지속가능하고 성능이 뛰어난 제품을 혁신하는 것은 유니레버의 깨끗한 미래를 향한 홈케어 사업의 기반입니다. 연구실에서 개발된 신기술을 공장으로 확대 적용하는 것은 상당한 도전 과제를 안겨주지만, 동시에 매우 흥미로운 일이기도 합니다. 그렇다면 유니레버는 소비자와 지구 모두를 위해 어떤 방식으로 혁신을 추진해야 할까요?
공정 개발에 있어, 모든 공정 엔지니어에게 실험설계(DOE)와 모델링이 핵심 역량으로 자리 잡을 때 가장 큰 가치가 창출된다고 믿습니다. 이를 위해 디지털 역량 강화, DOE를 통한 영향력 있는 혁신, 그리고 고부가가치 프로젝트에 대한 모델링에 70:20:10의 접근 방식을 적용하여 전 세계적으로 활발한 실무 공동체를 구축해 왔습니다. "디지털 마인드셋"을 수용함으로써 엔지니어들은 체계적인 데이터 수집과 통계 모델링을 통해 차세대 기술에 대한 심도 있는 전문 지식을 개발하고, 개개인으로서 영향력과 가치를 창출할 수 있게 되었습니다. 이러한 접근 방식을 통해 지속 가능한 바이오 계면활성제와 저탄소 제형 을 공장에 직접 도입하여 공급망 전반에 걸쳐 비용과 복잡성을 줄일 수 있었습니다. 모델링을 통해 최적화된 새롭고 효율적인 공정 경로는 홈케어 포트폴리오 전반에 걸쳐 수천만 유로의 비용 절감과 제품 성능 향상을 가져왔습니다.
제품 개발부터 공장 생산까지, 당사의 공정 개발 접근 방식은 디지털 혁신을 통해 깨끗한 미래 혁명을 실현하는 데 기여하고 있습니다.
안녕하세요, 저는 유니레버 홈케어 사업부에서 공정 개발 엔지니어로 근무하는 이완입니다. 오늘은 저희가 어떻게 혁신과 지속가능성을 위한 디지털 우선 접근 방식을 실천하는 활발한 글로벌 커뮤니티를 구축했는지에 대해 이야기해 보겠습니다. 유니레버는 세계 최대 소비재 기업 중 하나로, 퍼실, 오모, 컴포트와 같은 사회적 가치를 중시하는 홈케어 브랜드는 물론 벤앤제리스, 도브처럼 누구나 아는 브랜드까지 다양한 포트폴리오를 보유하고 있습니다. 저희는 미래 성장 시장에서 독보적인 입지를 구축하고 있으며, 지속가능성을 최우선 과제로 삼고 있습니다.
지속 가능한 사업에 집중함으로써, 우리는 190개국 이상에서 매일 34억 명의 사람들이 사용하는 제품을 통해 지구에 실질적인 영향을 미치고 있습니다. 이러한 지속 가능한 사업의 영향력 덕분에 2022년에는 600억 유로 이상의 매출을 달성했습니다.
저희 회사의 목적과 비전은 바로 '깨끗한 미래' 전략에 고스란히 담겨 있습니다. 이 전략은 탁월한 제품 성능, 모든 가격대에서 뛰어난 가치를 제공하는 제품, 그리고 지속 가능한 제품을 모든 브랜드에서 선보이는 것을 목표로 합니다. 소비자를 최우선으로 생각하며, 모든 제품에 이 세 가지 요소를 모두 담아내는 것이 바로 이 전략을 혁신적으로 만드는 핵심입니다. 이 전략이 가져온 실질적인 영향력과 사업적 성과를 입증하는 사례는 50가지가 넘습니다.
