산업기술
산업 제조
제조 원가 구조를 구성하는 모든 요소 중 자재 비용은 거의 모든 산업에서 가장 비싼 요소 중 하나입니다. 물론 원자재와 부품이 없으면 생산도 없습니다. 하지만 너무 많은 자재가 품질 불량으로 폐기되면 회사의 이익 마진에 상당한 타격을 줄 수 있습니다. 심지어 공구 자체도 비쌀 수 있습니다!
전 산업에서 폐기된 자재를 스크랩(scrap)이라고 부릅니다. 높은 스크랩율만큼 경영진의 주의를 끄는 것은 드뭅니다. 이 문제는 인건비와 설비 가동률과 마찬가지로 스크랩을 줄이는 프로그램이 거의 항상 제조업체의 지속적 개선 이니셔티브의 일부일 정도로 중요합니다.
제조업체는 최대 출력 창출에만 집중하는 대신 스크랩율을 고려해야 하며, 그렇지 않으면 이익이 큰 타격을 입습니다.
하지만 정확히 무엇이 '스크랩' 자재 범주에 속할까요? 그리고 관리자는 스크랩 발생량을 줄이기 위해 어떻게 적극적으로 노력할 수 있을까요? 스크랩의 개념, 스크랩율 계산 방법, 작업에서 스크랩과 재작업을 줄이는 전략을 탐구해 보겠습니다.
제조 스크랩은 제조 작업에서 발생하여 폐기되는 사용할 수 없는 자재입니다.
스크랩은 일반적인 정의인 모든 불량 자재로 사용되면서 여러 범주로 세분화될 수 있습니다. 첫째, 원자재 형태로 폐기되는 스크랩이 있습니다. 부패나 인장 강도, 파쇄점 등 사양 외 성능 특성 때문일 수 있습니다. 이 자재에는 추가 가공이나 부분 가공이 추가되지 않았습니다.
둘째, 부분적으로 가공된 스크랩이 있습니다. 많은 제조 제품은 생산 공정의 단계별로 생산되며, 어느 한 단계에서 실패하면 부품이 폐기되어야 합니다. 이는 부분적으로 완성된 부품에 부가가치 노동이 들어갔으므로 원자재 스크랩보다 더 비쌉니다.
셋째, 사양을 충족하지 못해 완제품이 스크랩되어야 합니다. 일부는 부품을 조정하거나 다른 것으로 바꾸어 노동을 추가해 재작업할 수 있습니다. 재작업이 불가능한 경우 완전 폐기해야 할 수도 있습니다.
이것은 스크랩 부품의 예입니다. 이 경우 공구 파손(아래의 부러진 엔드밀)이 부품을 약간 사양 밖으로 만들었습니다. 이 구성 요소를 재작업할 방법이 없으므로 이 부품은 부러진 공구와 함께 스크랩되어야 합니다.
스크랩율은 제조업체가 프로세스 효율성을 이해하는 데 도움이 되는 생산 품질과 출력의 척도입니다. 낮은 스크랩율은 작업이 높은 효율로 제조되고 있음을 시사하는 반면, 높은 스크랩율은 조직이 품질 관리 문제와 낮은 수준의 운영 효율성으로 고통받고 있음을 의미할 수 있습니다.
가장 간단하게 말하면, 스크랩율 공식은 단순히 사용할 수 없는 단위 수를 총 생산 단위 수로 나눈 함수입니다. (이론적으로 이는 양품, 즉 품질 단위 수를 총 생산 단위 수로 나누는 초도 양품률(First Pass Yield)의 반대 개념입니다).
스크랩율 = 사용할 수 없는 단위 / 총 생산 단위
이러한 스크랩 부품에 달러 가치를 적용하면 제조업체는 제조 스크랩 분석을 수행하여 비즈니스가 부담하는 스크랩의 전체 비용을 결정할 수 있습니다.
추가 유형의 낭비를 고려하여 스크랩의 완전한 그림을 보장하는 더 복잡한(그러나 정확한) 스크랩율 측정 방법도 있습니다. Planning Master는 더 정확한 스크랩율을 생성하기 위해 이러한 낭비의 추정치를 포함할 것을 제안합니다.
스크랩은 다양한 요인으로 인해 발생하며 종종 열악한 프로세스의 결과입니다. 일반적으로 이러한 프로세스는 유지보수, 설정, 공구 품질, 교육을 저해합니다.
