전략적 제조 생산능력 계획: 생산 효율성 향상 및 수요 충족
인플레이션과 공급망 중단으로 인한 비용 상승, 지속적인 기술 인력 부족 등 제조업에 영향을 미치는 다양한 과제가 산적해 있어 미래를 계획하기가 쉽지 않습니다.
미래에 대비하기 위해 제조업체는 생산능력 계획을 활용해 예상 수요를 충족하는 데 필요한 자원을 더 잘 파악할 수 있습니다. 완벽한 모델은 없지만, 효과적인 생산 생산능력 계획은 관리자가 기대를 설정하고 조직이 미래 목표를 지원할 준비가 되었는지 확인하는 데 도움이 되는 프로세스입니다.
또한 기존 생산능력에서 숨겨진 주요 기회 영역을 발견하는 데에도 도움이 됩니다.
제조 생산능력 계획이란?
제조 생산능력 계획은 전체 생산 계획의 일부로, 기업이 보유한 생산 능력이 얼마나 되는지, 그리고 주문 물량을 완수하기 위해 얼마나 더 필요한지를 정량화하는 것을 목표로 합니다.
여기에는 인력 및 작업자 생산능력 요건, 제품 믹스, 공급망 및 기타 변수가 포함됩니다. 생산능력이란 가용 자원으로 생산할 수 있는 최대 생산량을 의미합니다.
효과적인 생산능력 계획은 병목 현상을 드러내고, 위험을 줄이며, 의사결정을 촉진합니다. 또한 의사결정자가 언제 규모를 확장하고 언제 축소해야 하는지 파악하는 데 도움을 줍니다.
생산능력 계획은 수작업으로도 가능하지만, 디지털 솔루션을 사용하면 훨씬 더 정확한 데이터를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 수작업 데이터 수집의 번거로움을 피할 수 있습니다.
생산능력 계획의 목표는 무엇인가?
생산능력 계획 프로세스의 주된 목표는 생산 운영의 모든 비용을 필요 자원과 균형 있게 조정하는 것입니다. 즉, 생산 자산의 제조 공급을 자원에 대한 제조 수요와 균형을 맞추는 것을 의미합니다.
이 목표를 달성하기 위해 몇 가지 목표를 충족해야 합니다.
- 생산능력 프로젝트의 범위 정의
- 생산능력 관리 계획 수립
- 성과 모니터링 및 측정 도구 배포
- 발생하는 생산능력 병목 현상 해결
- 차이 분석을 통한 사전 조정 및 개선
생산능력 계획 vs. 자원 계획
밀접하게 연관되어 있지만, 생산능력 계획과 자원 계획은 다릅니다. 생산능력 계획은 장비, 인력 및 기타 제조 구성 요소를 포함한 생산 능력에 초점을 맞춘 상위 수준의 계획입니다.
생산능력 계획은 기계 속도, 가동 중단 시간, 유지보수, 교육, 직원 기술 세트와 관련됩니다. 최대 효율로 생산하기 위해 각 구성 요소가 얼마나 필요한지 이해하는 것을 목표로 합니다.
자원 계획은 더 운영적입니다. 공급망 관리와 재고가 포함되며, 올바른 구성 요소가 적절한 수량과 시간대에 생산 대기 물량에 맞춰 제공될 수 있도록 물류 및 출하도 다룹니다.
자원 관리 소프트웨어는 수요와 공급 추세를 파악하고, 자재를 자동으로 주문하며, 자재 리드 타임을 기반으로 가용성을 표현하는 데 자주 사용됩니다. 생산 추적 솔루션은 실시간 생산 데이터를 ERP 및 MES 시스템에 자동으로 공급하여 관리자가 효과적인 의사결정을 내릴 수 있는 양질의 데이터를 확보할 수 있도록 합니다.
생산능력 계획의 3가지 유형
많은 사람이 생산능력 계획이 단순히 작업을 수행할 충분한 기계를 갖추는 것이라고 생각합니다. 하지만 현실은 더 복잡합니다. 작업을 수행할 충분한 가용 자원을 갖추는 것도 의미합니다. 건전한 생산능력 관리는 팀원과 프로젝트 관리자가 전략적 계획을 통해 모든 유형의 생산능력이 충족되고, 생산능력 및 자원 계획이 정렬되도록 함을 의미합니다.
