Aerospace & defense

어거스틴의 법칙

Tony Velocci
17 June 2018

록히드 마틴의 전 이사회 의장이자 전 CEO인 놈 어거스틴이 항공우주 업계의(사실은 모든 업체가 겪는 문제이기도 한) 체계적 문제점들을 연대기적으로 기록한 기념비적인 책이 출판된 지 거의 40년이 지난 지금, 그의 주장 중 적어도 다섯 가지는 기술의 지속적 발전으로 철회되어야 할 시점에 이르렀습니다.

1980년대 초 항공우주 기업들은 점점 더 정교한 시스템을 구축해 나가는 중이었고 이러한 진보에는 대가가 따르기 마련이었습니다. 품질 문제가 빈번하게 발생했고 프로젝트를 계획된 기간과 예산 내에서 완수하기가 어려웠습니다.

점점 불어나는 제트 전투기 개발비에 충격을 받은 당시 마틴 마리에타 코퍼레이션(1995년에 록히드 마틴에 합병된 미국의 항공제조기업)의 중역이었던 노먼 어거스틴은 대규모의 항공 프로그램 관리의 복잡성에 대한 52 항목의 풍자적 경구를 담은 첫 번째 기록을 작성하였습니다. 1983년에는 그것들을 책으로 발간하여 어거스틴의 법칙이라 이름 지었습니다.

거의 40년이 지난 지금도 어거스틴은 그 중 많은 항목이 여전히 유효하다고 믿습니다. 그러한 문제들이 존재하지 않았으면 하면서도, 법칙이라고 규정된 그 병폐들을 기술이 모두 해결해 줄 수 있을 것이라 믿지도 않습니다.

원래 법칙 중 다수가 여전히 시간의 시험을 견뎌 내고 있지만 몇몇 법칙들은 현대 기술 덕분에 중요한 해결의 실마리가 잡혀가는 중입니다.

법칙이 틀어지다

오늘날의 첨단 소프트웨어 솔루션에 의해 틀어지기 시작한 법칙 중 하나는 15번으로서 그 내용은 다음과 같습니다. "마지막 10%의 성과는 원가의 1/3과 문제점의 2/3을 야기한다.” 항공업계 고객들은 비용이 얼마나 들던 상관없이 궁극의 성능 즉 "최상의 솔루션"을 지향하는 상황을 재치 있게 표현할 때 이 문구를 즐겨 사용합니다.

최상의 솔루션이라는 용어는 어거스틴이 그의 법칙을 정리할 당시에는 흔히 사용되는 개념이었으나 현재의 정부 고객들은 요구사항을 적절히 만족하게 하에 충분한 수준의 혁신 기술을 원할 뿐입니다. 이러한 업계의 균형 잡힌 행동을 돕기 위하여 각 기업은 엔지니어들이 설계를 최적화하는 과정에서 원가에 소홀해지지 않도록 감시할 수 있는 비지니스 혁신 플랫폼을 사용하고 있습니다. 조지아 공대 항공우주 시스템 연구실의 선임 연구원인 사이먼 브리시노는 성능과 원가 간의 균형 유지를 돕는 현대 디지털 솔루션의 혜택을 몸소 체험한 바가 있습니다.

"물리적 프로토타입을 만들고 시험하는 과거의 방법은 너무나 비싸고 시간이 오래 걸렸다"고 그는 말했습니다. "우리는 무인항공기의 설계, 통합, 테스트에 걸리는 시간을 줄일 방법이 절실했는데 우리가 적용한 방법은 설계의 생성, 분석, 시험을 모두 가상환경에서 수행하는 것이다". 다양한 물리적 특성과 기술 시뮬레이션을 가상환경에서 수행하게 되면 물리적 시험과 비교할 때 시험과 인증 비용을 통상 25% 이상 절감할 수 있습니다. 또한, 가상시험은 대부분 30분이면 끝나며 이는 수 주에 걸쳐 시행되는 물리적 시험과 비교됩니다.

희망 목록

합리적 가격 이외에 또 어떤 희망 사항이 있는지 고객들에게 질문하면 돌아오는 대답은 흔히 "짧은 개발기간"입니다. 하지만 이것은 어거스틴의 법칙 24번에 정면으로 대치되는 요청입니다. 법칙 24: "계획된 프로젝트의 일정을 늘리는 것보다 더 비용이 많이 드는 유일한 것은 일정을 단축하는 것이며 이는 인간에게 알려진 것 중 가장 비용이 많이 드는 일이다".

하지만 이러한 상충 관계는 항공 기업들이 최첨단 소프트웨어 기술을 적용함에 따라 변화의 조짐을 보이고 있습니다. 예를 들어 브라질의 상용기 제조업체인 엠브라에르에서는 4천 명의 엔지니어링, 기술, 제품지원 팀원들이 개념화부터 생산까지 일관된 제품혁신플랫폼을 사용하고 있는데 이는 공장, 기획, 고객서비스 담당들도 함께 사용하고 있습니다. 이 플랫폼의 적용은 공급업체에까지 확대되고 있습니다.

"이 플랫폼은 엠브라에르로 하여금 신제품의 개념화에서 제조까지의 모든 개발 과정을 감시 감독할 수 있도록 해준다. 이는 기능적 팀 간의 개선된 소통 및 불필요한 문서화와 중간 단계를 제거함으로써 가능해졌다"고 엠브라에르의 엔지니어링 및 기술 담당 부사장 움베르토 페레이라는 말했습니다.

