어고실의 혁신적 생산 전략이 성장 견인

아웃소싱의 함정에서 벗어나다

일리노이주 캐롤 스트림의 메커니컬 실 제조사 어고실은 3년 전 자사 통상 제품보다 복잡한 실 계약을 수주했습니다. 이 실 어셈블리의 3개 머시닝 부품 중 2개가 자사 머신 툴에서 각각 3회 셋업(선반 2회, 머시닝 센터 1회)을 필요로 했습니다.

이 공정으로 품질 요구는 충족할 수 있었지만 느렸습니다. 고객이 수요를 대폭 늘리자 환영받아야 할 비즈니스 급증이 오히려 경보가 되었습니다. 어고실은 머시닝을 아웃소싱 대응했습니다. 처음 있는 일이었습니다. 톰 힐라리스 제너럴 매니저는 이 선택이 단순히 생산을 타 시설로 보내는 것 이상의 비용과 어려움을 수반했다고 말합니다. 리드타임 증가, 재고 관리 난이도 상승, 입고 부품 품질 문제 모니터링/대응 필요로, 신규 고객 발굴이나 기존 고객 서비스 개선에 써야 할 관심을 이 한 고객 실망 방지에 쏟아야 했습니다.

교훈: 인하우스 제조의 가치와 확장성

힐라리스 부자는 이 경험에서 여러 교훈을 얻었습니다. 가장 기본적인 것은 인하우스 제조 가치의 재확인. 어고실은 각 고객의 펌프/컴프레서 설계에 맞춘 맞춤형 실 개발/공급 능력으로 사업을 구축했습니다. 인하우스 제조로 비용 효율적입니다. 예를 들어 여러 고객 실 부품을 같은 바 스톡에서 가공해 비용 절감, 소량 긴급 주문 단기 리드타임 대응, 모든 절삭에서 정밀도와 속도의 이상적 균형 탐색 가능. 아웃소싱 공급업체는 일반적으로 이런 것들을 할 수 없습니다.

더 큰 교훈은 비즈니스 성장에 대비하는 것이었습니다. 제조업에서 좋은 일을 하는 것과, 좋은 일을 '확장 가능하게' 하는 것은 다릅니다. 자신들의 숍을 확장 가능하게 만들 때였습니다.

머시닝 내재화

톰의 아버지 존 힐라리스는 창업자이자 사장/CEO. 두 사람은 비즈니스가 커지길 바란다면 생산 시스템이 기회를 맞이할 때 확장 가능해야 함을 깨달았습니다. 성장을 믿는다면 성할 것처럼 행동해야 합니다. 현재 프로세스와 절차를 마련해 미래의 대량 생산 기반을 지금 준비해야 합니다.

사실 몇 년 전 이 깨달음 시점은 성장을 준비하기에 이상적인 시기였습니다. 어고실은 아직 작아서 경영진이 비즈니스/생산 모든 측면에 직접 참여했지만, 다양한 계약 고객과 알려진 파트 넘버로 잘 정착된 상태였습니다. 그 파트 넘버들에 대한 생산 재고찰, 즉 이 부품들의 생산을 가장 민첩하고 단순하고 효율적으로 만드는 프로세스 개발이 향후 신규 메커니컬 실 부품 수주 시 신속한 생산 전환을 준비하는 것이었습니다.

이 재고찰로 도입된 첫 새 머신은 하스 ST-20 CNC 선반(라이브 툴 기능 탑재) - 어고실 부품을 단일 사이클로 완전 가공 가능한 머신. 아웃소싱되던 그 실 부품들은 3회 셋업으로 해선 안 되었습니다. 확장 가능한 접근이 아니었기 때문입니다. 이 새 머신 툴에서 해당 부품들의 모든 가공 단계를 1회 셋업으로 통합함으로써 어고실은 아웃소싱 머시닝을 인하우스로 회수 가능하게, 아니 쉽게 만들었습니다.