홈케어 분야에서, 우리의 깨끗한 미래 전략을 공장 규모로 구현하는 것은 바로 공정 개발입니다. 제형 과학자와 마케팅 담당자의 야심찬 아이디어를 실험실 개념에서 전 세계 공장 규모 생산에 최적화된 형태로 확장하는 것이죠. 일반적으로 이 과정은 네 가지 핵심 단계로 진행됩니다. 첫 번째 단계는 제형과 공정이 어떻게 상호작용하는지 이해하는 것입니다. 온도가 제품을 더 걸쭉하게 만들어 펌핑하기 어렵게 만드는 영향, 제품의 투명도(맑은지 탁한지)에 미치는 영향 등, 이러한 상호작용을 사전에 정확히 파악하여 후속 단계에 반영해야 합니다. 다음 단계는 공정 경로 설계입니다.
우리는 파일럿 규모(소규모)와 대규모(전 세계 공장) 모두에서 이 과정을 어떻게 진행할지 이해하고 구체화하는 것부터 시작합니다. 이 두 단계를 거쳐 규모 확장 규칙을 수립할 수 있습니다. 이것이 바로 파일럿 플랜트 규모 확장 작업입니다. 50kg, 100kg, 200kg, 그 이상의 소량 생산을 하든, 이 단계에서 공장 규모(수 톤 단위 생산)에 적용할 규칙을 개발하기 시작합니다. 이러한 과정을 통해 전 세계 공장에서 실제 제품을 테스트하는 대규모 공장 시험 생산이 이루어집니다.
각 단계를 거치면서 우리는 많은 데이터와 통찰력을 얻어 다음 단계로 나아갈 수 있습니다. 우리는 가능한 한 탐구적인 접근 방식을 통해 혁신 프로세스를 가속화하고, 개념적으로 새롭고 소비자가 원하는 제품을 개발하고자 합니다. 우리의 목표는 이러한 데이터와 탐구적인 접근 방식을 연결하여 전체 프로세스에 걸쳐 디지털 기반의 혁신 파이프라인을 구축하는 것입니다.
이것이 우리가 시도한 것입니다. 우리는 가설 기반 실험 설계 방식을 시범적으로 적용해 보고 싶었고, 인기 있는 생활용품 브랜드 제품 출시를 위해 새로운 제품 개발이 필요했습니다. 이 제품을 전 세계 11개 이상의 공장에 공급해야 했으며, 각 공장에는 25대 이상의 다양한 종류, 크기, 규모의 믹서가 있었습니다. 이는 엄청난 도전 과제였고, 사실상 글로벌 출시였습니다. 어떻게 하면 소비자에게 최고의 가치를 제공하고 지속 가능한 제품을 생산하면서, 탁월한 제품 성능을 극대화할 수 있을까요?
이 단계에서 우리가 하는 모든 최적화는 전 세계 34억 명의 소비자와 지구 전체에 이롭기 때문입니다. 우리는 먼저 가설을 세웠는데, 이는 제품 품질 매개변수 또는 공정 매개변수 중 어떤 것이 제품에 영향을 미칠 수 있는지에 대한 것이었습니다. 소규모 파일럿 생산에서 실험 설계 방식을 시도했습니다. 공장 규모로 확장하기 전에 소규모로 진행함으로써 비용과 원자재를 최소화하고 공정 속도를 높일 수 있습니다. 이러한 데이터를 바탕으로 몇 가지 품질 매개변수를 모델링할 수 있었습니다. 실제 사례는 여기에 나와 있습니다.
이를 통해 공정 자체뿐만 아니라 일부 배합 매개변수에서도 실제 중요 관리점을 식별할 수 있었습니다. 여기에서 볼 수 있는 것은 제품 예측 결과입니다. 점도는 온도에 따라 달라집니다. 또 다른 품질 매개변수인 매개변수 2는 재료 A와 B에 따라 달라집니다.
매개변수 2와 재료 A는 점도에 큰 영향을 미치지 않지만, 정말 흥미로운 부분은 온도와 재료 B에 있습니다. 온도를 더 낮추더라도 규격 범위 내의 녹색 영역에 머무릅니다. 재료 B를 줄여도 마찬가지입니다. 온도 감소를 통한 에너지 절감 효과와 재료 B 감소를 통한 비용 절감 효과가 모두 존재하며, 이는 결국 온실가스 감축으로 이어집니다.
