린 생산(lean manufacturing, 이후 린 생산)은 새로운 개념이 아닙니다. 불필요한 제조로 인한 낭비를 최소화하여 복잡성과 비용을 줄이기를 강조하는 이 개념은, Henry Ford의 초기 자동차 제조 시스템과 이후 1950년대 Toyota 생산 시스템에 뿌리를 두고 있습니다.
이후 70년 동안 많은 변화가 있었지만 현대에 린 생산 원칙을 도입하려는 제조업체들은 Industry 4.0 덕분에 도입 과정에서 도움을 줄 수 있는 새로운 도구 세트를 갖게 됐습니다.
이번 블로그 게시물에서는 제조업체가 어떻게 린 생산과 Industry 4.0을 결합하고 자동화, 통합, 클라우드 연결을 이용하여 제조 낭비를 줄이고, 생산성을 개선할 수 있는지 알아보도록 하겠습니다.
“도미노는 제조업체로서 고객이 직면하고 있는 과제를 잘 이해하고 있습니다. 고객은 화려한 수상 경력을 자랑하는 도미노의 케임브리지 제조 시설에서 린 생산 원칙과 Industry 4.0이 적용된 모습을 볼 수 있습니다. 또한 이를 통해 린 설계 조립 공정은 물론, 통신망과 연결된 데이터 기반 방식을 통해 지속적인 개선 문화의 장점이 결합된 공장의 모습을 볼 수 있습니다.”
Carl Haycock, 도미노 영국 마킹기 운영 이사.
린 생산으로 인한 8가지 낭비
린 생산은 제조 시설에서 발생하는 8가지 낭비에 주목합니다:
- D: 결함(Defect)
- O: 과잉 생산(Overproduction)
- W: 대기(Waiting)
- N: 인재 미활용(Non-Utilised Talent)
- T: 운반(Transportation)
- I: 재고(Inventory)
- M: 동작(Motion)
- E: 과잉 가공(Extra Processing)
린 생산 모델은 8가지 낭비를 제거하여 제조 프로세스의 최적화를 추구합니다. 따라서 제조 업체는 부가 가치 생산 프로세스에 집중할 수 있습니다.
다음 섹션에서는 린 생산의 8가지 낭비를 각각 살펴보고, 도미노의 Industry 4.0 전문가들과 함께 도미노의 제품과 솔루션이 제조 업체가 린 생산을 도입하는 데 도움을 줄 수 있는지 알아보겠습니다.
“도미노는 말을 행동으로 실천하고자 합니다. 따라서 도미노는 부실한 시스템 설계나 결함으로 인한 저효율 업무에 시간을 들이는 대신, 직원들이 지속적으로 개선 아이디어를 제안하고 실행하도록 유도합니다. 이러한 노력 덕분에 도미노는 오늘날 제조업체가 린 생산의 8가지 낭비를 방지하는 데 도움을 주는 솔루션 설계를 주도할 수 있었습니다.”
Carl Haycock, 도미노 영국 마킹기 운영 이사.
결함
제품에 마킹이 잘못되면 매우 큰 불필요한 제조 낭비를 발생시킬 수 있으며, 이를 수습하려면 막대한 시간과 비용을 투입해야 합니다.
법적 요건을 충족하기 위한 제품 코딩 및 마킹은 제조 시 작지만 중요한 단계로써, 이를 제대로 관리하지 않으면 심각한 결함이 발생할 수 있습니다.
도미노의 선임 제품 매니저 Andy Barrett은 “낭비를 빨리 파악할수록 더욱 적은 비용으로 낭비를 처리할 수 있습니다. 제조 프로세스의 각 단계마다 제품에 추가 가치가 더해지기 때문에, 제조 프로세스의 후반에서 낭비가 발생하면 제조 업체는 더 많은 비용을 치러야 합니다. 코딩 및 마킹은 제조 프로세스의 마지막 단계이기 때문에 낭비도 더욱 크게 발생합니다.”고 설명했습니다.