모든 스크랩은 비용을 증가시키며, 추가 노동이 필요한 것들은 비용을 더 높입니다. 복잡한 제조 환경에서는 스크랩과 재작업을 유발하는 많은 요인이 있습니다.
MachineMetrics의 불량 부품 파레토 차트는 부품이 왜 불량 판정되었는지 시각화합니다. 이는 품질 관리자와 지속적 개선 리더가 가장 일반적인 스크랩 원인을 완화하도록 프로세스를 조정하는 데 도움이 됩니다.
린(Lean)과 식스시그마(Six Sigma) 같은 많은 방법론은 작업에서 낭비를 제거하고 프로세스를 개선하도록 설계되었습니다. 이러한 방법론은 기업에 구조와 스크랩을 줄이는 방법을 식별하는 프로세스를 제공합니다. 스크랩 감소 기법에는 프로세스 감사, 근본 원인 분석, 변화를 주도하는 기타 공식적 절차가 포함됩니다.
제조업체가 프로세스를 모니터링하여 더 높은 수준의 제품 품질과 낭비 감소를 보장하는 데 도움을 주는 많은 소프트웨어 시스템도 있습니다.
기계 모니터링 솔루션은 기계 수준에서 정확한 생산 데이터를 수집하여 생성된 스크랩 양을 정확하게 측정하는 데 도움이 될 수 있습니다.
스크랩 감소의 열쇠는 관리자와 임원의 참여입니다. 이는 더 광범위한 지속적 개선 이니셔티브의 일부로 또는 전담 스크랩 감소 프로그램을 구현함으로써 일어날 수 있습니다. 시작하는 6가지 방법은 다음과 같습니다.
많은 제조업체의 OEE는 그들이 가정하는 것보다 훨씬 낮습니다. 실제 OEE가 25~30% 범위에 있는 것이 드문 일이 아니지만, 관리자와 임원은 20~30% 포인트 더 높다고 믿습니다. 이는 프로세스가 시간이 지남에 따라 벗어나고, 이러한 변화를 설명하고 조정하는 통제 메커니즘이 항상 수작업이었기 때문입니다.
프로세스 감사 수행은 모든 스크랩 감소 프로세스의 첫 단계입니다. 현재 프로세스가 발생하는 대로 이해하지 못하면 스크랩 포인트를 식별하는 것은 불가능할 것입니다.
대부분의 스크랩은 6대 큰 손실에서 식별된 낭비와 관련이 있습니다.
각 유형의 스크랩 손실에 대해 근본 원인 분석을 수행하고 프로세스 변경을 구현하여 스크랩을 줄이거나 제거할 수 있습니다.
제조업은 빠르고 시끄럽고 확장된 프로세스입니다. 업스트림과 다운스트림 프로세스 간 의사소통이 때로는 존재하지 않아 오류가 복합될 수 있습니다. 필기 노트와 태그도 마찬가지이며, 필체 품질, 명확성 부족 및 기타 단점이 다음 생산 단계에 영향을 미칠 수 있습니다.
복잡한 BOM(자재명세서)도 생산 현장의 의사소통 체인에서 원인입니다. 이들이 부품을 동반해야 한다면 실수로 인한 스크랩 기회가 있습니다. 이는 현장 수준에서도 해당되며, 교육이 작업자마다 BOM 해석에 차이가 있을 수 있습니다.
설계나 BOM 변경이 전달되지 않았거나 수작업 프로세스로 인해 시차가 있을 때도 마찬가지입니다. BOM 변경 사항을 정확하게 전달하는 것은 모든 생산 단계에 명확한 BOM을 갖는 것만큼 중요합니다.
사례 연구: BC Machining은 공구 마모로 인한 스크랩을 사실상 근절하고 체인지오버 시간을 크게 단축하여 기계당 연간 72,000달러를 절약했습니다.
제조업체의 품질은 제품을 만드는 데 사용되는 자재와 부품의 품질뿐만 아니라 생산 공구에 사용되는 자재의 품질에 달려 있습니다. 전자의 경우 인장 강도, 합금 일관성, 공급업체의 생산 방식과 같은 자재의 엄격한 선택이 해당 자재가 생산에 투입될 때 회사의 품질을 좌우할 수 있습니다.
후자의 경우 절삭 다이스, 라우팅 헤드 및 기타 경화 공구 유형이 주장하는 자재를 절삭할 수 있도록 보장되어야 합니다. 공구의 성능 특성이 열등하면 스크랩이 발생할 수 있습니다.
