅이었고, 기계를 능숙하게 다루는 모습을 보고 그당시에는 턱이 빠져라 TV를 보며 집중을 하고 보았던것 같았다. 덕분에 나도 기계 공학을 전공할 수 있었고, 많은 경험을 쌓을 수 있었다

 여담을 뒤로하고 TRIZ 기법을 토대로 왜 맥가이버가 CIA 최고의 능력자가 될 수 있었는지를 말해 보도록 하겠다. 이는 TRIZ 기법의 개념 소개로 아주 좋은 예가 될 것이라고 생각된다

*맥가이버가 창의적인 이유는?

-바로 Resource Creativity Ability 능력과 Crashing Pipe-line thinking 능력이라 말 할 수 있다.

 ->여기서 이야기하는 전자는 바로 주위에서 자원을 구하고 자신의 능력과 더불에 처한 상황에 해결 방법을 제시하는 능력이고, 후자는 생각의 일정 선상에 있는 상황을 단번에 깨뜨리고 생각의 전환함으로써 극단적이고, 창의적인 해결 방법을 제시하는 능력이라고 말할 수 있을 것이다.

바로 이러한 능력에 관한 고찰을 바로 TRIZ(Teoriya Reshniya Izobretatelskikh Zddatch, 창의적 문제 해결 기법)기법을 통해서 알아 볼 수 있다.

식스 시그마 기법과 비교하자면, 

1.트리즈 기법은 유연하다

2.방법의 발명을 위한 창의적인 접근 방법인 아리즈 기법이 존재한다

3.트리즈 기법은 40가지의 원리와 76가지의 표준 해결 프로세스를 이용하여, 문제의 창의적인 해결 방법을 지향 한다

TRIZ 기법은 21세기 기술과 산업의 화두인 "변화"에 유연하게 적응하기 위한 혁신 문제 해결 과정이라고 생각하면 정확할 것이다  10년후가 아닌 10년후의 10년, ....을 내다 봐야하는 상황이기 때문에 반드시 품질 경영과 더불어 회사내 문제 해결 방법에 대한 고찰은 반드시 필요하다 할 수 있을 것이다

앞으로, 필자가 소개할 내용은 아래와 같다

1.트리즈 기법의 기본 내용

2.트리즈 기법의 40가지 발명 원리

3.트리즈 기법의 76가지 자원 활용 표준 원리

4.아리즈 기법이란?

5.실무 적용 기법에 대한 예제

내용은 너무나도 광범위해서 전부 소개는 못하겠으나, 반드시 실무에 적용할 정도의 내용은 짚고 넘어가도록 하도록 하겠다

식스 시그마는 기업 품질 측정에 활용되는 프로세스로 모토로라 사에서 일본 품질 경영을 벤치 마킹하고 대앙하기 위해 만들었다. 이는 실무에 바로 적용 가능한 이론인것과 동시에 측정 가능 결과물로 돌출이 가능하다

업무에 적용하기위한 순서는 다음과 같다.

1.식스 시그마 기본 프로세스 구성

  -Definition->Mesurement->Analysis->Improve->Controlling

2.업무 적용 순서

  (1)Definition

     -무엇을하고, 무엇을 계획하고 있는지 정의 한다

     -그리고 적어보고, 평가 한다

     -명확하게 무엇을 해야 할지 생각해 본다

 (2)Mesument

    -당신의 업무는 누구를 위한 것인지 명확히 한다

 (3) Analysis

    -그 업무를 수행하는데 무엇이 필요한가?

    -업무 수행에 앞서 전체적인 계획 수립

 (4)Improve

    -업무의 혁신에 대해서 고려한다

    -어떻게 잘하면 효율이 극대화 될 것인가?

