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종종 간과되는 프로세스 개선은 진보의 핵심입니다

주요 정보

마이클 필러와 매튜 리얼프는 모든 프로세스가 8가지 서로 다른 유형의 단계에서 나온다고 제안합니다. 어떤 단계가 있는지 이해하면 이를 재배치하여 프로세스 개선을 이룰 수 있습니다. 프로세스 개선은 무형의 특성 때문에 과소평가되고 있습니다.

프로세스 대 제품

왼쪽 물체와 오른쪽 물체를 비교하라는 질문을 받는다면, 어떤 점을 말하시겠습니까?

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가장 먼저 눈에 띄는 것 중 하나는 재료입니다. 왼쪽은 돌로 만들어졌고, 오른쪽은 청동으로 만들어졌습니다.

또한 석재 화살촉은 청동만큼 날카롭지 않고, 내구성도 떨어지며, 비대칭적일 수도 있다고 언급할 수 있습니다.

당신이 추론했지만 아마 명확히 말하지 않은 것은 제조 과정도 다르다는 점입니다. 돌은 절단이 필요하지만, 청동은 제련이 필요합니다.

이 과정 주제에 집중하여, Michael Filler and Matthew Realff propose that Fundamental Manufacturing Process Innovation (FMPI) is central to progress. FMPI가 무엇을 의미하는지, 왜 중요한지, 그리고 몇 가지 예를 들어보겠습니다.

저자들은 인류에게 큰 눈에 띄는 진보를 가져온 공정 개선이 있다고 제안합니다. 하지만 사람들은 무형의 공정 변화를 간과하고 물리적 제품의 변화에만 지나치게 집중합니다. 위의 화살촉 예시에서 사람들은 절단과 제련 공정의 개선을 않고 돌과 청동 결과에 집중합니다 1. 이러한 고영향력 프로세스 혁신을 FMPI라고 부릅니다.

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프로세스 개선은 눈에 보이지 않고, 상황을 다른 관점에서 봐야 하기 때문에 알아차리기 어렵습니다. 세부 사항에서 벗어나 자신이 하는 일을 나타내는 고차원적 관계를 찾으려 합니다. 수학에서 군론이 실용적 응용에서 추상화하려는 것과 비슷합니다.

FMPI 연구는 인류의 진보를 이끈 다양한 방법을 정량화할 수 있다면, 더 나은 대안적 틀을 갖게 되기 때문에 중요합니다. 예를 들어, 조립 라인이 공정을 순차적인 부분으로 분해함으로써 더 효율적이라는 사실을 아는 것은 같은 기술을 적용할 수 있는 다른 곳을 찾는 데 도움이 됩니다.

일상생활에서 실질적으로 중요한 점은 자신이 참여하는 모든 반복적인 프로세스를 검토하는 것입니다. 직장이든 취미든, 프로세스를 더 효과적으로 만들 수 있도록 단계를 재배치할 수 있는 방법을 찾아보세요:

  • 한 소프트웨어에서 다른 소프트웨어로 데이터를 전송하는 과정이 반복된다면, zapier 자동화할 수 있을지도 몰라요
  • 항상 다른 사람들에게 뭔가를 가르쳐야 한다면, scribe 업무량을 줄일 수 있을지도 몰라요
  • 항상 무언가를 기본적으로 해왔다면, 직접 촬영하고 과정의 모든 단계를 시각적으로 복습하는 것이 도움이 될 수 있습니다

아래에서는 공정 개선의 다양한 단계를 살펴보고, FMPI로 인해 이루어진 혁신 사례들을 살펴보겠습니다.

FMPI는 8개의 스키마를 통해 발생합니다

그들은 프로세스를 초기 상태를 다른 상태로 전환하는 연결된 단계들의 연속으로 정의합니다. 단계를 재배치하면 프로세스 개선이 가능합니다. ‘단계’는 프로세스의 기본 구성 요소이며, 단계를 재배치하면 더 효과적인 프로세스를 만들 수 있습니다.

저자들은 8가지 유형의 프로세스 개선을 제안합니다:

병렬화(유형 1)는 동일한 단계의 여러 인스턴스를 동시에 수행하는 것을 의미합니다.

병렬화가 있다면, 스텝을 분할할 수 있다는 뜻입니다(타입 2)와 스텝을 병합할 수 있습니다(타입 3).

한 단계를 나누어 부품들을 다른 하위 단계로 보내는 것을 분리(타입 4)라고 합니다

여러 단계를 결합할 수 있습니다(유형 5)나 한 단계를 여러 단계로 인수분해할 수 있습니다(유형 6). 2

마지막으로, 감산법(타입 7)으로 요소를 제거할 수 있고, 덧셈법(타입 8)으로 추가할 수 있습니다

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위의 8가지 유형의 다양한 변형을 사용함으로써 더 나은 방식으로 일을 할 수 있습니다. 좀 더 구체적인 예시를 살펴보겠습니다.

집적 회로 제조에는 병렬화, 뺄셈, 덧셈이 필요합니다

장 호에르니와 로버트 노이스가 1950년대 후반 페어차일드 세미컨덕터에서 연구한 결과, a transistor could be made within silicon, and that circuitry could be built on top of the surface 3. 표면에 여러 개의 트랜지스터를 배치할 수 있는 것은 병렬화(타입 1)의 예입니다

제조 공정에는 많은 뺄셈(타입 7)과 덧셈(타입 8) 단계도 포함됩니다. 아래 도표에서 Electronics Tutorial실리콘(SiO2)을 제거하고 도핑 재료를 추가하여 반도체 특성을 만드는 과정을 볼 수 있습니다.

