소셜 네트워크 분석 활용해 복잡한 엔지니어링의 제품 품질 제고

'소셜 네트워크'라는 말을 들으면 보통 페이스북이나 트위터를 떠올린다. 하지만 이 개념은 풍부한 학술 연구를 촉발시켰다.

자동차나 항공기 같은 복잡한 시스템을 구축하는 엔지니어들은 오랫동안 자체 커뮤니케이션 네트워크 내에서 일해왔다. 모든 네트워크와 마찬가지로 간극이 생긴다. 운영 전문가 월러스 홉(Wallace Hopp)과 동료들은 최근 이러한 간극을 '조정 결함(coordination deficits)'으로 명명했으며, 방치 시 값비싼 오류를 유발할 수 있음을 밝혔다.

로스 경영대학원 헤릭 제조 교수인 홉에 따르면, 업계 관리자들은 품질 이슈의 약 60%가 제조에서, 40%가 설계에서 기인한다고 보고한다. 설계 결함의 약 20%는 열악한 커뮤니케이션에서 발생하며, 이는 조정 문제가 개인의 실수만큼 많은 오류를 유발함을 시사하는 눈여겨볼 통찰이다.

홉은 빌랄 곡피나르(Bilal Gokpinar, 유니버시티 칼리지 런던), 세예드 이라바니(Seyed Iravani, 노스웨스턴 대학교)와 함께 복잡한 제품 개발에서 조직 구조와 제품 아키텍처의 부조화가 품질에 미치는 영향(The Impact of Misalignment of Organization Structure and Product Architecture on Quality in Complex Product Development)을 공동 집필했다.

이 연구는 주요 자동차 제조사의 설계 네트워크 내 커뮤니케이션 붕괴를 매핑하고 정량화한다. 엔지니어링 변경 주문(ECO)을 마이닝하여 통계적으로 견고한 모델을 산출하는 소셜 네트워크를 구축했다. 이 도구는 관리자가 글로벌 엔지니어링 허브 간 프로젝트를 조정하고, 복잡한 제품의 품질 이슈를 예측·예방하려는 기업에 적용 가능하다.

실질적 시사점은 명확하다: 2006년 블룸버그 비즈니스위크(Bloomberg BusinessWeek)와 BCG 설문에서 고위 리더들은 조정 실패를 혁신의 두 번째로 큰 장애물로 꼽았다.

위장된 축복

이전 연구가 설문조사로 제품 개발 네트워크를 매핑했지만, 홉 팀은 이 방법이 연구에 비현실적임을 깨달았다. 최소 1년 이상 시장에 출시된 차량 데이터가 필요해 보증 청구 접근이 가능했고, 이는 설계 단계가 최대 5년 전으로 거슬러 올라감을 의미했다. 수천 명의 엔지니어가 관여했고 다수가 이직하거나 퇴사해, 올바른 사람을 설문하더라도 회상이 신뢰할 수 없었다.

홉은 이메일과 전화 로그 분석을 제안했으나 기업이 지나치게 침습적이라 거부했다. 대신 팀은 엔지니어링 변경 주문(모든 설계 단계를 포괄하는 기록)으로 눈을 돌렸다. 여기서 차량 시스템, 담당 엔지니어, 상호작용 빈도의 상세 맵을 추출했다.

데이터를 사용해 홉 팀은 차량 시스템을 복잡도 순으로 순위 매기고, 엔지니어 간 커뮤니케이션 볼륨을 기반으로 각 시스템이 받은 관심도를 정량화했다.

홉은 "우리가 아는 한, 아카이브 엔지니어링 데이터베이스에서 소셜 네트워크를 구축한 첫 사례입니다."라고 말했다.

분석은 조정 결함(시스템 복잡도와 커뮤니케이션 수준 간 격차)이 있는 시스템을 강조했으며, 이는 보증 청구에서 보고된 결함과 양의 상관관계를 보였다.

중간 복잡도 시스템이 가장 큰 조정 결함과 결함 리스크를 보였는데, 고도로 복잡한 시스템은 자연스럽게 광범위한 협업을 끌어들이는 반면 단순한 시스템은 최소 조정이 필요하기 때문이다. 중간 단계가 종종 틈새로 빠져나가기 때문이다.

"조직과 제품 간 부조화를 발견하려면 두 네트워크 간 불일치를 정량화하세요."라고 홉은 조언한다. "기업이 쉽게 적용할 수 있는 직관적 수학적 프레임워크를 개발했습니다."

해당 자동차 제조사는 엔지니어 커뮤니케이션과 조정을 강화하기 위해 인터랙티브 조직도를 구현했다. 전체 프로젝트 뷰 제공으로 엔지니어가 적절한 협업자를 신속히 식별할 수 있게 했다. 홉은 이 도구가 조직-제품 정렬에 미치는 영향을 연구할 계획이다.

글로벌화 대응

팀은 글로벌 설계 노력을 어떻게 이끌지 검토했다. 여러 사이트에 분산된 복잡한 서브시스템의 경우, 사이트 수 자체가 설계 지연을 예측함을 발견했다. 이는 고도로 상호연결된 서브시스템에서 특히 두드러졌다.

글로벌 전문성 균형은 어렵다. 최적의 전기 시스템 팀이 유럽에 있을 수 있지만, 설계 대부분은 북미에서 진행될 수 있다.

"모든 것을 중앙집중화할 필요는 없지만, 고도로 중심적인 시스템의 설계 사이트 수를 줄이면 더 나은 결과를 얻습니다."라고 홉은 설명한다. "핵심 인력 몇 명을 이동해 사이트 수를 4개에서 3개로, 또는 3개에서 2개로 줄이면 지연을 대폭 단축할 수 있습니다. 기업이 설계 팀을 글로벌화함에 따라 이러한 분석의 중요성은 커질 것입니다."

홉에게 엔지니어링 변경 주문을 네트워크 분석에 활용하는 것은 네트워크 과학 분야가 확장됨에 따라 유망하다.

"네트워크 렌즈는 지속될 것이며 엔지니어링 변경 주문 시스템과 완벽하게 결합됩니다."라고 홉은 단언한다. "복잡한 제품은 방대한 관련 데이터를 생성하지만, 우리는 이제야 그 가치를 인식하기 시작했습니다. 숨겨진 금광입니다."

그림 1: 제품 네트워크와 조직 네트워크의 중첩. 제품 아키텍처 네트워크에서 서브시스템 간 연결성이 조직 조정 네트워크의 연결성을 초과할 때, 결과적인 '조정 결함'은 품질 문제와 보증 청구를 유발하는 설계 결함으로 이어질 수 있습니다.