6 시그마를이용한타율개선 한국방송통신대학교 정보통계학과 소성만
목차 제 1 장서론 1. 연구의필요성 2. 연구의목적제 2 장이론적배경 1. 6 시그마의정의 2. 6 시그마의방법론제 3 장본론 1. Define 2. Measure 3. Analyze 4. Improve 5. Control 제 4 장결론 < 참고문헌 >
제 1 장서론 1. 연구의필요성 과거와달리현대사회는소득의증대와경제의발달에따라사람들의삶의질이많이향상되었다. 이에따라과거보다복잡하고, 많은일을하는대다수의성인들은일에대한스트레스해소및자기만족을위하여축구, 야구, 등산, 낚시, 각종동호회활동등의다양한취미생활을누리고있고, 또한이생활속에서인간의심리인자기만족을충족하기위하여여러활동들을찾으면서자신에게맞는그활동을즐기며살아가고있음을우리는주위에서흔히볼수있다. 위와같은활동을하면서인간은그안에서성취감을점점높이기위한끊임없는연구와개선을하고, 그일에최선을다하고자많은노력을하는것을알수있다. 하지만대부분의사람들은그활동을개선하기위하여단지느낌과반복성으로다소비효율적인방법을통해그활동에대한전문성을많은시간을두고쌓아가고있다는것을알수있다. 즉자신이어디가잘못되었는지어디가잘되고있는지도불명확하며, 또한향후어떻게하면좀더좋은실력을배양할수있는지도모르고있는것이일반적이다. 이논문의주제는 6 sigma를이용한타율개선 이다. 6 sigma란?, 산업계및서비스부문에서데이터를기반으로통계적 tool을사용하여과학적접근방식으로품질및생산성향상과비용절감을하는기업의개선전략중하나이다. 본연구는이러한통계적개선방법을본인의취미인야구활동과접목하여그활동에있어현자신의수준을파악하고, 앞으로나아갈방향을좀더구체적이고, 명확하게제시하여효율적으로실력을쌓을수있도록개선하는것이다. 2. 연구의목적 취미로즐기고있는사회인야구활동을통하여좀더많은성취감과즐거움을얻고자한다. 이목적을달성하기위하여 6 sigma (DMAIC) tool로가장영향을미치는인자를파악하고, 개선하여그궁극적인목적을이루고자함이이연구의최종목적이다. 즉이논문에서는타율향상및변동의폭을감소시킴으로써그목적을이루는것에초점을둔다. 또한이연구를통하여통계적개념과 6 Sigma를올바르게이해하는것은또다른목적중에하나이다.
제 2 장이론적배경 1. 6 시그마의정의 6 시그마 ( Six Sigma) 란간단히정의하면 21세기기업생존을위하여모든프로세스의무결점을지향하는과학적경영혁신전략 이다. 이를좀더상세히정의하면 최고경영자의리더쉽아래모든프로세스의품질수준을정량적으로평가하여품질을혁신하고, 문제해결과정및전문가양성등의효율적인품질문화를조성하여가며, 고객만족을달성하기위하여프로세스의질을 6시그마수준으로높여기업경영성과를획기적으로향상시키고자하는종합적인기업의전략이다. 이정의에서사용되는프로세스 (Process) 의의미는 제조, 사무, 서비스등의모든업무에서일정한투입물 (Input) 이들어가서요구되는결과물 (Output) 로변화하는활동 (Activity) 을수행하는하나의시스템 을말한다. 제조단계에서의가열공정, 압출공정도프로세스이고, 구매행위, 영업판촉활동, 우편물처리, 병원에서의수술등도프로세스이다. 1) 2. 6 시그마의방법론 6 시그마 ( Six Sigma) 운동에따른직접적인성과는주로개선프로젝트의수행을통하여실현되는데, 이프로젝트를수행하는 3가지방법론 (Methodology) 이바로 DMAIC, DMADOV 및 DFSS_i 이다. DMAIC는나머지 DFSS 방법론의기반이자 6 시그마방법론의중심에서있는것으로서, 프로세스에서문제를발굴하여이것을개선한후다시프로세스에피드백함으로써개선된프로세스가계속하여탁월하고경쟁력있게생산물과서비스를산출할수있도록한다. DMAIC의근저에흐르는철학은 파레토 혹은 퍼넬링 (Funneling) 법칙으로서, 여러문제중에서가장큰문제에집중하고이문제를야기하는수많은원인중에핵심원인 (Vital Few X s) 을추출하여해결하는것이다. DMADOV혹은 DFSS는 Design For Six Sigma의약자로, 사전적의미로는처음부터 6시그마수준의결함을가진프로세스를구축해버림으로써사후의진절머리나는 (?) 