Case of Lean Six Sigma and Lessons for Field Application < 학위논문 Review > 린 식스시그마의 사례와 적용방안에 관한 연구 Case of Lean Six Sigma and Lessons for Field Application 성균관대학교 대학원 산업공학과 이천재 2005. 12 (지도 : 박영택 교수) 경영행정대학원 (6시그마전공) 이윤경

Contents 제 1 장 서론 1.1 연구배경 및 목적 1.2 연구방법 및 구성 제 2 장 린과 식스시그마의 이론적 고찰 1.1 연구배경 및 목적 1.2 연구방법 및 구성 제 2 장 린과 식스시그마의 이론적 고찰 2.1 린에 대한 이론적 고찰 2.2 식스시그마의 이론적 고찰 제 3 장 린 식스시그마의 이론적 고찰 3.1 린 식스시그마의 기본개념 3.2 린과 식스시그마 접목의 필요성 3.3 린과 식스시그마 접목의 가능성 제 4 장 린 식스시그마의 적용방안 및 사례분석 4.1 린 식스시그마의 적용방안 4.2 린 식스시그마의 적용사례 4.3 린 식스시그마의 적용사례 분석 제 5 장 결론 5.1 연구결과 요약 5.2 본 연구의 한계와 향후 연구과제

1. 서론 1.1 연구배경 및 목적 식스시그마는 구체적인 프로세스 제공으로 경영혁신 표준도구로 자리매김 ▶ 비제조부문으로 적용 범위가 확산 ▶ DFSS를 통한 보다 수준 높은 제품 및 서비스 개발과 표준화 요구 ▶ 다른 경영혁신 전략과의 접목에 대한 관심 높아지고 있음 도요타 생산방식 Totota Production System (Lean, JIT : Just In Time)과 식스시그마의 접목을 통해 시너지 효과 창출하는 린 식스시그마 대두 기업들이 린 식스시그마 도입 시 효율적인 적용방안을 제시코자 함 1.2 연구방법 및 구성 문헌고찰에 의한 사례연구를 중심으로 연구

2. 린과 식스시그마의 이론적 고찰 2.1 린에 대한 이론적 고찰 제2차 세계대전 이후 대규모 공장과 대량 생산시스템을 갖추어 보다 싸게 많은 제품을 생산하는 프로세스에 비해 일본 자동차 시장 열악한 상황 고객이 원하는 것을 원하는 시간에 최상의 품질과 저렴한 비용으로 제공하는 빠르고 탄력적인(유연성) 프로세스 필요 ▶ 도요타 생산방식 Totota Production System : TPS 효시 TPS는 제조분야의 도요타 특유의 생산방식 ▶ 프로세스의 낭비요소를 제거하고 가치흐름을 구축하여 고객만족 실현 ▶ JIT Just In Time or 린 생산방식 Lean Production으로도 지칭 ▶ 도요타의 눈부신 성장으로 인해 주목 받아 벤치마킹 대상 도요타의 성공요인 ▶ 높은 부가가치 흐름에 집중한 기술 시스템 구축 및 지속적 개선

2. 린과 식스시그마의 이론적 고찰 2.1.1 가치정의와 가치흐름 (1) 린의 기본적 사고 ▶ 모든 낭비 (Muda, Waste)요인의 개선 또는 제거에서 출발 린의 낭비 정의 : ‘가치 없는 것’ ▶ 고객의 욕구를 충족시킬 수 있는 제품 및 서비스만이 가치를 지님 ▶ 일반적으로 효율적으로 생각하는 것도 낭비로 규정 ☞ 이를 개선 또는 제거하기 위한 활동을 펼침 VSM : Value Stream Mapping ▶ 전체 프로세스 부가가치 활동과 비부가가치 활동으로 구분 도식화 방법