제품 코딩 실수로는 제품에 잘못된 정보가 마킹되거나, 생산 라인의 다른 곳에서 일어난 오류로 인해 코드 품질에 문제가 발생하여 코드를 읽을 수 없거나, 코드가 마킹되지 않거나, 불완전하게 마킹되거나, 정렬 또는 배치 오류로 인해 코드가 잘못된 위치에 마킹되는 사례를 들 수 있습니다.
도미노의 코딩 자동화 솔루션은 수동 데이터 입력을 제한하여 잘못된 코드를 마킹할 위험을 크게 줄일 수 있도록 개발됐습니다. 제조업체는 QuickDesign과 같은 코딩 자동화 소프트웨어를 사용하여 마킹기가 중앙 데이터베이스에서 가져온 데이터를 라벨 템플릿에 자동 입력하게 하거나, 마킹기를 기존 MES나 ERP 시스템에 통합하여 기존 생산 명령에 따라 코딩하게 하여 데이터 입력을 자동화할 수 있습니다.
코드 검증 시스템을 설치하면 제품 라벨에 입력된 모든 정보의 존재, 정확성, 가독성을 보장하고 잘못된 코드, 인쇄 품질 불량 또는 코드 배치/정렬 오류로 인한 결함 위험을 한층 더 줄일 수 있습니다. 통합 카메라와 도미노의 R-Series 같은 비전 검사 시스템을 코딩 및 마킹 시스템과 함께 설치하면 마킹된 코드를 검사하고, 마킹이 잘못된 제품을 라인에서 자동으로 분류할 수 있습니다. 또한 거부된 마킹 코드의 개수를 파악하고, 거부된 코드의 개수가 특정 임계치에 도달하면 생산 관리자에게 알리도록 시스템을 설정할 수도 있습니다. 필요한 경우, 시스템이 개입하여 문제가 해결될 때까지 라인을 멈추게 할 수도 있습니다.
과잉 생산
생산 할당량을 맞추기 위해 필요한 양보다 너무 많이 제품을 생산하게 되면 생산 라인에서 낭비를 일으키는 또 다른 원인이 될 수 있습니다. 초과 생산품은 사용될 때까지 보관해야 하기 때문에 보관할 창고 공간이 필요하게 되고, 보관하는 기간만큼 최종 사용자가 제품을 사용할 수 있는 기간도 줄어들며, 이로 인해 유효 기간이 짧은 제품의 경우 판매되기 전에 부패할 가능성도 높아집니다.
제조 업체는 생산 결함을 제거하여 제품 완성도의 낮은 신뢰도로 인한 과잉 생산을 해결할 수 있습니다.
수동 프로세스로 인해 생산을 멈춰야 할 때도 과잉 생산이 발생할 수 있습니다. 이에 대한 자세한 내용은 다음 섹션에서 알아보겠습니다.
대기
프로세스의 이전 단계가 끝날 때까지 대기하게 될 시 막대한 양의 제조 낭비가 발생할 수 있습니다. 특히 수익성이 낮은 산업의 경우, 바쁘게 가동되는 제조 라인은 매 순간이 중요합니다. 이 때 제조업체가 수동으로 생산 라인을 멈추고 제품을 교체하게 되면 대기 시간이라는 막대한 낭비가 발생하게 됩니다.
도미노의 코딩 자동화 소프트웨어 QuickDesign은 생산 명령 정보를 사용하여 제품에 필요한 시간보다 빠르게 작업하고, 경보 시스템에 연결된 자동 제품 계수를 설정하여 생산 할당량에 도달하는 즉시 가동을 멈추도록 시스템 운영자에게 알릴 수 있습니다.
생산 직원은 동일한 시스템으로 제품 전환을 미리 준비하여, 전환 프로세스를 효율적으로 처리하고, 제품 생산 간 가동 중단 시간을 줄일 수 있습니다.
Kulauzovic는 “생산 대기로 인한 낭비는 과잉 생산과 연결될 수 있습니다. 생산이 언제 끝날지 정확히 모른다면 제품 간 라인 중단을 줄이는 계획도 세울 수 없습니다.”라고 설명했습니다.
