중소기업에서의 신제품개발성과를 향상하기 위한 DFSS 적용 방안 -화합물반도체 개발을 중심으로-

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1 중소기업에서의 신제품개발성과를 향상하기 위한 DFSS 적용 방안 -화합물반도체 개발을 중심으로-
석사학위청구논문 중소기업에서의 신제품개발성과를 향상하기 위한 DFSS 적용 방안 -화합물반도체 개발을 중심으로- 2007년 11월 23일 박 영 태 (朴 瑩 㤗) 서경대학교 경영행정대학원 경영학과 6시그마 전공

2 논문의 목차 제1장 서론 1.1 연구의 배경 및 필요성 1.2 연구의 목적 제2장 신제품개발 프로세스의 추진방법
2.1 6시그마의 정의 2.2 신제품의 정의 및 개발 프로세스 2.3 신제품의 성공요인과 성과에 관한 선행연구 2.4 국내 기업이 6시그마 프로젝트 사례 2.5 3족-5족 화합물 반도체의 이론적 배경 제3장 중소기업에서의 신제품개발 프로세스 적용의 문제점 및 방법론 3.1 중소기업의 정의 3.2 중소기업의 특성 3.3 중소기업에서의 신제품개발 성공요인에 대한 제안 제4장 중소기업에서의 DFSS 프로세스 제안을 적용한 사례 Define – Identify –Design – Optimize –Validate 제5장 결론 5.1 연구결과 요약 5.2 연구의 시사점 및 한계

3 제 1 장 서론 1.1 연구의 배경 및 필요성 제조기업의 99.3% 점유하고, 총 종업원의 77.0%를 점유, 총 출하액의 50.9% 점유하고 있는 국내 중소기업은 시장환경에 있어서 신제품개발에 대한 연구는 미흡한 실정이고 성공률 또한 낮아서 중소기업에 맞는 개발프로세스의 적용이 필요함. 대기업을 모델로한 선행연구의 결과에 대하여 경영환경이 다른 중소기업에 맞는 신제품 개발 프로세스인 DFSS의 적용이 필요함. 1.2 연구의 목적 K사의 사례적용을 통하여 신제품 개발의 성공과 실패의 공통점과 차이점에 대하여 분석 하여서 중소기업의 DFSS의 적용에 있어서의 문제점을 확인하고 제안하여서 중소기업의 신제품 개발 성공률을 높이는데 있음.

4 제2장 신제품개발 프로세스의 추진방법 2.1 신제품의 성공요인과 성과에 관한 선행연구 1) 신제품의 성공요인 및 성과

5 제2장 신제품개발 프로세스의 추진방법 2.1 신제품의 성공요인과 성과에 관한 선행연구 2) DFSS 프로세스
3) 신제품개발 혁신의 주요 특성

6 제2장 신제품개발 프로세스의 추진방법 2.1 신제품의 성공요인과 성과에 관한 선행연구
4) 개발성과 극대화를 위한 개발요인 3대축 5) DFSS 추진 기업의 성공요인

7 제2장 신제품개발 프로세스의 추진방법 시장지향성 : 36.9% 기술지향성 : 25.7% 프로그램지향성:22.2% 협력지향성
2.2 중소기업의 특성 선행연구의 제시점  <표 2-13> 연구개발과제 사업화 성공요인 　(단위:개조,%) 구분 중소기업(418) 벤처기업 (424) 대기업(66) 항목 응답수 비율 충분한 기술,시장조사 167 20.6% 128 15.3% 29 22.8% 기술력 우수 15.8% 215 25.8% 21 16.5% 명확한 목표설정 82 10.1% 71 8.5% 13 10.2% 과감한 기술개발투자 80 9.9% 16 12.6% 최고경영자의 의지 79 9.8% 86 10.3% 4 3.1% 판매부문의 마케팅력 우수 50 6.2% 68 8.2% 7 5.5% 수요업체와 공동개발,일정관리 39 4.8% 36 4.3% 생산부문의 협력 40 4.9% 25 3.0% 10 7.9% 타기관과의 공동연구,협력 33 4.1% 32 3.8% 사전연구(조사)가 우수 38 4.7% 22 2.6% 5 3.9% 우수인력의 확보 및 양성 24 35 4.2% 3 2.4% 리더의 역량 17 2.0% 원활한 의사소통 및 협력 15 1.9% 19 2.3% 리스크를 감수하는 조직풍토 6 0.7% 0.8% 1 기타 0.6% 2 0.2% 0.0%  자료원 :한국산업기술진흥협회(2002),전게보고서.p.17 시장지향성 : 36.9% 기술지향성 : 25.7% 프로그램지향성:22.2% 협력지향성 :10.9%

