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문제 정의
- 일반적으로 기업에서는 연간 단위로 생산 라인별, 설비별로 단위 시간당 기계 경비율과 임율을 산출하여 생산 원가 분석, 영업 활동 등에 활용하고 있다. 개선 목표를 설정할 때는 비부가 가치 동작 시간과 편성 손실을 50% 이상 개선하고, 제품의 판매 가격 인하와 내부 원가 상승을 극복하는 수준으로 결정하기로 하고 인당 단위 시간당 생산 수를 향상시켜 제품 단위당 조립 비용을 30% 개선하는 것으로 목표를 설정 하였다.
- [Table 6]은 개선 활동 대상 조립 라인의 특징으로 작업자는 컨베이어 앞 고정 위치에서 작업을 수행하고, 조립 난이도는 낮으며, 제품의 크기는 비교적 작다. 본 연구에서는 생산 주기가 짧은 제품을 조립한 후 다음 작업 공정까지는 컨베이어를 이용하여 이동하는 조립 라인을 대상으로 사례 연구에서와 같이 생산성 향상 활동을 실시할 때 유용하게 사용할 수 있도록 개선 활동의 추진 방법 및 절차를 가이드라인으로 제시하고자 한다. 컨베이어 조립 라인의 효율적인 작업 편성은 일정한 작업 순서에 따라 조립 작업을 실시할 때 각 작업자의 유휴 시간을 최소로 하면서 라인 편성(Line Balance)의 효율을 최대로 올리는 것이다(Riggs, 1987).
- 본 연구에서는 컨베이어를 이용하여 생산을 하는 중소기업의 조립 라인을 대상으로 편성 효율 개선 활동이 실시된 이후 작업자가 다 공정을 담당하게 함으로써 조립 라인의 수를 증가시켜 생산성을 향상시키는 접근 방법을 제안하였다. 그리고 개선 활동을 효과적으로 수행하기 위한 가이드라인도 제시하였다.
- 이러한 조립 라인에서는 생산이 안정화되고 라인 균형 효율이 일정한 수준에 도달하게 되면 제품의 구조 변경, 조립의 자동화, 모듈화를 통한 조립 단순화, 조립 도구의 개발 등의 변화가 없이는 더 이상 생산성 개선이 어려운 단계에 도달하게 된다. 이에 본 연구에서는 생산 주기가 짧게 편성되어 작업자의 작업량이 적고 이로 인해 조립 라인의 길이가 길어지는 중소기업의 조립 라인을 대상으로 작업자에게 다 기능 작업 훈련 후 다 공정 작업을 통해 조립 라인의 수를 늘이고 조립 라인의 길이를 줄여 생산성 개선을 실시한 사례를 보여주며, 이후 유사한 개선 활동에 참고할 수 있도록 개선 활동의 수행 절차를 가이드라인으로 제시하고자 한다.
가설 설정
- 이를 통해 조립 라인이 단순해지고 길이가 짧아져 재공품이 줄어들면 생산 품종을 교체하는데 소요되는 시간을 줄일 수 있다. 3) M개 라인에서 서로 다른 제품을 생산하는 것이 가능하다. M개의 라인에서 동일한 제품을 생산 할 수도 있으며 다른 제품을 동시에 생산할 수도 있어 조립 라인의 유연성을 높일 수 있다.
제안 방법
- 1차 개선이 실시되어 생산성 향상이 확인되고 생산, 자재, 인원, 품질 등의 관리 방법을 안정화 시킨 후 동일한 개념으로 2차 개선을 실시하였다. 다시 한 번 더 공정 개선과 작업 개선을 실시하면서 작업자에게 2개의 공정에 대해 다기능 훈련을 실시하여 조립 라인의 길이를 줄이면서 생산성을 향상시키는 목표를 세우고 추진하였다.
- A사의 조립 라인의 생산성 향상을 위해 실행한 내용은 작업의 전/후 공정을 고려하여 요소 작업의 재분배 및 공정을 재배치하는 기법을 이용하여 개선 활동을 실시하였다. 또한 동작 개선의 원칙을 활용하여 개별 공정의 동작 개선, 작업 개선을 실시하였으며, 병목 공정에 대해서는 집중 개선을 실시하였다.