2. 린과 식스시그마의 이론적 고찰 2.1.1 가치정의와 가치흐름 (2) <그림> 볼트조립작업 낭비요인 낭비발생의 예 생산 필요한 양보다 많거나 적은 경우 또는 필요한 시기보다 빠르거나 늦은 경우 대기 근로자, 재료, 장비 등에 유휴시간 (Idel Time)이 발생하는 경우 운반 공장 내에서 재료 또는 가공품이 다른 공정으로 이동하는 경우 공정처리 (가공) 재료를 가공하기 위해 필요하지 않은 단계를 유발하는 경우 재고 재공품 재고 (WIP:Work In Process) 또는 완제품재고와 같은 재고가 발생하는 경우 동작 부품, 도구 등을 찾거나, 손을 뻗거나, 걷기 등과 같은 소모적인 동작 발생 경우 결함 재작업, 폐기, 검사 등을 유발시키는 불량품을 생산하는 경우 인적자원 근로자의 작업능력이나 잠재적인 창의력 등을 충분히 활용하지 못하는 경우 부품을 꺼내기 위해 부품상자를 개봉한다 부품을 가지러 걸어간다 해당부품에 맞는 볼트를 꺼낸다 조립라인까지 걸어온다 전동공구를 사용하여 볼트를 조인다 부품을 가지러 걸어간다 해당 부품의 볼트구멍에 볼트를 가져다 댄다 전동공구를 당겨 부품위치로 가져간다 각 부품위치에 부품을 가져간다 전동공구에 손을 뻗친다 부가가치 활동 비부가가치 활동 <그림> 볼트조립작업

2. 린과 식스시그마의 이론적 고찰 2.1.2 흐름생산 린 실행의 중요사항 ▶ 제품 및 서비스의 핵심 프로세스에서 지속적인 흐름을 갖도록 하는 것 ▶ 명확하게 드러나지 않은 낭비요인까지 표면화시켜 제거할 수 있도록 함 풀 시스템 (Pull system) 간 판 (Kanban) 생산평준화 혼류생산 후속공정의 요청이 있을 경우 선행공정이 필요한 것을 생산하는 방식 필요한 경우 즉시 생산이 이루어지므로 과잉생산을 피함 프로세스의 높은 유연성과 각 단계에서의 완벽한 품질보증 선행되어야 그 가치를 발휘 각 공정의 생산시기와 수량을 알리는 신호로 사용되는 카드 Two card 시스템 생산지시간판, 인수간판 간판수의 제한 명확치 않았던 낭비요인 표면화 낭비요인 개선 또는 제거 → 생산흐름의 유연성 높임 생산평준화는 일정 기간 주문 생산량 단위시간 동안 평준화 매번 같은 양의 제품 생산 주생산계획, 자재소요계획 혼류생산은 고객 요구에 따라 하나의 프로세스에서 다양한 종류의 제품을 혼합하여 생산 리드 타임, 사이클 타임 표준화, 소인화 설비배치 및 다기능 작업자

2. 린과 식스시그마의 이론적 고찰 2.1.3 흐름생산의 지속 자동화 Autonomation (Jidoka) ▶ 완벽한 품질 보증을 위해 사실상 전수검사를 실시하기 위해 고안 된 방법 ▶ 불량품의 자율적인 관리 의미로 Automation과 구별 ▶ 작업자 중심으로 결함이 발생할 때 생산을 자동적으로 멈추게 하여 결함 다음 단계로 넘어가기 전에 문제를 해결할 수 있도록 하는 매커니즘 실수방지 Mistake-Proof (Fool-Proof) 설계 → 검출장치, 규제장치, 신호장치 5s 운동 → 정리 Sort, 정돈 Set in order, 청소 Shine, 청결 Standardize, 습관화 Sustain 가시관리 → 작업 진행 상태, 표준 준수, 낭비 발생 여부 한 눈에 알려주는 커뮤니케이션 장치 * 간판, 라인정지(안돈과 호출등), 표준작업 편성표, U자형 설비배치 등의 수단 사용 전사적 예방보전 (TPM : Total Preventive Maintenance) → 설비 고장을 사전 예방 겐지 겐부츠 Genchi Genbutsu와 5Whys → 실제 상황을 이해하기 위해 해당장소에 직접 가서 봄 문제의 진정한 원인을 찾기 위해 ‘왜 그럴까?’를 반복해사 물음

