Deloitte operational excellence services 유연 생산 체계를 구현하는 Smart Factory: 생산 전략의 효과적 운용 방안 62
수요의복잡화로인해시장의변화를사전에빠르게감지해생산전략에반영하는체제가요구되고있다. 시장의수요변화에민첩하게대응하는생산역량강화가필요하다. 생산을둘러싼환경의변화제품을만들면소비되던시대는이제기억조차희미한과거가되어버린지오래다. 시장에서요구하는제품을적기에정량생산해제공하지않는다면재고부담으로되돌아와회사의존립을어렵게할수도있다. 또한적기 정량생산으로시장의수요를맞추었다고하더라도, 품질이뒷받침되지않는다면생산에소요된모든노력의몇배에해당하는클레임을부담할수도있다. 시장의변화는대부분의생산업체로하여금다품종소량생산체계를갖추게만들었으며이에대한적절한대처를요구하고있다고볼수있다. 기존의굴뚝산업으로명시되던업체들의생산유형또한좀더들여다보면옵션등의형태로변종을생산하고있으며, 결국다품종을이루고있는경우라할수있다. 한편, 시장에서요구하는다품종소량제품의유형도시시각각변함에따라생산자입장에서는수요계획에따른생산이무의미해지기도한다. 기업운영환경에서이러한시장의변화에대응하기위해서는시장의변화를사전에감지해생산전략을맞추는것이필요하다. 그러나이를잘하는것은또한다른영역의경지라할수있으며이에대한해법을제시하는것도결국원론적인언어들의조합이라는느낌을갖게한다. 현실적으로생산자입장에서시장의변화는시점의차이가있으나사후시점에서감지되기마련이다. 감지된변화에기반해주력생산제품, 생산거점, 품질수준등의생산운영전략을결정하고, 이러한생산전략을생산거점별로이행되도록해시장에대한대응력을발휘하고자하나대부분기대와다른경험을하게된다. 시장에대한생산대응력을강화하기위해생산자입장에서는 위기 와 혁신 이란단어가주로대두되고, 초기에는이러한방식이의미있는긴장감을일선에부여해효과를보았으나작금의시점에서는혁신에대한피로감을호소하고있을정도로진부한주제가되어버린지오래다. 이렇듯변화가일상화된시점에서는대응방식또한바뀌어야하지않을까. January 2015 No.4 63
시장대응력강화를위한스마트팩토리스마트 (smart) 란단어는일상에서쉽게접하게됨에따라굳이어떤용도로사용되고있는지찾지않아도되는시대가되었다. 특히스마트폰 (smart phone) 의사용확대는스마트란용어를익숙하게만드는데일조했다고볼수있다. 단지시대적유행으로스마트라는단어를사용하는것이아니라면, 스마트란수식어는어디에사용할수있을까? 아니어떤조건을만족하는경우에사용하는것이타당할까라는질문이생긴다. 스마트라는수식어의사용을위한기능요건은 감지, 판단 ', 수행 이라는특징적요소로구성되어있다. 스마트란수식어를갖게되는경우는대상물이사람다워지는경우라고할수있으며이를위해서는 3가지특징적요소를갖게되는것이일반적이다. 첫째, 사람의피부와같이외부의변화를감지할수있는감지 (sensor) 기능이고, 둘째, 사람이갖고있는두뇌의역할로, 감지된변화를판단해어떤조치가이루어지도록판단 (control) 하는기능이다. 마지막은판단에따라결정된실행방식이조치되게하는기능으로근육의역할을수행 (actuator) 한다. 같은맥락으로스마트팩토리 (smart factory) 는이러한 3가지기능이적용되어, 각각의기능이일체화된사람처럼유기적으로연계되어동작하는공장을의미한다고볼수있다. 스마트팩토리의기능요건 3 가지 감지된생산현황정보에의거한의사결정 ( 작업지시 실행등 ) - 감지정보와의사결정간에매핑 (mapping) 정보가업무기준으로사전에정의되어있어야함 control 판단 actuator 수행 생산조건변화, 실적발생, 재고위치 1) 변경등생산과연관된이벤트가감지되어유의미한정보로관리되는기능 sensor 감지 판단결과가생산 현장에반영되어 수행되는기능 1) 재고위치 : 산공정중인재고의물리적인위치정보. 64
스마트팩토리에대한정의는이상적으로상기기능요건 3가지가시스템에의해자동으로수행되고, 생산목표수준이전략과연계되어유지되는공장이라할수있다. 실제적으로는다음과같이정의할수있으며, 이를구현하기위한생산기능요건은다음과같다. Smart Factory 제조공장의리소스 (resource) 를최적화해사람에의한변동요소를최소화하고, 데이터에기반한의사결정이실시간으로이행되는제조운영환경의공장 여기서리소스의최적화란공장을구성하는인적 물적자원요소의가용성을극대화해비가동요인이배제되어운영되는조건을의미함 스마트팩토리의구현을위한생산기능요건 10 가지 1. 물리적위치제약을벗어난생산현황정보의실시간파악 2. 현물과정보간적합성확보기반의물류트래킹 (tracking) 체계도입 3. 이상조업대응기준에따른알람 (alarm) 등조치체계운영 4. 마스터데이터 (master data) 를통한운영기준관리 ( 생산전략에따른가중치운영 ) 5. 생산관련실시간의사결정을위한집계정보제공 6. 생산담당자에따른즉, 인적요인에따른변화폭최소화 7. 공정의설비별부하차이에따른공정내물류루트 (route) 운영 8. 생산장애대응정보의지적자산화를통한자체복구기반구축 9. 생산환경의변화감지원의다각화 (machine-event, RFID-signal 등 ) 10. 생산전략요인에따른우선순위규칙 2) 운영 (What Next / Where Next Rule) 2) 우선순위규칙 (dispatching rule): 생산대상과작업단위공정을매핑 (mapping) 하는규칙으로, 생산대상관점에서는 Where Next Rule 을운용하고, 공정관점에서는 What Next Rule 을운용하게됨. January 2015 No.4 65