머시닝 내재화 후 회사는 성장을 맞이할 준비가 되었습니다. 마케팅 푸시로 2013년 30개 이상 프로토타입 설계/생산(평년 5개). 일부는 신규 생산 가공 계약으로 이어질 것이고, 새 머신 구매는 그에 대한 준비의 한 부분이었습니다. 여기에 더한 제조 변혁의 상세 내용:

1. DNC(분산 수치 제어) 구축

첫 단계는 새 머신 툴이 아니었습니다. 2009년 입사 생산 매니저 조지 랭(전 직장 2곳에서 머시닝 경력)이 가장 먼저 추진한, 어고실 숍의 '손쉬운 과일'은 DNC 구현이었습니다. CNC들을 공통 서버에 연결하고 리프레시 유어 메모리의 PC-DNC 플러스 소프트웨어로 NC 프로그램 파일을 머신 툴로 직접 전송 가능하게 했습니다.

하스 머신 구매 전 숍의 머신 툴들은 CNC 디지털 입력 수단이 용이하지 않았습니다. 구형 CNC들은 RS-232 포트만 있었습니다. 프로그래머 앨런 해커트가 파트 프로그램을 작성하면 프린트아웃을 들고 숍으로 가서 머신 컨트롤에서 라인별로 입력했습니다.

불편해 보이지 않습니다. 어고실 통상 부품은 단순 터닝/밀링/드릴링 이동이고 대부분 계약 작업으로 한 번 프로그래밍해 반복 생산. 프로그램이 짧고 새 프로그램이 드물기 때문. 그래도 DNC는 수동 프로그래밍이 상상보다 더 파괴적이었음을 드러냈습니다.

머신 유휴 시간만 손실이 아니었습니다. 더 중요한 것은 불확실성. 엔지니어링 변경 시 프리-DNC 공정에서 혼란 발생, 컨트롤의 프로그램이 최신 파트 버전인지 알기 어려웠습니다. 돌이켜보면 이것이 얼마나 정신적으로 소모적이었는지 깨달았습니다. DNC 시스템은 모든 활성 프로그램이 최신 리비전과 업데이트되도록 보장해 이 에러 위협을 제거함으로써 숍 공정을 안정시켰습니다. 차이가 놀랍습니다.

2. ERP(전사적 자원 관리) 시스템 도입

ERP 시스템 도입은 전 직원에게 영향을 미치는 가장 어려운 단계였습니다.

변화는 필수였습니다. 어고실은 실 제작 용량뿐만 아니라 설계/엔지니어링 용량도 확장 중이었습니다. 후자는 과거 존 힐라리스 혼자 몫이었지만, 현재 15명 전 직원 중 비즈니스 개발 매니저, 엔지니어링 매니저, 드로잉 매니저, 생산 매니저 등 엔지니어링 스태프가 포함됩니다. 이들이 잡/부품 관련 정보를 일관된 형식으로 공유/접근해야 합니다.

직원이 늘기 전에도 정보 포착 종합 시스템 부재의 취약성을 엿보았습니다. 신규 비즈니스는 프로토타이핑으로 시작, 프로토타입은 급할 수 있음(프로토타입 만드는 머신이 생산용으로 필요할 수 있음). 그 급함에 하드카피 잡 시트가 불명확/불완전하게 작성될 수 있음. 성공적 프로토타입으로 수주해도 서류로 돌아가면 그 프로토타입을 어떻게 만들었는지 기록도 기억도 없는 상황 발생. 큰일입니다.

글로벌 숍 솔루션의 ERP 시스템은 배지/잡 트래블러 바코드 스캔으로 처리 단계와 본인 활동 문서화 가능하게 해 정보 포착을 쉽게 만듭니다. '결국' 그렇게 쉽게 만든다는 게 공정합니다. 랭 매니저가 인정하듯 배지 착용과 바코드 스캔 습관을 전 직원에 정착시키는 데 수개월 걸렸습니다. 그 지점에 도달해야 ERP 정보가 유용해집니다.

