기술사 시험 공부 - PDCA

사회생활 특히 직장생활을 해 본 사람은 한번쯤 들어봤을 용어가 PDCA(Plan-Do-Check-Act, 주1)이다. 오히려 너무 흔해서 굳이 정리할 얘기가 있을까 하는 생각도 든다.  그만큼 기본중의 기본이다. 회사를 다니면서 수많은 관리기법을 학습하였다. 하지만 거의 모든 기법의 근원은 PDCA였다는 것을 진작에 알았다. 조금씩 변경하고 세밀화하여 등장시킨 것들이 시간에 따라 나타난 것들이다. PDCA는 전통적인 품질관리에서 사용되었던 방법이었던 것이 안전싸이클에도 응용되고 제품개발 프로세스에도 적용되었다. 식스시그마의 DMAIC(주2)나 FMEA(주3)같은 위험성평가 기법도 따지고 보면 PDCA와 다를바 없다. 그렇게 많은 유사한 프로세스 관리 기법들을 섭렵하고 나는 다시 기본으로 돌아왔다. 많은 사람들이 이 PDCA에 대해서 설명하고 있고 나도 또 다른 시각에서 하나 더 보태본다. 용어에 대해서 좀 고민해본다. 영어로 PDCA도 좀 불명확한데 이를 한글로 표기할때는 현업에서 알아듣기 좀 더 어려운 면이 있었다. 꼭 영어를 직역 하려 애쓰는 것보다는 정확한 의역을 하는편이 좋을것 같다. 특히 C와 A는 한글로 번역하면 가장 널리 사용되는 것이 "검토, 검증"인데 문맥상 좀 어색하고 A는 "조치, 개선"로 번역되어 있는데 이것도 내용적으로 잘 와 닿지 않은 단어다. 참고로 데밍은 내용을 보다 잘 표현하기 위해서 C(Check)대신에 S(study, 연구)로 바꿔 PDSA라고 하기도 했다 한다(주1).
 
PDCA를 보면 제어방식중 하나인 Closed-Loop(폐회로)제어(주5)가 생각나서 서로 비슷한 과정을 대비해본다.

PDCA	Plan	Do	Check	Act
	계획	실행,실시	검토, 검증	조치, 개선
Closed Loop	Input	Process	Output	Feedback
	입력	처리	출력	피드백

내관점에서는 제어에서도 마찬가지지만 4가지중 가장 중요한 과정은 Feedback이라고 생각한다. Open-Loop제어에는 이 Feedback과정이 없다. 대표적으로 자판기가 Open-Loop제어를 하는데 그냥 동전 넣고 커피가 나오는데로 마신다. 온도조절도 커피량조절도 심지어 물의 양조절도 미리 정해진대로만 하지 외란(Disturbance)에 따라 반응하지 않는다. 반면 Closed Loop에서는 Feedback이라는 절차를 통해 외란에 따라 반응한다. Feedback은 결과값이 목표값과 차이가 있을 때 그 값을 줄여주기 위한 행위정도로 이해한다. 이 Feedback과정의 유무가 관건이다. 일상생활에서는 "반성" 아니면 좀 세게 얘기하면 “개과천선(?)”정도로 해석하면 어떨까 싶다. 
 
다시 PDCA로 돌아가보자. PDCA사이클(cycle)이라고 하는것이 보다 더 분명하다. 사이클은 한번 끝나지 않고 여러번 같은 순서가 되풀이 된다는 의미이다. PDCA사이클은 품질관리에서 사용하는 전형적인 반복 4단계 문제해결 처리방법(iterative four-step problem-solving process)이다. P(Plan, 계획), D(Do, 실행), C(Check, 검토), A(Act, 개선)을 말한다. PDCA사이클은 업무를 원활하게 수행하고 확실한 성과를 거두기 위한 관리기법이다. 최초로 이 개념을 체계화한 이의 이름을 따서 ‘데밍(Deming)사이클’이라고도 한다. 또한 슈하트사이클, 데밍휠 또는 Plan-Do-Study-Act라는 이름으로도 알려져 있다.
 

