시스템 접근

1) 기본 개념

 산업공학은 시스템 접근에 기반을 둔다. 시스템 관점에서 보면 산업공학이 다루는 모든 대상은 하나의 시스템이다. 특히, 기업의 경영 조직은 전형적인 시스템이다. 앞에서 설명한 시스템의 요소와 특성을 모두 보유하고 있다. 산업공학이 다루는 대상이 시스템이라면 산업공학의 접근방법도 시스템적일 수밖에 없다.

 우선, 산업공학에서 다루는 시스템은 이익의 극대화나 비용의 최소화 같은 '목표'를 지향한다. 또 끊임없이 외부 '환경'의 변화에 유연하게 대응한다. 전체 조직은 생산, 마케팅, 재무, 회계, 인사, 연구개발, 정보시스템 등의 '하위시스템'으로 구성되고 하위시스템들은 서로 '상호작용' 한다. 또 경영조직은 '투입-변환-산출 및 피드백' 과정의 연속이다. 그리고 이러한 과정은 마음대로 흘러가는 것이 아니라 정해진 규정이나 기준을 따르는 '통제' 기능을 가진다. 따라서 산업공학이 시스템 개념에서 출발하여 시스템 접근을 하는 것은 매우 자연스러운 일이다.

 시스템 접근은 한마디로 '시스템 개념을 이용하여 주어진 문제의 해결을 시도하는 접근방법'이라고 할 수 있다. 즉, 시스템을 구성하고 있는 요소와 그들 사이의 상호작용을 고려하면서, 문제를 종합적인 관점에서 파악하고 해결하고자 하는 과학적인 접근방법을 말한다. 따라서 시스템 접근의 핵심은 시스템 구성 요소들의 개별 활동과 전체 시스템의 종합 활동을 동시에 고려하는 점이다. 부분을 전체 중 일부로 보면서 동시에 전체를 부분의 종합으로 보는 접근인 것이다.

 시스템 접근은 크게 시스템 마인드, 시스템 분석 그리고 시스템 경영을 아우르는 개념이다. 첫째, 시스템 마인드는 인식과 사고의 체계를 가리킨다. 어떤 문제를 주면, 본능적으로 시스템의 관점에서 그것을 이해하는 시각이 필요하다는 것이다. 현상이나 사물을 하나의 집합으로 인식하여 전체를 설명하는 큰 그림을 그린 후에, 다음으로 전체를 구성하는 요소들로 분해하여 하나하나의 작은 그림들을 그리는 자세가 곧 시스템의 마인드이다. 둘째, 체계적이며 과학적으로 문제를 해결하는 시스템 분석이다. 주어진 목표를 달성하고 한정된 자원을 효율적으로 활용하기 위해서는 크고 복잡한 문제를 작고 단순한 모델로 변환한 후 모델의 구조와 행동을 정확하게 분석할 수 있어야 한다. 그래야만 시스템의 설계와 운영에 관한 최적의 해를 구할 수 있다. 셋째, 구성요소 간의 관계를 적절하게 조정하고 통합하는 시스템 경영이다. 다양한 구성 요소들이 파편처럼 흩어져 각각의 원리와 방식으로 행동하면 효과적인 시스템이 될 수 없다. 모든 요소를 유기적인 네트워크로 묶을 수 있는 관리 기술과 운영 기준이 필요하다.

 

2) 주요 절차

 그렇다면 시스템 접근은 어떤 단계와 절차로 이루어지는가? 물론 시스템의 규모나 복잡도에 따라 아주 정밀한 과정을 모두 거쳐 가야 할 수도 있고 비교적 단순한 과정으로 끝날 수도 있다. 하지만 어느 경우라도 크게 '이해-분석-해결'의 절차를 밟게 된다. 먼저 주어진 문제를 시스템 관점에서 이해하고, 다음으로 복잡한 문제를 시스템 기법으로 분석하고, 마지막으로 문제의 해결 방안이나 대안을 제시하는 순서로 이루어지는 것이다.

 이 과정을 좀 더 자세히 살펴보면, 7단계의 흐름으로 구성된다.

 단계 1 : 문제를 정의 및 구성한다. 먼저 시스템이 안고 있는 문제의 성격을 정의하고 내용을 구성한다.

