시스템설계업무반복시간을최소화하는통합된시스템설계프로세스연구 Research of Integrated System Design Process for Minimize Iteration Time of System Design Activities 김진훈아주대학교경기도수원 아주대학교경기도수원 Abstract This paper will describe design process and its results that are minimized unaddressed feature of product development processes. This process provides integrated system design process by context analysis of EIA 632 standard process, interface definition from activity decomposition, integration of related activities, and definition of concurrency & sequential activities flow. This process and method application will contribute to minimize time loss that is emerged from activities iteration by not definitely definition of activities interface. Key-words : Process Integration, Process Improvement, EIA 632, Design Structure Matrix. 1. 서론 CMMi, EIA/IS732, ISO15288, EIA 632등과같은표준들은시스템개발과관련된대표적인프로세스로서많은모범사례들을제시하고있다. 이러한사례들은실현가능하고비용효과적인시스템솔루션을제공할수있도록하는완전하고일관성있는요구사항을지원하며, 비용, 일정및리스크의제약사항내에서시스템의요구사항을만족할수있도록한다. 이를달성하게하는것은표준에서제시된프로세스의규정된요구사항들이다. 프로세스는업무들간의동시적이며순차적인흐름을통해구현되며업무들간에오가야할정보를가이드하고 있다. 제품을개발하는엔지니어링프로세스는수많은업무들과이들간의복잡한인터페이스가존재함에따라수행해야할업무가잘정의되지않은상태에서진행되는경우가발생하고, 이로인해이미수행했던업무를다시반복수행해야함으로써, 일정지연및비용손실이발생하곤한다. 이러한낭비를제거하기위해서는수행하고자하는업무의누락이나불필요한반복이없도록업무및일정계획이수립되어야한다. 본연구에서는시스템을엔지니어링하는프로세스의표준인 EIA 632로부터시스템을설계하는프로세스를분석하여업무반복에따른 -252-
한국산업경영시스템학회 2004 춘계학술대회논문집, 2004. 4. 24 낭비를제거하기위한순차적프로세스를구현하는것이다. 1.1 EIA632 의산업적용개념과한계 EIA632는시스템을엔지니어링하기위한프 로세스로 개발되었다. 이 표준에서는 기술적 관리, 획득및공급, 시스템설계, 제품구현 및배치, 그리고기술적평가의 5개의최상부 프로세스와이의하부에 13 개의프로세스, 그 리고 33 개의요구사항을제시하고있으며, 각 프로세스를구현하기위해수행되어야할대표 적인업무들을정의하고있다. EIA 632의요 구사항을구현한다는것은표준으로부터적용 가능하며개선이가능한, 적절한 EIA 632 요구 사항으로부터정책과절차를마련하는것이다. EIA 632 표준개발에참여한 Martin은이러한 정책과절차는계획되고일정이수립됨으로써 프로젝트가구현된다고가이드하고있다. 그러 나구체적인업무수행방법이나도구를제시 하지않고있으며, 프로젝트에서수행할수있 는동시적이거나순차적업무순서를규정하고 있지않고있다. 복잡한시스템개발프로젝트에서가장큰 문제점중에하나는연계된수많은프로세스 활동들을효율적으로연결하여조정하는것이 다. 표준에서제시되고있는프로세스를기업 에서필요로하는프로세스로통합하고, 프로 세스들간의복잡한인터페이스에의한업무반 복시간을단축하기위한방법이필요하다. 이 를위하여기업에서적용하고자하는표준프 로세스로부터식별된업무들을적절히통합하 고, 순차적인업무흐름으로전개함으로써업 무의누락이나뒤늦은업무의반복을제거하는 효율적이며기업에적절한통합된프로세스가 확보되어야한다. 이러한통합된프로세스개 발을위해다음과같은절차로연구가진행되 었다. 