    -프로세스를 개선하고, 시간 낭비를 줄여라

    cf) 1.각 단계에서 나타날수 있는 모든 종류의 오류를 구분하고 표로 작성한다

         2.각 종류의 오류가 나타날 가능성과 줄이는 방법 모색한다

         3.부가가치가 없거나 최적의 상태에 미치지 못하는 작업이나 행동을 제어한다

         4.위의 3가지 단계가 끝나면, 구체적인 명확한 개선 방향 그림이 그려질 것이다

    *)어떤 변화가 필요한지 알기 위해 지속적인 조직 구성원과의 대화는 필수이며, 업무에 관련한 모든

       구성원과 필요하다면 개인적인 미팅도 불사 해야 한다 

 (5)Controlling

    -목표 대비 실제 성과의 측정과 공표를 차트로 작성한다

    -작성후 지속적인 개선 사항에 대한 진척도를 작성한다

    -이를 조직과 공유한다

 과거의 기업 형태는 마케팅 믹스를 통한 매출 증대 효과에 주력해 왔다. 하지만, 근래의 시장에서는 소비자의 다양한 요구와 서비스 증대를 통한 기업의 혁신이 필요로 하고 있다. 이는 오늘날 SCM 도입의 필요성을 피력하기에 충분하다. SCM은 바로 공급망 관리라고 할 수 있다. 효율적인 물류 공급망 관리로 인하여 기업의 이윤 잠식 문제와 채산성 악화 효과를 미연에 방지하고 GNP 대비 14%를 차지하고 있는 16조원에 이르는 자본을 매출로 직결시킬 수 있다. SCM 도입의 필요성과 관심 배경, 도입후 효과를 차례대로 정리 해보도록 하겠다.

1.국내 물류 현황과 SCM의 필요성

-선진화된 물류 시스템 필요성 증대

-물류의 전략화 시대의 도래

-다국적 기업의 증가, 수 출입 증가, 물류 비용 증가, 기업의 재원의 효율적 관리의 필요성

-재고 비용 절감을 위한 주문 뮬류 처리 시스템 필요

-소비자의 다양한 요구 충족

-소비자 만족도 상승 측면

2.SCM 관심의 배경

-생산비 절감의 한계

 ->ERP를 통한 기업의 전사적 관리 시스템 체계는 내부에서만 머무르는 관리이며, 

    SCM을 통한 내+외부의 효율적인 기업 재원 관리의 필요성 증대

-다양화, 전문화, 고도화 되고 있는 고객의 요구와 서비스 향상 필요

-물류 우위 확보를 통한 비용 절감

 ->기술 혁신에 의한 운송, 보관, 하역, 포장 기술의 발전과 정보 측면의 높아진 발전 속도의 대두

3.SCM 도입후 효과

-재고 관리, 운송 및 창고, 포장의 원가 절감 효과

-온라인 수주 및 구성을 통한 신속한 고객 요구 만족 효과

-시간에 기준한 납품 및 주문 생산과 같은 기술을 통한 서비스 개선 효과

-제품의 가용성, on demand를 통한 수익 증대 효과

-제품 주기 시간 단축

-시장 점유율 확대

-시장 유연성 증대(출시에서 단종까지)

-발송 처리 프로세스의 아웃 소싱을 통한 제품 품질 유지 능력 개선 효과

위와 같이  SCM 도입을 통한 기업의 효율적인 관리 효과를 창출할 수 있다. 이제는 내부의 효율적인 관리와 더불어 기업 외부에까지 눈을 돌려야 하며, 지속적인 기업의 발전을 위해서는 다양한 고객의 needs를 충족시켜 기업의 혁신을 고려해야할 것이다.  

Engineering 관련 학문에서는 독립 변수와 종속 변수와의 상관 관계를 통한 수식전개 방식이 이루어집니다.

간단하게 여러 분야에서 응용도가 높은 독립 변수와 종속 변수에 관한 내용을 정의하도록 하겠습니다.

*독립변수(independent variable)

독립변수란 연구자가 반응(response)변수 또는 관찰변수(종속변수: dependent variable)을

관찰하기 위해서 조작되거나, 측정되거나, 선택되어진 변수를 말합니다.

독립변수는 다른 변수에 영향을 줄 수 있는 변수.

*통제변수(control variable)

실험이나 서베이를 하는 동안 변수의 여러 가지 수준들 중에서 한 표본에 대해서

일정한 수준의 값이 유지되는 변수로 외재변인(extraneous variable)이라고도 합니다.

영향을 미칠지도 모르는 연구의 목적 이외의 다른 변수들의 영향을 통제시키고자 할 때 사용합니다.

그러나 실질적으로 많은 실험연구나 서베이연구에서 모든 외재변인을 통제한다는 것은

사실상 불가능하다고 볼 수 있습니다.

*종속변수(dependent variable)

독립변수의 영향을 받아 변화될 것이라고 보는 변수를 말합니다.

즉, 독립변수에 대한 반응으로서 측정되거나 관찰이 된 변수를 말합니다.