개선이필요없도록하자는방법론이다. DFSS_i 는종종 기획및마케팅을위한시그마 로불리는데, 새로운사업을도입할때에주로활용되는방법론이다. DFSS_i 는시장의니드중나뿐만아니라경쟁사도충족시켜주지못하는니드 (Unmet Customer Need) 에초점을맞춘다. 2) 1) 박성현, 백재욱, 6 시그마경영, 한국방송통신대학교출판부, 2006. p. 4. 2) 나수천, 6 시그마국부론, 길벗, 2006. p.38
제 3 장본론 1. Define 1) Background 이논문은본인의취미생활인사회인야구활동을바탕으로작성하게된개인적연구이며, 이프로젝트의궁극적인목표는개선활동을통하여스트레스해소및성취감을갖기위함이다. 이번단계인 Define에서는 CTQ의선정과팀구성및일정수립, 프로젝트정의를수립한다. 2) CTQ 선정 본프로젝트의궁극적인목적과관련있는 CTQ 를정의하기위하여팀원들과의 Brainstorming 통해다음과같이 6 개의잠재적 CTQ s 를도출하였다. 팀워크향상 수비에러감소 송구속도증가 송구정확도향상 타율개선 ( 안타의수 / 타수 ) 홈런수증가 위 6 개사항중 CTQ 선정을위해총 30 명에게 < 표 1> 과같이간단한설문을실시 하였다.
< 표 1> 결과는총 30 명중 22 명이 (73.3%), 위목적을달성하기위해가장먼저개선해야 할대상이 타율개선 으로나타났다. 이연구는아마추어야구활동을통하여본인을대상으로개인적인성취감과미약한부분을개선하기위해 타율개선 이라는대상을이미정해놓고시작되었지만, 이 CTQ 선정의타당성및가치를높이기위해같은활동을하는동료들에게 Survey를실시하였고, 또한평소그들의생각도대부분동일한목적을갖고있음을이결과를통해확인할수있었다.
3) 팀구성및일정수립 현프로젝트를효율적으로진행하기위해 < 표 2> 와같이이프로젝트의성격을 가장잘이해할수있고, 또한야구관련지식을충분히갖춘전문가를대상으로 팀을구성하였다. < 표 2> 또한 < 표 3> 과같이계획및일정을간트차트 (Ghant chart) 를이용하여프로젝트 가원활히진행될수있도록수립하였다. < 표 3>
4) 프로젝트의정의 아래 < 표 4> 와같이본프로젝트를간략히정의를하였다. 개선기회 ( 문제 ) - 스트레스해소및즐거움을현수준보다향상시키고자하는기회. 프로젝트범위 - 매주토 / 일요일직장인야구활동 : 팀공격시타석 추진일정 - < 표3> 참조 목표 - 타율 5% 이상향상 : 타율에영향을미치는인자를개선. - 개인야구기술향상 : 타격자세교정. 팀구성 - < 표2> 참조 기대효과 - 야구기술및타율 5% 이상향상. - 스트레스해소와성취감의향상으로정신건강이좋아짐. < 표 4>
2. Measure 다음은선정된 Y 의현시그마수준을파악하기위해과거 2 년간 (2006~2007, 총 80 게임 ) 의타율 Data 를 < 표 5> 와같이수집하고, 평균타율을분석하였다. < 표 5> 위와같이과거 2 년간평균타율은 0.2926 이다. 현시그마수준은다음과같다. 안타를칠수있는타석의기회에서안타를치지 못한때를결함으로인식하여시그마수준을계산하였다. * DPO(Defect Per Opportunity) : 총 278번의기회중에서 197번의결점이발생 DPO= 결점 / 기회 =197/278= 0.7086 DPMO=DPO * 1,000,000= 708,600 Zlt=-0.5494 Zst=Zit+1.5= 0.95 시그마 따라서현수준은 0.95 시그마 이다.