데이터 마이닝

법칙 35번은 업계의 전통적인 약점을 언급하고 있는데 그것은 바로 효율 및 품질 증진을 위한 데이터 분석 역량의 미비함입니다. 법칙은 다음과 같이 규정합니다. "결론을 뒷받침할 데이터가 부족할수록 그나마 남은 데이터에 신뢰성을 부여하기 위해 수치적 정밀도는 높아진다".

하지만 오늘날의 항공기업들은 올바른 디지털 솔루션을 적용함으로써 빅 데이터 마이닝을 통해 운영 성과를 개선하는 데에 점차 능숙해져 가고 있습니다. 이는 수십 년 전에는 상상할 수 없었던 일입니다. "디지털 도구들을 연계하여 완전한 체계를 만드는 능력이 우리로 하여금 광범위한 설계 및 제조 문제를 다룰 수 있게 해주었다"고 독일 함부르크의 응용 항법 연구센터 ZAL의 사장 롤란드 게르하르트는 말했습니다. "결국 모든 것은 빅 데이터와 디지털 도구가 제공하는 정보를 올바르게 이해하는 것에 관한 일이다".

디지털 애플리케이션들이 생성해내는 방대한 데이터를 올바르게 해석하는 능력이 실제로 법칙 37을 위협하고 있습니다. 법칙 37: "90%의 경우 예상보다 일이 악화되며 나머지 10%는 예상조차 할 수 없다".

결과 예측

미국에 본사를 둔 방위산업체 노스럽 그러먼에서는 관리자들이 성과 결과를 조기에 예측할 수 있도록 일군의 디지털 솔루션을 사용하고 있는데 덕분에 시간을 절약하고 디자인 문제를 너무 늦은 단계에서 발견함으로써 오는 비용초과를 피할 수 있습니다.

"우리는 진보된 센서, 분석학, 사물인터넷 솔루션을 초도 품질 관리에만 사용하는 것이 아니라 이를 주요 자동화 기기와 비지니스 시스템으로부터 수집된 디지털 정보와 통합함으로써 비교할 수 없을 수준의 현장 가시성을 확보했고 공장 전체에 걸쳐 선제적인 의사결정을 할 수 있도록 했다”고 노스럽 그러먼의 생산 프로그램 담당 부사장 데이빗 트레이시는 말했습니다.

법칙 42는 1980년대에 가능했던 것들과 현 디지털 시대의 단절을 여실히 보여주는 또 다른 사례입니다. 법칙은 다음과 같습니다: "간단한 시스템은 무한한 시험을 필요로 하므로 실현 불가능하다".

물리적 시험에는 여전히 시간과 비용이 많이 들지만, 엔지니어들은 비지니스 혁신 플랫폼을 사용하여 무수한 부품 조합을 가상환경에서 즉각적으로 시험해 볼 수 있습니다. 디지털 시험을 통해 어느 설계가 가장 우수하게 동작하는가 뿐만 아니라 어느 설계가 가장 생산 및 유지보수 비용이 낮은가도 알아낼 수 있습니다.

NASA의 기술 책임자인 데이빗 밀러는 다음과 같이 말했습니다. "지금은 3D 모델이 나오는 즉시 시험 결과도 함께 나오는 수준에 와 있다. 최근의 진보된 디지털 도구들을 이용하면 시험 결과 중 불확실한 부분에 집중하여 설계와 테스트 간의 상호작용을 살펴볼 수도 있다".

법칙을 파괴하는 소프트웨어 솔루션들

항공기업들은 다쏘시스템의 소프트웨어 애플리케이션을 이용하여 어거스틴의 법칙을 거스르는 진보를 이루어 나가고 있습니다. 몇 가지 사례는 다음과 같습니다

• 법칙 15: "마지막 10%의 성과는 원가의 1/3과 문제점의 2/3을 야기한다". 에어버스 A350 XWB 프로그램에서 엔지니어들은 2D 도면 대신에 표현이 풍부한 3D 도면을 사용함으로써 전선배치방식을 업데이트하는 시간을 50% 감소시켰습니다. 또한, 전선배치방식에 따라 실제 제작에 들어갔을 때 품질 문제로 인해 발생하는 재작업이 25% 감소하였습니다

• 법칙 24: "계획된 프로젝트의 일정을 늘리는 것보다 더 비용이 많이 드는 유일한 것은 일정을 단축하는 것이며 이는 인간에게 알려진 것 중 가장 비용이 많이 드는 일이다". SAFRAN 트랜스미션 시스템은 설계 변경을 위한 형상 제어 작업을 개선함으로써 30%의 생산성 향상을 기록하였습니다. 기존에는 복잡도에 따라 3 개월에서 18 개월이 걸리는 일이었습니다.

• 법칙 35: "결론을 뒷받침할 데이터가 부족할수록 그나마 남은 데이터에 신뢰성을 부여하기 위해 수치적 정밀도는 높아진다". 15 년 전 다쏘 에비에이션은 65%의 비상 부품을 일정에 맞게 공급하였습니다. 오늘날 그 수치는 98.6%입니다.

• 법칙 42: "간단한 시스템은 무한한 시험을 필요로 하므로 실현 불가능하다". 다양한 물리적 특성과 기술 시뮬레이션을 포함한 가상환경에서 시험함으로써 사용자들은 시험과 인증 비용을 25% 이상 절감할 수 있습니다. 대부분 가상시험은 30 분 정도에 끝나며 이는 수 주에 걸쳐 시행되는 물리적 시험과 비교됩니다.

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