다양한 생산능력 계획 전략이 있지만, 세 가지 주요 유형은 다음과 같습니다.
설비(툴) 생산능력
설비 생산능력이란 예정된 제품 믹스에 적합한 도구를 갖추는 것을 계획하는 것입니다. 이는 자동차 생산 라인과 같은 이산형 제조의 조립 라인 생산이나 CNC 가공 작업에서 사용되는 공구의 수량, 유형, 품질 등을 포함할 수 있습니다.
MachineMetrics는 공작기계를 모니터링하여 작업자와 관리자가 공구 수명과 사용 중인 공구의 생산 능력을 더 잘 이해할 수 있도록 지원합니다.
인력 생산능력 계획
적절한 유형과 수량의 도구가 필요하듯, 적절한 인원 수와 올바른 기술 조합도 필요합니다. 인력 생산능력 계획은 가용 근무 시간도 고려합니다. 이는 기업이 채용 및 교육 결정을 내리고 시간이 지남에 따라 채용 전략을 개발하는 데 지침이 됩니다.
생산(제품) 생산능력 계획
공급망 계획 및 수요 계획과 밀접하게 연계된 제품 생산능력 계획은 작업 수행에 필요한 충분한 자재, 조립품 또는 부품을 보유하는 것을 의미합니다. 제품 생산능력 계획은 재고 관리 및 적절한 양의 WIP(재공품)를 처리하고 이동하는 능력과 같은 공급망 문제와도 밀접하게 연결되어 있습니다.
생산능력 계획 프로세스
적절한 프로젝트 관리를 통해 팀원은 조직을 위한 생산능력 계획 전략을 수립할 수 있습니다. 효과적인 생산능력 계획을 수립하는 데 필요한 단계는 다음과 같습니다.
프로젝트 및 작업 결정
대부분의 제조업체는 개선 영역을 파악하기 위한 평가 프로젝트에 익숙합니다. 여기서는 새로운 프로젝트와 작업을 설정하여 팀원의 작업을 개요화하고 구성하는 데 도움을 줍니다. 각 구성 요소는 하나의 프로젝트이며, 작업은 타임라인에 따라 정렬되어야 합니다.
팀원은 기능 영역별로 계획을 완료하는 데 필요한 시간, 이를 완료하기 위해 자원을 확보하는 데 걸리는 기간(일 또는 주), 그리고 계획이 고객에게 가치를 더하고 고객의 요구를 충족하는지 여부를 질문해야 합니다.
지표 및 KPI 결정
효과적인 생산능력 계획을 수립하는 데 있어 지표와 KPI는 중요한 고려 사항입니다. 실용적인 접근 방식 중 하나는 생산능력 분석을 실행하여 이 수치에 집중하는 것입니다. 현재 상태를 벤치마킹함으로써 기업은 자신이 어디에 있는지 파악하고, 생산능력에 대한 전략적 계획을 개선할 수 있습니다.
KPI와 지표에는 다음이 포함될 수 있습니다.
- 기계 속도
- 가동 중단 카테고리
- 가동 중단 시간
- 품질 손실
- 가용 근무 시간
- 효율성
수작업으로도 가능하지만, 실제 생산 현장에서 기계가 생성하는 데이터를 활용하는 것이 가장 좋은 방법입니다. MachineMetrics와 같은 기계 데이터 플랫폼은 기계 데이터를 자율적으로 수집하고 표준화하여 이러한 핵심 지표를 쉽게 파악하고 즉시 인사이트를 도출할 수 있게 해줍니다.
시간 추정을 통한 현실적인 일정 수립
서로 다른 생산능력 계획 전략은 서로 다른 결과를 낳지만, 프로젝트 및 작업 목록에는 현실적인 일정과 타임라인이 포함되어야 합니다. 프로젝트 유형과 비용이 포함되어야 하며, 작업별 시간도 세분화해야 합니다. 이것이 작업 표준을 최적화하고(이 프로세스를 자동화하는 것) 매우 중요한 이유입니다.
계획 진행에 따른 생산능력 업데이트
프로젝트 동안 관리자와 팀에게 최신 정보를 제공하는 것은 성공에 필수적입니다. 실시간 모니터링을 통해 생산능력 계획을 확대 또는 축소하거나, 팀원에게 추가 작업을 부여하여 모든 것을 순조롭게 진행할 수 있습니다.
