[칼럼] 스마트 혁신 엔지니어링
디지털 지식전문가 조형식의 지식마당
거의 1년 동안 생각해 봤던 엔지니어링 프레임워크를 완성했다. 그 이름은 ‘스마트 혁신 엔지니어링(smart innovation engineering)’이다. 스마트 혁신 엔지니어링은 간단하게 말해서 디지털 엔지니어링과 챗GPT(ChatGPT)와 혁신경영(innovation management)의 결합이라고 할 수 있다. 최근에 혁신 경영 ISO 56001이 완성됐다. 2024년 5월호 칼럼에 소개한 ‘디지털 엔지니어링 프레임워크’도 1년 동안 만들어 봤다. 이것을 연결하고 부족한 부분을 채워 줄 수 있는 것이 인공지능인 챗GPT이다. 챗GPT는 언어 모듈이기 때문에, 제품 개발이나 엔지니어링에 있어서 문서 작성이나 아이디어 등 다양하게 사용할 수 있다.
스마트 혁신 엔지니어링은 AI, 데이터 분석, 자동화, 디지털 기술을 통합하여 혁신을 관리하고, 효율성을 극대화하며, 제품 및 서비스 개발을 최적화하는 접근 방식을 의미한다. 이 개념은 다음과 같은 핵심 요소로 정리할 수 있다.
그림 1. 디지털 엔지니어링 프레임워크
<그림 1>을 사용하면 가운데 엔티티(entity)가 있다. 엔티티는 구체적인 제품(product)일 수도 있고 특정한 서비스(service)일 수도 있다. 예를 들어서, 자동차나 항공기가 올 수도 있고 어떤 디지털 제품이 올 수도 있다. 그리고 그 엔티티는 디지털 제품 개발 모델에서 어떤 특정 가치(value)를 지정할 수 있다. 예를 들어서 요구사항(requirement), 필요성(needs), 검증(verification), 특정 기술(technology)도 사용할 수 있다. 이런 것은 특정 가치를 나타낼 수 있다. 오늘은 그 특정 가치 중에서 혁신을 집어넣을 수 있다. 이것은 제품 개발에서 혁신(innovation)이라는 가치를 입력하는 것이다. 특히 최근에 표준화된 혁신 경영의 프로세스를 입력해 봤다. 이 가치는 추후에 다양한 관심 가치로 입력할 수 있다.
그림 2. 스마트 혁신 엔지니어링
<그림 3>은 ISO 56002 기반 혁신 관리 시스템의 프로세스 모델에 대한 것이다. 조직의 상황(조항 4)은 혁신 방향을 설정하는 데에 중요한 외부 및 내부 요인, 문화, 환경, 협업 등을 포함하며, 리더십(조항 5)은 혁신에 대한 헌신, 비전, 전략 및 정책을 통해 혁신 시스템의 방향을 제시한다. 기획(조항 6)은 혁신 목표 설정 및 위험 관리, 자원 할당 등 필요한 조치를 결정하는 단계이다. 지원(조항 7)은 혁신을 가능하게 하는 자원, 역량, 인프라 등을 포함하며, 운영(조항 8)은 기회 식별, 개념 창출, 개념 검증, 솔루션 개발 및 배포와 같은 활동으로 나뉜다. 성과 평가(조항 9)는 혁신 프로 세스의 효율성을 모니터링하고, 개선(조항 10)은 성과 평가 후 시스템을 지속적으로 발전시키는 단계이다. 이 모델은 PDCA(Plan - Do - Check - Act) 사이클에 따라 운영되며, 기회와 혁신 가 치를 중점으로 두고 조직의 전략과 결합되어 지속 가능한 혁신을 보장한다.
그림 3. ISO 56002 기반 혁신 관리 시스템의 프로세스 모델(출처 : ISO 56002)
챗GPT에게 이 프로세스를 스마트폰에 적용하는 예시로 질문했는데, 다음과 같은 답변을 도출했다.