(출처: 영어위키백과)

 
 

PDCA의 이해를 표로 정리해본다. Check는 검증보다는 검토, Act는 조치보다는 개선이 더 본 의미에 적합해 보인다. 피드백이라는 용어가 왠지 끌린다.  

구분	국문	내용
Plan	계획	지정된 사양에 따른 결과를 가져오는데 필요한 목표와 과정을 정립
Do	실행	과정을 실행
Check	검토	목적과 사양에 반한 과정과 결과를 감시하고 평가하고 결과를 보고함.
Act	개선 (피드백)	필요한 개선을 적용함. 이는 모든 스텝 (계획, 실행, 검증, 개선)을 검토하고 다음 적용 전에 이를 개선하기 위해 프로세스를 수정함을 뜻함.

 

이를 안전관리사이클로 응용하면 다음과 같다.

구분	내용	구체적인 내용
Plan	계획을 세운다	. 목표를 세운다. . 목표를 달성하는 방법을 정한다.
Do	계획대로 실시한다	. 점검한다. . 교육 훈련한다. . 기타의 계획을 실행에 옮긴다.
Check	결과를 검토한다	. 결과를 검토한다.
Act	검토결과에 의해 조치를 취한다	. 정해진대로 행해지지 않았으면 수정한다. . 문제점이 발견되었을때 개선한다. . 개선의 방법-방법개선과 공정변경이 있다. . 더 좋은 개선책을 고안하여 다음 계획에 들어간다.

---

 

주1) PDCA는 현대 품질관리의 아버지로 불리는 에드워드 데밍에 의해서 유명해졌다. PDCA는 데밍에 의해 슈하트 싸이클(Shewhart cycle)로 불렸지만 나중에 데밍은 슈하트의 의견을 보다 잘 표현하기 위해서 PDCA를 ”Plan, Do, Study, Act (PDSA)"로 수정하였다.

