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문제 정의
공리적 설계는 앞에서 언급한 객관적이고 보편적인 원리를 지닌 정형화된 설계이론을 정립하기 위한 노력의 일환으로 개발되었다. 일반적으로 공리적 설계는 개념설계에서 사용한다.
공리적 설계방법을 실제 설계에서 어떤 방식으로 응용할 수 있는가에 대해 살펴본다. 대체로 다음과 같은 분야에 적용할 수 있다고 본다.
공학적 작업에서 설계의 위치를 살펴보자. 제품의 기획단계에서 판매까지의 흐름도가 <그림 1>에 있다.
현재까지 일반적인 설계에 적용 가능한 지수로는 성공의 확률Probability of Success)이 알려져 있다. 설계한 제품을 실제로 사용할 때 특정 DPi가 해당 FRi를 만족하는 성공의 확률을 p라 하자. 이때 정보량 Ii를 다음과 같이 정의한다.
가설 설정
새로운 기능요구가 정의되고 이러한 기능요구를 만족하는 제품이 존재하지 않는다고 가정하자. 이 경우 새로운 제품을 창출하려 할 것이다.
제안 방법
현재의 제품성능이 만족스럽지 않을 때나 좀더 좋은 성능을 가지도록 제품 개선을 꾀할 때에 우선 독립공리의 관점에서 기존 제품을 분석한다. 기능요구와 설계파라미터를 정의하고 그들의 관계 정의를 통해 독립공리의 만족여부를 점검해 본다. 독립공리를 만족하지 않을 때는 독립공리를 만족할 수 있도록 개선된 설계를 도출한다.
설계는 일반적으로 '무엇을 이룰 것인가?' 와 '그것을 어떻게 얻을 것인가?'의 상호작용이라 정의할 수 있다. 설계자는 양쪽의 기능 및 자원을 적절히 조합하고 배치해서 원하는 것을 얻으려 한다. 설계를 수행할 때에 문제를 정의하고 설계를 완성하는 등의 순서에 따라 <그림 2>와 같은 영역들을 만들 수 있다.
또한 공리적 설계는 현재 제품의 성능을 개선하는 데에 사용할 수 있다. 현재의 제품성능이 만족스럽지 않을 때나 좀더 좋은 성능을 가지도록 제품 개선을 꾀할 때에 우선 독립공리의 관점에서 기존 제품을 분석한다. 기능요구와 설계파라미터를 정의하고 그들의 관계 정의를 통해 독립공리의 만족여부를 점검해 본다.
대상 데이터
그런데 독립공리를 만족하는 설계를 두 개 이상 발견할 수 있다. 독립공리를 만족하는 복수의 설계들 중에서 가장 우수한 설계를 선택하려면 정량적으로 정보량이 최소인 것을 선정한다. 그렇다면 정보량은 어떻게 정의할까? 상황에 따라 달라질 수 있지만 정보량은 일반적으로 복잡성(Complexity)을 의미한다.
후속연구
따라서 공리적 설계는 대형 시스템설계로의 적용이 용이하 다. 아직은 개발 초기단계로서 많은 사례연구가 발표될 것으로 기대한다. 여기서는 공리적 설계의 사례연구보다는 기본이론의 설명에 주안점을 두었다.
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