그러므로, 종속변수는 독립변수에 의해 항상 영향을 받는 변수라고 생각하면 됩니다.

관리도(Control Chart)는 이름 그대로를 들으면 업무관리에 관련된 모든 도표가 될 수 있겠다.  그러나, QC 7 도구의 관리도는 예외관리(Management by Exception)을 목적으로 한다.    대개는 적정 범위의 상부 및  하부 관리점을 설정하고, 측정된 품질 수준이 그 내부에 존재할 때는 합격으로, 한계를 벗어날 경우는 불합격으로 판단하여 그 이유를 분석하게 된다.

회사의 품질 수준이 높아짐에 따라 상/하부 관리점을 더욱 표준수준으로 근접시키는 노력이 진행될 것이고, 편차가 작을 수록 더욱 높은 품질 수준을 달성한 것이 될 것이다.  100만개중에 단지 3~4개의 불량만 예견되는 수준을 우리는 6시그마라고 부른다.    아래의 그래프를 우측에서 투영하였다고 보면, 그 모양이 종모양의 정규분포 곡선형태가 되어야 한다.   종이 중심으로 모이고 길쭉할 수록 품질 수준이 높은 수준이 된다.  상/하부 한계를 넘은 동그란 표시부분이 전체 모집단의 100만개중 3,4 건에 그칠 경우 6시그마 수준이 된다.

산포토 혹은 산점도(Scatter Diagram)는 두변수 즉, 원인(생산변수)과 결과(품질수준)의 상관관계 유무를 판단하기 위하여 사용한다.   상관관계가 있다고 판단되면, 품질을 높이기 위한 생산변수를 조정할 수 있게 된다.   산포도는 다음과 같은 순서로 작성한다.

1. 생산변수와 품질수준의 측정 단위를 정한다.   테이블로 Sheet를 준비한다.

2. 측정치를 테이블에 기재한다.  이때 측정 데이타는 최소 25~30개 이상이 되어야 한다.   통계학적으로 25~30개의 도수가 있어야 신뢰성을 가늠할 수 있다고 한다.

3. 측정된 데이타를 x, y 그래프상에 점으로 표시한다.   중복되는 점은 세모, 네모, 동그라미등으로 표시하여 갯수를 명확히하거나, 갯수를 점 옆에 괄호안에 기재한다.

4. 산포도를 분석한다.  

산포도는 아래의 5가지 형태가 존재한다.  수학적으로 상관관계가 있다 없다는 것은 상관계수로 표현된다.    상관계수에 따른 두 변수의 상관정도는 아래와 같이 5가지로 구분된다.   상관계수는 -1 ~ +1 사이의 범위를 갖는다.  

1. 강한 양의 상관관계: 상관계수가 1에 가까울 때

2. 약한 양의 상관관계: 상관계수가 0.5를 넘을 때

3. 상관관계 없음: 상관계수가 0에 근접할 때

4. 약한 음의 상관관계: 상관계수가 -0.5를 넘을 때

5. 강한 음의 상관관계: 상관계수가 -1에 가까울 때

처음 히스토그램(Histogram)의 설명을 들었을 때, 이런 단순한 내용도 QC 툴이 될 수 있구나 하는 생각이 들었다.   전문가들은 단순한 내용을 어렵게 설명하여, 뭐가 있는 것처럼 트릭을 쓰는 것이 아닌가 하는 느낌도 가지게 되었다.  "히스토그램은 데이터를 시계열(time series)방식으로 표현하는 것"이라는 설명을 접할 때 더욱 그런 생각을 떨칠수 없었다.   

그러나 히스토그램은 그렇게 단순하지 않다.  히스토그램은 그림과 같이 도수(데이터)를 데이타가 생성된 (구간) 시점별로 분석하는 그림 도구이기 때문이다.  히스토그램은 A. M. Guerry 라는 프랑스 학자가 범법자의 나이와 범죄에 미치는 영향을 분석하기 위하여 처음으로 그렸다고 하지만, 아마도 오래전 부터 그 개념이 사용되었을 것으로 추정할 수 있다.    그래프는 기본적으로 막대 그래프를 이용한다.   

