생산 현장의 생산 일정 관리: 오전 10시면 계획이 무너지는 이유
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By Mirko Peters ·
생산 일정 관리는 주문을 기계별 작업 순서로 바꾸지만, 현장에서는 몇 시간 안에 그 순서가 달라집니다. 계획이 빨리 무너지는 이유를 살펴보고, 일정을 실제로 쓸 수 있게 유지하는 방법을 알아봅니다.
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생산 일정 관리는 출고된 주문을 시작 시간과 종료 시간이 포함된 기계별 작업 순서로 바꾸는 일입니다. 그런데 현장에서는 이 순서가 교대 시작 후 첫 몇 시간 안에 바뀌기 시작합니다. 설비 고장, 자재 지연, 결근은 계획을 기다려 주지 않기 때문입니다. 이 글은 "오전 6시에 만든 좋은 일정이 오전 10시면 왜 쓸모없어지는가"라고 묻는 공장장을 위한 글입니다. 원인을 설명하고, 더 오래 유지되는 일정을 만드는 방법과 현장이 일정을 얼마나 잘 따르는지 측정하는 방법을 소개합니다.
핵심 요약
- 생산 일정 관리는 각 주문에 기계, 시작 시간, 작업 순서를 배정합니다. 생산 계획은 얼마나 생산할지, 언제까지 완료할지를 정합니다.
- 일정은 교대 초반에 무너지는데, 전체 설비 가동, 완전한 자재 공급, 차질 없는 진행을 가정하기 때문입니다. 현장은 이 세 가지 중 어느 것도 항상 보장하지 못합니다.
- 유한한 생산 능력, 실제 작업 시간, 자재 상태를 반영한 일정이 표준 생산 속도만으로 만든 일정보다 오래 유지됩니다.
- 정해진 시간마다, 그리고 주요 차질이 발생할 때마다 일정을 갱신하고, 무엇이 바뀌었는지 현장에 알리십시오.
- 매일 일정 준수율, 즉 계획대로 시작하고 끝난 작업의 비율을 측정하십시오. 그다음 편차를 가장 크게 만드는 원인부터 개선하십시오.
생산 일정 관리란 무엇이며, 계획과 어떻게 다른가요?
계획과 일정 관리는 서로 다른 수준에서 이루어집니다. 계획은 무엇을, 얼마나, 언제까지 만들지를 결정합니다. 몇 주 또는 몇 달에 걸쳐 수요, 생산 능력, 자재를 봅니다. 일정 관리는 주문을 받아 세부 사항을 정합니다. 어느 기계에서, 몇 시에 시작하고, 어떤 작업을 어떤 작업보다 먼저 할지를 결정합니다.
좋은 생산 일정은 각 작업에 대해 네 가지 질문에 답합니다. 어떤 제품을 얼마나, 어디서, 언제, 어떤 순서로 만들 것인가입니다. 더 나은 일정에는 설비 段取り(셋업), 자재 준비 상태, 작업에 필요한 작업자와 공구도 포함됩니다. 공개된 개요 자료는 입력 요소로 수요, 비가동 및 段取り 시간을 뺀 생산 능력, 보유 및 입고 예정 자재, 그리고 납기, 순서 규칙, 공구, 병목 공정 같은 제약 조건을 제시합니다.
많은 공장이 스프레드시트나 ERP 시스템의 계획 모듈로 일정을 만듭니다. 주문이 많고 설비를 공유하며 변경이 잦아지기 전까지는 이 방식으로도 충분합니다. 그 이후에는 일정과 실제 현장이 점점 어긋나게 됩니다.
교대 초반에 계획이 빨리 무너지는 이유는 무엇인가요?
동적 일정 관리 연구는 차질을 정상적인 상황으로 봅니다. Journal of Scheduling의 한 설문 논문은 제조 현장에서 예상치 못한 차질은 대개 피할 수 없으며, 그래서 정적인 일정은 한계가 있다고 지적합니다. 실무에서 원인은 익숙한 것들입니다.
- 낙관적인 생산 능력 가정. 생산 일정은 표준 작업 시간을 전제로 합니다. 비가동 시간, 段取り 시간, 초기 가동 지연을 무시합니다. 위 개요 자료는 실제 OEE(종합설비효율)가 계획이 가정한 값보다 낮으면 작업 시간이 늘어나고, 일정이 몇 시간 안에 풀려 버릴 수 있다고 경고합니다.
- 자재 부족. 부품이 빠져 있으면 공정 순서는 아무 의미가 없습니다. 작업이 건너뛰어지고, 그 뒤의 모든 작업이 밀립니다.
