병목 현상 분석을 수행하는 방법

이것은 병목 현상이 무엇인지, 병목 현상을 식별하는 방법, 병목 현상 분석의 이점 및 사용할 수 있는 몇 가지 전략에 대한 일부 정보를 포함하는 종합적인 병목 현상 가이드입니다. 또한 제조업체가 작업 현장에서 병목 현상을 식별한 방법에 대한 실제 사례 연구가 있습니다.

제조 병목 현상이란 무엇입니까?

병목 현상은 일괄 또는 생산 라인의 업스트림 작업이 전체 생산 라인이 처리할 수 있는 것보다 더 빨리 도착하는 제약 조건입니다. 혼잡은 병의 목이나 깔때기처럼 비효율을 초래하고 다운스트림 장비의 처리 증가와 장비 활용도 감소를 통해 비용을 증가시킵니다.

프로덕션 병목 현상의 예

프로덕션의 병목 현상은 거의 모든 지점에서 발생할 수 있습니다. 커뮤니케이션, 프로세스, 리소스 또는 기술과 관련될 수 있습니다. 프로덕션 병목 현상의 몇 가지 예는 다음과 같습니다.

커뮤니케이션

팀 또는 부서 간의 의사 소통이 중요합니다. 이러한 커뮤니케이션이 구두 또는 문서 기반일 경우 병목 현상이 발생할 수 있습니다. 이러한 유형의 병목 현상은 운영자가 휴식을 취하거나 클립보드를 분실하는 것처럼 간단할 수 있습니다. 이는 자동화된 머신 데이터 수집 솔루션을 배포하여 해결할 수 있습니다.

수동으로 수집된 프로덕션 데이터는 시간이 많이 걸리고 오류가 발생하기 쉬우므로 커뮤니케이션 및 통찰력이 부족합니다.

프로세스

프로세스 병목 현상은 생산 기계에 대한 요청 수가 장비의 처리 용량을 초과하는 작업 중심 제약입니다. 예를 들어 각기 다른 구멍 크기와 깊이가 필요한 여러 업스트림 기계로부터 요청을 수신하는 드릴 프레스 스테이션이 있습니다. 도구를 변경하고 깊이를 설정하는 데 걸리는 시간은 다운스트림 구성 요소를 고갈시킵니다.

자료

때때로 리소스가 병목 현상을 일으킬 수 있습니다. 한 가지 예는 전문 기술 세트에 사용할 수 있는 노동 시간입니다. 기술자 한 명이 2~3개의 특수 장비에 시간을 할당해야 하는 경우 서로 다른 부품의 흐름으로 인해 각각에 사용할 수 있는 노동 시간이 사용 가능한 시간보다 적은 리소스 병목 현상이 발생할 수 있습니다.

기술

기술 병목 현상은 사일로화된 OEM(Original Equipment Manufacturer) 기계의 조각난 소프트웨어 시스템에서 종종 발생합니다. 이러한 시스템에 상호 운용성이 없으면 각 생산 단계에서 설정을 프로그래밍하는 데 필요한 시간으로 인해 병목 현상이 발생합니다. 프로그래밍 가능한 CNC 기계가 드릴 프레스를 수동으로 설정하기 전에 생산 스트림에 있는 경우 기술이 일치하지 않아 통신이 금지되고 워크플로가 중단됩니다.

작업 현장에서 시스템, 기계 및 사람을 통합하면 기술 사일로로 인한 병목 현상을 줄일 수 있습니다.

병목 분석을 실행하는 이유

효율성 및 전반적인 장비 효율성(OEE)을 개선하기 위해 병목 분석을 사용하면 생산 중단을 제거하거나 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 병목 분석은 위의 모든 제약 조건 유형에 대해 수행할 수 있으며 병목 위치, 범주, 근본 원인 및 영향을 식별하는 데 도움이 됩니다. 이 분석을 통해 관리자는 향후 병목 현상을 제거하도록 설계된 프로세스 개선을 구현할 수 있습니다.

병목 현상 분석의 이점

병목 분석에는 몇 가지 주요 이점이 있습니다. 하나는 낭비를 없애는 데 도움이 됩니다. 생산을 늦추거나 중단시키는 모든 제약은 노동, 자재 손실 또는 용량 손실의 형태로 폐기물을 생성합니다. 실제적인 병목 현상 분석은 이러한 낭비를 제거하는 데 도움이 될 것입니다.

두 번째 이점은 관리자 간의 지식 증가입니다. 병목 현상의 원인을 이해함으로써 관리자는 기존 병목 현상을 수정할 수 있을 뿐만 아니라 향후 생산 라인 설계 또는 생산 확장에 도움을 줄 수 있습니다.

병목 현상 분석을 수행하는 방법

병목 분석은 전체 생산 프로세스를 살펴봐야 합니다. 라인의 각 장비에 대한 데이터와 성능이 필요하지만 전환, 준비, 통신 또는 설정 단계에서 병목 현상이 자주 발생합니다.