- [Figure 7](L)의 U자 라인 작업 개념도에서와 같이 생산 공정의 흐름을 U 라인 배치를 통해 부품 공급 체계를 개선하였으며, 생산 제품의 종류와 생산 계획 수량에 맞춰 부품 공급용 대차를 이용하여 운반하는 방식으로 개선하였다. U자 라인의 크기에 맞게 대차를 제작하고 대차의 부품 적재 위치를 작업자의 부품 사용 위치와 동일하게 함으로써 품종을 교체하는 시간을 단축하였다. [Figure 7](R)은 2차 개선 후 U자 라인에서 작업하는 모습을 보여주고 있다.
- 이와 같은 방법은 편성 효율을 최적화하는 기법은 아니며 생산성을 향상하기 위한 경험적인 접근 방법(Heuristic Approach)이라 할 수 있다. 공정 통합 개선을 실시한 이후에는 제거, 조합, 재배치, 단순화 등의 편성 효율 개선 활동을 실시하였고 개선 실행 단계에서는 작업 라인의 형태를 기존의 컨베이어를 이용한 조립 라인과 U자 라인을 비교 검토하면서 추진하였다. 작업자에게 전후 2개의 공정을 담당하게 하면 [Figure 4](R)과 같이 라인 편성을 할 수 있으며 개선 전 생산 주기(t1)의 2배의 시간(t2)으로 작업하면 동일한 효과가 나오지만 병목 공정 작업 시간(t3)의 감소, 공정 개선, 작업 숙련도 향상, 비부가가치 동작의 감소를 통해 t4시간까지 개선할 수 있다.
- 본 연구에서는 컨베이어를 이용하여 생산을 하는 중소기업의 조립 라인을 대상으로 편성 효율 개선 활동이 실시된 이후 작업자가 다 공정을 담당하게 함으로써 조립 라인의 수를 증가시켜 생산성을 향상시키는 접근 방법을 제안하였다. 그리고 개선 활동을 효과적으로 수행하기 위한 가이드라인도 제시하였다. 이를 통해 휴대폰 부품과 같이 소형이면서 조립 생산 시제품을 손으로 직접 잡아 작업 위치로 가져와서 조립 작업을 한 후 컨베이어 위에 놓는 경우에는 단일 공정을 작업하고 다시 컨베이어를 이용해 다음 공정으로 이동하여 조립 하는 경우보다 작업자가 여러 개의 공정을 동시에 작업하는 것이 보다 효과적이라는 사실을 알 수 있었다.
- 이때 작업 방법, 작업 순서, 작업 시간 개선을 통한 공정 소요 시간의 단축 활동을 실시하며, M개 공정 작업 실시로 인한 조립 작업의 오류, 휴먼 에러(Human Error), 작업 지연, 품질 불량 발생 등의 문제가 발생하면 신속하게 지원, 개선하도록 한다. 그리고 제품의 크기, 부품의 배치, 작업 도구의 사용, 작업의 정밀성, 작업량을 분석하여 입식 작업의 추진 여부도 검토한다.
- 시범 라인 선정 후 [Figure 6](L)과 같이 대상 라인의 작업자에게 다기능 훈련을 실시하고 작업 공정을 개선하였으며, 작업자 별로 공정 별 작업 숙련 정도를 분석하고 숙련 공정의 목표를 정한 후 그 진행 상황을 알 수 있도록 하였다. 다기능 훈련을 마친 후 작업자 별로 2개 공정을 작업 할 수 있는 단계가 되었을 때 한 작업자에게 2개의 공정을 작업하도록 하여 기존에 20명이 조립하던 라인에 10명을 배치하여 작업을 수행하도록 하였다. 이때 기존의 컨베이어와 작업대 등을 그대로 사용하면서 작업을 수행하였으며 품질 불량 발생, 작업 지연, 부품 공급 문제 등 예상치 않은 문제가 발생 될 경우 바로 조치 될 수 있도록 하였다.
- 1차 개선이 실시되어 생산성 향상이 확인되고 생산, 자재, 인원, 품질 등의 관리 방법을 안정화 시킨 후 동일한 개념으로 2차 개선을 실시하였다. 다시 한 번 더 공정 개선과 작업 개선을 실시하면서 작업자에게 2개의 공정에 대해 다기능 훈련을 실시하여 조립 라인의 길이를 줄이면서 생산성을 향상시키는 목표를 세우고 추진하였다. 이때 개선 활동 추진팀과 현장 관리부서는 2차 개선의 라인 형태를 U자 라인으로 결정하여 추진하기로 하였다.