막대그래프는 당연히 폭(Range)과 높이(도수의 량)으로 표현된다.   폭은 관리포인트의 관점에서 결정을 잘 하여야 한다.   폭을 좁게하면 막대의 개수가 너무 많지게되어 선형적 수준의 변화를 판단할 수 있겠으나 관리포인트가 많아지게 될 것이고, 폭을 넓게하면 관리포인트는 적어지지만 특성을 전혀 파악할 수 없게 될 것이다.    대개는 막대의 개수(n)가 10개정도가 적당하고, n/2~2n 정도를 넘지않게하는 것이 일반적이라고 한다.

1. 우선 체크리스트를 만들고, 체크되어야 할 항목 구간을 정하게 되면 품질측정 데이터(도수)를 측정할 수 있다.(이때 중간값과 경계값의 일관성 있는 처리 원칙을 미리 정해두어야 한다. 구간은 정수 보다는 소수점 사이로 작성하는 것이 좋다.)

2.  개선활동이점(A)시점과 개선활동이후(B)의 시점으로 구간별로 모아진 데이타를 히스토그램으로 표시한다.

3. 두 시점상에 그려진 히스토그램의 특성을 분석한다.

그려진 히스토그램이 정규분포 형상일 경우는 정상적인 프로세스로 추정되지만, 종 모양이 중심으로 모일 수록 높은 품질임을 반영한다 하겠다.  히스토그램의 봉우리가 2개 대칭이거나, 2개 비대칭, 절벽형등 정규분포형이 아닐 경우는 그 원인을 찾아 품질보증활동을 수행한다.

체크리스트(Check List) 혹은 체크시트(Check Sheet)는 우리가 가장 이해하기 쉬운 QC 7의 도구이다.   그러나, 이를 옳게 정하고, 잘 사용하기는 매우 어렵다.   체크해야 할 항목을 정하고, 이를 문서화하고, 데이타를 체크해 나가는 것은 끈질긴 지구력을 가지고 접근해야 효과가 나타나기 때문이다.

필자의 경험에 비추어, 다양한 업무에 관련된 여러가지 체크리스트를 잘 정의하고, 관리하고 있는 회사는 매우 드물다.   정리된 체크리스트는 기업의 귀중한 지적 자산(Intellectual Property)으로서 소중히 관리되고 보존되어야 할 대상이 된다.   하나의 간단한 체크리스트 조차, 수년의 Knowhow가 녹여져 있을 수 있기 때문이다.   신생업체가 선진업체의 체크리스트를 아무런 대가 없이 복사하여 사용한다면, 시간비용(자산)을 들이지 않고 남의 자산을 훔친 것과 같다.   개발자의  Test Case List, 마케터의 제품런칭 Check List, 엔지니어의 시스템 설치 Check List, 영업사원의 영업활동 Check List들이 이러한 사례가 된다.

체크리스트는 기업의 비즈니스 프로세스상의 관리포인트, 즉 프로세싱에 데이타가 입력 혹은 산출되는 시점에서 해당되는 프로세스의 품질 특성을 모니터링하고 관리하는데 필수적인 툴이된다.    이를 자동화 하는 것이 장치산업이나 유틸리티 산업에서는 SCADA( Supervisory Control and Data Acquisition)라고 부르기도 한다.   컴퓨터 시스템으로 자동화 할 수 없는 프로세스나, 자동화 이전의 경우에는 수작업에 의한 데이타 수집이 필요할 것이고, 이때 사용하는 툴이 체크리스트가 될 것이다.   체크리스트의 업무작업절차는 다음과 같다.

1. 체크시트의 목적과 수집데이타를 정의: Fishbone, 층별화 등 이용하여 체크되어야 할 항목의 구조화를 정의할 수 있다.

2. 분류항목을 정의: 유사(Affinity)그룹핑, 층별화 기법을 이용하여 Level 0,1,2,3를 구분한다.

3. 체크시트의 형식을 정의: Yes(1) or No(0)의 바이너리 형식, 수치형식, 단위, 테스트 시점 등을 정의하는 것

4. 데이타를 표시: 숫자 또는 한문의 正 등을 이용

5. 필요사항을 기입: 데이타의 특성에 대한 코멘트를 기재

6. 자료를 분석: 다른 QC 7 툴을 이용하여 분석

이렇게 모여진 체크리스트는 1) 산포도를 통하여 변수의 관계성 모델을 찾거나  2) 파레토 차트를 이용하여 가장 큰 영향변수를 도출하거나  3) 히스토그램을 이용하여 시간대별 특성을 분석하거나 4) 정규분포 곡선/관리도 등을 이용하여 품질관리/예외관리(Management by Exception)를 하는 등의 작업으로 이어질 것이다.