“ISO 56002 혁신 관리 시스템을 기반으로 스마트폰 신제품 개발 과정에 적용할 수 있는 예시는 다음과 같습니다. 조직은 먼저 시장과 내부 환경을 분석해 고객이 선호하는 기능과 조직의 역량을 파악합니다.(조항 4) 리더십은 ‘고객 중심의 스마트폰 혁신’이라는 비전을 설정하고, 개발 목표와 협업 정책을 수립합니다.(조항 5) 기획 단계에서는 12개월 내 출시와 시장 점유율 목표를 설정하며, 위험 요소를 사전에 분석합니다.(조항 6) 지원 단계에서는 R&D 팀에 필요한 자원과 교육을 제공하여 역량을 강화합니다.(조항 7) 운영 단계에서는 고객 피드백을 바탕으로 새로운 스마트폰 기능을 기획하고, 개념을 검증한 후 제품을 설계하여 양산 준비를 마칩니다.(조항 8) 출시 후 성과를 평가하여 판매량, 고객 만족도 등을 분석하고(조항 9), 이를 토대로 차기 제품 개선 방안을 마련하여 지속적인 혁신을 추진합니다.(조항 10) ISO 56002는 이렇게 신제품 개발의 전 과정에서 체계적인 관리와 지속적인 개선을 통해 혁신을 달성하도록 지원합니다.”
스마트 혁신 엔지니어링은 AI, 데이터 분석, 자동화, 디지털 기술을 통합하여 혁신을 관리하고, 효율성을 극대화하며, 제품 및 서비스 개발을 최적화하는 접근 방식을 의미한다. 이 개념은 다음과 같은 핵심 요소로 정리할 수 있다.
데이터 기반 의사결정
스마트 혁신 엔지니어링은 데이터를 중심으로 한 의사결정을 강조한다. 대량의 데이터를 실시간으로 분석하고 이를 통해 조직의 의사결정을 최적화하여, 더 정확하고 신속한 대응이 가능하도록 한다. 이는 리스크를 줄이고 기회를 포착하는데 도움을 준다.
AI와 자동화 활용
AI는 반복적인 작업을 자동화하거나 복잡한 문제에 대한 솔루션을 빠르게 제시함으로써 자원을 효율적으로 활용하게 한다. 이를 통해 조직은 고부가가치 작업에 집중할 수 있고, 전체적인 생산 성과 효율성을 향상시킬 수 있다.
지속적인 혁신과 개선
스마트 혁신 엔지니어링은 디지털 환경에서 지속적인 개선을 촉진한다. AI와 데이터를 활용해 실시간으로 성과를 모니터링하고, 이를 통해 지속적으로 제품과 서비스를 발전시킨다. 품질 개선, 유지 보수 예측, 성능 최적화 등을 자동화하여 경쟁력을 유지할 수 있다.
협업과 지식 공유
이 접근 방식은 팀 간의 원활한 협업을 강화하고, 지식을 빠르게 공유할 수 있도록 도와준다. AI 기반 도구들은 의사소통을 촉진하고, 프로젝트 관리와 문제 해결에 필요한 정보를 실시간으로 제공 한다. 이러한 협업은 혁신적인 아이디어의 실행을 가속화하는데 기여한다.
리스크 관리와 예방
스마트 혁신 엔지니어링은 AI를 통해 잠재적인 리스크를 사전에 예측하고 대비책을 마련할 수 있도록 돕는다. 프로젝트 중 발생할 수 있는 기술적 문제나 일정 지연 등의 리스크를 신속하게 파악하고, 이를 통해 프로젝트 성공 가능성을 높인다.
고객 중심 혁신
고객의 요구와 피드백을 실시간으로 반영하여 제품과 서비스를 개선한다. 이를 통해 고객 만족도를 높이고, 시장에서의 경쟁 우위를 확보할 수 있다. AI와 데이터를 통해 고객의 니즈를 빠르게 파악 하고, 제품 개선 방향을 설정할 수 있다.
결론적으로 엔티티에 이노베이션 같은 가치를 ISO 56002 표준에 입력했을 때, 그리고 이것을 스마트폰을 개발을 하는 혁신 프로세스로 관리할 때 사용할 수 있다. 특히 챗GPT를 이용하면 다 양한 효과를 포괄적으로 얻을 수 있다. 여기서 이노베이션뿐만 아니라 특정 기술이나 어떤 패러다임을 적용할 수도 있다. 다음에는 혁신 대신 모듈러 설계 패러다임을 적용해 볼 예정이다.
■ 조형식
항공 유체해석(CFD) 엔지니어로 출발하여 프로젝트 관리자 및 컨설턴트를 걸쳐서 디지털 지식 전문가로 활동하고 있다. 현재 디지털지식연구소 대표와 인더스트리 4.0, MES 강의, 캐드앤그래픽스 CNG 지식교육 방송 사회자 및 컬럼니스트로 활동하고 있다.
보잉, 삼성항공우주연구소, 한국항공(KAI), 지멘스에서 근무했다. 저서로는 ‘PLM 지식’, ‘서비스공학’, ‘스마트 엔지니어링’, ‘MES’, ‘인더스트리 4.0’ 등이 있다.
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작성일 : 2024-11-04