8 제2장 신제품개발 프로세스의 추진방법 중소 기업 중소기업의 경쟁력 약화 실물부분(재무구조악화,매출감소)
[그림 3-1] 중소기업의 경영환경 및 경쟁력 실물경제환경 경기침체,경기구조 고비용화 - 인력난,대기업과 협력미약 금융시장 환경 금융건전성 문제, 투자기피 중소기업 자금시장 불비 중소 기업 대외 환경 중국경제,저부가 상품 경쟁격화 기술격차 심화,원자재난 중소기업자체 문제 R&D 부족,기술개발능력부족 경영관리낙후(회계,마케팅) 중소기업의 경쟁력 약화 실물부분(재무구조악화,매출감소) 금융부문(연체율상승,자금난) 자료원 : 재정경제부(2004),중소기업 금융현황 및 대응방안,p.5

9 제3장 중소기업에서의 신제품개발 프로세스의 적용 문제점 및 방법론

10 3.1 신제품 성공제품과 실패 제품의 공통점 – K사 사례
1) 개발에 성공한 제품 -18건 2) 개발에 실패한 제품-34건 신제품 성공 요인 항목수(건) 비율 고객과 공동개발 11 30.6% 명확한 목표 10 27.8% 기술력 7 19.4% 기술개발 투자 4 11.1% 시장조사 3 8.3% 영업력 1 2.8% 합계 36 100.0% 신제품 실패 요인 항목수(건) 비율 시장조사 26 38.2% 명확한 목표 13 19.1% 기술개발 투자 8 11.8% 기술력 7 10.3% 영업력 6 8.8% 일정관리 5 7.4% 생산과 협력 2 2.9% 기타 1 1.5% 합계 68 100.0% 고객과 공동개발이나 명확한 목표가 있거나 시장 조사가 있는 제품의 성공요인이 66.6%의 성공비율을 차지하고 있음. 이는 선행연구에서와 비슷하게 시장지향성이 성공률을 높이는 가장 중요한 요인임. 실패의 주요 요인은 시장조사 및 명확한 목표의 실패에 의한 실패비율이 57.4%의 실패 비율을 차지하고 있음. 이는 시장 지향성의 실패가 신제품 개발 실패의 가장 중요한 요인임

11 3.2 신제품 성공요인을 향상시키기 위한 방법론 제안
K사의 사례 : 시장지향성의 영향 분석 - 성공한 제품의 성공요인이 시장지향성의 영향 67% - 실패한 제품의 실패요인이 시장지향성의 영향 57% 2) 시장조사를 효과적이지 못한 원인 - Marketing 인력 및 조직이 없음. - 정보관리 SYSTEM이 없음. - 기술 수준에 대한 정보 시간이 오래걸림. - 고객에서의 정보 제공이 부족함. - CFT Team을 운영할 인력이 부족함.

12 3.2 신제품 성공요인을 향상시키기 위한 방법론 제안
3) 시장지향성 향상 모형 고객 / 경쟁사 정보관리 시스템구축에 따른 정보 관리 개발담당자의 고객/시장 평가 경영자의 고객/시장 평가 기능강화 및 Market의 재구성을 통한 시장의 신규성을 높이는 방법임

13 제4장 DFSS 프로세스 제안 적용사례 4.1 신제품 개발의 배경
기존 일본에서 전량 수입하던 원자재(Epitaxial Wafer)에 대하여 자체 개발하여서 변경하기를 원함. EPI WAFER Market

