역사를 되돌아보면 환경 문제에 대응한다는 것은 제조 관리자에게는 '승산 없는 일'을 하는 것과 다름 없었습니다[i]. 지속 가능성에 주력하면 비즈니스가 손해를 입고, 생산성에 주력하면 환경에 피해를 입혔습니다. 하지만 이제는 친환경적인 조치를 통해 비즈니스에 비용이 추가되지 않습니다. 지속 가능성을 통해 폐기물을 줄이고 비용을 절감할 수도 있지만, 브랜드 강화, 혁신, 시장 기회를 창출할 수도 있습니다.
인더스트리 4.0과 스마트 솔루션은 지속 가능한 생산성을 달성하는 데 중요한 역할을 합니다. 하지만 공급망이 불안하고, 글로벌 시장이 불안정하고, 비용이 상승하는 시기에 투자 수익에 대한 보장 없이 신기술에 투자하는 것은 위험해 보일 수 있습니다.
이에 대한 답은 도미노 프린팅 사이언스 자동화 이사 Adem Kulauzovic가 제시하는 바와 같이 서비타제이션에 있을 수 있습니다. 이는 조직이 인더스트리 4.0에 대해 다층형 OPEX 접근법을 채택하여 생산성과 지속 가능성 결과를 모두 달성할 수 있게 하는 위험 감소 서비스로 지원 모델을 말합니다.
속설: 지속 가능성은 생산성의 적이다
전통적으로 생산성 증가는 지속 가능성을 희생하며 이루어졌습니다. 생산을 늘리기 위해 자원을 많이 사용하면 환경에 부정적인 영향을 줄 수밖에 없기 때문입니다. 마찬가지로 수요가 증가하거나 초점을 생산성으로 옮기면 지속 가능성 프로젝트에 들어가는 노력과 투자까지 투입해야 하므로 제조업체는 지속 가능성 프로젝트를 가장 후순위로 미룰 수밖에 없었습니다. 하지만 그러지 않아도 된다는 새로운 의견이 등장했습니다. 지속 가능성과 생산성은 상호 배타적일 필요가 없다는 것이죠.
UN 지속가능개발목표(UNSDG) 12 에서는 “지속 가능한 소비와 생산을 적은 자원으로 더 많은 일을 더 잘 하는 것”이라고 정의하고 있습니다. 전 세계 많은 지역에서 이러한 목표를 받아들이고 있으며 많은 국가들이 2050년까지 탈탄소화를 달성하기로 약속했습니다. 규제가 없는 지역에 있는 기업들도 투자자, 최종 고객, 직원 활동을 통해 지속 가능성 인증을 개선하기 위해 노력하고 있습니다.
제조업의 관점에서 보면 비즈니스의 지속 가능성이 가장 높을 때는 장비가 최적으로 작동하며 폐기물이 아닌 고품질 제품에 노력을 집중할 때입니다. 이를 잘 나타내는 예는 식품 제조 산업입니다. 전 세계 식품 시스템 하나에서만 전 세계에서 배출되는 온실가스 중 4분의 1 이 발생하며 이 중 18%는 식품 공급망과 직접적인 관련이 있습니다. 식품을 폐기할 경우 원료 재배, 관리, 가공에 들어간 모든 에너지를 낭비하는 것입니다.
식품 생산의 전체적인 영향을 줄이기 위해 제조업체는 식품 생산 프로세스를 최적화하여 폐기 원인을 제거하고, 최종 소비자까지 전달되는 공급망 전반에서 신선하고 판매 가능한 작물의 양을 극대화해야 합니다. 이것은 제조 환경도 마찬가지입니다. 즉 비효율적인 프로세스에 노력과 에너지를 투입하면 기업과 환경의 지속 가능성이 모두 저하됩니다.
인더스트리 4.0으로 OEE 개선
세계에서 가장 널리 사용되는 생산성 측정 방법인 종합장비효율(OEE)을 구성하는 가동 시간, 처리량, 품질의 3대 요소를 살펴보면 지속 가능성과 생산성 사이의 관계를 가장 잘 파악할 수 있습니다.
가동 시간이란 생산 라인의 실행 시간과 어떠한 이유로 인해 발생한 가동 중단 시간의 차이를 말합니다. 생산이 중단(또는 가동 중단 시간)되는 가장 일반적인 원인은 제품 교체입니다. 장비가 계속 실행 중이거나 다음 생산을 준비하는 동안 장비가 유휴 상태인 경우 모두가 해당합니다. 인더스트리 4.0과 스마트 시스템으로 교체를 간소화하고 자동화하면, 유휴 시간 동안 불필요한 에너지 소비를 최소화하면서 판매 가능한 상품을 만드는 데 장비 사용 시간을 극대화하여, 지속 가능성과 생산성에 긍정적으로 기여할 수 있습니다.
처리량은 생산 라인의 최대 용량과 실제 용량 사이의 상관관계를 나타냅니다. 예를 들어 오류로 인해 생산 라인 중 한 장비의 속도가 떨어져 생산 라인이 효율적으로 작동하지 않으면 동일한 양의 판매 가능한 제품을 생산하는 데 시간과 에너지가 더 많이 필요합니다. 제조업체는 클라우드 기반 서비스를 포함한 실시간 성능 모니터링 솔루션을 사용하여, 생산을 모니터링하고, 처리량이 감소한 경우 조기에 개입하여, 장비의 효율성을 극대화할 수 있습니다.