QC 7 도구중의 하나인 층별화(Stratification)는 필자가 이해하는데 가장 많은 시간을 소요한 부분입니다.  

영문 Paper에 등장하는 용어와 머리속의 개념이 잘 일치가 되지 않았기 때문입니다.   과연 영문 단어인 Stratification의 가장 적절한 한글용어가 "층별화"가 맞는지 "변수 분류"가 맞는지는 아직 판단이 서지 않습니다.  책에서도 그때 그때 한글 용어가 달라진 기억을 가지고 있습니다.

층별화는 단적으로 말해서 구조화 테크닉의 하나라고 이야기 할 수 있습니다.     품질불량에 영향을 미치는 여러 특성이 존재하여 있을 때, 어느 변수가 품질불량에 가장 영향을 미치는 지 원인을 알 수없을 때, 층별화 테크닉이 효과를 발휘합니다. 

나중에 다룰 보다 진화된 TQM/CE 툴인 실험계획법(DOE: Design of Experiment)은 층별화 기법이 익숙해져야 접근 가능한 것으로 이해하고 있습니다.   층별화의 다음과 같은 주안점을 기억하기 바랍니다.

1) 여러가지 요인으로 층별하여 봅니다.
   - 시간에 따라 품질이 변화한다면 -> 시계열 개념으로
   - 작업방법별로 품질이 변화한다면-> 작업변수별로
   - 작업기계별로 품질 변화한다면 -> 작업설비별로
   - 작업자의 근무년수에 따라 변화한다면 -> 인적 특성별로
   이와 같이 원인이라고 생각되는 것에 착안하여 층별해야 비로서 원인이 분명하게 나타납니다.
 
2) 품질과 원인과의 대응이 된 데이터가 반드시 있어야 한다.
   - 여러가지 요인으로 층별하려면 품질을 나타내는 데이터에 대응한 요인(흑은 원인)의 기록이 잘 갖추어져 있어야 합니다. 
   - QC 활동 초기에 이러한 데이타가 없을 경우는 층별화 테크닉을 쓸 수 없습니다.  상당기간(때로는 1년간)의 데이타를 취합하여야, 비교가능한 baseline이 만들어 지고, 그다음에 진행 가능할 수 도 있습니다.    필자의 경우도 1차년도에는 데이타가 전무하여, "자료 축적 철저"를 1차년도의 성과지표에 넣기도 하였습니다.
 
3) 층별은 구조화 테크닉이므로 어디에나 쓸 수 있습니다.
   - 층별은 품질(결과)을 요인(원인)으로 분류하는 것으로 그것으로 원인과 결과를 밝혀 보려는 것입니다.    따라서 품질의 문제 뿐만이 아니라 결과로서 많은 데이터가 얻어지는 것이면 어디에나 적용 할 수 있다.
 
(주) 상기 1,2,3은 전 회사에서 필자의 지도로 QC 7 자료를 만든 최00팀장이 요약한 내용을 알기쉽게 고쳐쓴 것입니다.
 
위에서 말씀드린 내용을 필자가 여러분에게 그림으로 설명하면 아래와 같습니다. 이 그림을 보고 보다 잘 이해가 되시면 좋겠습니다.  저도 생각을 많이 한 그림입니다. 

특성 요인도(Cause & Effect Diagram)는 일본의 가오루 이시가와가 고안한 의사결정 툴로서 업계전반에 널리 활용되고 있다.   원래는 일의 결과(특성/문제)에 영향을 미치는 여러가지 원인(요인)을 도출하는 목적으로 활용되지만, 한편으로는 목적을 달성하기 위한 과업의 도출에도 이용할 수 있다.  

그 모양이 생선의 뼈와 같다고 하여 Fishbone Diagram이라고 부르기도 하고, 이시가와 챠트라고도 부른다.   특성요인도를 그리기 위하여는 브레인스토밍(Brainstorming)이라는 테크닉이 선행되어야 한다.   브레인 스토밍은 다음과 같은 몇가지 원칙을 지키고, Postit을 이용하면 효과적으로 진행할 수 있다.

1. 토론을 하지 않는다.

2. 짧은 시간(약 5분)을 주고, 아이디어를 자유롭게 Post-it에 쓰도록 한다.