이러한 접근 방식을 통해 우리가 달성한 사업적 이점은 바로 이것입니다. 수천만 유로에 달하는 자재 절감과 지속가능성을 위한 전 세계적인 에너지 절감, 이 모든 것이 깨끗한 미래를 위한 것입니다. 이 모든 것은 한 명의 엔지니어 또는 소규모 팀의 노력으로 가능했습니다. 우리가 이 정도의 성과를 낼 수 있다면, 왜 모든 엔지니어에게 이러한 핵심 역량을 부여하지 않겠습니까? 이것이 바로 우리가 목표로 삼은 바입니다.
저희는 전 세계 재택 간호 프로세스 개발 엔지니어 모두에게 실험 설계 및 모델링을 핵심 역량으로 만들고자 했습니다. 이 엔지니어들은 모국어가 다르고, 거주 국가와 시간대도 다르며, 경력 단계 또한 제각각입니다. 따라서 모든 엔지니어가 하나의 프로그램을 통해 혜택을 받을 수 있도록 하는 것이 목표였습니다. 각 팀은 서로 다른 제품을 개발하기 때문에 전문성을 키우고, Jump의 특정 기능을 활용하고 싶어 할 수도 있습니다. 저희는 엔지니어들이 함께 모여 학습 내용을 공유하고 역량을 강화할 수 있는 글로벌 커뮤니티를 구축했습니다.
저희는 이를 위해 70:20:10 접근법을 채택했습니다. 시간의 10%는 체계적인 교육에 할애했는데, 이는 JMP 전문가, 즉 팀 내에서 JMP 사용 능력이 뛰어난 엔지니어들이 다른 엔지니어링 팀의 역량 강화를 위해 주도적으로 진행했습니다. 20%는 공유 학습에 사용했습니다. 참여 엔지니어와 멘토들이 정기적인 실무 공동체 세션을 통해 학습 내용, 어려움, 도전 과제 등을 공유하고 JMP를 활용하여 어떻게 발전해 왔는지 논의함으로써 모두의 역량을 향상시키는 방식입니다. 70%는 이 프로그램에서 가장 중요한 부분으로, 핵심 기술을 활용하여 가치 있는 프로젝트에서 실질적인 성과를 내는 데 할애했습니다.
이 프로젝트들은 우리가 출시하고자 하는 중요한 사업적 투자입니다. 실험설계(DOE)를 활용하면 일정을 단축하고 제품을 최적화하며, 이전에는 결코 도달할 수 없었던 수준으로 제품의 동작 방식을 이해할 수 있습니다. 만약 실험설계와 모델링이 선택 사항이라면 아무것도 이루어지지 않을 것입니다. 우리는 업무 방식을 바꾸려고 노력하고 있으므로, 이러한 접근 방식을 고부가가치 프로젝트에 필수적으로 통합해야 합니다.
우리는 먼저 체계적이고 정확한 데이터 수집을 확립하여 향후 모든 모델링 작업의 기반을 다지는 데 주력했습니다. 실험계획법(DOE)을 우선시하는 접근 방식을 탐색 과정에도 적용하고자 했습니다. 이를 위해 JMP에서 반응 표면을 활용한 맞춤형 설계를 사용했습니다. 이 설계는 제형과 공정을 정확하게 표현할 만큼 충분히 복잡하면서도, 전 세계에 있는 우리 엔지니어들이 이해하기에 지나치게 복잡하거나 시간이 많이 소요되지 않도록 했습니다.
