No4. 친환경 제품 개발 (Green Product Development)

시작하면서

 

환경이 곧 돈(수익)이 되는 시대

 

Gartner 리포트(2009년 1월)에 의하면, 유럽연합(EU)에서 사업을 운영하는 모든 제조업체는 신화학물질관리(REACH) 법령의 대상이 되며, 법령을 준수하지 않을 경우 사업에 심각한 결과를 초래할 것이라는 의견을 내 놓았다.

이 보고서에는 강화되는 환경규제에 대응하기 위해 제조업체에 필요한 권고사항을 다음과 같이 제시하고 있다.

Ÿ 업계협회를 신속하게 구성해  REACH 준수를 위한 표준 제품 데이터를 관리한다.

Ÿ 업계에 데이터베이스가 없으므로 제품 수명주기(PLM) 응용프로그램 내부에 REACH 기능을 전개해 준수성을 확보한다.

Ÿ 모든 관련 제품 및 포장재 수명주기 관리 컨텐츠를 백본 PLM 아키텍처에서 확인하고 접근할 수 있도록 만든다.

 

환경 규제는 회사 매출에  큰 영향을 미치고 있으므로, ‘환경=돈(수익)’에 직결된다.

 

 

환경규제에 대해 기업체들은 어떤 시도를 하는가?

최근 들어 기업체들의 환경규제 대응 전략을 준비하느라 분주하다. 현재까지는 수작업 프로세스 및 자체 개발 시스템을 통한 관리가 주로 시행되고 있다. 이유는 시스템적으로 Single Source를 통해서 BOM으로부터 시작된 제품정보로부터 환경 규제를 적용할 솔루션들이 성숙되지 못한 것도 하나의 원인이고, 무엇보다 Single Source의 일관성 유지가 기업체에서 최근에 들어서 부각되었고, 이전에는 그 필요성을 느끼지만, 그다지 큰 매력을 느끼지 못한 것이 현실이다.

하지만 수작업 및 자체 개발 시스템의 문제점은 작업 오류 및 과다 운영 비용 발생 가능성이 증대되고, 정확한 자료를 준비하는데 시간이 많이 소요되고 지속적으로 관리되지 못하고 있다.

또한, 대부분 제품들의 부품들이 협력사로부터 입고가 되므로 협력사로부터 환경 규제 정보를 받아서 관리해야 하는데, 협력업체는 대기업에 비해 상대적으로 열악한 환경으로 환경규제에 세밀하게 대응하지 못하는 것이 현실적인 장벽이다.  주요 문제점을 요약하면 다음과 같다.

• 수작업에 의한 Process 기반 솔루션들은 비효율적이며 비효과적
• 주로 하나의 규제 와 하나의 지역에 초점을 두는 경향이 있음. (예: EU RoHS)
• 주로 변화 없고 운영하기 어려운 정보 저장공간을 생성하는 경향이 있음.

그림. 환경규제 수작업 프로세스

 

주요 비용 발생 원인으로는 1)수작업, 노동집약적 데이터 수집, 2)공급업체에 다량의 데이터를 요청, 3)수작업/노동 집약적 분석/보고 및 문서화, 4)중복되는 작업, 5)고급 인력이 가치가 낮은 업무에 사용되는 것을 들수 있다.

먼저 1)수작업, 노동집략적 데이터 수집은 수천만 개의 실제 공급업체 부품 기반으로 데이터 수집이 필요.로 하고, 2)공급업체에 다량의 데이터를 요청은 하나의 규제 (e.g EU RoHS) 에 맞춰진 데이터는 규제가 변경되거나 또는 새 규제들이 생기면 부족하게 괸다. (예:중국 RoHS, REACH)

 3)수작업/노동 집약적 분석/보고 및 문서화는 단일 제품에 대한 신뢰할 만한 보고서를 만드는데 몇주 또는 몇 달이 소요되고 보고서의 제작 비용이 많이 발생된다. 4)중복되는 작업은 데이터가 중앙에 저장되지 않고 전사에 걸쳐있어 접근하기 힘들다. 5)고급 인력들이 가치가 낮은 업무에 투입되는 것은 비 시스템적 접근 방식으로 일상적인 업무의 시간 손실 발생으로 이어진다.

 

환경 규제의 주요 대상은 ?

실제로 환경 규제의 대상은 대기업의 엔터프라이즈 레벨은 20%만의 해당되고, 나머지 80%는 제품과 공급망이 해당된다. 그래서, 80%에 해당되는 부분의 환경 규제를 위해서는 PLM에서의 환경 규제 솔루션이 급부상하고 있다. 세부 내용으로 들어가 보면, 제품 가치사슬 전반에 걸친 카본과 에너지 모델 및 분석 구체화 해야 하고, 상품 및 기후 가격 리스크 상황 노출정도 평가와 재료, 포장, 공급자, 운송모드에따른  물질 영향력 분석 수행을 해야 한다. 환경 규제의 주요 대상은 자동차, 제조, 소매 및 소비재산업 등을 들수 있다.

