[논문]자동차 공장에 동기화 생산 적용 연구 -중국 H 자동차를 중심으로-

장청윤; 이두용; 장정환; 유성희; 이창호

doi:10.12812/ksms.2012.14.4.259

문제 정의

물류 업무는 각 단계를 거침에 따라 다른 형태의 기능 및 역할을 수행하게 되는데, 물류의 영역을 제품의 이동 단계에 따라서 [Figure 2]와 같이 조달물류, 생산물류, 사내(제품)물류, 판매물류 4단계로 나뉜다. 그리고 자동차 공장에서의 SPS 동기화생산 도입은 조달물류, 사내물류, 생산물류 영역을 포함하여 추진해야 하지만, 본 논문에서는 사내물류에서 실시한 내용을 제시하고자 한다.
동기화 생산은 고객 수요량에 따라 각 공정들이 같은 생산 속도를 유지해 나가는 것이다. 동기화 생산의 목적은 생산현장에서의 불필요한 재고와 불필요한 노동력을 철저히 배제하고, 생산 활동 중 발생되는 각종 낭비 요소를 제거하여 원가를 절감함으로써 기업의 최대 이익을 실현하는 것이다. 이러한 궁극적인 목적을 달성하기 위하여 동기화 생산에서는 원가절감을 가장 기본적인 목표로 삼고 있다.
본 논문에서는 MES 도입을 통해 SPS(Syncronized Production System)를 적용하여 생산물류의 효율화를 추진한 사례를 제시하고자 한다. 사례는 중국 H 자동차 공장의 플라스틱 부품 도장라인에 SPS의 적용과 생산된 부품을 조립라인까지 배송하는 생산물류에서 발생하는 낭비를 생산계획단계에서부터 감소시키고 생산물류의 효율화를 추진하여 개선한 사례를 제시한다.
본 논문에서는 중국의 H 자동차의 공장에서 조립라인과 플라스틱 도장라인에서 SPS 도입으로 생산, 정보, 물류를 통합 운영한 생산물류의 개선 사례를 소개하였다.
조립공장까지 부품을 공급할 수 있도록 배송관리를 실시하였으며 생산 및 배송정보와 부품의 흐름도는 [Figure 4]와 같다. 이러한 시스템 도입을 통해 플라스틱 부품 도장라인에 서는 조립라인에서 필요한 부품의 종류와, 필요 시점, 필요량을 실시간으로 파악할 수 있도록 하였다.

제안 방법

리어 범퍼와 프런트 범퍼는 부피가 크기 때문에 수납 수가 6개인 파렛트를 사용하였고 나머지 부품들은 부피가 작으므로 두 배 이상의 로트 크기로 배송할 수 있었다. 리어 범퍼와 프런트 범퍼, 번호판이 배송되고 조립이 이루어지는 동안 다음 공정에 필요한 실사이드 프로텍터와 프런트 그릴이 배송되도록 개선하였다. 이러한 개선을 통해 조립라인에 위치한 부품 편성장에 제로 재고량 수준으로 유지할 수 있게 되었다.
본 논문에서는 MES 도입을 통해 SPS(Syncronized Production System)를 적용하여 생산물류의 효율화를 추진한 사례를 제시하고자 한다. 사례는 중국 H 자동차 공장의 플라스틱 부품 도장라인에 SPS의 적용과 생산된 부품을 조립라인까지 배송하는 생산물류에서 발생하는 낭비를 생산계획단계에서부터 감소시키고 생산물류의 효율화를 추진하여 개선한 사례를 제시한다.
경쟁이 치열한 중국의 자동차 시장에서 경쟁력을 확보하기 위한 방안으로 중국 내 자동차 생산 업체들은 생산원가를 줄이는 방안을 도입하고 있다. 이러한 상황에서 H자동차 공장 또한 생산원가를 줄이는 노력의 일환으로 MES를 도입하여 과잉생산을 방지하고 생산 공정 중 재고를 감소시키기 위한 개선활동을 진행하였다. 개선활동의 일환으로 SPS를 도입하여 생산 공정과 생산물류에서 발생하는 재고를 감소시킴으로써 원가 절감을 꾀하고 있다.
조립공장에 투입되는 부품들은 로트의 크기와 부품별 소진 시점이 달라 일부 부품의 재고를 증가시킨다. 이러한 재고 증가로 인한 낭비 발생을 줄이고자 H 자동차는 SPS를 적용하여 낭비를 줄이기 위한 활동을 진행하였다.
기존에는 반제품인 플라스틱 부품을 플라스틱 부품 도장라인에서 가져와 [Figure 5]의 조립라인에서 조립 후 조립공장에 투입하는 형태였다. 이를 개선하기 위해 플라스틱 도장라인에 [Figure 6]의 3번에 해당하는 플라스틱 부품 조립장을 신설하였다. 플라스틱 부품 도장라인은 생산계획(MRP)에 따라 입력된 정보를 바탕으로 완성품 생산라인에서 필요한 부품을 바로 옆에 위치한 조립장에서 조립 후 조립공장에 위치한 부품 편성장으로 보내도록 개선하였기 때문에 MES 정보에 의해 실시간으로 생산계획, 생산지시, 배료관리, 배송관리를 동기화시킬 수 있었다.