14 제4장 DFSS 프로세스 제안 적용사례 4.2 이론적 배경 1) 반도체의 분류

15 제4장 DFSS 프로세스 제안 적용사례 4.2 이론적 배경 2) LED 공정 Process

16 제4장 DFSS 프로세스 제안 적용사례 4.2 이론적 배경 3) LED의 응용분야

17 제4장 DFSS 프로세스 제안 적용사례 4.2 DFSS의 방법론에 따른 프로젝트 진행 결과
초기 시장 조사 자료 3개월 및 기술조사 6개월 진행됨. 개발 초기 Target 제품에서 파생될 수 있는 제품군 선정 Target 제품군 : 870nm IrDA 통신용 제품 개발 파생제품군 : 900nm 혈당센서용 , 850nm CCD 광원용,880nm 스모크센서용,730nm 지폐감지기용 Process : Define – Identify –Design – Optimize –Validate 개발 결과 및 효과 제품군 사용용도 Market  Size 개발기간 특이사항 870nm  IrDA 통신 및 센서용 500억원 18개월 1차 개발품 850nm CCD광원 및 고속도로 요금징수 통신용 400억원 3개월 2차 파생품 910nm 혈당센서 30억원 730nm 지폐감지 50억원 6개월

18 4.3 High Speed Infrared LED Wafer의 개발프로세스 적용 결과
단계 단계별 활동 활동 결과 활용도구 Define 프로그램팀 구성 개발팀,구매팀,영업팀 CE Market 분석 시장 500억원/년, 유럽46%,일본30%,한국대만20,기타4%, 용도 IrDA 통신용 기술의 파생성 880nm-스모크센서/910nm-혈당센서/730nm 지폐감지/850nm-CCD 카메라광원용 및 ITS용 BPR,Portpolio 현 기술과 관계성 시장의 신규성은 낮고,기업의 신규성은 높음. 적기출시 및 원가경쟁력 프로젝트 기간 1년 6개월 Focasting Identify 고객매력요소도출 높은 휘도특성,낮은 VF 특성, 빠른 tr/tf, 낮은 가격 QFD 경쟁사분석 N社,P社,V社 분석/PL분석,SEM분석,ECV분석,EPMA분석,EDS분석 FMEA.QFD Design 수용성연구 Target  Po14mW/파장 870nm/Rise Time 23ns/Fall Time 14ns/VF 1.7V/VR min4V Reiability 예비실험 경쟁사 대비 60% 수준의 특성 DOE,SPC DR1 두께,온도,갈륨-비소-알루미늄-아연-텔레리윰 성분에 대한 Simulation DFMEA 프로토타입설계 Layer Thickness 설계, Carrier Concentration 설계, 알루미늄-갈륨-비소의 조성비율 설계 Simulation DOE,Simulation,SPC DR2 Layer Thickness 설계, 표면 PL 설계, 알루미늄-갈륨-비소의 조성비율 설계,불순물량 설계 , Fab 최적 조건 설계 Checklist 파이로트테스트 경쟁사 대비 95% 수준의 특성, 산포,CP-1.55 Simulation,SPC 제조고려 설계 표면 두께,Active 두께 설계 변경 DFM 초기협력업체 참여 Package 업체 A,B사 참여

19 4.3 High Speed Infrared LED Wafer의 개발프로세스 적용 결과
단계 단계별 활동 활동 결과 활용도구 Optimize 아웃소싱 Package 업체 A,B사 참여 자원활용 품질,영업,재무회계,제조참여 DR3 Active 두께,PL,Carrier Concentration,Layer,Morphology, Checklist Validate 고객/시장테스트 A,B,C社 고객 Sample 평가 진행 DOE 경영검토 원가 재분석, 투자비용 ROI 분석 생산 공정능력분석, 산포분석, 수율 SPC 경영진단 Epitaxial Wafer의 사업성 최종 평가, 파생상품의 사업성 평가, 지속 투자 평가 초기고객피드백 고객 Sample 평가 완료