- 이때 기존의 컨베이어와 작업대 등을 그대로 사용하면서 작업을 수행하였으며 품질 불량 발생, 작업 지연, 부품 공급 문제 등 예상치 않은 문제가 발생 될 경우 바로 조치 될 수 있도록 하였다. 다음은 20m인 컨베이어를 10m 컨베이어로 개조하여 2개로 만든 후 작업 인원을 10명씩 편성하여 조립 라인을 2개로 운영하였다. 라인 증가에 따른 개선비용, 작업장의 면적 등 개선 제약 요소는 많지 않았으며 부품 공급 방식, 생산 실적 관리, 공정 품질 관리 등 관리 방식은 개선 상황에 맞게 운영하였다.
- A사의 조립 라인의 생산성 향상을 위해 실행한 내용은 작업의 전/후 공정을 고려하여 요소 작업의 재분배 및 공정을 재배치하는 기법을 이용하여 개선 활동을 실시하였다. 또한 동작 개선의 원칙을 활용하여 개별 공정의 동작 개선, 작업 개선을 실시하였으며, 병목 공정에 대해서는 집중 개선을 실시하였다. [Figure 4](L)은 이러한 개선 활동을 실시한 후의 라인 균형으로 여기서 비부가 가치 동작 시간과 편성 손실을 줄이기 위해 작업자에게 다 기능 훈련을 실시하여 공정을 통합하는 방향으로 개선을 추진하기로 하였다.
- 본 연구에서 수행했던 조립 라인의 개선 활동은 [Figure 1]과 같이 총 5단계로 나누어 실행하였으며, 1단계에서는 개선 활동 대상 라인을 선정하고 활동 조직을 구성하였고 그 다음 2단계에서는 각 생산 공정을 분석하고 제품의 단위당 조립 비용을 산출하고, 이를 바탕으로 3단계에서 개선 활동의 목표를 설정하였다. 4단계에서는 목표를 달성하기 위한 세부 실행 계획을 수립하고 마지막으로 5단계에서는 각 항목별로 개선 활동을 실행하고 개선 효과를 분석하였다.
- 사례 연구에서는 개선 활동을 2단계로 나누어서 1차 개선을 통해 영향을 분석한 다음 2차 개선을 실시하였다. 개선 활동 수행 결과 작업자 20명으로 구성된 하나의 컨베이어 조립 라인이 5명이 하나의 조립 라인을 이루는 4개의 U자 라인으로 변경되었으며, 생산성 향상뿐 아니라 관리 방식도 개선된 사례를 도출해 내었다.
- 시범 라인 개선 후 생산성 향상 정도를 확인하고 관리 방법을 안정시킨 후 다른 3개의 컨베이어 조립 라인도 동일한 방법으로 [Figure 6](R)과 같이 확대하여 개선을 실시하였다.
- 시범 라인 선정 후 [Figure 6](L)과 같이 대상 라인의 작업자에게 다기능 훈련을 실시하고 작업 공정을 개선하였으며, 작업자 별로 공정 별 작업 숙련 정도를 분석하고 숙련 공정의 목표를 정한 후 그 진행 상황을 알 수 있도록 하였다. 다기능 훈련을 마친 후 작업자 별로 2개 공정을 작업 할 수 있는 단계가 되었을 때 한 작업자에게 2개의 공정을 작업하도록 하여 기존에 20명이 조립하던 라인에 10명을 배치하여 작업을 수행하도록 하였다.
- 시범적으로 하나의 조립 라인에 대해 개선 활동을 실시하여 성공적으로 성과가 나타날 경우 다른 개선 라인으로 확대 실시하기로 하고 시범 개선 라인을 선정하였다. 시범 라인은 생산량이 많으며 공정 품질이 안정되어 있고 부품의 공급 및 납기에 문제가 없는 제품을 생산하는 라인으로 선정하였으며 작업자의 태도, 해당 감독자의 개선 의지 등도 참고하였다. 또한 새로운 개선 활동을 실시한다는 사실을 그 목표와 함께 다른 사원들에게도 공유하였다.
- 시범적으로 하나의 조립 라인에 대해 개선 활동을 실시하여 성공적으로 성과가 나타날 경우 다른 개선 라인으로 확대 실시하기로 하고 시범 개선 라인을 선정하였다. 시범 라인은 생산량이 많으며 공정 품질이 안정되어 있고 부품의 공급 및 납기에 문제가 없는 제품을 생산하는 라인으로 선정하였으며 작업자의 태도, 해당 감독자의 개선 의지 등도 참고하였다.
