BOM 계획을 통한 PCB 설계 관리: 중요한 건 무엇일까요?

어렸을 때 저는 LEGO에 푹 빠져 있었습니다. 그래서 기회가 있을 때마다 주말 동안 집안일을 해서 모든 용돈을 주머니에 가득 넣고 장난감 가게로 달려가 최대한 많은 세트를 쓸어 오곤 했죠.

지금에 와서 생각해 보면 제가 8살이라는 나이에 그 복잡한 구조를 실제로 조립할 수 있었다는 사실이 참 놀랍습니다. 심지어 조립이 그렇게 어려워 보이지도 않았습니다.

중요한 블록 하나가 없어지거나 강아지가 부품 한두 개를 잡아채는 성가신 상황에도 저는 LEGO 세트의 조달과 조립 프로세스를 크게 버거워한 적이 없습니다. 당연히 상자에 그려진 그림만 보고 세트를 조립하지도 않았죠. 각 세트에는 각 작품의 조달, 구성 및 조립에 대한 단계별 지침이 포함되어 있었습니다.

한참 전에 LEGO 세트의 황금기를 졸업한 저는 지금 다시 비슷한 상황에 처해 있습니다. 처한 상황이 PCB 설계의 세계라는 점만 다르죠. 장난감 가게는 제조 공장으로, LEGO 블록은 부품으로, 사용 설명서는 BOM으로 바뀌었습니다. 이러한 몇몇 조립 기술이 얼마나 직접적으로 이전되었는지를 생각하면 정말 놀랍습니다. 이제 생산에서 제조로 넘어가는 것에 관해 우리가 알고 있는 것을 검토해 볼까요?

오늘날의 LEGO와 비슷한 PCB 설계 BOM 계획

단순히 더하는 것과 파워레인저 말고는 딱히 더 아는 게 없던 제가 어떻게 그렇게 복잡한 세트를 조립할 수 있었을까요? 바로 사용 설명서 덕분입니다. 오늘날의 PCB 제작업체와도 같은 방식으로, 설계를 위한 BOM을 만듭니다. PCB 제작업체는 무엇이 필요한지, 무엇이 필요하지 않은지, 그리고 목표 대상 그룹에 적절한 정보를 어떻게 전달해야 하는지 잘 알고 있습니다.

어렸을 때 저는 제 작품을 더 잘 만들기 위해 소문을 참고하거나 부모님께 물어보는 등 열심히 조언을 구해야 했습니다. 성인이 된 지금은 주로 과거의 지식 및 경험과 직접 개발한 신뢰할 수 있는 네트워크에 의존합니다. 다행히 온라인 리소스도 있죠. 아래에는 여러분이 BOM 계획을 시작할 때 스스로 점검할 수 있도록 마련한 체크리스트가 나와 있습니다.

사용자 염두에 두기

전달해야 하는 정보를 갖춘 무언가를 만들려면 우선 여러분의 사용 대상자를 파악해야 합니다. 8살밖에 되지 않았던 저는 아는 것이 거의 없었습니다. 제가 읽은 사용 설명서는 항상 그 부족함을 채워 주었죠.

이러한 설명서에는 적당한 수준의 정보를 포함해야 할 것입니다. 정보가 너무 많으면 아이들이 따라 하기 힘들어할 테고, 너무 적으면 아이들이 헷갈려 하다가 구석에서 울게 될 테니까요.

PCB BOM 계획을 만들 때도 그래야 합니다. 여러분의 명세서를 읽는 사람은 누구일까요? 회로도를 설계하거나 검증하기 위해 시스템 수준의 부품만 필요로 할 설계 엔지니어일까요? PCB를 Assy하는 데 필요한 모든 부품(기판 재료 및 파스너까지)을 알아야 할 제조업체일까요? 아니면 혹시 설계 체인에서 필요한 어린아이일 수도 있을까요?

필요한 BOM 변형을 기반으로 목표 대상 그룹을 분류하세요.

다행히 아이들은 PCB 설계에 참여하는 것에는 전혀 관심이 없을 겁니다. 결국 우리의 대상 그룹에는 잘 교육받은 PCB 전문가만이 남는다고 가정할 수 있겠죠. 그리고 이 가정에 따르면 우리는 정보를 조금만 포함하기보다 차라리 많이 포함하는 편이 낫습니다.