전체 생산 프로세스를 살펴보는 것 외에도 분석에는 노동, 교육 및 기술과 같은 인력 문제가 포함되어야 합니다. 또한 물질적 제약을 해결하기 위해 공급망을 검토해야 할 수도 있습니다. 물론 기계 속도, 장비 수명 및 기능, 용량 분석과 같은 측정 가능한 성능도 포함되어야 합니다.

용량 분석을 수행하려면 엄청난 양의 데이터 수집이 필요합니다. 이는 생산 데이터를 수집하고, 이를 대조하고, 추세에 대해 표준화 및 분석하고, 병목 현상이 발생하는 영역을 찾아내는 것을 의미합니다.

병목 분석 도구 및 전략

작업 현장에서 병목 현상을 식별하고 해결하는 데 사용할 수 있는 잘 정립된 전략이 많이 있습니다. 아래에 몇 가지 문서화되어 있습니다.

DMAIC

DMAIC는 정의, 측정, 분석, 개선 및 제어를 의미합니다. 병목 현상이 해결되면 지속적인 피드백 루프가 프로세스를 개선할 수 있는 식스 시그마 프로세스 개선 도구입니다.

제약조건 이론

병목 분석에 이상적인 제약 조건 이론은 팀이 최상의 결과를 얻기 위한 가장 큰 제한 요소를 식별하는 데 도움이 됩니다. 제한 요소가 식별되면 제한 요소가 제거될 때까지 조정 및 개선됩니다.

근본 원인 분석

모든 제약 조건에는 근본 원인이 있습니다. 근본 원인을 찾기 위해 깊이 파고들면 "반창고" 솔루션을 제거하고 체계적인 개선을 달성할 수 있습니다. 제약 조건의 방법과 이유 측면에 중점을 둡니다.

피쉬본 다이어그램

피쉬본 다이어그램은 병목 현상의 원인과 결과에 접근합니다. 문제는 물고기의 "머리"이며 원인은 척추에 들어갑니다. 이는 팀이 솔루션을 반복하면서 문제를 시각화하는 데 도움이 되는 효과적인 도구입니다.

이시카와 다이어그램이라고도 하는 피쉬본 다이어그램은 문제에 기여하는 요인을 보여줍니다. [이미지 출처]

플랜-두-체크-액트

지속적인 개선 도구인 PDCA는 순환적 관점에서 개선에 접근합니다. 시스템을 더욱 개선하기 위해 주기를 끝없이 반복할 수 있습니다.

5S 프레임워크

물리적 공간을 해결함으로써 제약 조건을 종종 발견하고 해결할 수 있습니다. 5S 프레임워크 – 대부분은 린의 맥락에서 5S 프레임워크의 구성 요소를 분류, 설정, 빛나고, 표준화하고, 유지하는 것에 대해 들어본 적이 있습니다. 병목 현상 분석을 수행할 때 실제 물리적으로 쉽게 시각화할 수 있는 도구입니다.

가치 흐름 매핑

또 다른 린 도구인 가치 흐름 매핑은 프로세스에 대한 정보와 자료를 캡처합니다. 또한 병목 현상 분석을 수행하는 팀에 매우 시각적이며 가치를 추가하는 최적화된 단계만 포함하여 제약 조건을 제거하기 위한 것입니다.

택트 타임

모든 병목 분석에는 택트 시간, 제품 생산에 필요한 시간, 사용 가능한 재료, 인력 및 장비의 측정이 포함됩니다. 최적화된 택트 타임은 벤치마크 역할을 하고 용량 및 노동력 제약을 식별하는 데 도움이 됩니다.

병목 현상 분석 사례 연구

미국 전역에 시설을 갖춘 의료 기기 제조업체인 Avalign Technologies는 OEE 및 기계 가동 중지 시간을 추적하는 데 어려움을 겪었고, 이로 인해 작업 현장에서 불량한 기계 성능, 불명확한 표준 운영 절차, 생산 병목 현상 등의 문제가 발생했습니다.

AWS가 주최하는 이 독점 비디오 사례 연구에서 OEE 이사 Matt Townsend는 Avalign의 시설 4곳에 MachineMetrics를 배포할 때의 영향에 대해 설명합니다.

작업 현장 성능에 대한 즉각적인 가시성을 통해 OEE가 25-30% 증가하고 인력을 보다 효과적으로 활용하고 수백만 달러의 용량 증가(추가 장비 없이) 및 병목 현상 감소를 통한 처리량 증가를 가져온 방법을 알아보십시오.

MachineMetrics는 Avalign이 기계 및 운영 데이터를 완벽하게 제어할 수 있도록 하여 업계 최고의 의료 장비를 제공한다는 목표를 추구할 수 있도록 지원하여 시장에서 강력하고 경쟁 우위를 구축할 수 있도록 합니다.