APQP 뜻과 개발단계별 산출물

이제는 APQP가 너무나도 당연하게 여겨지는 시대이지만, 10년전만해도 겨우 APQP가 도입되기 시작했지요. 그 당시만 해도 APQP도입은 시기상조라고 하였었지요. 늘 그렇듯이 새로운 시스템을 도입하려고 할때  우리에게 맞지 않는 시스템이고 비용도 많이 든다고 핑계를 대었습니다. 하지만 그 효과가 나타나면서 이제는 어느회사도 피할 수 없는 시스템이 되었고 가장 중요한건 Car Maker들이 이 시스템과 프로세스를 기본으로 강제한다는 겁니다.

그래서 오늘은 APQP의 뜻과 개발 단계별 산출물에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

1. APQP 정의

APQP(Advanced Products Quality Planning)의 약자입니다. 영어 뜻 풀이 그대로 사전제품 품질계획입니다.
사전에 제품의 품질을 확보 할 수 있는 계획을 잘 만들어서 완성단계에 문제가 없는 제품을 개발하려는 프로세스로 보시면 됩니다. 

1대의 자동차가 완성되기 위해 2만여개의 부품이 사용되고 그중 단 하나의 부품이 불량이면 정상동작을 하지 않게 됩니다. 그리고 자동차는 사용 환경이 열악해도 인명을 보호하는 기능이 필요하고 계속해서 움직여야 하는 제품이므로 기본적으로 다른 제품들과는 품질에 대한 요구가 정말 강합니다.

​아무리 전기차로 전향되면서 부품수가 줄어든다고 하지만 많은 수의 부품들이 상호 연계되어있어 아주 작은 조그만 문제도 결국은 자동차의 시스템에 문제를 일으키게 됩니다.

일반적으로 워런티기간과는 달리 자동차의 요구품질은 10년이상 신뢰성을 보장해야 합니다. 부품 하나를 들여다 보는 품질의 기본적 개념이 본질적으로 바뀌어야 자동차 부품을 만들 수 있는 능력이 있어야 하는 시대입니다.

​2. APQP 출현 배경

1970년대는 오일쇼크로 부터 일본의 자동차회사의 경쟁력이 미국시장을 앞서게 되는 시기였습니다. 미국의 자동차를 대표하는것은 소위말하는 고배기랑 고출력의 머슬카들이 대부부이였습니다. 기술적인 완성도를 떠나 기름값이 워낙에 저렴했기 때문에 연비나 이런걸 중요하게 여기지 않았던 시대였죠.. 덕분에 엄청난 출력을 자랑하는 미국 태생의 차들이 탄생하게 됩니다.

이런시대에 오일쇼크로 인해 미국자동차들에 대한 타격이 커지면서 1970년대에 일본의 차들이 미국시장에 진출하게 됩니다. 그당시 도요타가 가장 심혈을 기울이고 미국 소비자들에 어필했던 부분은 바로 효율이라는 측면이였습니다.

덕분에 미국내 일본 자동차 점유율이 30~40%를 넘어서게 되고, 미국의 big 3(포드,크라이슬러,GM) 자동차회사는 일본 자동차의 경쟁력에 대한 조사를 하게 되는데 이게 유명한 LEAN PRODUCTION이라고 하는 도요타의 생산방식입니다.

도요타는 새로운 모델을 개발하는 과정에서 미리 검토하고, 보완해서 양산전에 모든 사양을 확정짓기 때문에  이것이 일본 자동차 경쟁력의 핵심이라고 결정을 내렸습니다.

여기에서 BIG3는 AIAG(Automotive Industry Action Group)라는 자동차 전문 컨설팅 그룹을 이용해 이의 해결 수단을 강구하게 되고 1980년대 초반 AIAG는 APQP라는 예방품질 확보를 위한 제품개발 절차를 만들고 이를 중심으로 하는 품질경영 시스템을 다시 규정하는 데, 이것이 초기 형태의 QS-9000 품질 시스템입니다.

그리고 이 QS-9000 품질시스템은 BIG3가 ISO 9000의 규격에 필요한 사항을 추가하여 규격화한 품질시스템입니다.

한가지 중요한 사실은, 우리가 흔히 얘기하고 있는 자동차의 품질 규정을 ISO/TS 16949로 대표하고 있는데 이것은 QS-9000의 원래 목적을 한 단계 더 발전시키기 위해 Big 3 품질시스템 요구사항뿐만 아니라 프랑스(EAQF:1994), 독일(VDA 6.1), 이탈리아(AVSQ:1994)의 기본적인 품질시스템 요구사항을 통합시키기 위한 일련의 작업으로써 ISO/TS 16949가 탄생 되었습니다

다시말해 이 품질시스템은 미국 뿐만 아니라 유럽의 모든 제조사들이 하나의 표준으로 삼고있는 품질시스템 인겁니다.

사실 QS-9000에서 ISO/TS 16949로 바뀐 계기는 너무나 무분별하게 많은 업체들이 해당 자격을 취득하였기 때문에, 자격에 대한 신뢰성 저하가 주 요인이라고 할 수 있습니다.

물론 자동차분야의 규격이라는 특수성때문에 현재는 ISO 16949라는 명칭의 국제규격이 아닌 ISO/TS 16949 라는 명칭의 기술규격으로 발간되어 있긴 하지만, 한번의 3자 인증심사로 전 세계를 대표하고 있는 미국과 유럽 자동차산업의 품질시스템을 만족시키기 위해 통합된 국제규격으로써 이미 제정작업이 진행되고 있다는 것에 큰 의미를 갖는다고 할 수 있습니다.