품질은 각 제품이 높은 판매 기준에 따라 생산되게 하는 데 주력하는 것을 말하며, 품질 관리와 불가분의 관계에 있습니다. 특히 식품 산업의 경우 식품 자체의 품질은 물론 유통 기한을 최적화하고 운송 낭비를 줄이기 위해 포장재 또한 완전해야 합니다. 생산 프로세스 후반부에서 판매할 수 없다고 판단된 제품은 재작업(에너지 낭비)하거나 폐기(에너지와 자원 낭비)해야하는데 비즈니스와 지속 가능성 관점에서 부적절한 일입니다. 자동 비전 감시 시스템은 인적 오류로 인해 품질 문제를 놓치는 위험을 제거하고 생산 라인을 보다 엄격하게 검사하기 때문에 조기에 개입하여 과도한 폐기를 줄일 수 있습니다.
제조업체는 판매 가능한 제품을 생산할 때 낭비를 줄이고 자원을 최소화하는 것과 더불어 OEE를 높임으로써 시간과 비용을 줄이고 이렇게 확보한 시간과 비용을 개선, 혁신, 추가 지속 가능성 노력에 재투자할 수 있습니다. 예를 들어 린 식스 시그마(Lean Six Sigma) 같은 것을 직원에게 교육하거나 새로운 형태의 지속 가능한 포장이 생산 라인에 미치는 영향을 조사할 수 있습니다.
서비타이제이션을 통한 위험 감소
OEE를 극대화하고 낭비를 줄이는 능력을 원하지 않는 제조업체는 없겠지만, 투자 수익이 보장되지 않는다면 새로운 인더스트리 4.0 장비에 들여야 하는 비용에 대한 위험 부담이 너무 크다고 느끼는 제조업체도 있을 수 있습니다. 오늘날의 사회 경제 환경을 감안하면 특히 자본 능력이 제한적이고 오래된 장비를 사용하는 중소기업에게는 현실적인 문제입니다.
고객이 장비를 직접 구매하는 대신 결과나 서비스에 지불하는 서비타이제이션이 이 문제를 해결하는 데 매력적인 해법을 제공할 수 있습니다. 사실 서비타이제이션은 경제적 생산성을 높이고 글로벌 탄소 배출 감소 노력에 긍정적으로 기여하는 효과적인 방법으로 세계 경제 포럼을 비롯한 기관에서 국제적으로 인정을 받고 있습니다. 서비타이제이션의 일부로 제조 솔루션을 제공하는 공급업체는 제품이 장시간 효율적이고 일관되게 작동하게 하여 낭비를 최소화하면서 성능을 극대화하는 데 관심이 있습니다.
인더스트리 4.0에서 서비타이제이션은 제조업체가 가동 시간, 처리량 또는 품질 같은 특정한 목표에 따라 서비스로서 지원을 제공할 수 있는 파트너와 협력하는 것을 의미합니다. 이러한 모델에서는 결과 중심 위험을 공급업체가 부담할 뿐만 아니라 CAPEX가 아닌 OPEX 모델로 기간에 따라 투자를 분산시켜 비용을 절감하는 데 도움을 줍니다.
더불어 이러한 서비스 기반 계약을 통해 고객은 투자에 대한 토지, 채택, 확대, 갱신(LAER) 접근법을 수용할 수 있습니다. 이를 통해 혁신의 최전선에서 신기술을 사용할 수 있을 뿐만 아니라 결과나 목표가 변경됐을 때 유연하게 변화할 수 있습니다.
서비스로서의 지원을 통해 지속 가능한 생산성을 뒷받침하는 서비타이제이션의 가치는 부인할 수 없으며 이러한 접근법은 아직 초기 단계에 있습니다. 도미노는 영국경제사회연구위원회를 대신하여 애스턴 비즈니스 스쿨의 고급 서비스 그룹이 수행 중인 180만 파운드 규모의 3년 연구 프로젝트에 참여하고 있습니다. 이 연구의 목표는 서비타이제이션이 경제적 생산성과 환경 성능(예: 탈탄소화 및 녹색 경제)에 미치는 영향에 대한 근거를 수집하고 이 인사이트를 통해 영국의 산업 정책과 관행에 영향을 주는 것입니다.
결론
지속 가능성과 생산성은 양립할 수 있습니다. 하지만 지속 가능성을 통해 장기적으로 실질적인 이득을 얻으려면 기업은 현재 제조 운영에 필수적인 프로세스는 물론 미래의 혁신에 주력하는 올바른 인재가 필요합니다. OEE를 보장하는 데 도움을 줄 수 있는 인더스트리 4.0 서비스로서의 지원을 제공하는 파트너를 확보하면 생산성을 높이고, 낭비를 줄이고, 지속 가능성 여정에서 직원이 다음 단계에 투자할 시간을 늘릴 수 있습니다.
[i] Noah Walley 및 Bradley Whitehead, “It’s Not Easy Being Green”, 1994