공급업체 관리, 공급업체 품질 감사, 자재 및 공구 인증은 현장 전체의 스크랩을 낮추는 데 도움이 됩니다. BOM 및 설계 변경 알림과 같은 해당 자재 변경 사항은 도입될 때 세심하게 모니터링되어야 합니다.
정밀 부품 CNC 가공과 같은 산업의 전통적인 제조는 수년간의 견습과 교육을 통해 작업자를 숙련시키는 데 의존했습니다. 작업자가 알던 것의 대부분은 직관과 '감(feel)'에 기반했습니다. 이 방법의 문제는 '감'이 스크랩을 예방하기에 항상 충분히 좋은 도구는 아니라는 것입니다.
반면, 부적절한 변경 관리 프로세스와 열악한 자재 선택으로 검증되지 않은 동일한 프로세스로 새 작업자를 교육하면 부담이 작업자의 어깨로 넘어가 스크랩 가능성이 구워져 거의 보장됩니다.
위의 단계 외에도 작업자는 실시간 데이터와 기계 건전성에 접근하여 결정을 내리고 조치할 수 있어야 합니다. MachineMetrics의 상태 및 생산 모니터링과 같은 소프트웨어를 활용하면 작업자는 여전히 장비 조작과 정확한 부품을 생산하는 데 필요한 장인 기술에 대해 교육받습니다. 또한 잠재적 스크랩 이벤트를 사전에 모니터링하고 대응하도록 교육받습니다.
많은 제조업체가 수작업 절차의 서류에 빠져 있지만, 가장 중요한 문서화 측면에서는 부족합니다. 활성 제품의 설계 반복은 항상 정의되고 추적 가능한 접근이 있어야 합니다. 여기에는 CAD 및 CAM 도면과 기타 엔지니어링 사양이 포함됩니다.
BOM, 품질 문서(특히 규정 준수 및 규제 당국 관련), 기타 중요한 항목은 엄격하게 구조화되어야 합니다. 또한 감사 프로세스에 참여하여 완료되고 있는지 확인해야 합니다.
'고장 나지 않았으면 고치지 마라'에서 한 단계 올라선 예방보전 전략은 그 목적을 다했습니다. 하지만 예방적 방법을 사용해도 스크랩은 여전히 바람직하지 않은 높은 비율로 발생하며, 대부분의 제조업체는 아직 이를 넘어가지 못했습니다.
이는 수작업 상태 모니터링에 많은 노동력, 수작업 점검, 온도, 마모, 마찰 등의 측정이 필요하기 때문입니다. 수작업 예방보전 전략으로는 공구 마모와 파손을 감지하지 못할 수 있으며, 데이터는 오류, 편향, 교육 문제로 누락될 수 있습니다. 전통적인 유지보수는 진동, 오일 및 윤활유 일관성, 미립자 함량 및 기타 미묘하고 깊이 내장된 데이터를 예측하지 못합니다.
MachineMetrics는 생산 작업을 모니터링하고 자동화하여 스크랩과 재작업을 줄이고 프로세스를 크게 개선할 수 있습니다. MachineMetrics의 최고 수준 기계 데이터 플랫폼에는 생산 모니터링, 상태 모니터링, 예지보전, 프로세스 최적화가 포함됩니다.
MachineMetrics가 기계 가공소, 사출 성형 작업 및 기타 이산형 제조업체의 스크랩과 재작업을 낮추는 몇 가지 방법은 다음과 같습니다.
세상의 모든 감사와 프로세스 개선 문서도 수작업으로 생성되고 관리되면 부족할 것입니다. MachineMetrics를 사용하면 트리거 및 액션 기능을 사용하여 워크플로를 구축하고 시스템에 추가하여 많은 공장 작업을 맞춤화하고 자동화할 수 있습니다.
작업자는 실제 작업이나 태스크를 보고 필요할 때 지원을 요청할 수 있습니다. 이러한 알림은 기계에서 적절한 직원(관리자, 유지보수, 품질 등)에게 전송되어 문제를 해결합니다. 작업 지침이 그들이 수행하는 프로세스를 수행하고 이해하는 데 추가로 도움을 줍니다.
MachineMetrics를 사용하면 수작업 문서 이동을 과거의 일로 만들 수 있습니다. 스크랩이 발생하면 시스템이 '이유(why)'를 지정하여 작업자, 유지보수, 품질 관리자가 무슨 일이 일어났는지 이해할 수 있게 합니다. 이는 향후 스크랩을 방지하기 위해 근본 원인을 더 빠르게 파악하는 데 도움이 됩니다.