3. APQP를 위한 핵심 전략

APQP를 잘 적용하기 위해서는 어떻게 해야 하는지가 문제입니다. APQP를 적용하기 위한 핵심전략은 아래와 같습니다.

1)시스템
모든 사람은 편함을 추구합니다. 사회에서도 법규나 규칙이 없다면 사람들은 자기가 원하는데만 편한 데로만 살아갈 것입니다. APQP도 똑같습니다. 시스템이 잘 이루어지지 않으면 편하게 하려고 하는 습관 때문에 벤칭마킹 및 이전 양산품에서 발생되었던 문제에 대한 검토 등을 대충 하게 됩니다. 그렇기 때문에 시스템적으로 개발 담당자가 모든 검토돼야 할 사항들을 검토할 수 있게 시스템을 잘 만들어야 합니다.
2) 문제 해결 능력
개인 및 조직의 문제해결 능력 : 능력이 없으면 문제에 대한 빠른 해결도 안 되고, 비용도 많이 들어가게 됩니다. 모든 개발 인원들은 이런 부분들을 개선하기 위해 노력하고, 시행착오를 겪으면서 발전하게 됩니다.
기술적 자료 (벤칭마킹, 실험자료, 과거 차 문제) : 과거차 개발 과정에서 얻은 기술적 자료 및 경험은 엄청난 자산이죠?
설계 검증 : 제대로 된 검증 능력이 없으면, 제품을 만들어내도 이게 불량인지 양품인지 힘들겠죠?

4. APQP의 KEY WORD

1) 선행성 
모든 업무를 수행 함에 있어 사후에 어떤 문제가 발생될 것인지를 예측하여 선행적으로 검토 한다는 의미입니다. 
이는 APQP의 기본 의미가 선행적 문제해결이라는 것과 일맥 상통합니다. 

2) 동시성 
동시성을 동시공학이라고 하여 S.E, C.E, Q.E이라고 명명되어 일컬어지고 있으니 아주 중요한 개념인듯 합니다. 
뿐만 아니라 APQP를 정의 내릴때 개발절차의 동시공학화라고도 할 정도로 중요한 개념이기도 합니다.

동시공학이란 각 개발단계의 실행 결과가 다음 단계의 실행을 위해 전달되는 순차적으로 전달되는 일의 전개 방법이라고 합니다. 

​3) 팀 활동 
이를 상호기능팀(CFT)이니 다기능팀(MDT)이니 그렇게 말하기도 합니다. 동시성을 확보 하기 위해서는 필히 다기능 측면에서 문제검토가 필요합니다. 그래서 팀활동이 APQP의 유효성 확보에 핵심적인 활동이 되는겁니다.

경험이 많은 다기능의 구성원들이 모여서 이번 개발품에서 혹은 공정에서 예상되는 문제는 무엇이고 원인은 무엇인지, 토론을 하면서 지소적인 발전이 필요하고 이것이 노하우가 되고 회사의 자산이 됩니다.

4. APQP 뜻과 개발단계별 산출물

■ APQP Phase 1 Project Planning​
1. Design Goals 설계목표
2. Reliability & Quality Goals 신뢰성 및 품질목표수립
3. Preliminary Bill of Materials 예비 BOM
4. Preliminary Process Flow 예비 공정흐름도
5. Preliminary Listing of Special Product & Process Characteristics 예비 특별특성 목록표
6. Product Assurance Plan 제품 보증계획

■ APQP Phase 2 Product Design and Development​
1. Design FMEA 설계고장모드영향분석
2. DFMA, Design for Manufacturing and Assembly 제조와조립용 설계
3. Design Verification 설계검증
4. Design Reviews 설계검토
5. Prototype Build 시제품제작 
6. Engineering Drawings 설계도면
7. Engineering Specifications 설계시방서 (설비 엔지니어링, 설계, 제조에 대한 구체적인 세부사항 규정)

8. Material Specifications 자재시방서
 : 작업에 필요한 재료, 장비, 시스템, 표준 및 제작 및 관련 서비스의 수행에 대한 서면 요구 사항
9. Drawing & Specification Changes : 설계 및 시방서 변경이력
10. New Equipment(Tooling & Facilities Requirements) : 설비, 툴, 장비 요구사항
11. Special Product & Process Character istics 특별특성
12. Prototype Control Plan : 프로토타입 관리계획서
13. Gages/Testing Equip. Requirements : 계측기, 검사장비 요구사항

■ APQP Phase 3 Process Design and Development​
1. Packaging Standards 포장표준
2. Product/Process Quality System Review 품질시스템검토
3. Process Flow Chart 공정흐름도
4. Floor Plan Layout 현장 레이아웃
5. Characteristics Matrix 특성매트릭스
6. Process FMEA 공정실패모드영향분석
7. Pre-Launch Control Plan 양산전 관리계획서
8. Process Instructions 공정지침서
9. Measurement Systems Analysis Plan 측정시스템분석 계획
10. Preliminary Process Capability Study Plan 예비공정능력연구 계획
11. Packaging Specifications 포장사양서

■ APQP Phase 4 Product & Process Validation​
1. Production Trial Run 양산성테스트 production demostration run 또는 run at rate라고도 부름
2. Measurement Systems analysis : 측정시스템분석
3. Preliminary Process Capability Study : 예비공정능력평가
4. Production Part Approval : 부품승인
5. Production Validation Testing 제품검증테스트
6. Packaging Evaluation 포장평가
7. Production Control Plan 관리계획서
8. Quality Planning Sign Off 품질 계획 승인