- 다시 한 번 더 공정 개선과 작업 개선을 실시하면서 작업자에게 2개의 공정에 대해 다기능 훈련을 실시하여 조립 라인의 길이를 줄이면서 생산성을 향상시키는 목표를 세우고 추진하였다. 이때 개선 활동 추진팀과 현장 관리부서는 2차 개선의 라인 형태를 U자 라인으로 결정하여 추진하기로 하였다. U자 라인으로 개선을 실시하면 작업의 흐름을 후 공정 인수 방식(Pull System)으로 변경이 가능하며, 자재의 흐름을 개선하여 이동 시간을 줄일 수 있고, 품종 교체 시간 단축이 가능하다.
- 다기능 훈련을 마친 후 작업자 별로 2개 공정을 작업 할 수 있는 단계가 되었을 때 한 작업자에게 2개의 공정을 작업하도록 하여 기존에 20명이 조립하던 라인에 10명을 배치하여 작업을 수행하도록 하였다. 이때 기존의 컨베이어와 작업대 등을 그대로 사용하면서 작업을 수행하였으며 품질 불량 발생, 작업 지연, 부품 공급 문제 등 예상치 않은 문제가 발생 될 경우 바로 조치 될 수 있도록 하였다. 다음은 20m인 컨베이어를 10m 컨베이어로 개조하여 2개로 만든 후 작업 인원을 10명씩 편성하여 조립 라인을 2개로 운영하였다.
- 개선 활동을 실행하기 위해서는 생산성 향상 가능성 검토뿐 아니라 작업자의 다 기능 훈련, 작업의 형태, 생산 제품의 품목, 생산량, 조립 라인의 형상, 부품의 공급 방법, 개선에 따른 투자비용, 생산 공간, 조립 및 검사 장치, 관리 방법 등 많은 항목을 검토하여야 한다. 이번 사례 연구에서는 이와 같은 항목을 검토하면서 시범 라인을 선정하고 개선 활동을 단계별로 추진하면서 개선 효과를 확인한 후 확대 실시하는 방법으로 추진하였다.
- 그리고 직접 조립 작업 인원은 20명, 컨베이어의 길이는 20m, 제품 1단위당 조립 비용은 1,282원 이었다. 조립 비용을 분석할 때에는 생산 설비의 구입 금액과 잔존 가치가 반영된 단위 시간당 기계 경비율, 작업자의 임금과 상여금, 퇴직금 등이 반영된 시간당 임율을 분석하여 산출하였다. 여기서 단위 시간당 기계 경비율은 컨베이어 조립 생산을 위해 투자한 총 비용을 감가상각을 고려하여 한 시간에 들어가는 비용으로 환산한 비용과 설비의 운용을 위해 들어가는 전기, 물, 가스, 공기 그리고 각종 소모품 등이 단위 시간에 들어가는 비용으로 환산하여 이를 전부 합한 비용을 말한다.
- 생산 라인 증가에 따른 투자 여부는 설비의 기계 경비율을 반영하는 제품 단위당 조립 비용을 검토함으로써 추진할 수 있다. 한 작업자가 다 공정을 담당하는 방법에는 여러 방법이 있지만 본 사례 연구에서는 작업자의 다 공정 훈련과 공정 편성이 비교적 쉽고 생산 활동의 지장을 최소로 하면서 단계적으로 개선 활동을 추진할 수 있도록 작업자가 전후 2개의 공정을 담당하는 방법으로 순차적으로 실시하였다. 이와 같은 방법은 편성 효율을 최적화하는 기법은 아니며 생산성을 향상하기 위한 경험적인 접근 방법(Heuristic Approach)이라 할 수 있다.
대상 데이터
- [Figure 3]에서 외형상 편성 Loss는 15% 이지만 비부가가치 동작 시간(①과 ③)을 손실이라고 분류하면 총 손실은 55%였으며 부가 가치 동작 시간(VT, Valuable Time)은 45% 수준이었다. 그리고 직접 조립 작업 인원은 20명, 컨베이어의 길이는 20m, 제품 1단위당 조립 비용은 1,282원 이었다. 조립 비용을 분석할 때에는 생산 설비의 구입 금액과 잔존 가치가 반영된 단위 시간당 기계 경비율, 작업자의 임금과 상여금, 퇴직금 등이 반영된 시간당 임율을 분석하여 산출하였다.