표준으로부터 시스템 설계 프로세스 업무 식별 정황분석( 타프로세스와의인터페이스식 별 ) 업무분해를통한입출력정의 통합및업무순서정의정황분석, 입출력정의, 업무분해, 그리고통합및순차적업무정의를위한방법으로도식적인모델을제시하고있는데, 사용된방법으로 DSM(Design Structure Matrix) 을적용하였으며, MS Excel R 과미국 problematics사의 PSM R 도구를활용하였다. 1.2 DSM(Design Structure Matrix) 1DSM에서표현되는활동및관계 DSM은분해와통합의목적으로시스템모델링을위해분석하는방법이다. DSM은행과열로구성된정사각형태의매트릭스이며, DSM에표현된활동과이의관계예제를 1에나타내었다. DSM에서좌측상단에서우측하단까지의대각선에위치한각칸들은순서가정해지지않은활동들을나타내고있다. 대각선에위치한칸들을제외한매트릭스의나머지부분들은다른프로세스의요소또는활동들간의의존적관계, 즉정보의흐름을나타낸다. 각칸에서우측으로정보가나오며, 아래방향으로정보가입력되는시계방향의정보흐름을갖는다. 이러한방향은반대로반시계방향의정보흐름으로표현될수도있다. 정보흐름에대한예로 2 에서설명하면, Activity 1은 Activity 2, 4, 5, 6 에정보를제공한다. Activity 2는 2와 6 으로부터정보를받고, Activity 3, 4 에정보를제공한다. DSM에서는 2에서와같이활동들의관계를독립적 (Independent), 종속적(Depen- dent), 상호의존적(Interdependent), 그리고조건적 (Contingent) 으로나타낼수있다. 이러한관계들을이용하여활동들을매트릭스에표현할 -253-
수있다. 1에서 Activity 6의경우는 Activity 1, 5, 6 으로부터정보를받아, Activity 2와 5 에정보를제공한다. Activity 1에서 6까지가순차적인활동흐름이라고보았을때, Activity 6은 Activity 2에정보를제공함에따른업무반복이크게발생하고있음을한눈에확인할수있다. 이를개선하기위한방법을 DSM 에서제공하고있는데, 매트릭스의대각선방향의각칸에서행과열의활동이교차하는것을유지하는상태에서, 행과열을동시에이동시킨다. 이러한결과는활동의순서가바뀌면서, 정보흐름관계또한위치가변한다. 이러한이동을통해종속적이고의존적인관계에있는활동들이인접하도록활동의순서를정할수있다. 2. EIA 632 설계프로세스와정황분석 EIA 632 표준의시스템설계프로세스에는반드시만족되어야할 6개의요구사항을제시하고있다. 이프로세스요구사항의기능을수행해야할업무로식별하였다. 식별된결과는획득자요구사항정의, 기타이해당사자요구사항정의, 시스템기술요구사항정의, 논리적해결방안정의, 물리적해결방안정의그리고요구사항정의로 3와같이매트릭스의좌측에표현하였으며, 이들업무간의관계가매트릭스안에 ' ' 로표현하였다. 앞에서설명한 DSM의방법에서정보의흐름방향이시계방향에서와는달리반시계방향으로도식화되었다. 이는본논문에서활용하게될 PSM R 도구는반시계방향으로모델을구성하여해석하도록되어있기때문이다. 2의우측에있는매트릭스는시스템설계프로세스의결과물이기타프로세스에전달되는관계를나타내고있으며, 상부에있는매트릭스는기타프로세스로부터설계프로세스에입력되는관계를나타내고있다. 정황분석에서는연관된프로세스와의관계를모두식별하기위한것으로, EIA 632의모든기타프로세스를표기하고있다. 기타프로세스는획득및공급, 기술관리, 제품구현및배치와그리고기술평가이다. 3 의정황분석결과, 제품구현및배치는시스템설계프로세스의결과물을받고, 기술관리및획득및공급프로세스는시스템설계프로세스에입력을제공한다. 그러나기술적평가프로세스는시스템설계프로세스와입력및출력관계가동시에발생하여시스템설계프로세스에밀접한관계가있는것으로분석되었다. 따라서입력및출력관계가명확히구분된기술관리, 획득및공급, 그리고제품구현및배치프로세스는시스템설계프로세스내부업무수행에영향을주지않는다. 그러나기술적평가프로세스는시스템설계프로세스업무에입력과출력모두와연관되어있어, 상세한업무분석이요구된다. 3. 업무분해및입출력정의 2로부터분석된결과에서프로세스의입력및출력물을명확히하기위해, 시스템설계프로세스및기술적평가프로세스관련업무를하향분해하여 3과같은결과를얻었다. 이는시스템설계업무에서나가는정보와시스템설계업무로유입되는정보를명확하게나타내고있다. 4. 통합및업무순서정의 3에서표현된시스템설계업무와이와 연계된타프로세스의업무관계는하나의도 표로표현될수있다.18개의시스템설계프로 세스업무와 12개의연관프로세스의하부업무 를 4와같이행과열이 30x30인매트릭스 2 시스템설계프로세스정황 에표현하였다. 업무간의오가는정보가 4 의매트릭스한장에모두표현되었으나, 업 -254-
