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생산 현장의 불확실성을 통제하라 2011.04.07
저자 : 이관복 총괄 컨설턴트 (leekb@lgcns.com)
많은 기업들이 경영 성과 향상을 위한 노력을 견지하고 있으나, 목표 달성이 어려운 상황이 존재하며, 이는 “해결이 어려운 이슈”라 불리는 불확실성에 기인한다. 특히 제조업의 경우 주문 변경, 자재 수급 불균형 등 외부 원인을 제외하면, 원인불명의 품질 불량에 다른 수율 저하, 예기치 못한 설비 부동에 따른 생산량 저하 등, 생산 현장의 이슈가 불확실성의 상당 부분을 차지하고 있으며, 더욱이 발생된 이슈의 전후방 업무 영역과의 연계 부족은 불확실성에 대한 대응 어려움을 가중시키고 있다. 본 기고에서는 품질 관리와 설비 관리 중심으로 생산 현장의 불확실성에 대한 관리 및 전후방 연계 방안에 대한 엔트루의 경험을 공유하려 한다.

전후방 업무 영역과 생산 영역의 관계        
<그림 1. 전후방 업무 영역과 생산 영역의 관계>

생산 영역은 제조 실행의 관점에서 조직 내부의 요구와 고객의 요구에 대한 대응을 담당한다. 그러기에 생산의 불확실성은 생산 내부의 문제에 그치지 않고, 전후방 내부 업무 효율성 저하 및 고객 대응력 저하의 주요 원인이다. 예를 들어, 생산에 직접 연관되는SCM 관점에서 실행력을 담보한 계획 수립 및 이에 따른 ATP등 고객 대응을 위해서는 기준정보로 활용된 수율 및 생산량의 변동이 예측가능해야 하고, 조달 구매와 달리 흔히 직접적으로 연관되지 않다고 생각되는 전략 구매의 경우에도 공정 불량, 고객 클레임시 불량 원인이 되었던 자재 품질 성과가 업체 평가 정보로서 제공되어야 한다. 단위 업무 효율성 이외에도 공정 불량 재작업 및 재공/재고 관리 등이 원가 등, 전체 경영 성과 관리에도 영향을 미친다. 

생산 영역은 크게 공정 관리, 품질 관리, 설비 관리로 나눌 수 있으며, 본 기고에서는 MES1)를 통한 공정 가시성 확보를 전제로 품질 관리에 대해 논하려 한다.

1. 품질 관리       

품질 관리 개요         
<그림 2. 품질 관리 개요>

<그림 2>는 통합 품질 관리 관점으로 전사 품질 관리의 개요를 보여주며 품질 관리에 대한 하기의 공식을 도식화한 것이다.           
        
품질 관리의 구성     
<식 1. 품질 관리의 구성>

불확실성이라는 관점에서 예측 가능한 안정된 생산 기반은 전 과정에서의 부적합 관리, FMEA2) 관리 그리고 그에 따른 개선된 4M3) 기준의 생산 활동이 전제될 때에 가능한 일이다. 그러나 생산 영역의 품질 관리는 공정검사, 출하검사 중심으로 진행되는 경향이 있고, 전사 관점의 각 업무 영역별 조직 및 담당자의 분리에 따라 각각의 품질 관리 활동이 단절되어 선순환(Plan-Do-Check-Act Cycle) 바탕의 지속 개선을 어렵게 한다.
결국 제품 품질의 주관은 생산이나, 생산만으로는 품질에 대한 불확실성을 관리하기 어렵고, 개발 단계부터 시장에 나간 이후의 고객 의견까지 모아서 다시 개선 반영하는 전사 품질 업무 연계 관점의 통합 관리가 요구된다.
이를 위해 통합 품질 관점의 큰 틀에 대한 정의가 우선 필요하며, 넓은 업무 영역의 방대한 데이터 그리고 유기적 연계를 위한 관리/통제, 자동화/모니터링, 성과 분석 목적의 시스템 지원을 검토할 필요가 있다. 시스템 기반 관리를 통해 고차원 분석 및 예측 모델 수립을 통한 불량 발생 사전 억제까지가 최종의 모습으로 생각된다.

통합 품질 관리 시스템의 구성
<그림 3. 통합 품질 관리 시스템의 구성>

2. 설비 관리

제조 라인에서 예상치 못한 설비의 고장 및 그로 인한 생산 중단은 생각할 수 있는 가장 큰 불확실성의 요인 중 하나이다. 

설비 관리 개요    
<그림 4. 설비 관리 개요>

설비는 초기 설치 및 안정화 이후에 시간이 지나면 생산성과 성능이 지속 하락한다. 이때 발생될 수 있는 예상치 못한 고장은 매우 큰 손실로 이어지며 이는 생산성 관점에서 생산량의 저하 및 품질 저하로까지 이어지는 원인이 되며 비용 발생의 요인으로 작용한다. 따라서 예방 보전차원의 계획된 정비와 고장 발생시 대응을 위한 Spare Parts 관리는 생산의 매우 중요한 과제이다. 

설비 관리는 크게 고장 발생시 사후 대응하는 BM(Breakdown Maintenance), 고장 사전을 위한 유지/보전 관점의 PM(Preventive Maintenance)으로 구분되고, PM은 다시 시간 기준(TBM-Time Based Management), 사용량 기준(UBM-Usage Based Management) 상태 기준(CBM-Condition Based Management)으로 나눌 수 있으며 이는 개별 설비의 특성 및 전체 설비 관리의 수준에 따라 차별적으로 적용된다.         

설비 관리의 과제 
<그림 5. 설비 관리의 과제>

효율적인 설비 관리를 위해서는 <그림 5>와 같이 설비별 특성에 따른 비용과 위험 관리 관점의 최적 기준을 정하는 것이 가장 중요하며, 이는 BM 이력 관리 등 운영 성과에 대한 지속적인 모니터링과 조절을 통해 가능하다. 또한 이력 정보는 이후 TCO 관점의 설비 구매 의사결정 및 품질 관점의 설비 상태 자동 보정 등 이후 선제적 대응의 지식 정보로 활용될 수 있다.
공장 자동화 및 그에 따른 설비 복잡도의 증가에 따라 설비 관리는 매우 복잡하고 어려운 일로서, 복잡한 업무의 자동화 및 최적화 관점에서 시스템의 지원을 필요로 한다.

고품질의 안정적인 생산 및 이를 달성하기 위한 생산 영역에 대한 체계화와 개선이 경영 성과 달성을 위한 기본 전제로서 다시 생각될 필요가 있으며, MES 등 공정 관리 가시성 확보를 전제로 전후방 업무 영역과의 긴밀한 연계 및 계획-실행-개선의 선순환 업무 정착을 위한 근본적인 불확실성 통제가 필요하다고 생각되며 과정 중 통제/관리 목적의 정보 시스템의 지원을 검토할 필요가 있다

1) MES - Manufacturing Execution System : 실 공정의 관리를 위한 제조 실행 시스템

2) FMEA - Failure Mode and Effective Analysis : 품질 불량과 원인의 인과 관계에 대한 신뢰성 해석 방법

3) 4M - Men, Material, Machine, Method : 공정에 영향을 주는 4가지 요소 (작업자, 자재, 설비, 운전조건)을 통칭하여 이르는 말
첨부파일
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20110407_그림2.jpg (56kb)
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