설계과정의 정의

설계과정의 정의

 

  모든 제품은 아래 그림과 같은 4가지 수명단계를 거친다.

  첫 번째 단계는 '제품 개발'이다. 두 번째 단계는 '제품의 생산과 소비자에 대한 출시'이다. 세 번재 단계는 '고객의 제품사용'이다. 마지막 단계는 제품의 효용이 끝난 이후에 발생할 일에 관한 것이다. 명백히, 첫 번째 단계는 설계자의 영역에 포함된다. 한편, 첫 단계에서 설계자가 내린 결정은 이후 3가지 단계에 영향을 준다.

 

 

  각 단계는 세부 단계로 나뉠 수 있으며, 설계는 4가지 세부 단계로 구성된다.

 

1. 프로젝트 정의(Project definition): 효율적인 제품개발은 사람들의 시간과 기타 자원을 가장 효율적으로 기획 및 운용할 수 있는 적합한 프로젝트를 선택하는 것에 달려있다.
2. 제품 정의(Product definition): 개발할 제품의 적절한 정의를 수립하는 것의 중요성은 제품개발의 핵심 요소들 중 하나가 되었다. 개념개발에 앞서, 제품이 어떠해야 하는지 정의함으로써 향후 필요한 시간과 비용을 절약할 수 있으며 또한 품질을 향상시킬 수 있다.
3. 개념 설계(Conceptual design): 새로운 개념을 창출하고 평가하는 일은 제품의 성패에 중요한 부분을 차지한다. 이 단계에서 이루어진 결정들은 이후의 모든 단계에 영향을 미친다.
4. 재품 개발(Product development): 개념을 제조 가능한 제품으로 탈바꿈하는 일은 공학에서 가장 큰 도전이다. 이 단계는 제조명세서(manufacturing specifications)를 작성하여, 생산부문에 공개하는 것으로 마무리된다.

 

설계과정은 제품을 탄생시키는 것 뿐만 아니라, 제품의 수명(Life and death)도 고려해야 한다.

 

  공학적 변경(Engineering change)을 제외하고, 설계작업이 완료되어 제품이 생산부문에 공개되면, 설계자들은 이후 단계에 직접적으로 관여하지 않는다. 그러나, 설계 단계는 이후 발생할 제품의 생산 및 제품의 수명(Lifetime)에 지대한 영향을 준다. 생산 및 출시(Production and delivery) 4단계는 다음과 같다.

 

1. 제조(Manufacture): 대부분의 제품은 원료(Raw material)를 가공하여 만들 수 있는 독특한 형태의 부품(Componenet)을 필요로 한다. 설계의사결정(Design decision)은 제조에 사용할 재료 및 그러한 재료가 환경에 미치는 영향, 적용할 수 있는 제조공정 및 부품(Parts) 제작에 소요되는 비용, 그리고 향후 재사용 또는 재활용 등에 관한 직접적인 결정을 내리는 것이다.
2. 조립(Assembly): 조립의 용이성은 제품설계에서 주안점을 두어야 할 부분이다.
3. 분배(distribution): 분배는 설계 엔지니어와 무관한 것으로 보일 수 있으나, 모든 제품은 안전하며 비용 대비 효과적인 방법으로 소비자에게 배송되어야 한다. 또한, 영업부문에서 요청한 컨테이너 또는 다른 형태의 표준용기(Standard box)를 이용하여 출하할 필요가 있을 경우, 그러한 점이 설계요구사양에 반영되어야 한다.
4. 설치(Installation): 일부 제품은 소비자가 사용하기 전에 제품을 설치해야 한다. 특히 제조업용 장비 및 건축산업용 제품의 경우에 그러하다. 또한, 설치에 관한 문제라 함은 소비자가 "약간의 조립을 필요로 함"이라는 문구에 어떻게 반응할 것인지에 관한 것이다.

 

  제품의 개발, 생산 및 출시의 목적은 '제품의 사용'이며, '사용'의 3단계는 다음과 같다.

 

1. 조작(Operate): 제품의 작동 순서(Operating sequences)는 제품의 용도에 따라 각각 상이할 수 있다. 못을 박거나 뽑을 때 사용하는 일반적인 망치를 예로 들어보자. 각각의 용도에 따라 조작순서가 상이하며, 따라서 망치의 설계 단계에서부터 그러한 차이점을 고려해야만 한다.
2. 청결(Clean): 제품의 사용에 관한 또다른 측면은 제품을 청결하게 유지하는 것이다. 빈번하게 청결 상태를 유지해야 하는 경우도 있지만 전혀 필요가 없는 경우도 있다. 모든 소비자들은 제품의 청결 상태를 유지하는데 커다란 어려움을 경험한 바 있다. 이러한 문제점은 임의로 제품을 설계했기 때문이 아니라, 설계 과정에서 세척을 염두하지 않았기 때문에 발생하는 경우가 많다.
3. 유지(Maintain): 오늘날 대부분의 제품들은 사용된 후 버려진다. 제품이 고장나면 버리고 새로운 제품을 구입하는 것이다. 그러나 지속(가능)성(Sustainability) 개념은 이러한 것에 변화를 불러와, 제품을 진단(테스트 및 수리)할 수 있도록 설계하게 될 것이다. 제품이 버려지느냐 혹은 수리되느냐 하는 것을 바로 제품설계에 의해 좌우되는 것이다.

 

  마지막으로 모든 제품 수명은 무한하며, 그렇게 때문에 수명 종료(End of life)를 고려해야 한다. 설계자들은 수명 종료에 관하여 그다지 큰 관심을 기울이지 않은 편이다. 그러나, 지속성에 대한 중요성이 부각되어 감에 따라, 설계가 환경에 미치는 영향 또한 명백히 증대되고 있다.

  수명 종료 3단계는 다음과 같다.

 

1. 폐기(Retirement): 제품수명 최종단계는 '폐기'이다. 지난 수년 동안 설계자들은 제품의 '사용' 이후에 대하여 별다른 걱정을 하지 않았다. 그러나 1980년대에 들어서, 환경 문제에 관한 관심의 증대는 설계자들이 제품 전체의 수명을 고려하도록 만들엇다. 1990년대, 일부 유럽연합 국가는 원 제조사가 제품의 효용이 다한 이후에 해당 제품의 수집 및 재사용 또는 재활용에 대한 책임을 규정한 법률이 제정되엇다.
2. 분해(Disassenbly): 1970년대 이전까지, 소비재는 수리를 위하여 분해할 수 있었지만, 현재 우리는 분해가 어렵거나 또는 불가능한 소비재가 넘쳐 "쓰고 버리는" 사회에 살고 있다. 그러나 제품의 재사용/재활용을 위한 법안이 마렌되면서 다시금 분해를 염두한 설계가 주목 받고 있다.
3. 재사용 또는 재활용(Reuse or recycle): 제품을 분해한 후 발생하는 부품을 다른 제품에 재사용하거나 또는 재활용할 수 있다.