 단계 2 : 모델을 수립한다. 복잡한 시스템을 하위시스템과 구성요소로 분해하고, 여러 가지 상징을 사용하여 분석 가능한 수준의 모델로 묘사한다.

 단계 3 : 목적과 평가 기준을 설정한다. 문제해결의 목적이 무엇이며 그 목적이 달성되었는지를 평가하는 기준을 제시한다.

 단계 4 : 기본 가정과 제약조건을 설정한다. 시스템이 가동되기 위해서 필요한 기본 가정과 시스템이 사용할 수 있는 자원의 한계를 설정한다.

 단계 5 : 문제해결의 해를 도출한다. 적합한 알고리즘을 활용하여 주어진 목적의 달성에 가장 바람직한 해를 갖는다.

 단계 6 : 도출된 해를 적용하여 시스템을 운영 및 조정한다. 인력이나 자원을 제자리에 그리고 제때 배치하고 공급하여 시스템이 원활하게 돌아가도록 관리한다.

 단계 7 : 시스템 운영 결과를 평가 및 개선한다. 시스템의 목적이 얼마나 잘 달성되었는지를 평가하고 문제점을 파악하여 지속적으로 개선해 나간다.

 

 간단한 예를 하나 생각해 보자. 어느 기업에서 생산공장을 신설하려고 한다. 이 공장에서는 여러 가지 제품을 생산하게 된다. 따라서 복수의 제품을 생산하는 대규모 공장이 하나의 시스템이 된다. 시스템 접근을 위해서는, 먼저 1단계에서 문제를 정의해야 한다. 공장이 앞으로 무슨 일을 해야 하고 어느 방향으로 나아가야 하는지를 정해야 하는 것이다. 공장은 크고 복잡하니까 2단계에서 모델링을 해야 한다. 공장의 구조와 내용을 정량적 또는 정성적 요소들의 집합으로 표현하는 것이다. 완제품은 무엇이며 어느 라인에서 조립하는지, 완제품을 생산하기 위해서는 어떤 부품을 얼마만큼 사용하는지, 인력은 몇몇이나 필요로 하는지, 에너지와 같은 자원은 얼마나 필요로 하는지 등을 가능한 한 단순하게, 동시에 가능한 한 명확하게 그려야 한다.

 3단계에서는 목적과 기준을 설정한다. 이익을 극대화하는 것인지 아니면 생산비용을 최소화하는 것인지의 목적을 설정하고 그 목표가 어느 정도 달성되었는지를 평가할 수 있는 기준을 제시한다. 그러기 위해서는 이익과 비용에 관한 정보를 수집하고 활용해야 한다.

 4단계에서는 그 목적을 달성하는 과정에 어떤 가정이나 제약조건이 있는지를 파악한다. 공장이 가동되기 위해서는 몇 가지 과정이 필요할 수 있다. 또 사용할 수 있는 자원의 양은 항상 제한되어 있기 때문에 그 한계 안에서만 운용되어야 한다. 이러한 가정과 조건이 명확하게 설정되어야 그 안에서 답을 찾을 수 있는 것이다.

 5단계에서는 문제의 해를 찾는다. 이 경우에는 어느 제품을 얼마만큼 생산할 것인지, 즉 개별제품의 생산량을 결정하는 것이 문제의 답이 될 수 있다. 답을 찾는 과정에서는 산업공학의 다양한 분석 기법, 즉 알고리즘을 사용하여 때로는 최적의 해를 찾기도 하고 때로는 근사해를 찾기도 한다. 

 6단계에서는 실질적인 운영과 조정을 한다. 정해진 양을 제때 생산하기 위해 필요한 인력을 배치하고 원자재와 부품을 공급하며 품질을 검사하는 등의 작업을 체계적인 방식과 합리적인 기준에 따라 수행해야 한다. 

 7단계에서는 평가 및 개선을 한다. 아무리 시스템을 잘 관리한다고 해도 언제나 목적이 달성되는 것은 아니다. 처음에 설정한 목적이 어느 정도 실현이 되었는지를 평가하고 또 문제가 발견될 경우 이를 고쳐나가는 일도 필요한 것이다.

 산업공학을 이해하기 위해서는 시스템 마인드를 갖추고 시스템 접근에 익숙해져야 한다.

 

 다음 글에서는 산업의 정의와 분류에 대해 작성하겠습니다.