이를 바탕으로, 우리는 엔지니어들이 제형과 공정에 대한 통찰력을 개발할 수 있도록 데이터 분석 및 모델링 기술을 향상시키고자 했습니다. 다시 말하지만, 이는 간단하고 명료합니다. 표준 최소 제곱법을 사용한 선형 회귀 분석입니다. 우리는 모델에 다중공선성이 없는지 확인하고 싶었습니다. 유효 온도가 발견되면, 그것이 온도인지 아니면 다른 요인의 영향인지 100% 확신해야 합니다. 이 여정의 진정한 목표는 가치를 창출하는 기술적 통찰력을 제공할 수 있는 전문가 엔지니어를 양성하는 것입니다.
맞춤형 설계와 기본적인 회귀 분석을 넘어 시뮬레이션과 같은 다른 기능으로 나아가 보겠습니다. 예를 들어, 선호도 함수를 사용하여 제품 사양을 시뮬레이션하고 배치 주기 시간이나 비용을 최적화하는 등, 보다 복잡한 모델링 방식으로 나아갈 수 있습니다. 점도에 대한 수치 모델링에서 벗어나 거품과 같은 다른 요소를 고려하기 시작하는 것입니다.
이것이 바로 우리가 이뤄낸 성과입니다. 우수한 제품을 개발하고, 뛰어난 가성비를 제공하며, 소비자에게 비용 절감 효과를 안겨주고, 지속 가능한 제품을 시장에 출시하는 이 세 가지 목표를 동시에 달성한 사례 연구 몇 가지를 소개해 드리겠습니다. 첫 번째 사례는 우리가 개발한 제품 중 가장 복잡한 제품 중 하나입니다.
모든 것은 실험설계법(DOE)을 통한 특성 분석에서 시작되었습니다. 제형 공간 모델링을 통해 제형에 대한 심층적인 이해를 구축할 수 있었고, 이를 바탕으로 제형을 최적화할 수 있었습니다. 이는 매우 중요한데, 친환경적인 미래를 추구하는 우리의 비전은 액체뿐 아니라 분말, 젤, 캡슐, 크림, 고체형 제품까지 모든 제형을 혁신하는 것이기 때문입니다. 우리는 가능한 한 가장 지속 가능한 제형을 개발하고, 뛰어난 성능과 가치를 제공하는 방법을 찾아야 합니다. 바로 이러한 이유로 특성 분석이 매우 중요합니다.
이 제품은 매우 복잡했기 때문에 공장 생산에 적용 가능해야 했습니다. 우리는 공장 팀과 협력하여 공장 데이터를 모델에 통합했고, 이를 통해 공장에서 제품이 어떻게 작용하는지 시뮬레이션할 수 있었습니다. 이는 제형 개발팀, 공정 개발팀뿐만 아니라 공장 팀과 마케팅팀 모두에게 확신을 심어주었습니다. 모델링 결과, 수백만 유로에 달하는 자본 투자를 절감할 수 있었습니다.
현재 상황은 제형 개발 단계에서, 즉 대량 생산 전, 실제 생산 현장, 공장 가동 전에 제형 관련 위험을 줄일 수 있다는 것입니다. 왜냐하면 우리는 처음부터 최적의 시기에 고성능, 최고의 가치를 지닌 제품을 대량 생산하여 생산에 대한 확신을 구축할 수 있기 때문입니다. 이 제품은 100% 지속 가능한 제품입니다. 실험 설계(DOE)와 모델링을 통해 우리는 우수한 품질, 뛰어난 가치, 그리고 지속 가능한 제품을 생산할 수 있습니다.
두 번째 예시도 매우 유사합니다. 아마 여러분도 자주 사용하시는 제품일 겁니다. 아주 잘 알려진 제품이죠. 이 경우에도 제품 구성뿐 아니라 제조 공정까지 함께 분석하는 것부터 시작했습니다. 이러한 상호작용을 조사하면서 제품 구성과 제조 공정 모두에 대해 이전에는 알지 못했던 새로운 이해를 얻게 되었습니다.