하지만 모든 정보를 다 넣으면 관련 없는 정보를 거르는 데 많은 시간을 쓰게 되므로 체인에 있는 모든 수준의 속도가 늦춰질 수 있습니다. 적당한 균형을 찾으면 정보를 받는 각 수준이 매우 원활하고 쉽게 처리를 수행할 수 있습니다.

평면적 스타일과 계층적 스타일 중에서 선택하기

설계가 복잡할수록 계층적 스타일을 고려해야 할 가능성은 커집니다. 커다란 LEGO 세트를 조립할 때 저는 먼저 나열되어 있는 하위 어셈블리를 완성한 후 이를 합쳐 하나의 상위 어셈블리를 완성해야 했습니다.

이와 비슷하게 복잡한 PCB 설계에서는 누가 명세서를 보는지에 따라 상위-하위 유형을 활용해야 할지를 판단할 수 있습니다.

설계 엔지니어는 보통 시스템 수준에서 전체적으로 설계를 쉽게 조작할 수 있도록 각 부품에 동일한 수준의 우선순위가 부여되는 평면적(비계층적) 스타일을 사용하는 것이 좋습니다. 반면 제조 엔지니어는 이러한 다중 수준의 상위-하위 BOM을 사용하는 것이 더 좋을 수 있습니다. 하위 어셈블리는 전반적인 구축 프로세스에서 다른 수준의 우선순위, 즉 다른 제조 스타일을 필요로 할 수 있기 때문입니다.

어떤 경우든 위에서 언급한 것처럼 BOM의 하나의 변형만 사용하는 것보다 구축 프로세스의 각 단계에 맞는 몇 가지 변형을 사용하는 것이 훨씬 좋습니다. 각 변형은 제공된 동일한 정보를 목표된 수신자를 위해 단순히 다른 형식으로 반영합니다.

언제 계층적 BOM을 사용해야 하는지, 그리고 언제 평면적 설계를 사용해야 하는지를 알면 엔지니어의 시간과 비용을 절약할 수 있습니다.

BOM 관리 고려 사항

정보 포함 외에 추가로 언급할 만한 내용은 바로 BOM 계획에서 사용할 관리 스타일입니다. 모두 동일한 정보를 반영하는 여러 변형을 관리할 가능성이 크므로 여러분은 일부분만 변경하는 경우에도 번거로운 상황을 직면하게 될 것입니다.

그러면 얼마나 많은 변형을 적절한 형식으로 변경해야 할까요? 그리고 부품 정보에 약간의 실수라도 저지르면 어떻게 될까요? 또 어떤 검증 방법을 포함해야 하며, 각 변경을 수행하는 데는 시간(즉, 비용)이 얼마나 걸릴까요? 해당 방법과 관련된 위험은 무엇일까요? 질문이 굉장히 빨리 쌓이지 않나요?

펜과 종이로 구식 관리 시스템을 사용하는 회사는 명백히 많으며, 심지어 그중 몇몇은 해당 시스템을 통해 번창하고 있습니다. 하지만 세계적으로 기술이 발전한 덕분에 이제 BOM 관리 소프트웨어를 사용하면 BOM 계획, 관리 및 검증을 쉽게 수행할 수 있습니다. 몇 번만 키를 누르면 더 이상 정보가 누락되는 오류 없이 각 부품 변경 사항이 전체 BOM 에코시스템에 반영되어 각 목표 수신자에게 전달됩니다.

LEGO 조립의 황금기 예시를 통해 우리는 생산 에코시스템 전반에 정보를 전달하고, 목표 대상 그룹을 파악하고, 각 대상 그룹에 맞춰 여러 변형을 만들고, 적절한 관리 및 검증 방법을 활용하면 필요한 것과 필요하지 않은 것을 정확히 알려 주는 BOM 계획을 잘 만들 수 있다는 것을 확신할 수 있습니다.

Altium의 ActiveBOM과 같은 훌륭한 소프트웨어 기능을 활용하면 막판의 설계 변경도 몇 번의 클릭만으로 쉽게 관리 및 검증할 수 있으므로 밤에 한결 마음 편히 잘 수 있습니다.

Altium의 ActiveBOM 계획이 현재 겪고 있는 관리 문제에 대한 적절한 솔루션이라고 생각되거나 BOM 계획 정보 포함에 관해 더 논의하고 싶다면 지금 바로 Altium 전문가와 상담하세요.