대상 데이터

각각 다른 부품의 로트와 조립 시 소진되는 부품의 수량을 고려하여 [Figure 8]과 같이 배송 시점을 개선하였다. 리어 범퍼와 프런트 범퍼는 부피가 크기 때문에 수납 수가 6개인 파렛트를 사용하였고 나머지 부품들은 부피가 작으므로 두 배 이상의 로트 크기로 배송할 수 있었다. 리어 범퍼와 프런트 범퍼, 번호판이 배송되고 조립이 이루어지는 동안 다음 공정에 필요한 실사이드 프로텍터와 프런트 그릴이 배송되도록 개선하였다.

성능/효과

제조현장에서 생산방식 및 시스템 체크하는 유효한수단이 ‘재고’ 이고, 이 재고는 생산리드타임 단축을 저해시키는 주 요인기도 하며, 업무의 복잡화를 초래하기도 한다. H 자동차는 SPS를 도입하여 차체공장, 도장 공장, 조립공장의 생산라인과 신플라스틱 공장 간에 동기화 생산을 추진하였으며, 현장 정보계 MES가 실시간으로 운영되어 생산, 정보, 물류 등 3가지를 통합운영 할 수 있었다. 이는 적은 인원과 설비로 후 공정이 필요한 만큼, 필요할 때 제조함으로써 생산의 흐름을 빠르게 했으며, 아직 정량적인 개선효과는 파악되지 않았지만 생산 중 발생되는 불필요 재고 및 낭비에 대한 개선이 이루어진 것을 확인할 수 있었다.
이는 적은 인원과 설비로 후 공정이 필요한 만큼, 필요할 때 제조함으로써 생산의 흐름을 빠르게 했으며, 아직 정량적인 개선효과는 파악되지 않았지만 생산 중 발생되는 불필요 재고 및 낭비에 대한 개선이 이루어진 것을 확인할 수 있었다. 우선 많은 재고가 쌓여 창고와 같이 사용되고 있던 부품 편성장이 부품이 생산라인에 투입되기 전 배송주기와 신플라스틱 공장에서 공급하는 운송주기를 조절해 주는 편성장원래의 기능을 회복하였으며 동기화 생산을 적용함으 로써 조립라인에 미리 생산된 플라스틱 부품을 보관하던 창고를 제거해 불필요한 재고를 줄였다. 정량적인 효과 파악은 지속적으로 이루어지고 있다.
H 자동차는 SPS를 도입하여 차체공장, 도장 공장, 조립공장의 생산라인과 신플라스틱 공장 간에 동기화 생산을 추진하였으며, 현장 정보계 MES가 실시간으로 운영되어 생산, 정보, 물류 등 3가지를 통합운영 할 수 있었다. 이는 적은 인원과 설비로 후 공정이 필요한 만큼, 필요할 때 제조함으로써 생산의 흐름을 빠르게 했으며, 아직 정량적인 개선효과는 파악되지 않았지만 생산 중 발생되는 불필요 재고 및 낭비에 대한 개선이 이루어진 것을 확인할 수 있었다. 우선 많은 재고가 쌓여 창고와 같이 사용되고 있던 부품 편성장이 부품이 생산라인에 투입되기 전 배송주기와 신플라스틱 공장에서 공급하는 운송주기를 조절해 주는 편성장원래의 기능을 회복하였으며 동기화 생산을 적용함으 로써 조립라인에 미리 생산된 플라스틱 부품을 보관하던 창고를 제거해 불필요한 재고를 줄였다.
개선활동의 일환으로 SPS를 도입하여 생산 공정과 생산물류에서 발생하는 재고를 감소시킴으로써 원가 절감을 꾀하고 있다. 이러한 개선활동을 통해 생산계획에 따른 부품 생산으로 과잉 생산을 방지하였고 부품의 배송 시점을 개선하여 조립라인에 위치한 부품 편성장에 제로 재고량 수준으로 유지할 수 있게 되었으며 플라스틱 부품을 보관하던 창고에서는 MES 서열정보에 의한 재고관리로 불필요한 재고를 줄일 수 있었다.
이를 개선하기 위해 플라스틱 도장라인에 [Figure 6]의 3번에 해당하는 플라스틱 부품 조립장을 신설하였다. 플라스틱 부품 도장라인은 생산계획(MRP)에 따라 입력된 정보를 바탕으로 완성품 생산라인에서 필요한 부품을 바로 옆에 위치한 조립장에서 조립 후 조립공장에 위치한 부품 편성장으로 보내도록 개선하였기 때문에 MES 정보에 의해 실시간으로 생산계획, 생산지시, 배료관리, 배송관리를 동기화시킬 수 있었다.