성능/효과
- 개선 활동을 시작하기에 앞서 다음과 같은 가설을 설정하였으며 이를 바탕으로 개선 활동을 추진하였다. 가설 1) 두 사람이 수행하던 작업을 한 사람이 수행하게 되면 작업 시간이 늘어날 수 있으나, 이는 작업자의 다 기능 훈련을 통해 극복할 수 있다. 가설 2) 공정 통합, 동작 개선 등과 같은 개선 활동을 통해 낭비되는 시간을 줄임으로써 공정 소요 시간을 단축할 수 있다.
- 이상과 같은 절차에 따라 개선을 실시하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. 1) 생산성을 향상할 수 있다. 개선 전의 병목 공정의 소요 시간, 즉 생산 주기에 따라 다를 수 있지만 생산주기가 짧을수록 개선 효과는 크게 나타날 것이다.
- 1개월 간 개선 대상 라인의 생산성을 분석해 본 결과 대표 생산 품목의 단위 시간당 평균 생산 수량은 234개, 작업자 1인당 단위 시간당 평균 생산 수는 11.7개, 라인 편성 효율은 85%였다. [Figure 3]에서 외형상 편성 Loss는 15% 이지만 비부가가치 동작 시간(①과 ③)을 손실이라고 분류하면 총 손실은 55%였으며 부가 가치 동작 시간(VT, Valuable Time)은 45% 수준이었다.
- 이는 단순통합 효과 뿐 아니라 비부가 가치 작업 배제로 인한 효과와 숙련도 향상 및 추가 개선으로 인한 효과가 더해지기 때문이다. 2) 품종 교체 시간을 단축 할 수 있고 재공품(WIP, Work In Process)의 수를 줄일 수 있다. U자 생산 라인으로 개선하는 경우에는 후공정 인수 방식(Pull System)으로 전환하여 한 작업물이 해당 공정을 떠나야만 새 작업물을 투입하는 방식인 CONWIP(Constant Work In Process)체제 구축이 가능함으로써 재공품을 일정하게 관리할 수 있다(Wallace et al.
- [Figure 7](R)은 2차 개선 후 U자 라인에서 작업하는 모습을 보여주고 있다. 2차 개선을 실시한 후 각 작업자의 미세 동작 시간을 분석한 결과는 [Table 4]와 같으며, 1개월 동안의 생산성을 분석해 본 결과 5명으로 편성된 U자 라인의 시간당 평균 생산량은 91개로 생산성이 35% 상승되었다. U자 라인의 단위 시간 당 기계 경비율은 25,000원, 제품 단위당 조립 비용은 824원이었다.
- 3) 한 사람이 두 공정을 담당하면 조립 오류, 작업 지연, 품질 불량 등으로 인해 손실이 발생할 수 있지만, 공정 통합으로 인한 생산성 향상 효과가 더 크다.
- 가설 3) 한 사람이 두 공정을 담당하면 조립 오류, 작업 지연, 품질 불량 등으로 인해 손실이 발생할 수 있지만, 공정 통합으로 인한 생산성 향상 효과가 더 크다. 가설 4) 통합 작업 실시로 인한 작업자의 불만, 작업 환경 등과 같은 문제는 해결 가능하다. 가설 5) 신규 라인 증설 및 검사 설비 증가를 위해 필요한 투자비용 보다는 생산성 향상으로 인한 효과가 더 크다.
- M개의 라인에서 동일한 제품을 생산 할 수도 있으며 다른 제품을 동시에 생산할 수도 있어 조립 라인의 유연성을 높일 수 있다. 4)작업자 변동, 품질 문제, 운전 정지 등 변동성에 따른 영향을 줄일 수 있다. 개선 전에는 작업자, 품질, 설비의 문제가 발생하면 해당 라인 전체가 영향을 받아 라인의 효율성이 떨어진다.
- 가설 4) 통합 작업 실시로 인한 작업자의 불만, 작업 환경 등과 같은 문제는 해결 가능하다. 가설 5) 신규 라인 증설 및 검사 설비 증가를 위해 필요한 투자비용 보다는 생산성 향상으로 인한 효과가 더 크다.