스마트팩토리는시장변화에민첩하게대응하는생산전략을구현한다. 스마트팩토리의시장대응력은현장 3) 의가장밑단이라할수있는실행현장에서시장의변동요인에따른생산전략의변화를 Rule( 의사결정판단기준 ) 기반으로생산체계에반영할때판단의요인으로작용하게됨에따라구현된다. 기존의생산전략에대한운영은지시를기반으로사람을매체로해전파되는특성을보였으며, 이로인해전략의구현에상당한시간이소요되었다. 반면스마트팩토리기반의생산체계는이러한시간간극을상쇄시키고, QCD(Quality, Cost & Delivery) 관점으로의사결정의가중치를반영시킴으로써생산의전략적선택이실시간으로현장에서실행될수있도록한다. 생산의효율화관점으로보면기존의모든생산개선및혁신활동이포괄적으로부분집합을이루고있다고볼수있으며, 무선주파수인식장치 (RFID) 를통한물류개선 (sensor 확충 ), RTD 도입 (control 확충 ), 무인조립체계도입 (actuator 확충 ) 등도일례라할수있다. 그렇다면, 세상의모든제조기업이원하든원하지않든스마트팩토리기반으로향하고있다고볼수있는데왜이러한추이를따라야하는것일까?( 여기에는제조기업이생산효율화를추구한다는가정이포함된다.) 스마트팩토리의도입에따른기대효과는우리가알고있는모든생산효율화의기대효과를포함하고있다고보는것에큰무리는없어보인다. 3) 거시적의미 : 생산시스템, 미시적의미 : 생산이실현되는장소. 스마트팩토리도입에따른기대효과 생산불량률 제조원가 생산관련의사결정시간 불용재고 생산설비장애발생건수 현장사고발생건수 이상대응시간등 1인당생산량 생산능력 납기준수율 생산설비운영효율 설비가동률 개선역량 고객만족도등 66
스마트팩토리는 IT 시스템이아닌생산체계시스템으로고려되어야한다. 스마트팩토리의도입방향앞에서정의한스마트팩토리의효과적도입을위해고려해야하는것은무엇일까? 똑같은목표와방법론을가지고스마트팩토리를도입하더라도모두가성공하는것은아니다. 최근에한기업은스마트워크플레이스 (smart work place) 개념을제조공장에적용해목표한바와달리공장의사무환경혼란을초래한경우도있었다. 제조현장에서의실행력을갖기위해서는스마트팩토리의도입시기존제조운영환경과현안등다양한요인들이고려되어야하고, 도입방향에있어생산관리의편이성보다생산실행의관점에서바라보아야한다. 스마트팩토리의성공적정착을위해서는일반적으로 sensor control actuator 기능의순환적구조를갖추는것이효율적이며, 도입방향관점에서는다음사항이고려되어야한다. 주요생산거점을기준으로병목 (bottleneck) 중심의대상범위를우선시해성공적장착사례를확보하는것이요구됨 다양한생산유관부문의모든정보를연계해필요시의사결정에참조될수있는체계로구성하고각각의생산담당자의소통활성화체계구현 생산전략의부합성을확보하고, 생산현장의업무실행편이성 증대를목적으로함 생산관리자보다생산을 실행하는작업자에게초점을 맞추어적용함 현제조운영상황에견주어단계별로적용범위를확대하고 ( 빅뱅지양 ) 전방위적시각에서추진과제를도출 ( 특히 IT 시스템에치중하기보다생산체계로서시스템을구축하는작업자중심의관점이필요함 ) January 2015 No.4 67
스마트팩토리는도입보다정착이관건이다. 스마트팩토리를정착시키는것은매우어려운일이다. 다시말하면스마트팩토리라고불릴만한생산시스템을갖추는것은투자를통해단숨에이룰수있으나, 이를회사의현황에맞게정착시키는것은쉬운일이아니다. 또한투자에대한투자자본수익률 (ROI) 이나생산성을단기간에기대하는것은무리일수있다. 스마트팩토리의정착은하나하나의기능이유기적으로연계되는데시간이소요되고, 공장의운영현황에적합한맞춤형솔루션으로써 Rule( 의사결정판단기준 ) 을도출해내는데에는일관된인내가요구되기때문이다. 예를들어, 각각의감지정보에서의사결정모델을만들어내고이를다시활용해생산실행요소로적용하는연결고리를생성하는것, 또이를다듬는과정이반복적으로수행되어최적해를찾는과정이요구된다고볼수있다. 국내 S사의경우스마트팩토리를구성하는기능모듈 (sensor control actuator) 을공장에구축했으나, 구축시점에서는생산성측정시오히려그전보다저조한결과를보였다. 그러나 1년후부터는생산성이개선되기시작해결과적으로세계최고수준의생산성을달성했다. 스마트팩토리의정착은지속가능한제조경쟁력확보의견인차역할을할것이다. 스마트팩토리는제조업을영위하는기업이라면궁극적으로추구하고싶어하는운영모델이지만, 너무성급하게다가가면실망이크기마련이다. 스마트란단어가가지는환상에취하기보다이를제조현장에효과적으로적용하는방안을생각하는것이필요한시점이다. Point of Contact 본기고에대한문의는하단의연락처를참고해주시기바랍니다. 김억상무 Strategy & Operations group T. 02-6676-3740 E. aukim@deloitte.com 김승택이사 Strategy & Operations group T. 02-6676-3797 E. seungtkim@deloitte.com 68