이러한 이해와 모델을 바탕으로 공장 규모에서 각 배치 생산에 소요되는 시간을 26% 단축할 수 있었습니다. 즉, 배치 주기 시간을 26% 줄인 것입니다. 이는 단순히 시간 절약에 그치는 것이 아니라, 절약된 시간을 활용하여 이 제품을 비롯한 다른 모든 브랜드 제품을 생산하고 소비자에게 제공할 수 있게 되었다는 의미입니다. 우리는 공장 생산 능력을 극대화하고 이 모델을 더욱 발전시키고 있습니다. 배치 주기 시간 단축 외에도 비용 및 기타 품질 매개변수를 통합하여 여러 매개변수를 동시에 모델링하고 프로파일링할 수 있게 되었습니다.
이를 통해 높은 성능을 유지하면서 비용을 절감하고, 절감된 비용을 소비자에게 혜택으로 돌려줄 수 있을 뿐만 아니라, 일반적으로 생분해되지 않는 폴리머 사용량을 21% 줄여 제품의 지속가능성을 향상시킬 수 있었습니다. 다시 말해, 우리는 성능을 유지하면서 소비자에게 뛰어난 가치를 제공하고, 소비자뿐 아니라 지구를 위해서도 지속가능한 제품을 제공할 수 있게 되었습니다.
저희 여정에서 얻은 몇 가지 핵심적인 교훈을 공유하고자 합니다. 실질적인 비즈니스 성과를 창출할 수 있었던 것은 바로 고부가가치 프로젝트에 집중한 덕분입니다. 이를 통해 이해관계자들이 디지털 우선 혁신 접근 방식에 동참하도록 유도할 수 있었고, 제품 개발뿐 아니라 공정 개발, 공급망 및 기타 팀으로까지 확장할 수 있었습니다. 이제 공정 개발을 넘어 다른 분야로까지 확대해 나가고 있습니다.
두 번째는 잦은 프레젠테이션입니다. 공유된 학습 내용은 우리 여정의 20%를 차지하며, 팀 개발을 유지하는 데 도움이 되었습니다. 또한 비즈니스 가치 창출 속도를 유지하는 데에도 기여했습니다. 이러한 프레젠테이션을 작성하고 발표하면서, 다른 팀과 이해관계자들에게도 내용을 전달하는 것이 훨씬 쉬워졌습니다. 이는 이해관계자들의 공감대 형성에도 도움이 되었습니다.
세 번째 교훈은 일대일 멘토링이 초기에는 막대한 자원 투자였지만, 결과적으로 우리에게 가장 가치 있는 것이었다는 점입니다. 초기 단계의 이러한 투자는 엔지니어들의 역량을 빠르게 향상시키는 데 큰 도움이 되었고, JMP를 능숙하게 다루는 엔지니어들이 서로 협력하면서 제형 및 공정 관점에서, 그리고 전반적인 목표 달성에 있어 진정으로 중요한 것에 집중할 수 있었습니다. 이 모든 것은 여정에 대한 집중이며, 업무 방식을 성공적으로 바꾸려면 장기적인 노력이 필수적입니다. 단기간에 이루어지는 변화가 아닙니다. 긴 여정이며, 그에 따른 희생도 감수해야 합니다.
새로운 도구를 배우거나 다른 방식으로 일하기 시작할 때는 생산성이 다소 떨어지지만, 생산성이 다시 증가하기 시작할 때 진정한 결과가 나타납니다. 모델에서 도출할 수 있는 모든 기술적 통찰력은 새로운 탐구 영역으로 이어지고, 이는 다시 더 많은 통찰력을 제공하기 때문입니다. 바로 여기서 순환적 혁신 프로세스를 개발하는 출발점이 됩니다. 저희는 현재 프로세스 개발뿐만 아니라 홈케어 전반에 걸쳐 이러한 순환적 혁신 프로세스를 적용하고 있습니다.
저는 이완입니다. 방금 유니레버에서 디지털 우선 혁신 및 지속가능성 접근 방식을 위한 활발한 글로벌 커뮤니티를 어떻게 구축했는지에 대해 말씀드렸습니다. 대단히 감사합니다.