3. 다른 사람의 아이디어를 평가/비판하지 않는다.

4. Post-it 한장에 하나의 아이디어만 기재한다.(훈련이 안된 초기에는 잘 안되는 부분이다.)

브레인스토밍이 끝나면, 회의 진행자(Facilitator라고 부르기도 함)의 주도로 작성된 Post-it(개별 아이디어)을 칠판이나 벽에 모두 붙이고, 5~8개 정도의 카테고리로 구조화하여 나눈다.     중복되는 아이디어는 하나만 취하고 버린다.   이경우 반드시 작성자에게 "동일한 표현이니 버려도 좋다"는 합의를 득하여야 한다.   비슷한 아이디어는 양쪽을 포괄하는 문장으로 표현하여 하나로 만든다.    하나의 카테고리에 아이디어가 8개이상이면, 두개의 카테고리로 나누도록  한다.   이렇게 정리된 각각의 아이디어를 포괄적으로 설명할 수 있는 카테고리명을 기술한다.   초심자에게 브레인스토밍 미팅을 리드하는 것은 거의 불가능한 일이고 많은 훈련이 필요하다.  

문제는 소수의견이다.   다른 카테고리에 포함할 수 없는 독특한 1~2개의 아이디어가 있지만, 이를 절대로 버려서는 안된다.   "소수의견을 어떻게 다루는 가를 보면 그룹의 성숙도를 가름해 볼수 있다."   성숙한 조직은 절대로 소수의견을 무시하지 않고, 소수의견을 존중하는 문화를 가지고 있다.   잘 청취되고 이해된 소수의견은 채용되지 않아도 의견 피력자는 불만을 가지지 않게된다.   이 말을 이해하고 있는 조직은 성숙된 조직이다.

카테고리가 분류된 아이디어는 아래 그림과 같은 형태로 표현되게 된다.   반드시 화살은 왼편에서 오른편으로 그리게 되어있다.   툴은 제대로 써야 된다.

Fishbone이 완성된 다음에는 의사결정단계- 예, Delphi Method 와 같은 - 방법을 사용하여, 우선순위 과제를 도출하게된다.   Dephi Method는 미팅 참석자에게 각각 3, 2, 1점(혹은 5점, 3점, 1점)의 의미를 가진 색지를 각 1장씩 주고, 자신이 중요하다고 생각하는 아이디어에 붙이도록 한다.  진행자는 붙어 있는 색지를 점수로 환산하여 아이디어에 표시한다.

델파이는 그리스의 도시국가이고 아테네 신전이 있는 곳이다.  그리스의 모든 도시국가는 중대사를 결정하기 전에 아테네 신전의 뒷편 동굴에 제사장이 소리를 쳐 들려오는 "에코"를 듣고 신탁(오라클)을 받았다고 한다.    상기 의사결정과정을 Delphi Method라 명명한 철학의 근저에는 "불특정 다수의 결정은 신의 섭리를 반영한다"는 믿음이다.  일단 우선순위 과제를 정하게 되면, 다음의 과제의 실행계획을 수립하는 단계로 넘어간다.   즉 Brainstorming -> Fishbone -> Delphi 가 그룹의사결정 프로세스의 Best Practice가 된다.

 파레토챠트는 프랑스에서 태어나 성장한 이탈리아의 경제학자인 빌프레드 파레토(Vilfredo Federico Damaso Pareto)의 이름을 빌렸다. 본래 파레토는 20%의 부자가 80%의 부를 소유하고 있는 현상을 발견하여, 이를 80:20의 룰로서 설명한 사람이기도 하다. 이러한 이론이 다른 분야에서도 그대로 차용되어, 폭넓은 사회현상을 설명하는 로직으로 활용되고 있는 것은 주지의 사실이다.

 파레토는 품질혁신의 3명의 구루(쥬란, 크로스비, 데밍)중 한사람인 조셉 쥬란에 의하여 처음으로 품질관리 분야에 적용되었다고 한다. 쥬란 역시 품질의 영향도(80%)에 영향을 미치는 변수는 20%의 주요 품질요인에 집중됨을 간파하였던 것이다. 많은 품질특성요인을 모두 다루는 것 보다는 영향도가 높은 품질결정요인에 집중하여 개선활동을 함으로서 비용효율적인 품질혁신이 가능하다고 본 것이다.

