OPIS 프로세스의 단계별 분석

OPIS 프로세스의 단계별 분석

OPIS 프로세스의 기능 분석

'기능 분석'이란 기술 시스템(제품, 설비 등)과 상위 시스템을 구성하는 요소들의 기능, 특성, 비용 등을 분석하는 방법론이다. 기능 분석(Function Analysis)은 문제를 일으키는 요소와 문제의 기능(유해 작용, 불충분 작용, 과도한 작용)을 체계적으로 정의함으로써, 문제 해결 방향을 도출하고 문제 해결을 위한 검색식을 도출하는 데 도움이 된다. 기능 분석을 설명함에 앞서 기술 시스템(Engineering System)과 기능(Function)의 개념부터 이해하는 것이 필요하다.

 

'기술 시스템'이란 특정한 기능(Function, 목적)을 수행하기 위하여 설계되고 만들어진 모든 체계로서 물질(Substance)이나 장(Field), 또는 물질과 장이 조합된 요소들로 구성된다. 인간이 만든 모든 것은 반드시 목적(기능)을 가지고 있으며 그 목적을 달성하기 위하여 물질이나 장 형태의 구성 요소들은 고유한 기능을 수행하게 된다. 종이컵은 ‘물을 담기’ 위해 만들어졌고, 자동차는 '사람 (화물)을 운송하기 위해 만들어졌다. 즉, 기술 시스템은 인간이 부여한 기능을 수행하기 위해 존재한다. 기술 시스템은 의도된 가장 중요한 기능인 주 기능(Main Function)을 갖는다. 주 기능은 기술 시스템을 구성하는 요소들 간의 'Functional Connection'에 의해 만들어진다.

 

예를 들어 헤어드라이어의 주 기능을 모발에서 수분을 제거하는 것'이라고 정의해 보자. 이러한 주 기능을 수행하기 위해 모터는 팬을 회전시키고 팬은 공기를 이동시키며, 히터는 공기를 가열하고 가열된 공기는 수분을 증발시켜 제거하게 된다. 즉, 기술 시스템을 구성하는 모든 구성 요소는 직간접적으로 주 기능을 수행하는 데 관여하도록 기능적으로 연결되어 있다.

기술 시스템의 중요한 속성 중에 하나는 계층 구조를 갖는 것이다.

 

기술 시스템을 구성하는 하위 시스템과 기술 시스템을 포함하는 상위 시스템이 그것이다. 기능 분석을 할 때는 이러한 계층 구조에 대한 파악이 정확해야 한다. 특히 기술 시스템 밖에 존재하지만 기술 시스템과 상호 작용하는 상위 시스템 요소를 정확하게 정의하는 것이 매우 중요하다. '기능'이란 대상(Object)에 대한 도구(Tool, Function Carrier)의 직접적이고 물리적인 작용(Action)이다. 기능을 표현하는 방법은 도구에서 대상으로 화살표를 긋고 작용을 적는다.

 

기능을 모델링할 때 가장 중요한 것은 도구와 대상을 정확하게 정의하는 것이다. 대상은 도구의 작용으로 반드시 한 가지 이상 특성변화가 일어나야 한다. 대상의 특성 변화가 수반되지 않는 작용은기능으로 볼 수 없다. 예를 들어 '물을 가열한다', '스케일을 제거한다'등의 문장은 적절한 기능의 표현이라 할 수 있다. '가열'이라는 작용은대상인 물의 온도라는 특성을 변화시키고, '제거'라는 작용은 대상인스케일의 양과 위치를 변화시키기 때문이다.

 

하지만 '팬을 찾는다'라는문장은 대상과 작용이 명확히 표현되어 있지만 찾는다'라는 행위는대상인 팬에게 어떠한 특성 변화도 일으키지 못하기 때문에 기능이라할 수 없다. 기술 시스템과 기능에 대하여 이해했다면 이제 기능분석을 수행할 준비가 되었다. 기능 분석은 '기술 시스템과 상위 시스템을 구성하는 요소 분석 → 요소간 상호 작용 분석 → 기능 모델링' 등의 순서로 전개한다. 구성 요소 분석 기능 분석의 첫 번째 단계는 구성 요소 분석이다.

OPIS 프로세서의 원인 분석

구성 요소 분석은 개선하고자 하는 기술 시스템을 구성하는 요소(Syerian Component)와 상위 시스템을 구성하는 요소(Supersystem Component)들을 분석하는 과정이다. 구성 요소 분석은 기술 시스템을 어디까지 볼 것인가에 따라 제품이나 설비 전체가 될 수도 있고 문제가 발행하는 영역 일부가 될 수도 있다. 대개의 경우 문제 해결을 위하여 허용되는 현실적인 설계 변경 범위를 기준으로 기술 시스템의 범위를 정의하는 것이 합리적이다.

 

상호 작용 분석 기능 분석의 다음 단계는 상호 작용 분석이다. 상호 작용 분석은 분석한 구성 요소들 간에 주고받을 수 있는 가능한 한 모든 상호 작용을 분석하는 단계로서 매트릭스 등을 활용하기도 한다. 상호작용 분석은 구성 요소가 많은 복잡한 기술 시스템의 기능분석을 위해 꼭 필요한 도구라고 할 수 있다. 엔지니어가 경험과 직관으로만 기능 분석을 수행할 경우 대부분 설계 의도에 따른 유익한 기능만을 보게 되는 심리적 관성을 극복하기 어렵다. 결국 문제는 의도하지 않은 유해 작용에 의해 발생하는 경우가 많은데 이러한 중요한 기능 정보를 누락하게 될 가능성이 커지는 것이다. 이를 방지하기 위해 상호 작용 분석을 수행할 것을 권장한다.

 

기능 모델링 기능 분석의 마지막 단계는 기능을 모델링하는 단계로서 각 요소들이 수행하는 기능을 구체적으로 표현한다. 기능의 유형은 크게 유익한 기능과 유해한 기능으로 구분하며, 유익한 기능은 실선의 화살표로, 유해한 기능은 꼬불꼬불한 화살표로 나타낸다. 유익한 기능과 유해한 기능의 판단 기준은 작용 (Action)의 의미에 따라 결정되는 것이 아니다. 그 작용의 결과로 대상의 특성이 원하는 의도한 방향으로 바뀌느냐 혹은 원치 않는 의도하지 않은)방향으로 바뀌느냐에 따라 전자의 경우 유익한 기능으로 판단하고, 후자의 경우 유해한 기능으로 판단한다.

 

중요한 것은 해결하고자 하는 문제 상황을 유해 기능, 불충분한 유익 기능, 과도한 유익 기능으로 얼마만큼 잘 표현해 내는가 하는 것이다. 결국 앞의 3가지 기능적인 문제를 제공하는 도구나 대상, 작용(동사)으로부터 어떤 문제 기능을 개선할 것이고 그러기 위해서 어떤 요소를 개선할 것인지 결정하게 된다. 이러한 정보들은 이종 분야기술(특허)을 검색하기 위한 검색식을 작성하는 데 중요한 자원이 된다.