후속연구

또한 중국 정부는 이번 하반기부터 수요 진작을 위한 경기부양책 및 보조금 지원책을 실시할 계획이다. 우선 지난해 10월 지원 대상을 대폭 축소하였던 에너지절약차량 보조금 지원 정책을 총 60억 위안을 투자하여 확대 적용할 방침이다.
추후 연구로서는 이러한 개선활동을 실행하여 개선된 사항의 정량적 평가와 MES 실시간 생산정보를 생산물류 영역에 적용한 개선활동을 사내물류, 조달물류등 다른 공정으로 확대할 수 있는 방안에 대한 연구가 필요하다.

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	조달물류란?	조달물류란 제품의 생산에 소요되는 원자재가 공급자로부터 운송되어 생산자의 보관창고에 입고된 후, 생산 공정에 투입되기 직전까지의 활동을 포함한다. 이단계는 원자재 공급자의 입장에서는 판매물류가 되고, 생산자 입장에서는 조달물류가 된다.
	사내물류란?	사내물류는 출하된 완제품이 판매를 위해 보관창고에 입고되기까지의 활동을 포함한다. 판매를 위한 보관창고는 생산자가 아닌 소비자의 분포와 관련하여 입지가 결정되고, 사내물류는 항공, 철도, 트럭 등 다양한 운송수단을 이용하여 제품들을 배송한다.
	동기화 생산의 목적을 달성하기 위해 동기화 생산에서 삼고 있는 가장 기본적인 목표는 무엇인가?	동기화 생산의 목적은 생산현장에서의 불필요한 재고와 불필요한 노동력을 철저히 배제하고, 생산 활동 중 발생되는 각종 낭비 요소를 제거하여 원가를 절감함으로써 기업의 최대 이익을 실현하는 것이다. 이러한 궁극적인 목적을 달성하기 위하여 동기화 생산에서는 원가절감을 가장 기본적인 목표로 삼고 있다. 이때 원가절감을 생산성 향상이라고 바꾸어 생각해도 무방하며, 이러한 기본 목표를 달성하기 위해서 제조현장에서 불필요한 요소를 철저히 배제하는 개선활동이 필요하다[2].

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