2. 린과 식스시그마의 이론적 고찰 2.1.4 린의 실현 핵심 : 조직구성원 지속적 개선 흐름생산 & 완벽한 품질 구성원의 참여와 발전 핵심 : 조직구성원 인간존중의 기업문화를 바탕 구성원의 능동적인 참여 하에 지속적인 개선을 통해 낭비를 제거하며 완벽한 품질 보증을 통해 흐름생산 지속함으로써 린 실현 가능

2. 린과 식스시그마의 이론적 고찰 2.2 식스시그마의 이론적 고찰 주어진 품질규격에 대해 품질의 산포를 줄임으로써 불량률을 획기적으로 줄이자는 경영전략 1986년 미국 모토롤라에 의해 처음 시작 ▶ 로버트 갤빈 회장 5년 내에 10배의 품질개선을 이룩한다는 야심찬 계획 ▶ 마이클 해리 주축 개발된 구체적인 전략과 방법론을 식스시그마로 명명 ▶ 1988년 말콤볼드리지 국가품질상 수상 1995년 GE 잭 웰치 회장에 의해 꽃을 피움 ▶ 세계적인 초우량 기업이 채택함으로써 전 세계적으로 알려지게 됨 1996년 국내 삼성SDI와 LG전자 도입 ▶ 많은 기업들이 경영혁신을 위해 식스시그마 추진

2. 린과 식스시그마의 이론적 고찰 2.2.1 식스시그마의 정의 통계적인 척도로써의 식스시그마 ▶ 제품 또는 서비스의 산포를 최소화하여 거의 모든 제품과 서비스가 고객의 요구를 만족시키거나 혹은 초과 달성하도록 하는데 있음 전략으로써의 식스시그마 ▶ 기업의 전사적인 혁신을 위해 품질경영의 이론과 실제를 통합한 매우 강력하고 효과적인 혁신전략임 ▶ 중요한 개선 프로젝트를 동시다발적으로 수행하고자 하는 혁신전략 방법론으로써의 식스시그마 ▶ 혁신을 위한 체계적인 추진방법을 나타내는 로드맵 제시 ▶ 철저한 데이터 중심의 사고, 벨트제도라는 체계적인 프로세스 의미 ▶ DFSS,DMAIC, Quick Win

2. 린과 식스시그마의 이론적 고찰 2.2.2 식스시그마의 로드맵 DMAIC 로드맵 Define Measure Analyze Improve Control 프로젝트 선정 프로젝트 정의 프로젝트 승인 CTQ Drill down SIPOC 프로젝트 헌장 프로젝트 위험분석 Y의 확인 현재수준 측정 잠재원인 도출 하위 프로세스 맵 시그마수준 계산 MSA 공정능력분석 FMEA 데이터 수집 데이터 분석 Vital Few X’s 선정 특성요인도 브레인스토밍 계통도 가설검증 회귀분석 분산분석 기타통계기법 개선안 수립 Vital Few X’s 최적화 결과검증 실험계획법 파일럿 테스트 창조적 문제해결기법 관리계획 수립 관리계획 실행 프로젝트 문서화 및 공유 관리도 관리계획 표준운영절차 프로세스 문서화 Mistake-Proofing

3. 린 식스시그마의 이론적 고찰 3. 1 린 식스시그마의 기본개념 린 식스시그마의 5가지 법칙 3. 1 린 식스시그마의 기본개념 린 식스시그마의 5가지 법칙 ▶ 시장, 유연성, 집중, 속도, 복잡성과 비용의 법칙 프로세스의 주기효율 (PCE : Process Cycle Efficiency) ▶ 보다 빠른 속도를 위해 프로세스의 흐름개선을 목표로 함 ▶ 부가가치시간을 전체 리드타임으로 나눔 (주기효율 25% 이상 프로세스) 프로세스 속도 (Process Velocity) ▶ 리드타임 동안 어느 정도의 프로세스 활동이 이루어지는가를 나타냄 Kaizan (Kaizen Blitz event) ▶ ‘지속적인 개선’ : 3~5일 이내 해당업무 담당자가 직접 해결 VSM (Value Stream Map) ▶ 공급자와 고객 포함 제품 및 서비스 프로세스의 전 과정을 도식화 ▶ 프로세스의 개선기회를 보다 명확히 알 수 있음