- 라인 증가에 따른 개선비용, 작업장의 면적 등 개선 제약 요소는 많지 않았으며 부품 공급 방식, 생산 실적 관리, 공정 품질 관리 등 관리 방식은 개선 상황에 맞게 운영하였다. 개선 실시 후 각 공정의 미세 동작 시간을 분석해 본 결과는 [Table 3]과 같으며, 1개월 동안의 생산 실적을 분석해 본 결과 단위 시간당 평균 생산 수량은 135개로써 생산성이 15% 상승하였다. 컨베이어 개조 비용 등 조립 라인 개선에 필요한 투자비용은 단위 시간당 기계 경비율로 환산하면 크게 영향을 주지 않을 정도로 적은 수준이었다.
- 사례 연구에서는 개선 활동을 2단계로 나누어서 1차 개선을 통해 영향을 분석한 다음 2차 개선을 실시하였다. 개선 활동 수행 결과 작업자 20명으로 구성된 하나의 컨베이어 조립 라인이 5명이 하나의 조립 라인을 이루는 4개의 U자 라인으로 변경되었으며, 생산성 향상뿐 아니라 관리 방식도 개선된 사례를 도출해 내었다. 그리고 개선 활동을 효과적으로 수행하기 위해서는 작업자의 다 기능 훈련, 부품의 공급이나 생산 계획의 운영 등 관리 방식의 개선 그리고 개선 활동의 활성화와 개선 리더 육성, 경영자와 현장 관리자 및 감독자들의 개선 의지가 중요함을 알 수 있었다.
- 개선 활동 수행 결과 작업자 20명으로 구성된 하나의 컨베이어 조립 라인이 5명이 하나의 조립 라인을 이루는 4개의 U자 라인으로 변경되었으며, 생산성 향상뿐 아니라 관리 방식도 개선된 사례를 도출해 내었다. 그리고 개선 활동을 효과적으로 수행하기 위해서는 작업자의 다 기능 훈련, 부품의 공급이나 생산 계획의 운영 등 관리 방식의 개선 그리고 개선 활동의 활성화와 개선 리더 육성, 경영자와 현장 관리자 및 감독자들의 개선 의지가 중요함을 알 수 있었다.
- U자 라인의 단위 시간 당 기계 경비율은 25,000원, 제품 단위당 조립 비용은 824원이었다. 따라서 개선전의 제품 단위당 조립 비용과 비교해 보면 458원의 개선 효과가 나타난다.
- 이를 통해 휴대폰 부품과 같이 소형이면서 조립 생산 시제품을 손으로 직접 잡아 작업 위치로 가져와서 조립 작업을 한 후 컨베이어 위에 놓는 경우에는 단일 공정을 작업하고 다시 컨베이어를 이용해 다음 공정으로 이동하여 조립 하는 경우보다 작업자가 여러 개의 공정을 동시에 작업하는 것이 보다 효과적이라는 사실을 알 수 있었다.
- 이상과 같은 1차, 2차 개선의 결과를 종합해 분석해 보면 [Table 5]와 같이 개선 전에는 20명의 작업자가 20m길이의 컨베이어 라인에서 라인 균형 효율 85%로 작업하여 작업자 1인당 단위 시간당 평균 생산 수(UPPH : Unit Per Person Hour)11.7개를 생산하던 수준에서 개선 후에는 5명으로 구성된 하나의U라인에서 라인 균형 효율 93%로 작업하여 UPPH를 18.2개를 생산하여 개선 전 대비 56% 향상시켰다. 편성 Loss를 포함한비부가 가치 동작 시간의 비율은 개선 전 55%에서 39% 수준으로 개선되었으며, 시간당 총 투입 비용에서 시간당 생산 수량을 나누어서 산출한 제품 단위당 조립 비용은 1,282원에서 1,111원으로 824원이 줄어들어 36% 개선되었다.
- 그러나 제품의 판매 가격 하락, 임금 상승 등 원가 구조의 악화로 인해 생산성 향상을 통한 경쟁력 강화가 필요한 실정이었으며 제품의 구조 변경을 통한 조립 작업의 단순화, 조립 자동화를 통한 생산성 향상 등 근본적인 개선 활동 없이는 생산성의 향상을 기대하기 어려운 상황이었다. 조립 라인의 개선을 위해 먼저 작업 공정 단위로 작업자의 동작을 세밀하게 분석한 결과 실제로 조립 작업에 소요되는 시간외에 제품의 취급이나 대기 등에 많은 시간들이 낭비가 되고 있는 것으로 파악되었으며, 이렇게 낭비되고 있는 시간들을 줄이기 위해 작업자에게 다 기능 훈련을 실시하여 다 공정을 담당하게 함으로써 조립 라인의 길이를 줄이면서 생산 라인의 수를 증가시켜 생산성을 향상시키기로 하였다. 개선 활동을 시작하기에 앞서 다음과 같은 가설을 설정하였으며 이를 바탕으로 개선 활동을 추진하였다.