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DNA 시퀀싱은 병렬화를 통해 개선되었습니다

1970년대에는 DNA 시퀀싱이 느리고 노동 집약적이었는데, 이는 전체 DNA 가닥을 순차적으로 작업해야 한다고 여겨졌기 때문입니다. 요아힘 메싱과 피터 제부르크는 shotgun approach이 방법은 DNA를 무작위 조각으로 분해하여 더 빠른 시퀀싱을 가능하게 합니다. 여러 겹치는 조각을 수행함으로써 시퀀싱 과정에서 병렬화(타입 1)가 가능해져 속도를 크게 높이고 비용과 필요한 DNA 양을 줄였습니다 4.

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3D 프린팅은 뺄셈에서 덧셈으로의 사고방식 변화입니다

대부분의 기존 제조 기술은 원재료 형태에서 재료의 타입 7을 빼는 방식을 포함합니다. 예를 들어, 테이블을 만들고 싶다면 나무를 베고 필요 없는 부분을 톱질하는 것입니다.

상상할 수 있듯이, 이는 낭비되는 재료가 됩니다. 많은 기업에게 원료에서 얻을 수 있는 중간 제품 양을 최적화하는 것은 수익성에 필수적입니다. 예를 들어, fabric optimisation 의류 산업에서는 다음과 같은 결과를 초래할 수 있습니다 30% cost savings 5

반면, 3D printing 이 방법은 적법(타입 8)입니다. 이 말은 생산 과정에서 낭비가 훨씬 적다는 뜻이고, 거의 필요한 것을 아래에서부터 출력할 수 있기 때문입니다. Besides the cost savings, this also allows creation of more complicated structures in fewer steps.

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FMPI에 대한 열린 질문들

저자들은 위의 공정 개선이 아래에서 볼 수 있는 해당 산업의 비용 절감에 필수적이었다고 주장합니다.

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기술이 확장될 수 있는 경로를 제공하는 것 외에도, FMPI는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다:

  • 처음에는 도입이 느리다가, 문제점이 해결되면 널리 채택되고 시장 포화 상태가 나타납니다
  • 이전의 개선을 기반으로 복합적인 이점을 쌓는 것. 예를 들어, 이전 공정 개선 덕분에 집적회로 칩에 더 많은 층을 추가하는 것이 가능했습니다
  • 생산 과정에서 다양한 편향을 도입하는 것. 예를 들어, 집적회로 생산의 최적화와 높은 고정 비용 때문에 우리는 다른 옵션을 탐색하기보다는 실리콘을 기본 재료로 사용하는 데 ‘고정’되어 있습니다

그들은 몇 가지 열린 질문으로 마무리합니다:

  • FMPI는 얼마나 자주 발생하며, 그 영향 범위는 어느 정도인가요?
  • 어떤 부문이 FMPI의 혜택을 더 많이 받고 어떤 부문이 덜 혜택을 받나요?
  • 그들은 8가지 유형의 FMPI를 제안했지만, 더 있을 수 있을까요?
  • FMPI를 어떻게 예측할 수 있을까요?
  • FMPI를 어떻게 장려할 수 있을까요?

Footnotes

  1. 그들은 이에 대해 세 가지 이유를 제시합니다: a) 프로세스는 덧없는 성격을 가지며, 결과물보다 일시적이다 b) 프로세스 개선은 적용 기간이 많아 전문 실무자들이 쉽게 놓치기 쉽다(여기서 그들이 무슨 뜻인지 확실하지 않음) c) 프로세스는 단지 단계의 재배열, 사소한 활동으로 여겨진다 ↩

  2. 팩토링은 저에게 매우 분리처럼 보이고, 그들이 만들고 싶은 차이는 분리가 다른 하위 단계로 나뉘는 점인 것 같습니다. 팩토링은 같은 단계로 갑니다 ↩

  3. 반도체 칩 생산의 구체적인 내용은 잘 모르겠습니다. here 또는 this youtube video 더 자세한 내용을 원합니다. 전체 생산 공정을 평면 공정이라고 부르는 것 같은데, 실리콘 웨이퍼가 평평해야 하고, 그 위에 회로를 쌓아 실리콘 산화물 층을 만들고, 포토레지스트층을 추가한 뒤, 마스크를 덧대고, UV에 노출시켜 마스크를 선택적으로 제거해 산화물을 에칭한 뒤, 노출된 실리콘을 선택적으로 도핑하는 방식입니다. ↩

  4. 자세한 내용은 그들의 논문에서 확인할 수 있습니다 here. 제가 아는 범위를 넘어서 여기서 더 자세한 내용은 추가하지 않겠습니다. 샷건 과정의 이해하기 쉬운 버전은 다음과 같습니다 here ↩

  5. 컴퓨터(또는 사람)를 사용해 원단 패턴을 생성해 원단 패턴을 최대한 활용하게 만들어 원단 패턴을 배치해 원단을 ‘덮어’ 넣어 큰 틈이 없도록 만듭니다. ↩

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