팀의 생산능력과 업무량도 필수적으로 기록해야 합니다. 프로젝트 팀은 핵심에서 벗어나지 않아야 하며, 너무 많은 프로젝트나 작업이 부여되지 않아야 합니다. 또한 모든 부서와 고려 사항이 반영될 수 있도록 교차 기능 팀이어야 합니다. 작업은 기술 수준에 맞게 배정되어야 향후 프로젝트로 팀이 과부하되지 않습니다.
이 전반적인 프로세스는 병목 현상과 기타 낭비 요소를 발견하게 하여, 주어진 자원으로 전반적인 생산 생산능력을 높일 수 있게 해줍니다.
장비가 얼마나 효과적으로 사용되고 있습니까? 제조업체는 사전 구축된(및 맞춤형) 보고서를 활용하여 가동률이 낮은 장비를 파악합니다. 이는 종종 손쉽게 개선할 수 있는 훌륭한 기회를 제공합니다.
생산능력 계획의 3가지 전략
고려할 전략은 많지만, 제조업에서 가장 일반적으로 사용되는 생산능력 계획 전략은 선행(Lead), 후행(Lag), 매치(Match)입니다.
선행 생산능력 계획 (Lead Strategy)
선행 전략은 높은 생산 수요를 예상합니다. 이 전략은 기업이 생산능력을 추가하여 즉시 사용 가능한 제품을 낮은 비용으로 제공함으로써 고객을 유치하는 것을 의미합니다. 이는 민첩성이 떨어지는 경쟁사에 대한 헤지 역할을 합니다. 기업은 선행 전략을 구사하려면 탁월한 수요 예측 능력이 필요합니다. 그러나 수요 예측이 빗나가면 낭비와 과잉 재고가 발생합니다.
후행 생산능력 계획 (Lag Strategy)
후행 전략은 더 보수적이며, 수요가 증가함에 따라 반응하여 생산능력을 추가할 수 있게 합니다. 이는 적시 생산(Just-in-Time)을 활용할 유연성을 주지만, 수요 예측이 틀리면 재고 부족과 매출 하락으로 이어질 수 있습니다. 후행 전략은 안정적이고 예측 가능한 제조업체에 유용한 전략입니다.
매치 생산능력 계획 (Match Strategy)
매치 전략은 생산 능력과 설비 가동률을 잘 파악하고 있는 기업이 사용합니다. 자사의 생산 능력을 이해하고 있기 때문에, 수요 급증 시 이를 몇 주 또는 몇 개월에 걸쳐 분산하여 더 높은 생산 수준에 도달할 수 있습니다.
현대 제조업에서 생산능력 계획의 이점
생산능력 관리는 오늘날 큰 과제입니다. 생산능력 계획은 현대 제조 기업에 여러 이점을 제공합니다.
공급망 관리 지원
구매 및 최소 주문 수량과 같은 공급망 구성 요소는 정확한 생산능력 계획을 통해 더 정교해질 수 있습니다. 이는 공장 모니터링 시스템으로 제공되는 실시간 데이터와 공급망 관리 소프트웨어를 연계할 때 특히 그렇습니다.
재고 부족 감소
생산능력이 최적화되면, 공급망 관리자는 자재와 부품의 주문 및 입고에 확신을 가질 수 있습니다. 이는 과잉 재고나 재고 부족의 위험을 완화하는 데 도움이 됩니다.
자원 관리 지원
자원 관리에는 제조 현장의 인적 자본 지휘 및 조직이 포함됩니다. 여기에는 온보딩, 교육, 인력 배치, 적절한 도구와 기술 보유 등이 해당됩니다. 공급망 관리와 마찬가지로 자원 관리 소프트웨어도 MachineMetrics와 같은 고급 공장 모니터링 및 기계 데이터 플랫폼과 통합될 수 있습니다.
비용 절감
데이터 기반 모니터링 소프트웨어를 활용하여 숨겨진 생산능력을 발굴하는 좋은 생산능력 계획 전략은 비용을 절감할 수 있습니다. 추가된 생산능력은 더 나은 OEE(종합설비효율)로 공장을 더 효율적으로 만들어 전체 생산 비용을 줄여줍니다.