- 개선 실시 후 각 공정의 미세 동작 시간을 분석해 본 결과는 [Table 3]과 같으며, 1개월 동안의 생산 실적을 분석해 본 결과 단위 시간당 평균 생산 수량은 135개로써 생산성이 15% 상승하였다. 컨베이어 개조 비용 등 조립 라인 개선에 필요한 투자비용은 단위 시간당 기계 경비율로 환산하면 크게 영향을 주지 않을 정도로 적은 수준이었다. 시간당 임율(Labor Cost)은 10,000원, 개선 전의 시간당 기계 경비율(Machine Cost)은 100,000원, 개선 후의 시간당 기계 경비율은 50,000원이었다.
- 2개를 생산하여 개선 전 대비 56% 향상시켰다. 편성 Loss를 포함한비부가 가치 동작 시간의 비율은 개선 전 55%에서 39% 수준으로 개선되었으며, 시간당 총 투입 비용에서 시간당 생산 수량을 나누어서 산출한 제품 단위당 조립 비용은 1,282원에서 1,111원으로 824원이 줄어들어 36% 개선되었다. 그리고 품종 교체 시간이 20분에서 5분으로 단축되었으며 다양한 품종을 동시에 생산하는 것이 가능해져 연간 6.
후속연구
- 개선 전의 생산 주기(t1)의 2배의 시간(t2)으로 생산할 경우에는 이론적으로 개선 전의 생산성과 동일한 효과가 나타난다. 다 공정 작업을 실시하면 초기에는 작업의 미숙련, 작업 공구의 사용, 작업의 난이도 등에 따라 작업 시간이 증가될 수 있으므로 다 기능 훈련 단계에서 충분히 숙련 작업을 실시한 후 실시하는 것이 바람직하며 개선 전후의 작업 시간과 생산성을 비교 분석할 필요가 있다.
- 본 연구에서 제안한 방법과 가이드라인을 유사한 생산 현장에 적용한다면 효과적으로 생산성을 향상시킬 수 있을 것으로 예상된다. 특히 생산 주기가 짧은 제품을 많은 생산 인원으로 단순 조립형 벨트 컨베이어에서 조립 작업을 실시하고 있는 경우에는 공정 통합을 통하여 비부가 가치 동작 시간을 줄일 수 있으며, 적은 투자비용으로도 생산성을 향상시킬 수 있어 더 효과적일 것이다.
- 각 공정의 작업자에게 다 기능 훈련을 실시하여 작업량을 M개 공정의 작업량으로 편성하고, 컨베이어 길이를 1/M로 절단한 후 조립 라인을 M개로 운영하는 것이다. 이와 같은 개선 활동을 실행하기 위해서는 미세 공정 분석을 통한 생산성 향상 가능성, 작업자의 다 기능 훈련, 다 공정 작업 수행을 위한 작업의 형태, 적절한 생산 제품과 생산량, 조립 라인의 형상 및 부품의 공급 방법, 투자비용, 생산 공간, 조립 및 검사 장비, 관리 방법 등의 관련 항목을 검토하여야 한다. 개선 활동의 추진 여부는 개선으로 인한 생산성 향상 정도와 개선 활동에 투입되는 개선비용 등을 모두 고려하는 개선 전/후의 제품 단위당 조립 비용을 산출하여 비교함으로써 결정하며 다음의 절차에 따라 검토하고 판단할 수 있다.
- 특히 생산 주기가 짧은 제품을 많은 생산 인원으로 단순 조립형 벨트 컨베이어에서 조립 작업을 실시하고 있는 경우에는 공정 통합을 통하여 비부가 가치 동작 시간을 줄일 수 있으며, 적은 투자비용으로도 생산성을 향상시킬 수 있어 더 효과적일 것이다. 향후 한 사람의 작업자에게 얼마만큼의 작업량을 할당하는 것이 작업자의 다 기능 훈련과 제품의 특성이나 공정의 특성에 따라 적절한지에 대한 연구를 진행하고자 한다.
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