로버스트 설계(Robust Design)란?
로버스트 설계의 개념을 이해하기 위해서는 먼저 노이즈(noise)의 개념을 알아둘 필요가 있다. 노이즈란 제품을 생산할 때 제품에 변동을 일으키는 원인, 즉 변동원인을 말한다.
예를 들면 진동, 소음, 기후, 온도, 습도, 먼지, 작업자의 습관 또는 실수, 기계의 노후, 공구의 마모 등이 있다. 로버스트 설계는 제품이 노이즈에 둔감한 즉 노이즈에 의한 영향을 받지 않거나 덜 받도록 하는 설계를 말한다.
다구찌의 로버스트 설계를 설명하기 위해 노이즈에 대한 기존의 접근방법과 다구찌의 접근방법이 어떻게 다른지 살펴보기로 하자.
기존에는 제품에 변동을 일으키는 노이즈를 발견하게 되면 그 노이즈를 제거하거나 차단하기 위해 생산공정을 재설계하는 것이 보통이었다. 이럴 경우 문제의 원인을 제거한다는 면에서 바람직해 보일 수도 있으나 실제로는 재설계에 의한 고비용이 문제가 된다.
한편, 다구찌의 로버스트 설계의 개념에 의하면 노이즈를 발견하게 되었을 때 노이즈를 제거하거나 차단하는 것이 아니라 노이즈에 의한 영향을 없애거나 줄일 방법을 찾는다. 즉 노이즈는 그대로 두고 제품이 그 노이즈에 둔감하도록 설계를 하는 것이다. 이렇게 할 경우 노이즈를 직접 제거/차단하는 방법보다 더 적은 비용이 들게 된다. 로버스트 설계가 기존의 방법보다 비용이 더 적게 드는 것을 보여주는 실례를 들면 다음과 같다:
일본에 있는 한 타일회사는 가마 안에서 구워져 생산되는 타일에 치수불량이 많이 생기는 문제로 고민을 하고 있었다. 똑같은 크기의 타일을 가마 속에 넣더라도, 구워져 나온 타일의 크기가 균일하지 않아, 많은 타일을 치수불량으로 폐기처분 해야만 했다. 결국 그 원인을 찾아내었다. 가마 내의 온도가 균일하지 않기 때문에 가마 속에서 타일의 변형율이 달라지기 때문에 이런 문제가 발생한 것이었다. 가장 쉽게 생각할 수 있는 해결책은 가마 내의 온도가 균일하게 전달될 수 있도록 가마 자체를 재설계하는 것이었다.
이 방법은 원래대로 생산하여 불량품을 가려내서 폐기하는 방식보다는 장기적으로 볼 때 비용이 덜 들기는 하지만 여전히 비용이 많이 들었다. 이 문제를 해결하기 위해 구성된 팀은 가마를 재설계 하지 않으면서 문제를 해결할 방법을 찾아 토의를 한 결과 타일 내의 석회석 성분의 비율을 약간 변화시킴으로써 온도차에 의한 영향을 덜 받도록(즉, 로버스트하게) 만들 수 있다는 해결책이 나왔다. 이 방법은 비용이 적게 들뿐만 아니라 그 효과도 가마를 재설계하는 방법 못지 않게 좋았다. 결국 이 방법이 채택되어 문제를 성공적으로 해결하게 되었다.
로버스트 설계의 개념을 이해하기 위해서는 먼저 노이즈(noise)의 개념을 알아둘 필요가 있다. 노이즈란 제품을 생산할 때 제품에 변동을 일으키는 원인, 즉 변동원인을 말한다.
예를 들면 진동, 소음, 기후, 온도, 습도, 먼지, 작업자의 습관 또는 실수, 기계의 노후, 공구의 마모 등이 있다. 로버스트 설계는 제품이 노이즈에 둔감한 즉 노이즈에 의한 영향을 받지 않거나 덜 받도록 하는 설계를 말한다.
다구찌의 로버스트 설계를 설명하기 위해 노이즈에 대한 기존의 접근방법과 다구찌의 접근방법이 어떻게 다른지 살펴보기로 하자.
기존에는 제품에 변동을 일으키는 노이즈를 발견하게 되면 그 노이즈를 제거하거나 차단하기 위해 생산공정을 재설계하는 것이 보통이었다. 이럴 경우 문제의 원인을 제거한다는 면에서 바람직해 보일 수도 있으나 실제로는 재설계에 의한 고비용이 문제가 된다.
한편, 다구찌의 로버스트 설계의 개념에 의하면 노이즈를 발견하게 되었을 때 노이즈를 제거하거나 차단하는 것이 아니라 노이즈에 의한 영향을 없애거나 줄일 방법을 찾는다. 즉 노이즈는 그대로 두고 제품이 그 노이즈에 둔감하도록 설계를 하는 것이다. 이렇게 할 경우 노이즈를 직접 제거/차단하는 방법보다 더 적은 비용이 들게 된다. 로버스트 설계가 기존의 방법보다 비용이 더 적게 드는 것을 보여주는 실례를 들면 다음과 같다:
일본에 있는 한 타일회사는 가마 안에서 구워져 생산되는 타일에 치수불량이 많이 생기는 문제로 고민을 하고 있었다. 똑같은 크기의 타일을 가마 속에 넣더라도, 구워져 나온 타일의 크기가 균일하지 않아, 많은 타일을 치수불량으로 폐기처분 해야만 했다. 결국 그 원인을 찾아내었다. 가마 내의 온도가 균일하지 않기 때문에 가마 속에서 타일의 변형율이 달라지기 때문에 이런 문제가 발생한 것이었다. 가장 쉽게 생각할 수 있는 해결책은 가마 내의 온도가 균일하게 전달될 수 있도록 가마 자체를 재설계하는 것이었다.
이 방법은 원래대로 생산하여 불량품을 가려내서 폐기하는 방식보다는 장기적으로 볼 때 비용이 덜 들기는 하지만 여전히 비용이 많이 들었다. 이 문제를 해결하기 위해 구성된 팀은 가마를 재설계 하지 않으면서 문제를 해결할 방법을 찾아 토의를 한 결과 타일 내의 석회석 성분의 비율을 약간 변화시킴으로써 온도차에 의한 영향을 덜 받도록(즉, 로버스트하게) 만들 수 있다는 해결책이 나왔다. 이 방법은 비용이 적게 들뿐만 아니라 그 효과도 가마를 재설계하는 방법 못지 않게 좋았다. 결국 이 방법이 채택되어 문제를 성공적으로 해결하게 되었다.
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