Large and complex projects such as space space launch vehicle development usually involove long duration and large budget. Therefore, it is essential to apply systematic and effective project management and system engineering techniques from the planning stage of the projects in order to minimize schedule delays and cost overruns. As a way to make this happen, the US Department of Defense (US DoD) and the National Aeronautics and Space Administration (NASA) have mandated to apply the Earned Value Management (EVM) for their project management.
The EVM measures current project progress and predicts future trend based on schedule and cost as a relatively simple formula and easy-to-understand indices. The EVM can effectively control the schedule, cost, scope, and resources, and has demonstrated high degree of reliability in present status and future prediction in the macro and long-term perspectives throughout the project. This thesis proposes a method to complement the traditional EVM by providing the micro and short-term perspective of the project management, which is referred to as the Hybrid EVM (H-EVM).
First, the reviews on existing project management methodologies (e.g., EVM, the Earned Schedule Method (ESM), Agile procedure) and the Technology Readiness Level (TRL) are provided.
Based on those, we introduce the H-EVM, a new method that combines the EVM with the TRL. The H-EVM method divides the entire project by each TRL segment and helps to identify potential issues in advance by increasing the risk sensitivity. In addition, the newly devised H-EVM indices present the technical progress more intuitively and provide more detailed information than traditional indices.
In order to demonstrate the validity of the proposed method, the cost performance index (CPI) and the schedule performance index (SPI) for a fictitious engineering project using the traditional EVM and the proposed H-EVM were obtained. In addition, new visualization methods that plot the status of a project in a plane, whose axes represent the traditional and the new performance indices, are proposed (the CPI map and the SPI map). The CPI/SPI maps can effectively visualize the progress of a project in both of the long-term and short-term viewpoints.
Finally, a case study on the application of the proposed methodology for managing a research and development project of an engine system was conducted. In the case study for the engine system project, which is used for the Korea Space Launch Vehicle II (KSLV II) program, the H-EVM indices successfully reflected the viewpoint that the traditional EVM indices could not capture and demonstrated the potential of early identification of risks existing on the schedule and/or the cost of a large and complex project.
우주발사체 개발과 같은 거대복합 시스템의 연구개발 사업은 일반적으로 오랜 기간과 거대 예산이 소요되는 프로젝트다. 따라서 사업 초기인 계획단계에서부터 일정지연, 비용초과 등을 최소화하기 위하여 체계적이고 효과적인 프로젝트 관리 방법과 시스템 엔지니어링 기법의 적용이 필수적이다. 이를 현실화하는 방법으로써 미국 국방부 (US DoD)와 미국항공우주국(NASA)와 같은 기관에서는 일정금액 이상의 예산이 소요되는 프로젝트에 대하여 사업 초기부터 성과관리(Earned Value Management, EVM) 적용을 의무화하고 있다.
성과관리 기법은 일정과 비용을 기반으로 현재의 프로젝트 진척도를 측정하고 미래의 결과를 예측하는 방법으로서 비교적 간단한 수식과 이해하기 쉬운 지수로써 신뢰성 높은 결과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 프로젝트 범위, 일정, 비용, 자원 등 까지도 직간접으로 통합하여 관리할 수 있다는 장점이 있다. 또한 프로젝트의 전체 기간 동안 거시적이면서 장기적인 관점(Macro and long-term perspective) 에서 현시점의 진척도 및 미래 예측에 대해서는 높은 신뢰성을 보여주고 있다. 본 논문에서는 미시적이면서 단기적인 관점 (Micro and short-term perspective)을 제공하여 기존의 성과관리 기법을 보완할 수 있는 방법인 하이브리드 성과관리 (Hybrid-Earned Value Management, H-EVM)을 제안하고자 한다.
본 논문에서는 우선 전통적인 성과관리 기법과 성과관리 기법의 일정관리부분을 보완하는 방법인 성과일정방법 (Earned Schedule Method, ESM), 시스템 엔지니어링의 기술평가방법으로 프로젝트 핵심요소기술들에 대한 정량적 평가인 기술성숙도 (Technology Readiness Level, TRL), 새로운 프로젝트 개발 절차인 애자일(Agile)에 대하여 설명한다.
이를 바탕으로 성과관리 기법을 기술성숙도와 융합한 새로운 방법인 H-EVM을 제시한다. H-EVM 방법은 기존의 방법이 프로젝트 전체, 혹은 프로젝트 단계별로 적용하던 성과관리 기법을 기술성숙도 수준별로 나누어 적용함으로써 일정/비용과 같은 사업적 관점에서의 위험관리 민감도를 증감시켜 문제가 발생할 확률이 있는 항목들을 사전에 식별할 수 있도록 했을 뿐만 아니라, 현시점에서의 기술적인 진척도까지 정량적이고 직관적으로 쉽게 파악할 수 있도록 하였다.
이를 증명하고 유효성을 입증하기 위하여 가상의 프로젝트를 만들어 전통적인 성과관리 기법과 H-EVM으로 얻은 비용성능지수(CPI)와 일정성능지수(SPI(t)) 결과들을 각각 비교하여 새로운 방법의 특징과 기존 방법과의 차이점을 설명하였다. 또한 두 방법의 CPI지수들을 양축으로하는 CPI Map, SPI(t) 지수들을 양 축으로 하는 SPI Map을 각각의 그래프로 나타내어 장기적인 관점과 단기적인 관점을 동시에 보여줌으로서 해당 지수들의 과거 이력과 향후 방향성을 2D 그래프로 보여주는 새로운 방법도 제시함으로써 기존의 EVM 방법의 단점까지 보안할 수 있음을 제시하였다.
마지막으로 한국형발사체개발사업 (KSLV-II) 프로젝트 1단계를 대상으로 케이스 스터디를 수행하였다. 본 케이스 스터디를 통하여 H-EVM이 우주발사체 프로젝트와 같은 거대복합 프로젝트에서도 기존 방법과 다른 관점의 결과를 보여줌으로써 일정지연 및 비용증가와 같은 사업적 위험을 조기에 식별할 수 있는 확률을 높일 수 있는 방법이며, 일반적인 성과관리 기법과 함께 사용할 경우 상호보완적인 결과로 활용될 수 있음을 확인하였다.