 

환경 규제를 위한 주요 고려 사항

첫째, 환경규제 준수의 방법의 다양성을 고려해야 한다. 환경규제를 준수하기 위해 개발방법 및 제조 방법의 과정에 대한 통제 범위가 커지고 있으며, 개발 초기에 유해물질이 없는 부품의 사용이 요구되어지고, 기존 유해물질 함유 제품/부품의 대체자제를 위한 연구개발 활동, Proto type 등의 시제품 제작 시에 소요되는 유해물질의 총량 관리를 함으로써 탄소 배출권 규제에 대응력을 갖출수 있다. 둘째, 환경규제 준수를 위한 정보 수집 방법의 변화이다. 최종적인 환경규제에 따른 자료는 생산 기점에 보여지나 수집의 최초 시작은 개발환경으로, 환경 규제 정보 수집방법 변화에 따라 공급망과의 협업환경이 중요하다. 마지막으로 개발 초기부터의 환경정보 관리의 중요성 인식이 필요하다.

 

환경규제 리스트 및 주요 이슈

제품들이 갈수록 옵션 및 구성변화에 따라 제품을 다양하게 만들면서 제품구조관리의 복잡성은 나날이 증대되고 있어 체계적인 관리가 비용으로 직접적으로 영향을 줌으로써 글로벌 환경에 실제로 적용이 가능한 솔루션이 부각되고 있다. 환경규제의 효율성은 글로벌 제품개발 시스템 위에서 BOM 기준으로 부품/제품에 들어가는 각종 원재료에 대해 규제범위를 준수하고 있는가 떄문에 기업의 Profit에 영향을 주는 중요한 점검항목으로 부각되고 있다. 

최근 REACH 규제를 살펴보면, SVHC(고위험물질)에 대한 법적 의무를 다음과 같이 규정하고 있다.

Ÿ 어떤 고위험물질이 제품과 부품에 들어 있는가에 대한 정보 (>0.1%)

Ÿ 판매하려는 제품에 들어 있는 고위험물질의 총량이 유럽 법적 기준에 적합한가

 

다음 그림에 언급된 환경 규제 리스트들의 목적은 제품 내 위험요소 사용 감축에 중점을 두고 있어서 제품개발단계에서 지속적인 관심과 적극적인 대응이 갈수록 중요성이 증대될 것으로 예측된다.

 

주요 환경 규제에 대한 설명은 다음과 같다. (출처:네이버 지식)

Ÿ ELV(European Union’s End-of-Life-Vehicle Direction)는 폐자동차의 의무재활용에 관한 규제로서,  자동차 제조업체가 폐자동차를 회수하도록 하는 규제이다.

Ÿ EU RoHS(Restriction of Hazardous)는 EU에서 발표한 특정위험물질사용제한지침. 2008년부터 모든 전기·전자제품의 생산공정에 납, 수은, 카드뮴 등 중금속 사용을 금지하는 내용이다.

Ÿ WEEE(Environmental Regulations)는 폐가전제품의 의무재활용에 관한 규제로서, EU가 제정해 2006년 7월부터 폐전기 전자제품의 재활용 비용을 생산자가 부담하는 제도이다.

Ÿ REACH(Registration, Evaluation and Authorization of Chemicals)는 EU신화학물질관리 제도로서, 연간 1t 이상 EU 내에서 제조되거나 EU로 수입되는 화학물질은 제조자 및 수입자 등록을 하고 유해성 평가 및 허가를 받게 하는 제도이다. REACH 규정은 화학물질의 규제, 평가 및 승인 등을 상징하며, 산업 경쟁력과 혁신뿐 아니라 높은 수준의 인간 건강 및 환경 보호를 보장하는 것을 목표로 한다.

 

환경 규제를 위한  관리 대상 구성도

환경 규제 평가를 위해서는 단일제품의 경우 다중의 환경규제 표준을 따라 구성해야 하며, 주요승인기준은 물질의 종류, 함유량, 제외항목등의 정보를 제출해야 한다. 제품은 하나 이상의 공급자로부터 제공된 다중 부품으로 구성되어 있고, 각각의 공급자 부품들은 서로 다른 화학물질로 구성이 되어 있어서, 궁극적으로 환경규제에 영향을 미친다. 이러한 환경 규제 대상을 관리하기 위해서는 BOM 기반의 승인기준(물질종류,함유량,제외항목 등)을 효과적으로 관리하기 위해서는 해외사례에서 보듯이 PLM이 중요한 역할을 하고 있다.