- 설비 고장과 품질 보류. 설비 한 대가 멈추면 그 설비에 배정된 작업이 다른 곳에 쌓입니다.
- 결원과 기술 부족. 계획은 오늘 출근하지 않은 사람을 전제로 세워져 있습니다.
- 긴급 주문. 새로 들어온 우선순위 주문이 다른 작업을 뒤로 밀어냅니다.
- 갱신되지 않은 일정. 같은 개요 문서는 교대 중에 갱신되지 않은 일정은 빠르게 낡아 버린다고 설명하며, 최소한 교대마다, 그리고 설비 고장이나 긴급 주문, 자재 지연 직후에는 반드시 갱신할 것을 권장합니다.
이 중 여럿이 공유 자원에서 동시에 발생하는 경우가 많습니다. 병목 공정에서 지연이 생기면 그 뒤의 모든 작업이 밀리고, 첫 한 시간이 지나면 일정은 이미 틀어져 있습니다.
더 오래 유지되는 생산 일정은 어떻게 만들까요?
차질을 없앨 수는 없습니다. 대신 부러지기 전에 휘어질 수 있는 생산 일정을 만들 수 있습니다.
- 실제 생산 능력을 사용하십시오. 작업 시간은 설비 명판의 수치가 아니라 실측값에 기반하십시오. 준비 시간과 품목 전환 시간은 별도 항목으로 포함하십시오.
- 병목 공정을 먼저 일정에 넣으십시오. 제약 조건이 공장의 생산량을 결정하므로, 병목 공정의 작업을 먼저 순서대로 배치하고 나머지 공정은 그에 맞춰 따라가게 하십시오.
- 유한 능력을 반영하십시오. 설비는 교대당 처리할 수 있는 양에 한계가 있습니다. 유한 능력 일정 계획은 각 자원을 실제 한계에 맞춰 계획하므로, 현장이 체감하기 전에 생산 일정에서 충돌을 미리 확인할 수 있습니다.
- 출고 전에 자재를 확인하십시오. 부품, 공구, 문서가 준비되었거나 확인된 주문만 출고하십시오.
- 병목 공정 앞에 작은 완충 시간을 두십시오. 모든 곳이 아니라 병목 공정 앞에 보호 시간을 배치하십시오.
- 갱신 시점을 고정하십시오. 예를 들어 교대 시작 시점과 주요 차질이 발생한 직후마다 갱신하십시오. 무엇이 왜 바뀌었는지 현장에 알리십시오.
- 고정 구간을 짧게 유지하십시오. 향후 몇 시간 동안은 현장에 안정적인 순서를 제공하고, 그 이후 구간의 변경은 허용하십시오.
순방향 일정 계획은 각 작업을 투입일에 시작해 완료일을 구합니다. 역방향 일정 계획은 납기일에서 출발해 최종 시작 시점까지 거꾸로 계산합니다. 역방향 계획으로 주문별 여유 시간을 파악하고, 순방향 계획으로 계획의 실행 가능성을 확인하십시오.
공장에서는 어떤 방법과 도구를 사용합니까?
대부분의 공장은 몇 가지 방법을 조합해 사용합니다. 기준 생산 계획(MPS)은 제품별로 기간 단위의 수량을 정하며, 보통 판매 계획을 기반으로 합니다. 이후 생산 오더가 각 작업의 세부 내용을 담습니다. 일정 계획 방법은 주문의 순서를 정하는 기준이 서로 다릅니다. 납기일 기준, 최단 처리 시간 기준, 유사 준비 기준, 병목 우선순위 기준 등이 있습니다. 모든 상황에 최선인 방법은 없으므로, 자사의 일정 준수 데이터로 방법을 검증하십시오.
도구는 화이트보드부터 Excel이나 다른 스프레드시트, ERP 시스템의 계획 모듈, 고급 계획 및 일정 계획(APS) 시스템이나 전용 생산 일정 소프트웨어까지 다양합니다. 스프레드시트는 비용이 적고 유연하지만, 능력을 자동으로 검사해 주지 않으며 설비 고장 후에도 자동으로 갱신되지 않습니다. 유한 능력 논리를 갖춘 일정 도구는 능력, 자재, 규칙을 바탕으로 실행 가능한 생산 일정을 계산합니다.
일정 계획은 무엇을 만들어야 할지 결정하는 공급망 계획과, 실제로 생산을 수행하는 현장 공정 사이에 위치합니다. 한 설비만 보고 자재 입고부터 출하까지의 전체 생산 라인을 고려하지 않는 일정은 첫 인계 지점에서 실패합니다. 실제 제조 공정과 매일 일정을 대조해 검토하는 생산 관리자는 이러한 공백을 조기에 발견합니다.