3. 린 식스시그마의 이론적 고찰 3. 2 린 식스시그마의 접목의 필요성 글로벌 경쟁 환경에서의 기업의 3가지 전략목표 ☞ 고객의 요구를 보다 빠르고 정확하게 충족 ☞ 6시그마 수준의 프로세스 능력을 보유 ☞ 각종 비용절감 실현 린은 비부가가치요소 또는 낭비요소를 제거하여 비용과 리드타임을 줄이고, 프로세스의 효율성을 극대화하고자 하는 것 식스시그마는 프로세스의 산포를 식스시그마 수준으로 줄임으로써 획기적인 품질 개선과 비용절감을 달성하고자 하는 것 린과 식스시그마의 접목 품질향상, 속도증가, 산포감소, 비용절감, 낭비제거, 프로세스의 효율성 및 능력향상 등과 같은 전략목표 달성을 위한 기회와 방법 제공 ☞ 고객과 모든 이해관계자들을 위한 높은 가치창출 실현 가능 린 기법을 제외하고 다른 대안을 통해 프로젝트 진행 시 소요되는 기간과 투입되는 자원의 효율성, 최종적인 프로젝트 성과에 많은 차이가 발생 : 프로세스의 스피드

3. 린 식스시그마의 이론적 고찰 3. 3 린 식스시그마의 접목의 가능성 품질과 스피드 그리고 비용의 연관성 품질 비용 스피드

VSM과 Kaizen Blitz event 3. 린 식스시그마의 이론적 고찰 3. 4 린 식스시그마의 접목의 가능성 산포와 낭비 린과 식스시그마 개선의 초점 낭비와 산포라는 서로 다른 표현 대부분 낭비 프로세스 산포와 관련 로드맵 정의(Define) 단계에서 VSM을 통해 전체 프로세스 활동을 시각화 부가가치와 비부가가치 요인을 명확하게 구분 현상태와 개선된 상태 도식화 프로젝트의 해결과제와 목표를 분명하게 정의 도출된 개선과제가 기초적인 분석도구나 린의 기법만으로 해결 가능 시 Kaizen으로 해결 근본적인 문제해결이 필요한 경우 식스시그마의 고급통계분석기법을 이용 보다 유연한 개선활동을 펼칠 수 있게 됨 Kaizen Blitz event를 통해 개선에 대한 전사적인 참여와 역량을 이끌어 냄 VSM과 Kaizen Blitz event VSM을 통해 전략적 프로젝트 도출 통계적 분석절차보다는 직접적 개선활동에 치중 : 실무자 자신감

4. 린 식스시그마의 적용방안 및 사례 4.1 린 식스시그마의 적용방안 린 식스시그마 적용에 가장 중요한 것 ☞ 경우에 따라 유연하게 린과 식스시그마를 적용함으로써 보다 높은 성과 달성 세탁한 빨래를 말리는 방법과 같이 빨래 널기 전 털어서 말리기 → 구김을 최소화 하기 위한 첫 번째 노력 (예방활동) ☞ 린을 통해 프로세스 단순화시켜 흐름을 갖도록 하는 것과 같음 린을 통해 프로세스를 단순화해 흐름을 갖도록 하여 낭비와 산포 등의 개선기회 도출 즉 개선 가능 Kaizen으로 해결, 원인분석과 근본적 문제 식스시그마 프로젝트로 해결 식스시그마의 로드맵에 따라 문제 정의 ☞ 린 기법 적용 → 프로세스 흐름 또는 효율성과 관련된 경우 ☞ 식스시그마 적용 → 품질의 산포와 관련된 경우

4. 린 식스시그마의 적용방안 및 사례 4.2 린 식스시그마의 적용사례 1995년 ~ 2001년 초 글로벌 기업들의 린 식스시그마 적용 및 실행 대부분 기존 식스시그마 또는 린의 적용을 통해 성과를 얻은 기업들 임 각 기업들만의 특징을 살려 고유의 명칭이나 교육체계를 갖춰 실행 ▶ 보다 높은 성과를 직접 경험 린 식스시그마를 통해 자사 만의 기업문화를 만들기 위해 고유의 명칭으로 실행하고 있는 경우도 많음