20 제5장 결론 5.1 연구결과 요약 중소기업은 환경적으로 대기업과 차이가 있기 때문에 신제품 개발에서의 시장 지향성의 영향은 개발의 성공과 실패를 좌우하게 된다. 초기 신제품 개발시 K社의 사례에서와 같이 실패한 제품의 57%, 성공한 제품의 68%가 시장지향성의 영향을 받았다. 중소기업에서 시장지향성을 효과적으로 진행하기 위해서는 고객 및 경쟁사의 정보를 관리할 수 있는 시스템을 구축해서 정보의 공유에 따른 신제품 개발 시 개발 담당자의 시장과 고객에 대한 평가를 진행해야 한다. K社의 사례와 같이 초기 시장조사 시 파생상품에 대하여 개발초기에 파생상품 디자인이 진행될 경우 개발완료 후 신제품의 개발기간을 획기적으로 줄일 수 있다. 5.2 연구의 시사점 및 한계 연구의 대상을 K社의 사례만 집중했으며 연구의 실패 성공의 요인분석에 대한 관점이 연구 개발자의 입장에만 집중되었다. 향후 정보관리 효과적인 시스템의 구축 방안 및 활용에 따른 효과에 대한 연구가 추가로 진행이 필요하다.

21 참고 문헌 1. 고두균, " R&D 6시그마 도입에 따른 신제품 개발의 성과에 관한 연구,건국대     학원 박사학위 논문,2003,08" 2. 고두균 외(1999), 「6시그마 경영」, 한국생산성본부. 3. 김연성 외(2000), 「경영성과를 높이는 101가지 기법」, 청림출판. 4. 김영수, "신제품 혁신 성공요인이 성과에 미치는 영향에 관한 연구,금오공과대     석사학위 논문,2007,02" 5. 마이클 해리, 리처드 슈레더(안영진 옮김)(2000), 「6시그마 기업혁명」,   김영사. 6. 원종규, “LG 주간경제” 2006 7. LG전자, “제품 상품화 체계” LG 디자인 연구소,2004. 8. 신기철, " 중소기업 신제품의 성과결정요인에 관한 실증연구,숭실대 박사학위     논문,2006,02 9. 이강군, 서문효(2001), 「6시그마공정능력분석」, 시그마 스펙트럼. 10. 이강군(2001), 「DFSS는 뒤지게 패서 시키면 시키는 대로하는 방법론이다」, 좋은날. 11. 이강군(2000), “제품개발 프로세스와 연계한 DFSS 방법론 전개,” 「2001년도 추계 DFSS 연구회 발표문집」 , No. 1, pp 12. 이강군, " 4세대 R&D 전략을 통한 Lean DFSS 방법론에 관한 실증적 연구,     서경대학원 박사학위논문,2006,02" 13. 일본서 KT System, “신제품 개발 히트 상품 전략”KMA, 1990 14. 윤광호(2001),“R&D 생산성 측정방법과 COPQ에 관한 연구”금오공과대학        학위논문 15. 서영주외(2001),“TP 방식에 의한 6시그마 프로젝트 선정에 관한연구” Jounal     of the Korean Institute of Plant Engineering Vol.6.NO.1 16. 송경용외, “신제품 개발을 위한 고객 니즈 정보관리방법 고찰” 17. 하영원외, “ 경쟁우위 확보를 위한 신제품 전략” 경영논총 14-2집 18. 황성환(2001), “R&D부문의 효율적인 6시그마 접목을 위한 DFSS 개요 및 추진 Process,” 「식스시그마 2001 컨퍼런스 발표문집」, pp 19. Dipper D(2000), “Design For Six Sigma-Six Sigma Qultec,” IQPC  Design For Six Sigma , pp 20. Murrow R(2000), “AAA사의 DFSS 방법론 및 프로세스 연구,”「식스시그마 2000 컨퍼런스 발표문집」 , pp 21. Schmidt S. S, Kiemele M. J, Berdine R. J(1999), Knowledge Based    Management, Air Academy Press & Associates. 22. Shah U(2001), “Design For Six Sigma Black Belt Program- Motorola,” IQPC Design For Six Sigma, pp

22 - 감사합니다 -