물론 직원을 배치하여 마킹기를 모니터링하고 수동으로 라인을 멈춰 과잉 생산을 피할 수 있지만, 이로 인해 인적 오류가 일어날 수 있고 인력 활용의 효율성도 매우 낮아집니다.
인재 미활용
일상적인 작업의 자동화는 생산 라인의 인력을 효율적으로 재배치하고, 린 생산 원칙에 따라 지속적으로 발전하는 문화를 조성하기 위한 최적의 인력을 양성하는 가장 확실한 방법 중 하나입니다.
Kulauzovic는 “자동화 시스템이 일자리를 없앤다는 우려가 있습니다. 하지만 사실은 그렇지 않습니다. Industry 4.0으로 인해 전문적인 일자리가 더 많이 나타나면서 일자리가 대체되는 대신, 새로운 기술을 습득할 기회가 늘어날 것입니다”라고 설명했습니다.
사실, 차세대 제조 인력 교육은 도미노의 서비스 중 중요한 부분입니다. 도미노는 모든 제품 및 솔루션과 더불어 다양한 맞춤형 교육 과정을 제공합니다. 이로 인해 생산 인력에게 최신의 생산 라인에 필요한 인쇄 품질, 신뢰성, 효율을 달성하는 데 필요한 기술과 지식을 제공합니다.
운반
과도한 품목 운반, 이동, 취급은 제조 낭비의 주요 원인이 될 수 있습니다. 코딩 및 마킹 단계에서도 제품을 불필요한 운반이 일어나면 종종 제품 결함이 발생합니다.
제품 코딩 및 마킹 시 결함이 발생하면 재작업을 하는 것이 최선입니다. 제품의 포장을 해체하고, 제품을 다시 생산 라인으로 보내, 재처리 및 재포장해야 하므로 제조업체에는 추가 비용이 발생합니다.
Barrett은 “유감스럽게도 일부 산업에서는 결함 제품을 재작업할 수 없습니다. 일례로 유제품 산업은 부패와 오염 위험이 높기 때문에 코딩 오류가 발생하면 전 생산 물량을 폐기해야 할 수도 있습니다.”라고 설명했습니다.
이러한 제품의 낭비가 일어나면 불량 제품을 제거하고 올바로 처리하기 위해 비용을 추가로 지출해야 하고, 운반과 관련된 낭비도 증가합니다. 다행히 제조업체가 코딩 및 마킹 시스템을 최적화하여 결함을 예방하면, 이러한 유형의 운반 낭비를 쉽게 피할 수 있습니다.
재고
제조 프로세스의 낭비는 제품 원료 형태의 과잉 재고로 이어질 수밖에 없습니다. 정기적으로 과잉 생산하는 제조업체는 과잉 생산을 유지하기 위해 재고를 과도하게 보유해야 합니다.
Barrett은 “과잉 생산을 위해 과도한 재고를 유지하는 악순환이 발생하면 낭비가 발생하고, 현금의 흐름 면에서도 매우 비효율적입니다. 식품 및 음료 라인에서 제조업체는 제품이 사용되기 전에 부패하는 위험도 안게 됩니다.”라고 설명했습니다.
지금까지 살펴본 것처럼 코딩 및 마킹을 포함한 제품 결함은 과잉 생산의 주원인입니다. 제조업체가 QuickDesign을 사용하여 마킹 불량으로 인한 제품 결함을 예방한다면 원료를 과도하게 확보하지 않아도 됩니다. 제조업체는 생산 라인을 간소화하고, 자동화하여 생산 주문을 이행하는 데 필요한 재고만 유지하면 됩니다.
동작
제품을 불필요하게 옮기게 되면 운반과 관련된 낭비가 발생하는 것처럼, 인력이 불필요하게 움직이면 동작과 관련된 낭비가 발생합니다. 하지만 Industry 4.0 덕분에 이 동작 요건을 크게 줄일 수 있게 되었습니다.