3. Analyze 개선대상인 타율 에영향을주고있는요인인잠재인자 (X s) 의관련성을계통적 으로파악하기위하여특성요인도 (cause & effect diagram) 를 < 그림 1> 같이작성 하였다. 기본개념은 4M 을기준으로하였으나, 산업분야의특성처럼복잡한원인을가지 고있지않고, 또한프로젝트특성상 Material 의인자보다 Environmental 이중요하 기때문에이를대체시켰다. < 그림 1> < 그림 1> 의결과를기준으로 < 표 6> 과같이잠재인자가 Y ( 타율 ) 에영향을미치 는정도의우선순위를도출하기위해 C&E Matrix(or X-Y Matrix) 을전개하였다. 이 Matrix는팀감독1명, 코치2명과함께심의및토의를거친후작성하였으며, Input에는 < 그림1> 의잠재인자 (X s) 20개를입력하였고, Output에는타율개선과밀접한관련성이있는타구의 거리, 방향, 세기 를입력하였다. 그리고평가점수의기준은 1, 3, 6, 9의수치로정하였다.
C&E Matrix < 표 6> 상기의결과에서우선순위별로 100 이상의높은점수를보여준 X s 는총 7 개이다. 결과를좀더용이하게보기위해 < 표 6> 의 Data 를 < 그림 2> 와같이잠재인자의 우선순위도를정리하였다.
< 그림 2> 위 < 그림 2> 에서잠재인자들중 Y ( 타율 ) 에많은영향을줄수있는항목들을우 선순위별로정리해보면다음과같다. 1. 시선의유지 2. 보폭 3. 배트의무게 4. 배트의위치 5. 앞발의위치 6. 수면 7. 음주 이결과중에수면과음주는 Quick Fix 로판단되기때문에팀토의결과향후분 석대상에서제외를시키고, 나머지순위 1 번부터 5 번까지를 < 표 7> 와같이분석계 획을세웠다.
< 표7> 위분석계획에서시선의유지는투수의손에서부터타격전까지의공에대한시선을끝까지지키는것이다. 이인자도수면과음주의인자와마찬가지로벤치마킹및전문가의조언으로도바로해결할수있고, 일반적인자세이기때문에분석대상에서는제외를시킨다. 단, 마지막관리 (Control) 단계에서는중요한인자로판단되므로관리지침의수립이필요하다. 2번, 4번, 5번은각각의잠재인자의조건에따라서타율과의관계를실험을통하여 Data를수집한다. 이자료는이산형데이터이므로가설을수립후 Chi-square test 분석방법을이용해서분석한다. 3번의배트무게와거리관계는연속형데이터이므로상관분석및 ANOVA분석을실행하여결과를도출한다.( 유의수준 α=0.05 적용 ) 또한이모든실험에대한실험자는 1인이다. 참고로모든실험에서실험대상인자를제외한모든자세는기존의 ( 현재 ) 자세를 유지하고실시한다. 그리고인자의 현재 Data 는 < 표 5> 의누적타율 0.291 (81/278) 을적용한다.
< 실험 1: 보폭 > 보폭이좁을수록안타의생성에영향을미친다. 라는가설하에 < 표8> 과같이현재수준인 70cm가아마추어로서는넓다는전문가의의견을수렴후 70cm를포함해서그보다아래인 30cm 와 50cm의 3가지의조건으로실험하여 Data를수집하였다. < 표 8> 위결과로 P value 가 0.05 이상이기때문에보폭의넓이에따른타율의차이는 없는것같다. 그러나, 50cm 가현재상태보다근사한우위를보이기때문에보폭의 넓이를 50cm 로자세를변경하는것이타율개선에도움이될것으로판단된다. < 실험 2: 배트의무게 > 배트가무거울수록타구의거리에영향을미친다. 라는가설하에 < 표9> 와같이현재수준인 28oz를포함하여그보다위인 29oz 와 30oz 3가지의조건으로실험하였으며, 또한내야수비반경범위를 50m로정하고, 프리배팅을실시하여이범위를넘어서는거리에대한타구를각각의배트당 15개의 Data를수집하였다.
