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문제 정의
- 임베디드 시스템 개발에 적합한 개발방법론은 임베디드 시스템의 특성을 충분히 고려한 방법론이 되어야 하며, POP 시스템에 종속된 임베디드 서브시스템의 특징을 고려 해볼 때, 반드시 개발 초기부터 상위 소프트웨어 시스템 개발과 밀접하게 연계되어야한다. 따라서 본 논문은 실시간 생산정보 처리를 목적으로 하는 POP 시스템 중에서 생산 데이터를 실시간 수집하여 전달하는 역할을 하는 임베디드 서브시스템 개발을 위한 체계적인 개발 절차를 제시하고자 하며, 이는 PSDM을 근간으로 하고 있다.
제안 방법
- ② Step 4-2：독립 테스트 실행 스텝에서는 S/W 파트는 에뮬레이터를 통해 독립 테스트를 실시한다. H/W 파트는 FCT 및 오실로스코프 등을 통해 테스트를 실시한다. 산출물로는 에뮬레이터 테스트 결과 보고서, 물리 테스트 결과 보고서가 있다.
- Step 2-1：임베디드 서브시스템 개발 관리 계획 스텝에서는 H/W와 S/W의 동시 개발 계획표를 작성하고 개발과 관련된 각각의 투입 인력에 대한 상세 계획표를 작성한다. 개략적 범위 기술서를 바탕으로 4M 범위를 분석하고 재사용성에 대해서도 검토를 실시한다. 검토가 완료되면 상세 개발 일정을 작성한다.
- 이번 장에서는 본 논문이 제안하는 POP 시스템 개발에 있어서의 체계적인 임베디드 서브시스템 개발방법론(ESDMP, Embedded Subsystem Development Methodology for POP)의 상세 구현 방안을 제시한다. 개발방법론의 구성 요소 중에서 관리 기법은 PSDM의 관리 기법을 따르고 있으며 이를 기반으로 임베디드 서브시스템의 개발 절차, 작업 방법, 산출물, 작업 도구를 제안한다. 제안 개발방법론은 운영 지원 단계를 제외했을 때, 기존 PSDM의 5단계 22스텝을 H/W 개발과의 통합을 포함한 7단계 25스텝으로 확장하였다.
- 본 논문에서는 일반적인 임베디드 시스템 개발방법론이 아닌 POP 시스템에 종속된 임베디드 서브시스템 개발에 적합한 개발방법론을 제시하였는데, 제안 방법론은 기존의 생산정보 시스템 개발방법론인 PSDM의 한계점을 보완하여 확장한 것이다. 제안한 방법론은 임베디드 서브시스템의 특성을 반영하여 타당성 조사 단계에서부터 각 활동을 PSDM과 연계시켜 산출물을 공유하게 하였고, 임베디드 서브시스템의 H/W와 S/W를 동시에 개발하게 하는 절차를 수립하였으며, 개발된 제품 및 모듈의 재사용 기법을 포함하고 있다.
- 은 요구사항 정의 단계에서 사용되는 ‘embedded subsystem 범위 기술서’로서 산출물 이름과 유형, 개발 단계 및 연계되는 PDSM 산출물 번호 등을 표기하도록 하였으며 POP 시스템의 4M 데이터 수집 방법을 자세하게 기술하도록 구조화하였다.
- (2008)의 연구에서는 자원지향 디자인이라는 임베디드 시스템 디자인을 위한 틀을 제시하였다. 이 연구에서 제시한 틀은 소프트웨어 행태 모델, 소프트웨어 지향 모델, 자원 모델이라는 세 개의 임베디드 시스템 구성 모델들을 포함한다. 자원의 행태는 기능성과 제약성이라는 특성을 가지며, 자원의 기능성은 S/W 기능과 관련된 H/W의 기능과 H/W와 S/W간의 상호작용을 의미한다.
- 이 장에서는 임베디드 서브시스템의 특징과 기존 관련 연구에서 분석한 방법론들의 특징을( 참조)을 정리하여 POP 시스템 개발에 있어서의 임베디드 서브시스템 개발방법론을 위한 새로운 요구사항을 상세 정의하고 이러한 조건들을 만족할 수 있는 방안을 제시한다.
- 대상 기업은 자동차 부품을 생산하는 기업으로 2007년 기준 매출액 200억 원, 종업원 70명 규모의 기업으로서 생산 물량의 확대로 인해 집중 관리공정의 통계적 공정관리, 실시간 생산현황과 공정별 CAPA 분석을 필요로 하였다. 이러한 요구 조건을 바탕으로 개발 프로젝트는 2007년 11월부터 2008년 10월까지 12개월에 걸쳐 진행되었으며 주요 적용 기능은 생산지시 관리, 생산 공정 관리, 통계적 공정 관리 및 실시간 현황 모니터링이다.