납품 능력 향상
더 많이 생산할 수 있으면 더 많이 출하하고 납품할 수 있습니다. 이에 따라 더 비용 효율적인 납품 전략을 활용할 수 있습니다. 긴급 출하 감소, 대량 출하 및 기타 납품 전략을 더 나은 생산 생산능력 계획을 통해 최적화할 수 있습니다.
위험 관리 지원
포괄적인 생산능력 계획에는 생산 능력, 설비 능력, 인력 능력이 포함되므로, 경영진은 위험을 더 쉽게 완화할 수 있습니다. 여기에는 공구에 대한 더 나은 구매 전략, 기술 인력의 집중 채용 및 유지, 생산 효율성 개선이 포함됩니다.
프로세스 비효율성 부각
데이터가 제조 현장 내에 숨겨진 생산능력이 얼마나 되는지 드러내면, 프로세스 개선 기회가 생겨 더 높은 효율성을 달성할 수 있습니다. AI를 활용한 고급 분석과 머신러닝 알고리즘을 사용하는 최고 수준의 산업용 IoT 플랫폼은 관리자에게 새로운 SOP로 새로운 생산능력을 활용할 수 있는 문제 영역을 안내할 수 있습니다.
비효율적인 프로세스와 숨겨진 생산능력이 정확히 어디에 있는지 파악하세요. 그림은 MachineMetrics의 실시간 생산 보고서로, 기계별로 데이터를 세분화하여 보여줍니다.
생산능력 계획 모범 사례
프로젝트 우선순위 지정
MachineMetrics와 같은 고급 IoT 플랫폼을 사용하면 장치를 모든 장비에 간단히 설치할 수 있습니다. 데이터가 즉시 흐르기 시작하여 실행 가능한 인사이트를 제공합니다. 이 시간을 활용해 '손쉬운 과실(low-hanging fruit)'에 우선순위를 두고, 이를 팀원의 고가치 목표 프로젝트로 지정하세요.
다기능 팀 구성
제조 현장은 지식의 복잡한 망입니다. 초기 프로세스 감사를 위해 작업자, 기술자, 유지보수, 스케줄링, 중간 관리자, 임원 등을 포함한 다기능 팀을 구성하세요. 각자 자신의 위치에서 현장을 바라보며 아이디어를 제시할 수 있습니다.
열린 소통 라인 유지
고급 산업용 IoT 플랫폼을 사용하면 데이터가 사일로에서 해방되어 모두에게 제공됩니다. 맞춤형 보고 및 시각화 대시보드와 같은 기능은 사용자를 위해 설계되어 강력한 소통 수준과 단일 진실 공급원(Single Source of Truth)을 유지하는 데 도움을 줍니다.
자원 생산능력 파악
실시간 데이터는 숨겨진 생산 생산능력을 발굴하는 개선 영역을 식별하는 데 도움이 됩니다. 또한 추가 교육이나 기술이 필요한 영역을 강조할 수도 있습니다. 자원 관리 소프트웨어를 사용하면 리더가 언제 인력을 채용해야 하는지 이해할 수 있습니다. 또한 더 빠르게 온보딩하고, 더 잘 교육하며, 인적 자본을 개발하여 자원 생산능력을 높이는 방법을 결정하는 데도 도움이 됩니다.
초과 생산능력 대처 전략 수립
공장이 수요를 충족하기 위해 추가 생산능력을 필요로 하는 것처럼, 디지털 솔루션으로 실시간 데이터를 발굴하면 프로세스가 최적화되어 초과 생산능력이 발생하는 상황이 생길 수도 있습니다.
관리 소프트웨어와 기계 데이터 플랫폼을 연계하면 관리자가 정확한 생산 데이터를 사용하여 자원과 생산능력을 효율적으로 배분할 수 있습니다.
MachineMetrics 기계 데이터 플랫폼은 다른 소프트웨어와 쉽게 통합되어 실시간 데이터를 제공함으로써 데이터 기반 의사결정으로 계획을 수립하고, 더 많이 생산하며, 생산능력을 관리할 수 있게 해줍니다. 지금 데모를 예약하여 생산 생산능력을 최대한 활용하는 방법을 알아보세요.
기계 데이터로 정확한 생산능력 계획 수립
데모 예약