< 표 9> 위수집된 Data 로배트무게에따라타구의길이와의상관관계를아래와같이 분석하였다. < 그림 3> < 그림 3> 과같이 P-value 가 0.05 보다작기때문에배트의무게와타구의길이는 상관관계가있으며, 배트의무게가작아질수록타구의길이가늘어나는음의상
관관계가있다고판단된다. 추가적으로 ANOVA 분석을실시하였다 위결과로 P-value 가 0.05 보다작기때문에배트의무게에따른타구의길이가같다고할수없다는것을알수있고, 마찬가지로 28oz 에서가장먼거리의타구들이발생하였다. 일반적으로배트의무게가높아질수록타구의거리는길어진다고생각할수있으나, 이실험은개인의근력및자세에의해배트의무게를소화할수있는능력이다르다는것을잘보여주었다. < 실험 3: 배트의위치 > 배트의위치에따라안타의생성에영향을미친다. 라는가설하에 < 표 10> 와 같이현재수준인 90 도를포함하여앞, 뒤로 +/- 45 도의 3 가지의조건으로 실험하였으며, 또한이각의위치설정은배팅전코치의지도후실시하였다. < 표 10>
위결과로 P value 가 0.05 이하이기때문에배트의위치에따라타율의차이는 없다고할수없다. 90 도 ( 현재 ) 배트의위치가다른배트의위치에비해서월등이 나은타율이확인된다. < 실험 4: 앞발의위치 > 마지막으로 앞발의위치가안타의생성에영향을미친다 라는가설하에 < 표 11> 와같이현재수준인 Open Stance를포함하여 Even Stance와 Closed Stance 도의 3가지의조건으로실험하였으며, 또한이위치의설정은되도록정확은실험을위해각 Stance zone위치에분가루를표시한후실시하였다. < 표 11>
위결과에서 P value 가 0.05 이상이기때문에앞발의위치에따라타율의 차이는있다고할수없다. 그러나현재의자세에비해 Even Stance 로변경후 0.364 의타율을기록하였고, 차후 Stance 의교정이필요하다고판단된다. < 분석결과요약 > 보폭의넓이에따른타율의차이는없으나, 50cm가현재상태에비해서근사한우위를보이기때문에보폭의넓이를 50cm로바꾸어도가능할것으로판단된다. 이는현재수준의 70cm가보폭이넓음으로써투구의대응능력을감소시켰다고해석할수있다. 배트의무게와타구의길이는상관분석을통하여배트의무게가작아질수록타구의길이가늘어나는음의상관관계가있음을확인하였고, 또한 ANOVA분석을통하여배트의무게에따른타구의길이가같다고할수없음을재확인했으며, 28oz에서가장먼거리의타구들이발생했음을확인하였다. 일반적으로생각할때배트가무거우면타구의길이가길어질거라고생각하지만개인의근력및체력에따라서소화해낼수있는무게가있기때문에그렇다. 즉근력에비해배트가무거우면그만큼타격스피드가떨어지기때문에멀리못칠수가있기때문이다. 배트의위치에따라타율의차이는없다고할수없으며, 90도 ( 현재 ) 배트의위치가다른배트의위치에비해월등이나은타율을보여주고있다. 즉실험자가타격시 3조건중 90도가가장알맞은각도라고판단된다. 마지막으로앞발의위치에따라타율의차이는있다고할수없으나, 현재의자세에비해 Even Stance로변경후 0.364의다소높은타율의결과로볼때, 차후타율개선을위해서 Stance의교정이필요하다고해석된다.