- 이번 장에서는 본 논문이 제안하는 POP 시스템 개발에 있어서의 체계적인 임베디드 서브시스템 개발방법론(ESDMP, Embedded Subsystem Development Methodology for POP)의 상세 구현 방안을 제시한다. 개발방법론의 구성 요소 중에서 관리 기법은 PSDM의 관리 기법을 따르고 있으며 이를 기반으로 임베디드 서브시스템의 개발 절차, 작업 방법, 산출물, 작업 도구를 제안한다.
- 제3.1절에서 설명한 요구사항을 만족하기 위해 본 논문에서 제시하는 개발방법론은 개발방법론의 일반적 구성 요소인 개발 절차, 기법, 산출물, 도구를 포함하고 있으며 현장에서 널리 사용되는 생산정보시스템 개발방법론인 PSDM을 기반으로 이를 확장하여 구현한다.
- 본 논문에서는 일반적인 임베디드 시스템 개발방법론이 아닌 POP 시스템에 종속된 임베디드 서브시스템 개발에 적합한 개발방법론을 제시하였는데, 제안 방법론은 기존의 생산정보 시스템 개발방법론인 PSDM의 한계점을 보완하여 확장한 것이다. 제안한 방법론은 임베디드 서브시스템의 특성을 반영하여 타당성 조사 단계에서부터 각 활동을 PSDM과 연계시켜 산출물을 공유하게 하였고, 임베디드 서브시스템의 H/W와 S/W를 동시에 개발하게 하는 절차를 수립하였으며, 개발된 제품 및 모듈의 재사용 기법을 포함하고 있다.
- 첫째, 요구사항 1은 와 같이 PSDM의 절차적 구성 요소(의 좌측)와 제시한 임베디드 서브시스템의 절차적 구성 요소(의 우측)를 통합 연계함으로써 구현하였다.
대상 데이터
- 1절에서 제시된 ESDMP 방법론을 활용하여 실제 POP 시스템 개발 프로젝트에 적용하였다. 대상 기업은 자동차 부품을 생산하는 기업으로 2007년 기준 매출액 200억 원, 종업원 70명 규모의 기업으로서 생산 물량의 확대로 인해 집중 관리공정의 통계적 공정관리, 실시간 생산현황과 공정별 CAPA 분석을 필요로 하였다. 이러한 요구 조건을 바탕으로 개발 프로젝트는 2007년 11월부터 2008년 10월까지 12개월에 걸쳐 진행되었으며 주요 적용 기능은 생산지시 관리, 생산 공정 관리, 통계적 공정 관리 및 실시간 현황 모니터링이다.
- ① Step 4-1：독립 테스트 계획 수립 스텝에서는 단위 테스트 케이스를 작성하고 타깃 실물 테스트 데이터를 작성한다. 산출물로는 타깃 단위 실물 테스트 케이스, 테스트 데이터가 있다.
이론/모형
- 또한 정보시스템 개발에 있어 필요한 요소인 개발방법론도 생산정보화 지원사업의 시행에 따라 중소기업에 적합한 개발방법론을 중소기업기술정보진흥원에서 2003년도에 개발하여 PSDM(Production System Development Methodology)이라는 이름으로 보급하였다. PSDM의 보급은 중소 IT 업체 측면에서 POP 시스템 개발에 있어서 고객과의 의사소통 문제, 형상관리 문제, 신뢰성 문제, 유지보수 측면의 추적성 문제를 보다 효과적으로 해결할 수 있는 계기를 마련해 주었다.
- 제4.1절에서 제시된 ESDMP 방법론을 활용하여 실제 POP 시스템 개발 프로젝트에 적용하였다. 대상 기업은 자동차 부품을 생산하는 기업으로 2007년 기준 매출액 200억 원, 종업원 70명 규모의 기업으로서 생산 물량의 확대로 인해 집중 관리공정의 통계적 공정관리, 실시간 생산현황과 공정별 CAPA 분석을 필요로 하였다.