파레토 차트를 활용할 때 유의하여야 할 사항은 다음과 같다. (주1)

1. 분류항목이 많이 있어도 큰 영향을 주는 1, 2항목을 선정해서 개선활동을 하여야 한다.
2. 첫번째,두번째 항목의 차지하는 비중이 클 경우에는 세부적으로 층별(Stratification)하여 다시 파악한다.
3. 특성요인도(Cause & Effect Diagram) 또는, 다른 QC기법과 연계하여 적용한다.

4. 파레토 도표는 분임조 활동 시 현상 파악과 효과 확인 등을 위해 사용한다.

대학 수업중 공업 수학 및 수치 계산에 관련한 수업을 2년에 걸쳐서 수강한적이 있다.

대개의 엔지니어링 솔루션은 바로 "수렴하는 답안에서의 오차율(%)을 줄이는 효율적인 방법 탐구."에

포커스를 두고 있다. 바로 이러한 맥락에서 품질 경영에 관련한 정보를 다루고자 한다.  

일본의 "가오루 이시가와"에 의하여 제창되어졌다.  

 QC7 도구 중에 1~2개를 계속 다른 것으로 바꾸어 설명하는 오류를 범하고 있는데, 한사람이 잘못 설명하고, 이를 다른이가 다시 참조하면서 생기는 현상으로 판단된다. 이시가와의 7도구는 아래와 같다.

1. 파레토 차트:
- 표본의 발생빈도가 높은 것 부터 막대 그래프로 표시한다. 집중해야할 대상물/문제를 선별하게 하여

  준다.

2. 특성요인도:
- 어떤 일의 원인 혹은 결과를 유발시키는 특성요인등을 브레인스토밍을 통해 도출하고, 이를 생선뼈 모양으로 구조화 시킨 챠트로서, 그 모양 대문에 Fishbone, Cause&Effect, 이시가와 차트 라고도한다. 익숙해 지면 그룹의사결정에 매우 유용한 툴이 된다.

3. 층별구조화(Stratification):
- 표본의 모집단을 특성별로 그룹핑하여, Devide & Conquer 하는데 유용하다. 3번 항목은 일반인이 가장 이해하기 힘든 내용으로, TQM책에서도 자주 오기 되거나, 다른 것으로 교체되어 설명되어지기도 한다.

4. 체크리스트:
- 검토되어야 할 변수를 관리하게 하여 주며, 각 체크리스트 상의 수치적 데이타가 수집 가능하다면 파레토 차트로 표현 가능하다.

5. 히스토그램:
- 표본의 발생을 시간대(Time Series, 시계열표)로 표시한 것으로 보통 막대 그래프로 그리며, 시간대별 특성을 도출하게 해 준다.

6. 산포도:
- 독립변수에 따른 변수의 발생특성을 2차원적으로 표시하여, 상관관계가 있는 종속변수인지를 찾아낸다. 상관계수가 0.5~1이면 양의 상관관계, 0이면 상관관계 없음, -0.5~-1에 해당하면 음의 상관관계가 있다고 판단한다. 상관관계가 있다면, 미래 특성을 예측할 수 있게 된다.

7. 관리도:
- 표본의 특성이 시간대/변수 별로 상향 한계선, 하향 한계선의 범위 내에 있는지 벗어나는지를 판단할 때 유용하다. 범위를 줄인다는 것은 편차를 더욱 줄이겠는 의지가 된다. 보통은 하한선을 넘어간 것이 예외관리(Management by Exception)의 대상이 되다. 그래프를 바로 세워, 도수를 누적시키면 종모양의 정규분포곡선과 일치된다. 상하한선을 벗어난 부분은 불량 부분이 될 것이다. 100만개의 모집단 중에 2~3개만이 상하한선을 벗어날 정도로 품질수준을 정하면 그것이 6시그마이다. Run Chart, Control Chart라고도 한다.

 

본인이 대학 식스 시그마 수료중 배운 QC와 TQM은 빙산에 일각에 지나지 않았다.

함축적이고 자세한 소개를 하기에 앞서 아래와 같이 용어 정리를 간단하게 하려고 한다.

TQM은

"고객의 니드를 정확히 충족시킬 필요성과 작업을 처음부터 바르게 해야 하는 중요성을 강조하는

 경영철학"(C.F. Hendricks and A. Triplett)"

- SPC: Statistical 혹은 Scientific Process Control

- TQEM: Total Quality Enviroment Management