4. Improve < 표 12> 와같이 Measure 단계에서잠재인자들의분석결과를토대로 15 게임에 적용하였다. < 표 12> 그결과 < 표 13> 과같이 Data 를수집하여개선후를분석하였다. < 표 13> 개선후의타율평균치가 0.3167 이며, 이것은개선전의 0.2926 보다 8.2% 상승 한결과이다.
또한, 개선후시그마수준은다음과같다. 안타를칠수있는타석의기회에서안타를치지못한때를결함으로인식하여시그마수준을계산하였다. * DPO(Defect Per Opportunity) : 총 54번의기회중에서 37번의결점이발생 DPO= 결점 / 기회 =37/54= 0.685185 DPMO=DPO * 1,000,000= 685,185 Zlt=-0.4823 Zst=Zit+1.5= 1.02 시그마 개선후의시그마수준은 1.02 시그마로개선전 0.95 시그마수준보다향상되었 음을확인하였다. 그리고 < 그림 4> 와같이추가적개선사항이 SPC 그래프를통하여확인되었다. < 그림 4> < 그림 4> 현재까지개선후의내용을살펴보면, 물론평균타율도상승했지만, 중요한부분은타석에들어서서경기당한번이상의안타를쳤다는것을알수있다. 향후데이터를계속적으로모니터링해서좀더많은부분을확인할필요성이있지만, 개선전보다는변동이감소된꾸준한타율을보여준다는것을알수있다.
5. Control Improve단계에서개선후의성과를측정하였다. 이성과의측정은단지초기프로젝트성과의확인이라할수있고, 이에대한관리실행단계에서는이성과가지속적으로유지될수있도록노력하여야한다. 따라서 < 표14> 와같이관리계획서를수립하여지속적안정성을추구할것이다. < 표 14>
제 4 장결론 6 시그마를이용하여산업분야가아닌일반실생활에서의 타율개선 이라는프로젝트에대해진행하였다. 타율개선을하기위한중요인자로는크게타격자세와배트의무게로분류되었고, 이들이타율에미치는영향의정도를분석하기위해통계적접근을통하여알아보았다. 총 7개의중요잠재인자가도출이되었고, 그중 Quick Fix에해당하는인자들은바로조치를취하였다. 나머지 5개중하나인시선유지는전문가의조언으로 Quick Fix 했으나, 관리계획의필요성이확인되어추후계획서에삽입하여관리하도록조치를취했다. 남은 4개에대해분석계획을수립후실험을하였으며, 수집된 Data를가지고이산형및연속형데이터를기준으로 Chisquare 및상관분석과 Anova분석을실시한후그결과를즉시반영하였다. 최종결과는시그마수준은 1.02로과거수준 0.95보다향상됨을알수있었고, 또한추가적으로타율 ( 안타수 ) 의변동이과거보다감소된것을 SPC chart를통해확인할수있었다. 이프로젝트를통해서소기의목적을달성했으며, 또한 Data를분석하여개선할수있는방안을도출하는과정에서많은지식을습득하게되었다. 특히산업계에서주로사용되는 6 시그마 Tool이실생활에서도크게무리없이적용됨을확인할수있는좋은기회였다고생각된다. 물론이완료된프로젝트의신뢰성을갖기위해서는좀더많은시간이필요하다고생각한다. 그러나야구활동이라는특성상단시간안에많은실험과분석을하지못했다는부분이이논문의신뢰성을많이충족시켜주지못한것같다.
< 참고문헌 > 1. 박성현, 백재욱, 6 시그마경영, 한국방송통신대학교출판부, 2006. 2. 박성현, 이명주, 정목용, 6 시그마혁신전략, 네모북, 2005. 3. 나수천, 6 시그마국부론, 길벗, 2006. 4. 박성훈, 김일환, 6 시그마 6핸티캡, 네모북스, 2005. 5. 창원특수강 6시그마연구회, 실행하기쉬운 6시그마과제추진, 한국능률협회 2005. 6. 6시그마 Green Belt과정, 제일경영컨설팅, 2007. 7. 남갑균, 선수와마니아를위한야구기법, 창원문화, 2006. 8. 박진영, 6시그마 Minitab을이용한추진메뉴얼따라하기, 서비스전략연구소, 2007.