성능/효과
- 둘째, 요구사항 2는 개발 첫 단계인 요구사항 정의 단계에서부터 H/W와 S/W의 분석 내용들이 동시에 표현되고 관련 분석이 이루어지며 그 결과로 산출물이 만들어지는 동시개발 절차를 제시함으로써 만족된다. H/W와 S/W의 동시개발에 따른 임베디드 서브시스템 개발 절차를 <그림 3>에 나타내는데, <그림 3>에서와 같이 요구사항 정의 단계에서는 임베디드 서브시스템의 범위 기술서와 4M별 입출력 명세서를 기초로 H/W 개발자는 물리적인 관점의 하드웨어 구현부 명세서를 정리하고 S/W 개발자는 논리적인 관점의 소프트웨어 구현부를 정리하여 명세서를 작성한다.
- 본 연구에서 제시한 개발방법론을 실제 프로젝트에 적용한 결과 PSDM만을 사용했을 때보다 시스템 개발 시간이 10% 정도 단축되었는데, 이는 주로 ESDMP 요구사항 정의 단계에서의 임베디드 서브시스템을 고려한 4M 분석, 분석 및 설계 단계에서의 H/W-S/W 동시 설계 및 매핑, 구현 단계에서의 재사용 모듈의 사용 및 통합 테스트 단계에서의 상위 시스템과 임베디드 서브시스템과의 통합 테스트 등을 체계적으로 수행함으로써 이루어졌다. 또한, ESDMP의 적용으로 재사용 가능한 모듈에 대해 보다 체계적인 라이브러리를 보유할 수 있게 되었으며, 이를 통해 향후 중복 개발 노력을 최소화하고 보유 기술의 가치를 지속적으로 증대시킬 수 있는 가능성이 제시되었다.
- 개발방법론의 구성 요소 중에서 관리 기법은 PSDM의 관리 기법을 따르고 있으며 이를 기반으로 임베디드 서브시스템의 개발 절차, 작업 방법, 산출물, 작업 도구를 제안한다. 제안 개발방법론은 운영 지원 단계를 제외했을 때, 기존 PSDM의 5단계 22스텝을 H/W 개발과의 통합을 포함한 7단계 25스텝으로 확장하였다. PSDM의 ‘업무 분석 및 설계 단계’와 ‘기술 설계’ 단계는 수행 업무의 유사성으로 인해 ESDMP에서는 ‘분석 및 설계’ 단계로 통합하였다.
- 초기 단계에서는 요구조건을 정형화하여 피드백하고, 실물 프로토타이핑 기법을 적용하였다. 제안한 개발방법론에서는 개발 중간에서부터 H/W와 S/W 개발자가 동시에 작업을 진행하면서 최종 결과물에 대한 품질을 보장할 수 있다고 언급하고 있다. 그러나 개발 초기 단계의 상위 시스템 통합 측면은 다루지 않고 있으며 프로토타이핑을 지원하는 도구를 가지고 진행하므로 도구에서 지원되지 않는 모형은 다룰 수가 없다.
후속연구
- 본 연구에서 제시한 개발방법론을 실제 프로젝트에 적용한 결과 PSDM만을 사용했을 때보다 시스템 개발 시간이 10% 정도 단축되었는데, 이는 주로 ESDMP 요구사항 정의 단계에서의 임베디드 서브시스템을 고려한 4M 분석, 분석 및 설계 단계에서의 H/W-S/W 동시 설계 및 매핑, 구현 단계에서의 재사용 모듈의 사용 및 통합 테스트 단계에서의 상위 시스템과 임베디드 서브시스템과의 통합 테스트 등을 체계적으로 수행함으로써 이루어졌다. 또한, ESDMP의 적용으로 재사용 가능한 모듈에 대해 보다 체계적인 라이브러리를 보유할 수 있게 되었으며, 이를 통해 향후 중복 개발 노력을 최소화하고 보유 기술의 가치를 지속적으로 증대시킬 수 있는 가능성이 제시되었다.
- 또한, 제안 방법론은 중소 IT 기업에 무료로 배포되어 널리 사용되고 있는 S/W 개발방법론인 PSDM을 근간으로 하여 개발되었고 POP 시스템 개발에 있어서 기존 방법론의 애로사항을 개선하였기 때문에 제조현장 관리 시스템을 개발하는 중소 IT 기업들이 본 연구에서 제시한 개발방법론을 POP 시스템 구축에 사용하면 많은 도움이 될 것으로 사료된다.
- 추후 연구로서, 본 논문에서 제시한 제안 방법론을 여러 개의 POP 시스템 프로젝트에 적용하여 개발 절차, 지원 도구 등을 보다 상세화하고 세부 산출물을 표준화하는 연구가 추가적으로 진행될 필요가 있다.
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