그 지점에 도달하자 정보는 정말 유용했습니다. 숍 활동 하드 데이터로 가장 큰 비용 원천이 어디인지, 겉보기엔 어색해 보여도 실제 부품 비용에 큰 영향 없는 공정 단계는 어디인지 드러났습니다. "ERP에 숙달되면 80/20이 어디인지 보인다. 비용 절감하려면 진짜 필요한 단계가 무엇인지 보인다." - 존 힐라리스.

3. 멀티태스킹

아웃소싱되던 부품들이 이제 ST-20 선반 생산의 대부분을 차지. 이 머신에서 초기 슬러그로부터 사이클당 2피스 생산, 라이브 툴링으로 과거 머시닝 센터 작업도 이 사이클 내 수행. 완전 머시닝 타임 이제 피스당 8분. 과거 머시닝 센터에서만 소요되던 시간보다 짧습니다.

하지만 당시 머시닝 사이클 타임이 이 부품들 처리의 주된 걸림돌은 아니었습니다. 과제는 다양한 셋업과 그로 인한 머신 간 부품 이송, 다른 머신 시간 조율, 미완성 부품이 다음 머신 차례 기다리는 WIP 큐, 각 단계에서 정밀 로딩으로 공정간 정확도 확보 등였습니다. 멀티태스킹 머신 툴이 사이클 타임을 크게 압축했지만, 이동 시간, 핸들링 에러, WIP 재고를 모두 제로로 줄이며 그 이상을 했습니다.

랭 매니저는 부품 가공 시간과 비용의 많은 부분을 머시닝 사이클로 가져온 이점은 머시닝 사이클 개선 가치가 온전히 보인다는 점이라고 말합니다. 드릴링과 챔퍼링을 원패스로 수행하는 복합 툴 지정으로 툴 체인지 제거해 시간 단축한 최근 사례가 있습니다.

4. 셀(Cell) 생산

선반이 생산적이어도 그 주변에서 더 많은 생산이 일어납니다. 어고실의 새로운 생산 사고방식은 셀을 강조합니다. 부품이 다음에 갈 곳을 예상하고 그 다음 작업을 머신 툴 가까이 가져와 이동 시간 추가 단축. ST-20 선반 생산 부품은 프레스핏 어셈블리 작업으로 가므로 이 선반 주변 워크셀에 오퍼레이터가 머신 가공 중 어셈블리 수행에 필요한 모든 리소스 포함.

최신 CNC 머신인 소형 하스 ST-10 선반 주변에도 셀 구축. 이 머신은 어고실 실 어셈블리 전반에 쓰이는 '컵' 부품 생산. 모든 컵 부품은 대략 유사하지만 다양한 고객 실용 크기/종류 범위 생산.

모든 컵 부품에 2회 머시닝 필요. 내경 터닝으로 러그 용접 공간 마련, 용접 후 선반 복귀해 OD 번 마크 제거. 이 단계 시리즈로 WIP 재고가 흔했음. 스팟 용접기를 이 선반 셀에 설치해 해결. 이제 오퍼레이터가 이동 없이 머시닝→용접→머시닝 순서 수행. 제조업에서 이토록 단순하고 강력한 진리가 또 있을까: 장비 배치만으로 숍이 얼마나 많은 일을 할 수 있는지 결정됩니다.

숍 최신 2대 머신인 하스 선반들이 각자 셀 내에서 충분히 생산적이어서 숍 머시닝 아웃풋의 대부분을 담당. 다른 구형 머신들도 여전히 가치 있고 상당한 생산 기여하지만, 어고실이 숍 다른 구석에서 개발 중인 생산 공정을 모두 감당해야 했던 압박에서 해방됨. 결과적으로 이 머신들의 가치가 변했습니다. 회사가 이들을 보는 시각이 변했습니다. 새 선반들이 순수 생산 리소스라면, 구형 머신들은 점점 비즈니스 확장을 위한 프로토타이핑 잡 실행에 가용해집니다.