일정 준수율은 어떻게 측정합니까?
일정 준수율은 일정에서 계획한 내용과 실제로 일어난 내용을 비교합니다. 간단한 측정 방법은 다음과 같습니다.
일정 준수율 = 계획대로 시작되고 완료된 작업 수 ÷ 계획된 작업 수
허용 오차를 설정하십시오. 예를 들어 시작과 완료 시점에 대해 30분을 정하고, 그 범위 안에 들어온 작업을 준수로 집계합니다. 이 수치는 매일 추적하고, 놓친 각 작업의 사유를 자재, 설비, 인력, 품질, 우선순위 변경, 계획 오류 중 하나로 기록하십시오. 수치보다 사유가 더 중요합니다. 몇 주가 지나면 원인별 파레토 분석을 통해 어디부터 손을 대야 할지 알 수 있습니다.
일정 재계획은 실패가 아닙니다. 준수율은 계획이 현실적이었는지, 현장이 그 계획을 따를 수 있었는지를 보여 줍니다. 준수율이 낮고 재계획이 잦다면, 그 계획이 현실을 반영하지 못했다는 뜻입니다.
예시: 오전 6시와 오전 10시의 일정
이는 가상의 수치를 사용한 예시입니다.
한 셀에는 주간 근무조에 20개 작업이 예정되어 있습니다. 밀링 머신 작업 10개와 선반 작업 10개입니다. 오전 6시에는 일정이 빽빽하지만 실행 가능해 보입니다. 기계당 생산 가능 시간은 450분입니다.
오전 10시가 되면 4시간이 지납니다. 밀링 머신은 공구 고장으로 55분간 멈췄습니다. 선반 작업 두 건의 자재가 셀에 도착하지 않았습니다. 긴급 주문 90분 분량이 들어와 밀링 머신에 끼워 넣었습니다.
오전 10시 기준 집계는 다음과 같습니다. 완료 예정 작업은 8개였고, 계획대로 완료된 작업은 5개, 지연되었거나 건너뛴 작업은 3개입니다. 처음 4시간의 계획 준수율은 5 ÷ 8 = 62.5%입니다.
밀링 머신에는 450분으로 계획된 작업을 처리할 시간이 이제 450 − 55 − 90 = 305분만 남아 있습니다. 긴급 주문 뒤에 있던 여러 작업은 오후나 다음 근무조로 옮겨야 합니다. 일정 담당자는 오전 10시에 작업 순서를 갱신하고, 현장에 이를 알리며, 작업 두 건을 두 번째 기계로 옮깁니다. 다음 날 팀은 원인을 검토합니다. 공구 관리, 자재 사전 준비, 긴급 주문 처리 규칙이 그 대상입니다.
흔한 실수
- 명목 생산율로 일정 수립하기. 도면과 카탈로그 수치는 실제 작업 시간이 아닙니다.
- 자재 없이 주문 착수하기. 완료할 수 없는 작업을 현장이 시작하게 됩니다.
- 일정을 고정된 것으로 취급하기. 갱신되지 않는 계획은 아무도 따르지 않는 계획입니다.
- 현장에 알리지 않고 일정 변경하기. 작업자가 새 순서를 우연히 알게 되면 일정에 대한 신뢰가 떨어집니다.
- 낮은 준수율의 책임을 현장에 돌리기. 먼저 원인을 살펴보십시오. 계획 자체가 실행 불가능했던 경우가 많습니다.
- 원인 없이 준수율만 측정하기. 이유가 없는 수치는 문제를 보여 줄 뿐, 해결할 방법은 알려 주지 않습니다.
소프트웨어로 할 수 있는 일
스프레드시트로는 기계가 멈췄을 때 작업 순서를 빠르게 다시 계산할 수 없습니다. 유한 용량 기반으로 계획하는 소프트웨어는 몇 분 안에 실행 가능한 새 일정을 생성하고 충돌 지점을 보여 줄 수 있습니다. iFAKT의 Polaris Optimizer는 자원, 교대 근무, 구역, 자격, 용량 같은 제약 조건을 고려하여 최적화된 생산 계획을 자동으로 생성합니다. 생성된 계획은 공개하기 전에 기계를 직접 운영하는 사람들과 함께 검토하십시오.
다음 단계
일주일 동안 한 기계에서 각 작업의 계획 시작 시간과 실제 시작 시간, 그리고 편차가 생길 때마다 그 이유를 기록하십시오. 이 데이터를 활용해 실제 작업 시간과 지연의 가장 큰 세 가지 원인을 중심으로 생산 일정 수립 규칙을 다시 만드십시오.