가치공학

왜 배우는가: 가치공학은 설계와 원가를 함께 다루는 기법이라서 여러 회차의 시험에서 문항으로 다뤄진 개념이다. 실무에서는 신제품 설계 단계에서 불필요한 기능과 비용을 걸러 내는 도구로 쓰이므로, 답안에서 정의와 기능 중심 사고를 정확히 서술하는 것이 중요하다.

출제 이력: 제136회 1교시 2번, 제127회 2교시 5번, 제97회 2교시 4번, 제94회 2교시 6번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

제품·서비스의 기능을 분석하여 필요한 기능을 최소의 총비용으로 달성하는 체계적 원가절감 기법이다. 가치공학(VE)은 비용을 먼저 줄이는 방법이 아니라 기능을 기준으로 비용을 판단하는 방법이다. 답안의 첫 줄에는 이 정의를 쓰고, 이어서 적용 대상과 목적을 한 문장으로 덧붙인다.

이 정의에서 핵심 단어는 세 가지이다. 첫째는 분석의 대상이 기능이라는 점이고, 둘째는 목표가 최소의 총비용이라는 점이며, 셋째는 필요한 기능을 유지한다는 점이다. 세 조건이 함께 지켜져야 단순한 비용 삭감과 구분된다.

답안 작성에 쓰는 핵심 키워드는 다음과 같다.

• 가치: 기능을 비용으로 나눈 비율이며, 기능을 높이거나 비용을 낮추면 커진다.
• 기능: 제품이나 서비스가 수행하는 특정한 역할과 작용이다.
• 기능분석: 대상의 기능을 정의하고 분류하여 기본기능과 보조기능을 구분하는 단계이다.
• 기본기능: 제품이 존재하는 이유가 되는 기능으로, 가치공학에서도 보존해야 하는 기능이다.
• 원가절감: 기능 수준을 유지하거나 높이면서 비용을 줄이는 활동이다.
• 가치분석(VA): 이미 사용 중인 품목의 원가를 줄이는 활동으로, 가치공학과 같은 목적을 가진다.

2. 개념 풀이

가치공학의 정식 정의는 제품 또는 서비스에 포함된 불필요한 기능이나 비용을 발견하여 이를 제거하고 원가를 절감하는 기법이다. 이 정의는 제품, 원재료, 에너지, 기계, 설비가 지닌 가치를 비용과 기능의 면에서 체계적이고 조직적으로 분석하는 시스템적 사고방식을 전제로 한다. 따라서 가치공학은 분석 결과를 원가절감에 쓰는 기법이지, 단순히 가격을 깎는 활동이 아니다.

원리는 가치를 기능과 비용의 비율로 놓는 데서 출발한다. 가치를 V, 기능을 F, 비용을 C로 두면 다음 식이 성립한다.

$V = F / C$

기능을 유지하면서 비용을 낮추거나, 같은 비용으로 기능을 높이는 것이 핵심이다. 분자인 기능을 키우거나 분모인 비용을 줄이는 두 방법 중 어느 쪽이든 가치는 올라가지만, 기본기능을 훼손하면 분자가 줄어 가치가 떨어진다.

가치공학이 제거하는 낭비는 세 가지로 정리된다. 과기능은 요구 수준보다 필요 이상으로 높은 기능이고, 중복기능은 같은 역할을 여러 부품이나 공정이 나누어 맡는 상태이며, 비능률은 기능을 달성하는 수단이 필요 이상으로 비효율적인 상태이다.

기능분석은 대상이 수행하는 기능을 명사와 동사의 형태로 정의하고, 기본기능과 보조기능을 나누어 각 기능의 가치를 평가하는 단계이다. 예를 들어 부품의 기능을 '고정한다'처럼 정의하면, 같은 기능을 더 적은 부품과 낮은 비용으로 달성하는 대안을 체계적으로 찾을 수 있다.

기본기능은 제품이 존재하는 이유가 되는 기능으로, 가치공학의 기본 원칙에 따라 줄이거나 빼지 않고 보존한다. 기본기능을 훼손하면 비용은 줄어도 제품의 쓸모가 사라져 가치가 오히려 떨어진다. 이 점에서 가치공학은 단순한 비용 삭감과 구분된다.

가치의 범위에도 설명이 필요하다. 가치에는 기능과 같이 생각할 수 있는 사용가치 외에 교환가치, 희소가치, 비용가치 같은 무형의 가치가 있다. 무형의 가치가 제조 원가에서 큰 비중을 차지하는 경우가 있어, 기능과 비용을 비교할 공통의 척도를 세우기가 어렵다. 그래서 가치공학에서는 기능 수준을 유지하면서 가치와 비용의 차이를 최대로 만드는 설계를 목표로 삼는다.

가치분석과 가치공학의 구분도 필요하다. 가치분석은 이미 사용되고 있는 품목의 원가절감을 목적으로 쓰는 경우가 많고, 가치공학은 앞으로 설계하거나 생산할 신제품에 쓰는 경우가 많다. 두 용어는 흔히 동의어로 쓰이지만, 답안에서는 대상이 기존 품목인지 신제품인지로 구분해 서술하는 것이 정확하다.

3. 등장 배경과 필요성

가치공학은 제2차 세계대전 무렵 미국 제조업이 자재를 구하기 어려웠던 상황에서 출발하였다. 1947년 미국 GE사의 구매부서에서 자재를 대체하면서도 기능을 유지하는 방법을 찾는 활동이 체계화되었고, 1960년대에 미국 내에 정착되었다. 이때의 출발점은 구매와 자재 분야였다.

처음 가치공학은 제조와 구매 분야의 기능을 대상으로 하여 원가절감의 성과를 올렸다. 이후 적용 영역이 유형의 대상에서 무형의 대상으로 넓어졌다. 유형 측면에서는 신제품 개발과 기존 제품 개량, 기능 개선, 설비·기계·치공구 개선이 대상이고, 무형 측면에서는 공정, 작업, 설계규격의 개선과 관리체계·사무절차의 개선이 대상이다.

필요성은 설계 단계의 결정이 원가를 좌우하는 데서 나온다. 엔지니어링 프로젝트나 건축물에서는 설계가 최종 원가의 70~80%를 차지하는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 설계 단계에서 기능과 비용을 함께 검토하는 것이 중요하다. 설계가 확정된 뒤에는 변경에 드는 비용과 시간이 커지는 것이 일반적이므로 초기 단계 검토가 효과적이다.