 

친환경 제품 개발 전략

Green Product Development의 전략에는 4가지가 구성되는데, 1)제한된 물질관리, 2)에너지와 탄소 사용 , 3)재활용과 재사용, 4)재료 효율성 분석평가 등이 자리매김하고 있다.
 

 

친환경 제품개발 솔루션이 갖추어야 할 주요 핵심기능

첫째, 프로세스와 시스템이 동적으로 통합된 환경 구축이 요구된다. 지속적으로 변화하는 제품, 품목, 규제기준이 통합관리 가능한 환경이 제공되어야 한다. 둘째, 확장 가능한 프로세스와 시스템 환경 구현이 요구된다. 다양한 규제(ELV, RoHS,REACH,WEEE,JIG, SVHC list)를 단일 시스템으로 구성 및 업그레이드 관리가 필요하다. 셋째, 정확하고 효과적인 데이터 수집환경이 제공되어야 한다. 기존 데이터의 이력관리와 추적으로 다양한 형태의 Reporting , 협력업체의 관리가 가능해야

한다.

 

그림. 프로세스&시스템 통합환경    그림. 정확한 현황 리포팅

 

 

규정준수에 따른 제품문제점을 파악하고 조기에 설계 문제를 해결할 수 있도록 하여 관련비용 절감이 가능하고, 규정준수에 따른 제품 문제점을 파악하고 조기에 설계 문제를 해결할 수 있도록 하여 관련비용 절감을 돕는다. 전사 핵심 시스템 (ERP, PLM 등)간의 정보 통합환경 구현을 통하여 제품 컨셉부터 라이프 사이클 전반에 걸친 제품데이터에 대한 신속한 분석이 가능해진다. 또한, 설계, 구매, 마켓팅 등의 전 영역 담당자들을 위한 규제결과 시각화 기능을 사용할 수 있어서 신속한 판단 근거를 제공함으로써 의사결정을 내리는데 도움을 줄 수 있다.

특히, 무수히 많은 제품 옵션과 파생 정보에 대한 수집과 분석을 통하여, 단일 부품을 위한 다중 공급자 연계정보 수집분석이 가능해짐으로써, 다중 제조자에 대한 연계정보 수집분석, 제품의 다중 재구성에 대한 연계정보 수집분석을 수행이 가능하다.  

 

주요 기능

친환경 설계를 위한 위험도 조기 식별과 상태 확인과 직관적 상황판, cost 분석 등이 주요 기능으로 제공된다.

 

      

그림. 친환경 설계를 위한 위험도 조기식별과 상태 확인  그림. Reports 예) 직관적 상황판 제공

 

특히 cost 분석에는 제품 목표비용과 수행비용의 정의(제품수명주기 전반에 걸친 변경내용 추적),

시스템에 등록) 동기화 된 BOM 정보를 용한 Roll-up 제공, 사양에 의해 구성된 제품정보 기반 Cost Roll-up, 다중 Cost Model 기반 Cost Roll-up(프로세스 또는 재료변경에 의한 미래비용), 제품이나 구성 요소에 대한 여러 비용 견적에 대한 허용, 제품 비용 Break Down 보기, 보기 결정에 따른 엔지니어 수행비용에 대한 시각화 기능, 기술에 대한 비용 예량 가능등이 제공된다.

 

그림. Cost 분석

 

주요 효과로는 다음과 같다.

 

제품과 수익성 보호

§ 다양한 준수 기준에 맞춰 제품을 선별하고, 전세계 어느 시장에서나 출시할 수 있도록 지원

§ 다양한 조합의 제품이 규격에 맞는지 정확한 보고서를 통하여 효과적인 기업실사 가능

§ 환경 규제 요구사항에 맞춘 제품 경쟁력 확보 가능

규제 준수 비용 절감

§ 협력업체 공급부품에 대한 환경 데이터의 효과적인 수집과 관리환경 제공

§ 효과적인 제품분석 및 보고서 생성 환경 제공

§ 규제준수환경의 단순 수치적 관리가 아닌 현황 분석 및 조치에 중점.

§ 제품개발환경에 환경 규제관련 Process 적용 가능 – 초기 설계부터 환경규제설계를 적용

 

베스트 프렉티스

 

환경규제를 효과적으로 관리 운영하기 위한 선진사례 기반의  베스트 프렉티스는 규정파악 및 표준관리 측면, 공급자 성과에 대한 데이터 확보와 관리 측면, 식별 및 위험 완화 측면, 비즈니스 프로세스 와 시스템 통합 측면 등 4가지 영역을 고려할 것을 추천하고 있다.