Kulauzovic는 “생산 담당자가 정보를 사용하거나 입력하기 위해 기계 사이를 오가는 것은 불필요한 동작입니다. Industry 4.0을 도입하면 데이터 전송과 업로드에서 수동 작업이 불필요합니다.”라고 설명했습니다.
그는 “과거에는 생산 작업을 위해 마킹기를 설정하고, 라벨을 추가 또는 수정하거나 제작할 때, 작업자가 라인의 모든 마킹기로 가서 해당 프로세스를 수동으로 처리해야 했습니다. 이제 제조업체는 도미노의 자동화 코딩 솔루션을 사용하여 모든 라벨을 중앙에서 관리할 수 있습니다. 중앙 통제소에서 라벨을 만들거나 수정하면 필요 시 라벨이 마킹기로 자동 전송됩니다.”라고 설명했습니다.
또한 클라우드 통신을 사용하면 불필요한 동작을 제거하고, 생산 라인의 다양한 부분들이 어떻게 작동하고 있는지 원격으로 감시할 수도 있습니다. 예를 들어 제조업체는 Domino Cloud를 사용하여 전 세계 어디서나 마킹기 성능과 생산 지표에 대한 정보를 실시간으로 파악할 수 있습니다.
과잉 가공
코딩 자동화는 그 정의에 따르면 수작업을 자동화하고, 생산 프로세스를 간소화하여 과잉 가공으로 인한 낭비를 줄이는 데 도움을 주는 방식입니다.
전통적인 제조 방법에서는 올바른 데이터를 작성하여 올바른 제품에 인쇄하려면 수동 프로세스가 필요했습니다. 예를 들어, 배치 코드를 작성할 때 생산 담당자는 다음과 같은 절차에 따라 데이터를 만들고 올바로 인쇄되는지 확인해야 했습니다:
- 생산 오더, 날짜, 위치 등을 이용하여 배치 코드 작성하기
- 코드를 마킹기에 입력하기
- 최종 제품에 코드가 올바르게 마킹되어 수월하게 읽을 수 있는지 확인하기
Industry 4.0은 이러한 수동 프로세스를 모두 없앨 수 있습니다.
제조업체는 자동화 코딩 솔루션을 이용하여 배치, 제품, 날짜 코드를 설계하고, 자동 비전 시스템으로 제품 정보를 확인하면서 기존 생산 오더에 따라 라벨 템플릿에 데이터를 입력할 수 있습니다.
이러한 방법으로 제조업체는 코드 작성, 입력, 확인용 수동 프로세스를 효과적으로 줄일 수 있습니다.
결론
제품 코딩의 오류와 비효율은 엄청난 제조 낭비를 일으키는 것은 물론, 높은 제조 효율을 달성하는 데 큰 걸림돌이 될 수 있습니다.
식음료를 비롯해 빠르게 변화하는 많은 소비자 제품처럼 수익성이 낮은 산업의 제조업체는 린 생산 원칙을 도입하여 과도한 낭비를 피하고, 수익을 유지하는 것이 좋습니다.
지금도 생산 라인에서 수동 코딩 및 마킹 프로세스를 이용하고 있다면, 위에서 소개한 코딩 및 마킹 부문의 8가지 낭비가 수익에 어떻게 영향을 주고 있는지 참고해주시기 바랍니다.
시스템 통합, 코딩 자동화, 클라우드 연결에 경험을 가진 신뢰할 수 있는 코딩 및 마킹 업체와 협력하면 코딩 및 마킹 역량을 최적화하여 불필요한 제조 낭비를 줄일 수 있습니다.
현재 코딩 및 마킹 작업에서 얼마나 많은 낭비가 발생하고 있습니까? 만약 프로세스를 자동화한다면 이를 얼마나 절약할 수 있습니까? 자세한 내용은 도미노코리아에 문의 주시기 바랍니다. 도미노의 산업별 전문가가 고객 제조 라인의 구체적인 요건을 함께 논의하고, 각 생산 목표에 적합한 맞춤형 솔루션을 제공해드립니다.