한국산업경영시스템학회 2004 춘계학술대회논문집, 2004. 4. 24 무의동시성이나순차적흐름이잘정련되어있는상태는아니다. 다. 5 통합시스템설계프로세스의순차적흐름 한예로, 요구사항정의및논증업무와기타 이해당사자정의및논증업무는병행하여진 3 시스템설계업무의분해 행되며, 운용및성능요구사항정의와이해당사자요구사항분석또한병행하여진행할수 있는업무이다. 특히, 요구사항정의및논증 업무와기타이해당사자정의및논증업무는 각각상호의존적관계이면서, 독립적관계이기 도하다. 이를도식화하면 6 과같다. 4 시스템설계프로세스와연관된프로세스의단순통합결과 6 상호의존적및독립적업무의흐름 4는 DSM 방법을통해, 잘정돈된 업무 진행순서를 5 와같이얻을수있다. 이러 한과정은 MS Excel R 에서행과열을이동함으 로써구현할수도있으나, 상용프로그램인미 국 problema- tics사의 PSM R 도구를활용하면 업무순서변경및분석을자동적으로수행하여 최적의업무순서를 5과같이도출할수 있다. 5에서 나타나 있는 상호의존적 (coupled) 관계는동시공학적개념에서동시 적인업무수행이필요한부분이다. 또한, 상호 의존적관계이외에동시적인업무수행이가능 한 독립적(independent) 관계도 나타나고 있 5의결과로부터 EIA 632 시스템설계프로세스를기반으로한, 통합된시스템설계프로세스의동시적인업무와순차적업무흐름이정의되었다. 이는기업또는프로젝트에서사용되는시스템설계단계에필요한개발계획일정수립이나조직의업무를할당하는데필요한기준으로활용될수있다. 5. 결론 EIA 632는시스템을엔지니어링하기위한프로세스를제공하고있다. 이러한표준프로세스들은일반적으로기업정책과절차에따라프로세스를구현하기위한계획을수립하도록 -255-
하고있다. 본연구에서는 EIA 632를대상으로하여프로젝트에서구현할수있는순차적업무프로세스를개발하였다. 정황분석에서부터하부업무로분해하면서업무의입출력을정의하는과정은복잡하게얽혀있는업무들을상부에서부터하부로전개하는하향식 (Top-Down) 전개이다. 이는상부의명확한정황(Context) 을만족할수있는하부업무를식별가능하게한다. 분해과정에서식별된시스템설계프로세스와기술적평가프로세스의하부업무들은통합되어, 동시적이거나순차적으로구현가능한업무순서와정보의입출력이명확하게나타난통합된시스템설계프로세스를제시하고있다. EIA 632의시스템설계프로세스를적용하지않은기업에서시스템설계프로세스를도입하고자하는경우, 본논문에서제시한방법에따라 EIA 632 프로세스와의통합에의한프로세스개선이가능하다고판단되며, 이에대한추가적인연구가필요하다. 참고문헌 [1] Dennis M. Buede, The Engineering Design of Systems, John Wiley & Sons Inc., New York, USA. 1999. [2] EIA 632, Process for Engineering a System, Electronic Industries Alliance, Arlington, USA., 1999. [3] INCOSE, Systems Engineering Handbook, INCOSE, Seattle, USA., 2000. [4] James N. Martin, Processes for Engineering a System : An Overview of the ANSI/EIA 632 Standard and Its Heritage, John Wiley & Sons, Inc., New York, USA., 2000. [5] Tyson R. Browning, "Modeling and Analyzing Cost, Schedule, and Performance in Complex System product Development", Ph. D, Massachusetts Institute of Technology, USA, 1998. [6] Tyson R. Browning, "Process Integration Using the Design Structure Matrix", Journal of Systems Engineering, 5 (8), pp. 180-193, 2002. [7] Tyson R. Browing and Steven D. Eppinger, "Modeling Impacts of Process Architecture on Cost and Schedule Risk in Product Development", IEEE Transactions on Engineering Management, 49 (4), 428-442, 2002. -256-