4. 린 식스시그마의 적용방안 및 사례 4.2.1 메이텍사의 사례 1893년 F. L. Maytag에 의해 아이오와주 뉴턴에 설립 ▶ 1907년 사업부분 농기계 부문에서 세탁기 부문으로 전향 ▶ Whirlpool과 GE에 뒤지지만 프리미엄 가전제품은 대등하거나 앞서고 있음 기업전략 : LeanSigma 전사적 추진 * 메이텍사 직무표장, TBM 컨설팅 독점사용권 ▶ 린 생산방식과 산포로 인한 비용을 줄이기 위한 식스시그마 원칙 적용 대표사례 : 테네시주 잭슨에 위치한 식기세척기 제조공장 (잭슨공장) 1998년 부터 ▶ DMAIC 로드맵에 따른 식스시그마 적용과 함께 VSM, TPM 활동, Kanban 등 린의 기법을 적극 활용 ▶ 안전한 작업환경과 근로자를 기업의 가장 귀중한 자산으로 여기는 기업문화 ▶ HPWP (High Performance Work Team) 구성 → 구성원 개개인에게 보다 많은 권한과 자율성 부여함으로써 능동적인 조직 ▶ 교육및훈련 프로그램 전직원 이수 및 Belt 인증서 취득토록 함 → 안전, ISO9001, 팀워크, 5S활동, 린 실행도구, 식스시그마 통계분석교육 등 ▶ Kaizen event 실행

4. 린 식스시그마의 적용방안 및 사례 4.2.2 하니웰사의 사례 1964년 Honeywell Inc.로 기업명 변경 (1885년 자동제어부문 사업 시작으로 합병) ▶ 1999년 Allied Signal 합병 Honeywell International Inc. 로 변경 ▶ 95개국에 사업체 : 항공우주, 자동화 & 제어 솔루션, 특수 재료, 운송시스템부문 기업전략 : Six Sigma Plus ▶ 기존 식스시그마 장점 모두 수용, 린 생산기법 등 여러가지 개선도구 통합 ▶ voice of the Customer, Lean Enterprise 등 전략적 도구 포괄 전 CEO Larry Bossidy 최고 경영진의 리더십과 적극적 참여 가장 중요하다고 강조 ▶ 현 CEO Dave Cote 전사적인 추진 지속적으로 실행 HM (Honeywell Master) : MBB + Lean Master → 교차교육 실시 ▶ BB : 다변량분석, 분산분석, 실험계획법 등 통계적인 방법론에 맞춘 교육 ▶ LM : 작업장 설계와 배치, 제품과 프로세스 분석, 시간가치 분석 등 ▶ 전 임직원 GB화, 모든 교육· 훈련과정 전 세계 모든 사업장과 사업부문에 공통 적용 식스시그마 로드맵에 따른 문제정의를 통해 개선사항 파악 ▶ 문제의 원인에 따라 린 기법 적용 또는 식스시그마의 다양한 통계분석 기법 적용

4. 린 식스시그마의 적용방안 및 사례 4.2.3 보잉사의 사례 1916년 William Edward Boeing 설립 → ‘Pacific Aero Products Company’ ▶ 1917년 Boeing로 기업명 변경 ▶ 세계최대 단일 항공기 제작 및 항공우주 기업 * 컴퓨팅, 통신 및 기타 지원서비스 제공 린 생산방식 기반으로 식스시그마와 가치흐름, 디지털생산기법 (PLM : Product Lifecycle Management)과 같은 기업 경쟁력 향상을 위한 핵심기법들을 포함 ▶ 린의 다양한 기버반들의 실행과 적용 밑바탕, 항공기 업계의 도요타로 평가 받음 보잉 생산시스템 (BPS : Boeing Production System) ▶ 린 실행을 위해 직원들에게 보다 많은 권한 부여하여 능동적인 활동을 펼치도록 함 ▶ 린 실행을 위한 기법을 자사의 특성에 맞게 변형한 형태로 자사 내 고유 명칭화 함 → Value Stream Analysis (린 명칭 : Value Stream Map) 등 1999년 식스시그마 선택 ▶ 고객중심적 전략접근, 데이터 근거의 객관적 의사결정, 문제해결 로드맵 때문 필요에 의해 자연스럽게 린과 식스시그마 동시에 적용