자동화된 정확한 문서화는 QA 팀이 '초도 양품률(First Pass Yield)'과 같은 KPI를 이해하여 벤치마크를 설정하거나 조정하는 데도 도움을 줍니다. 데이터와 분석이 실시간이므로 관리자와 기술자는 프로세스를 빠르게 조정하여 스크랩과 재작업을 방지할 수 있습니다.
MachineMetrics의 고급 기계 모니터링 기술과 분석 소프트웨어는 기업이 예방보전에서 예지보전 전략으로 이동하여 잠재적 스크랩을 식별하고 발생 전에 조치할 수 있게 돕습니다.
자동화된 상태 모니터링으로 기계 건전성은 기계 진단을 수집하여 실시간으로 모니터링됩니다. 이는 기계에 부착된 기계적 IIoT 센서와 부품 및 공구 고장을 예측하는 고주파 데이터 감지 모두에 해당합니다. 문제가 발생하자마자 유지보수에 알림이 가므로 장비가 원활하게 작동하고 불량 부품을 생산하지 않습니다.
공구 모니터링으로 인간 감지 수준을 넘어 설정값을 모니터링할 수 있습니다. 여기에는 공구 파손에 선행하는 진동, 온도 및 기타 변수가 포함됩니다.
이러한 이벤트의 데이터는 직관적인 대시보드와 HMI를 통해 분석되고 보고되므로 작업자나 유지보수 기술자가 정확한 기계 상태에 대한 진정한 가시성을 가집니다. 고주파 데이터 분석과 결합하여 직원은 발생하기 전에 미탐지 문제를 볼 수 있습니다.
이는 부정확한 부품, 파손된 공구 및 기타 품질 문제가 방지되며 제조업체가 자재나 공구를 낭비하지 않아도 됨을 보장합니다.
MachineMetrics 기계 데이터 플랫폼으로 제조 작업을 자동화하면 스크랩과 재작업 감소를 포함한 많은 이점이 있습니다. 플랫폼이 제공하는 인사이트는 작업자와 관리자가 발생 즉시 또는 발생 전에 신속한 조치를 취할 수 있게 합니다. 정보는 맥락화되어 알림, 통지, 대시보드를 통해 필요한 모든 사람이 즉시 접근할 수 있습니다.
MachineMetrics로 프로세스를 최적화하고 실시간 데이터와 고급 분석을 사용하여 문제가 사전에 해결될 것이라는 확신을 가질 수 있습니다. 문서화는 디지털화되어 가장 최신이고 정확한 형태로 즉시 접근 가능하여 오래된 정보 사용을 방지합니다.
MachineMetrics를 사용하여 스크랩을 낮추는 것은 플랫폼의 광범위한 이점의 일부입니다. 기업은 정확한 기계 및 생산 데이터에 의존하여 문제를 분석하고, 더 빠른 근본 원인 분석을 개발하며, 몇 년 전에는 상상할 수 없었던 수준으로 스크랩과 재작업을 방지할 수 있습니다.
데모 예약
산업기술
3D 프린팅(산업 환경에서 수행될 때 적층 제조라고도 함)은 지난 10년간 꾸준히 인기를 얻고 있습니다. 최근 Mordor Intelligence 보고서에 따르면 3D 프린팅 산업은 2020년 137억 달러로 평가되었으며, 2026년까지 634.6억 달러에 도달할 것으로 예상됩니다. 이는 연평균 성장률이 거의 30%에 달합니다. 새로운 소재, 더 진보된 기술, 비용 효율적인 프린팅 기술은 많은 제조업체들을 3D 프린팅이 부품 생산의 미래라고 확신시켰습니다. 오늘날 제조업에서의 최신 3D 프린팅 혁신들을 탐구해 보겠습니다. 3D 프린
공작물 절삭 시 주의를 기울이지 않으면 쉽게 스크랩이 발생합니다. 10년 이상 가공 경험을 바탕으로 SANS Machining은 가공 공정에서 스크랩률을 줄이는 방법을 다음 측면에서 정리했습니다. 1. 도면 요구사항 확인 기계 제품이나 부품의 모든 가공과 생산은 도면을 기반으로 합니다. 이는 최상의 생산 데이터입니다. 도면 없이 가공을 논하는 것은 비현실적이므로, 다음 측면을 살펴 도면의 정확성을 보장해야 합니다. A. 사용 중인 도면이 최신 버전인지 확인 많은 분들이 이 문제를 잘 이해하지 못할 수 있습니다. 사실 작업장에 유통