 

주요 사례

 

Ford 자동차의 탄소배출을 감축을 위한 기회 발견

2010년 6월 14일자 Design News지에 발표된 news에 의하면,

“에너지가 제한적인 상황에서 탄소 배출을 줄이고, 효율성을 높이기 위해서는 협력사들의 역할이 중요하다.” 라고  포드의 글로벌 구매 담당 부사장인 Tony Brown씨가 이니셔티브를 언론보도에서 밝혔다. “포드사는 PTC와 예비 작업을 이미 시작하였으며, 이를 통해서 포드사와 협력사 모두가 탄소배출을 줄일 기회를 발견할 것이다.” 라고 관계자가 밝혔다. 공급체인에서 탄소를 감축하게 되면, 2020년까지  2006년 모델년도 기준의 약 30퍼센트를 감축하는 포드의 탄소배출 감축 목표치보다 더 많이 달성할 수 있을 것이다.

포드자동차와 협력사들은 PTC InSight Environmental Compliance를 통해서 BOM의 부품과, 각각의 탄소와 에너지 영향 모델을 상호연결 할 수 있게 된다. 이를 통해서 차량의 조립 각 단계에서 발생하는 탄소와 에너지 영향을 연계시킬 수 있어서 설계 변경에 가장 큰 환경적 영향을 미치는 부분을 발견할 수 있다. 프로세스 초기의 생산 단계에서 탄소와 에너지를 분석하는 프로세스를 가져오는 것이 아이디어이다. 따라서 회사는 제품을 개발함과 동시에 의사결정을 할 수 있다.

 

포드자동차는 단순히 하나의 제품 전체에 적용하는 방식이 아니라, 차량 포트폴리오 전체에 거쳐서 이 프로세스를 이행하고 있다. 그로 인해, 프로세스의 규모 측정 과 동시에 다른 여러 제품을 효율적으로 점검함으로써, 보다 더 정확한 의사결정을 내리는데 큰 기여를 한다.

 

 

APC 는 데이터 수집과 관리 비용을 연간 2백만 달러까지 전반적으로 비용을 80%까지 절감하였다. AMR 보고서는 APC가 인사이트를 환경 준수와 환경에 대한 설계에서 최상의 방안으로 사용한 방법을 소개하고 있다.  (참고: “PLM의 미래  Part 2: 환경 전략에 맞는 설계 시행” – AMR 리서치)

"우리가 EMARS [InSight Environmental Compliance]를 선택한 이유는 환경 친화적인 제품 설계 목적을 지원하는 준수를 관리하기 위한 포괄적인 프래임워크를 제공하기 때문입니다.”

Jeffrey Larason, APC 엔지니어링 디렉터

 

제록스

제록스(Xerox)는, 예를 들어, 모든 제품에 걸쳐 집계된, 유럽의 법인에 어떠한 물질이 일년에 1 metric ton 이상이 배송되는지 알 수 있다. 이 Threshold를 넘는 것은 공지 또는 등록과 같은 특정 손실이 있는 REACH 의무사항을 유발할 수 있다. 이는 실제 및 예상 데이터를 근거로 볼륨을 이해하는 장점이 될 것이며, 예상 데이터는 기업이 효과적인 설계 및 생산 결정을 통해 비용을 낮출 수 있도록 하여, 의무사항을 만족하고 비지니스 지속을 보장하는 데 도움이 될 것이다.   

 

Threshold – 최저 기준

 

 

맺음말 - 장기적 전략

기업이 우선순위를 결정하고 대안을 평가하며 REACH, RoHS 및 기타 유사한 환경 규제를 준수할 수 있는 방식을 계획할 때 기업은 손실 매출과 관련된 손실을 포함해 모든 잠재적 손실을 고려해야 한다. 또한 기업은 향후 등장할 규정 및 고객 요구조건과 관련된 위기의 발생원을 포함해 모든 잠재적 위기상황 발생원을 고려해야 한다.

난관과 관련된 모든 손실과 위기상황을 충분히 이해하지 못할 경우 근시안적이면서 위험한 솔루션이 개발될 수 있다. 예를 들어 여섯 가지 RoHS 규제 물질에 대한 개발 프로세스, 시스템 및 데이터 베이스 구축에 상당한 시간과 활동을 투자한 기업은 새롭게 계속 증가하는 REACH SVHC(고위험군물질)의 추적과 관리에는 전혀 준비가 되어 있지 않을 수 있다.

 

새로우면서도 계속 적용범위를 넓혀가고 있는 규제 환경에서 사업에 성공하고 손실을 방지하기 위한 핵심 조건은 사업 고유의 필요성과 위험에 대해 개발된 확장성 높고 전향적인 접근방식을 채택하는 것이다. 실제 위기상황이 발생하기 전 이러한 장기 접근방식을 지원하는 프로세스와 시스템의 구축이 절대적으로 필요하다. 준비되지 않아 장기적으로 발생하는 손실이 너무 크기 때문이다.

-끝-