4. 린 식스시그마의 적용방안 및 사례 4.3 린 식스시그마의 적용사례 분석 구 분 Maytag Honeywell Boeing 구 분 Maytag Honeywell Boeing 적용시기 1998년 1994년 1999년 적용전략 LeanSigma Six Sigma Plus Boeing Production System 특 징 Kaizen event 적극활용 조직구성과 교육체계 (MBB + Lean Master) 린을 기반으로 다양한 비즈니스 전략 통합 공 통 점 린과 식스시그마를 동시에 적용하고 있음 차 이 점 린 식스시그마의 전사적인 추진 린이 크게 강조됨

5. 결론 5.1 연구결과 요약 린 식스시그마를 접할 때의 가장 큰 어려움 ☞ 린과 식스시그마 중 무엇을 강화하기 위해 접목 시키는 것인지 판단 어려움 ☞ 린 식스시그마의 효용가치는 무엇인지 뚜렷한 가치판단 기준 세우기 힘듬 린을 통해 프로세스를 단순화해 흐름을 갖도록 하여 개선기회를 도출 ☞ 린 : 즉 개선 가능 프로젝트, 근본적 원인분석과 문제해결 요구 식스시그마 프로젝트 식스시그마 로드맵에 따라 문제를 정의 개선사항을 파악하여 개선 ☞ 프로세스 흐름 관련→린 기법, 품질의 산포와 관련 → 식스시그마 통계분석 기법 사례기업의 공통점 ☞ 전사적인 추진을 위해 CEO 포함 경영층의 확고한 실천의지와 리더십 발휘 ☞ 모든 조직구성원에게 많은 권한 부여, 적극적인 참여를 이끌어 내기 위해 노력 ☞ 린과 식스시그마 동시에 실행하여 린 식스시그마의 효용가치 극대화 조직구성원들의 적극적인 참여와 이해 그리고 이에 대한 교육·훈련프로그램 실행 우선

5. 결론 5.2 본 연구의 한계와 차후 연구과제 린 식스시그마의 베스트 프랙티스 평가 사례로 보기에 무리가 있음 식스시그마 적용범위가 의료와 금융업 등 서비스부문으로 확산되고 있는 추세인데, 사례가 모두 제조 기업에 치중되어 있음 제시한 방법이 실제 적용에 있어 구체적이고 실질적이지 못함 국내외 많은 기업들이 보잉의 경우와 마찬가지로 린 식스시그마를 표방하고 있지 않지만 린과 식스시그마의 다양한 기법 함께 사용 ▶ 이런 기업들의 경영혁신 성과 연구를 통해 린 식스시그마의 잠재적 효용가치와 함께 보다 실질적인 적용방안 제시할 수 있을 것 린 식스시그마의 이론적 틀에 얽매이지 않고 실질적인 기업 경영혁신을 위한 유연한 사고로 린과 식스시그마를 활용하는 방안과 베스트 프랙티스에 대한 연구 필요 서비스부문에 대한 린 식스시그마의 적용사례 연구 필요

참 고 문 헌 김연성 외 (2004), <품질경영론 3판>, 박영사 . . . . . . 나수천 (2005), <6시그마 국부론>, 길벗 마이크 조지 외 (2004), <린 6시그마>, 미래와경영 몬덴 야스히로 (1994), <신도요타 시스템>, 기아경제연구소 박성현, 이명주, 정목용 (2005), <6시그마 혁신전략>, Nemo Books 박영택 (2005), <품질기법핸드북>, 한국품질인증센터 이순룡 (2005), <생산관리론>, 범문사 윤양석, 정연윤 (2005), <서비스 식스시그마>, Nemo Books 제프리 라이커 (2004), <도요타 방식>, 가산출판사 피터 랜드, 래리 홀프 (2002), <6시그마란 무엇인가?>, 물푸레 Alukal, G. (2003), “Create a Leane Mean Machine,” Quality Progress, Vo1.36, No. 4, pp. 29-35 . . . . . .