PDCA의 개념은 프란스시 베이컨(Novum Organum, 1620)의 연구에서 발전한 과학적인 방법(scientific method)으로부터 나왔다. 과학적인 방법이란 “가정(hypothesis)"-"실험(experiment)"-"평가(evalution)" 또는 계획(Plan), 실행(Do), 검토(Check)라고 쓸 수 있다. 슈하트는 사양(시방), 생산, 검사의 3단계로써 ”관리(통계적 관리)“하의 생산을 기술하였다. 슈하트는 가정, 실험, 평가의 과학적인 방법을 이와 확실하게 관련지었다. 슈하트는 ”통계학자는 제품의 품질을 허용범위안에 가깝게 하는 법 그리고 향상시키는 법을 보임으로써 제품에 대한 요구사항을 변경하는데 도움을 주어야 한다.“라고 말했다. 슈하트는 분석가들이 평가의 결과를 기초로 행동해주기를 의도했다. 데밍에 따르면 1950년대 초 일본에서 있었던 그의 강의에서 일본 참석자들이 단계들의 명칭을 지금 사용하고 있는 전통적인 단어인 계획, 실시, 검토(Check), 조치로 말하였다 한다. 데밍은 계획, 실시, 연구(Study), 검토라는 단어를 선호하였는데 연구(Study)는 검토(Check)라는 단어보다 더 슈하트의 의도에 가깝게 표현하는 영어적인 뜻을 내포하고 있었기 때문이다. 이러한 인식으로 보면 아마 PDCA라는 용어보다는 PDSA로 모든 자료를 써야 할 것으로 보인다.
과학적인 방법과 PDSA의 기본 원리는 반복이다. 가정이 확인(또는 취소)될 때 싸이클의 실행은 다시 지식을 더 확장시킬 것이다. PDSA 싸이클을 반복하는 것은 목표, 보통 완벽한 작업, 결과에 가깝게 갈 수 있다.
식스 시그마 (Six Sigma)에서 PDSA 싸이클은 “정의(Define), 측정(Measure), Analyze(분석), 개선(Improve), 관리(Control)" (DMAIC)으로 불렸다. 사이클의 반복성은 DMAIC 절차에 추가되어 있다.
PDSA는 궁극적인 목적으로 모이는 시스템의 지식 증가의 나선형의 모양으로 반복적으로 적용되어야 한다. 열린 코일스프링은 연상하면 각각의 루프는 과학적인 방법의 한 싸이클인 PDSA가 될 수 있다. 그리고 각각의 완성된 사이클은 연구(study)하에서 시스템의 우리들이 지식을 증가시키는 것을 지시한다. 이러한 접근방식은 우리들의 지식과 기술이 개선되지 않고 한계가 있다는 믿음에 기초한 것이다. 특히 프로젝트의 시작시 중요한 정보는 알려지지 않을 수 있다. PDSA 즉 과학적인 방법은 우리들의 가정(가설)을 판단하기 위해 피드백을 제공하고 우리들의 지식을 향상시킨다. 처음에 완전하게 얻기 위해 “분석마비(분석 마비 (또는 분석에 의한 마비)는 상황을 과도하게 분석하거나 지나치게 생각하면 앞으로 나아갈 수있는 움직임이나 의사결정이 "마비"될 수있는 것을 의미)”에 들어가는 것보다 확실히 잘못된 것보다 거의 올바른 것이 낳다. 개선된 지식으로 목표(이상적인 상태)를 수정하거나 변경하기 위해 선택할 수 있다. 확실히 PDSA 접근법은 우리들에게 우리가 정한 목표가 무엇이든간에 더 가깝게 할 수 있다.
변화율, 개선율은 오늘날의 세계에서 중요한 경쟁요소이다. PDSA는 성과에서 카이젠(개선, 가끔 동양식 접근법에서 말하는 작은 개선) 뿐만 아니라 주요한 점프(흔히 서양식 접근방법에서 요구하는 “획기적인 도약”)를 가져온다. 미국에서는 보통 PDSA의 접근법은 많은 사람들의 시간이 걸린 상당히 큰 프로젝트와 관련이 있어서 관리자는 투입된 노력을 판정하기 위해 상당히 큰 획기적인 개선을 보고자 한다. 그러나 (크던 작던) 과학적인 방법과 PDSA는 모든 프로젝트와 개선 활동에 적용할 수 있다. (출처: 영어위키백과)

 

주2) 6 시그마에는 두 가지 주요한 방법론이 있는데 DMAIC과 DMADV이다. 이 두 가지는 원래 W. 에드워드 데밍의 계획-실행-점검-행동 사이클 이론에서 영향을 받은 것이다.DMAIC(Define-Measure-Analyze-Improve-Control)은 주로 기존의 프로세스를 향상시키기 위해 쓰이고, DMADV는 새로운 제품을 만들거나 예측 가능하고 결함이 없는 성능을 내는 디자인을 만들기 위한 목적으로 쓰인다. (출처:위키백과)

 

주3) FMEA (Failure Mode and Effects Analysis): 고장 모드와 그 영향도 해석이라고도 하는 신뢰성 공학의 한 수법이다. 시스템의 고장 방지를 위해 중요한 부품의 고장 모드를 모두 써내고 그것이 시스템의 결손에 주는 영향을 평가해서 고장의 중대한 것 부터 차례로 개선, 시정하는 것을 목적으로 한다. (출처:기계공학대사전)

 

2023.3.14.
(c) 칠보 (chillbo)

P.S. 1) 내가 이해한 PDCA이지만 여러사람의 의견과 다를수는 있다.

        2) 계획이 없는 삶도 문제지만, 피드백 없는 삶도 고달프다.

        3) 이것도 기술사 공부하다 얻은 지식이었는데 삶의 기법중 하나가 되었다.