7. 버퍼관리란 - 'toc제약경영

TOC 제약경영 (정남기 저, 대청, 1999)

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버퍼관리란?

JIT 와 다르다

DBR 에서 Rope 의 개념은 CCR 의 일정에 맟추어(동기화시켜) 첫 공정의 작업을 시작한다는 것이다. 이는 CCR 앞 공정들을 놀리는 경우가 생기더라도 지켜야 할 일이며, 어떠한 경우라도 작업자를 놀리지 않기 위해 작업을 추가해서는 안된다. 사실 이런 사실을 가장 먼저 깨달은 것은 일본의 JIT방식이었다. 그들은 칸반이 없으면 어떠한 경우에라도 작업하지 않는다. 그들은 이 효과를 알고 있기 때문이다.

DBR 이 동기화생산을 추구한다는 점에서는 JIT 와 같다. 또 이들은 지속적인 개선을 추구하고, 품질향상, 공정재고 감소에 큰 관심을 두는 점에서도 일치한다.

그렇지만, DBR은 칸반 대신 Rope를 사용하며, CCR앞의 Buffer를 허용한다는 점에서 JIT와 다르다. JIT는 각 공정의 능력을 평준화시키고, 생산/이동 뱃취의 크기도 모든 공정에서 같게 유지하지만, DBR 은 공정간 능력의 차이를 인정하고 이를 잘 활용한다. 뱃취 크기도 서로 다르게 한다. 이런 특성 때문에 DBR은 JIT에 비하여 적용이 쉽고, 적용 범위도 더 넓다.

(표 3-1) DBR과 JIT의 비교

DBR JIT 사고 방식 전체 최적화 이상요인을 드러나게 함 공정 능력 서로 다른 것을 인정 평준화시킴 공정 재고 CCR공정 앞에 적정량 유지 모든 공정에서 최소화 재고 수준 JIT보다 약간 높음 최소 버퍼 관리 중요한 기능과 역할 없슴 개선 활동 CCR 공정에 집중 모든 공정에 관심 생산/이동 뱃취 공정마다 다른 것을 인정 모든 공정에서 같게 함 적용 범위 주문생산, 흐름생산, 물류 흐름생산중심의 물리적공정 적용 난이도 단기간에 적용 가능 많은 준비와 훈련이 필요

앞에서 설명한 바와 같이, DBR 스케쥴링은 CCR 공정 앞에만 재고를 집중시키고, 다른 공정에는 설사 돌발사고가 자주 발생하더라도 재고를 유지하지 않는 방법이다.

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이것은 논리적으로 옳지만, 현장 사람들에게는 잘 먹혀들지 않는다. 작업반장들은 모든 공정에서 재고를 갖고있어야 안심이 되고, 후공정의 변덕 수요를 감당할 수 있다고 생각한다.

이런 반장들을 설득하기란 쉽지 않다. 과연 당신이라면, 지금 이곳에는 없는, 다른 부서에 있는 재고가 당신의 불안을 말끔히 해소할 수 있다고 말한다면, 이를 믿고 금방 눈앞의 재고를 치우겠는가? 이것을 받아들이기 어려운 것은 현장뿐만 아니라 경영진에게도 마찬가지이다.

우리가 아무리 DBR 을 설명하기를, 적정부품을, 적정재고로, 적정시간에, 꼭 필요한 곳에서만 유지하여, 재고를 최소로 줄이고 쓰루풋을 최대로 늘릴 수 있다고 강조하며, 다른 곳의 재고는 오히려 경쟁력을 떨어뜨리고 손해를 끼친다고 설명하지만, 이를 선뜻 믿으려 하지 않는다. 이런 현상은 개인의 잘못은 아니다. 지금까지 우리를 그렇게 길들인 관행이 잘못된 것이다.

이런 점에서 버퍼관리의 역할이 매우 중요하다. 단기적으로 재고를 줄이는 효과가 있지만, 이에 그치지 않고 장기적으로는 지속적인 개선활동 방향을 제시하고, 개선활동의 초점을 어디에 둘 것인지 알려준다.

이렇게 정해진 초점에 맞추어, JIT 기법, 신기술, 경영기법 등 가장 적절한 것을 선택 사용한다. 그 결과는 다시 DBR 의 동기화생산을 개선시키게 되는데, 이 과정을 ‘생산성바퀴(productivity flywheel)’이라 하며, 다음 (그림 3-5)로 표현된다.

(그림 3-6) 생산성바퀴 (자료:Goldratt, E. M. & Fox, R.(1986), p.139) 지금까지 DBR 에 회의적인 사람들에게, 이제부터 이 생산성바퀴는

충분한 설득 도구가 될 것이다. 그리고, 이 책을 처음 읽는 독자들도 위 그림이 언뜻 이해되지 않겠지만, 걱정할 필요는 없다. 앞으로 이에 관한 내용

공정 개선

활

DBR생산계획

버퍼관리

순이익

투자수익율

현금흐름

JIT 신기술 경영기법




을 계속 설명할 것이며, 이 7 장이 끝날 때 쯤이면 충분히 이해하게 될 것이다.

어느 한 곳을 정해서 집중적인 개선활동을 수행하기 위해서는 제약의 위치를 명확히 밝혀야 한다. 그리고 정교한 노력을 기울여 이 제약을 타개한다. 그러면 공장은 새로워지고, 이제는 다른 영역에서 새 제약이 다시 생겨난다.

이런 과정에서 공장 안의 모든 제약이 타개된다면, 시장수요가 마지막 제약으로 남는다. 이 제약도 역시 공장에서 어느 정도 해결할 수 있다. 공정재고를 줄이면 경쟁력이 커지고, 결과적으로 시장수요를 확대시킬 것이니까.

버퍼는 공정 상태의 바로미터(3)

앞에서 설명한 ‘생산성 바퀴’에 보인 것처럼, 버퍼관리는 공장의 지속적 개선활동의 중심에 있다. 버퍼관리 설명을 위해서 먼저 시간버퍼를 충분히 이해해 두자.

한 CCR 에 일주일간의 스케쥴이 다음과 같이 정해져 있다 하자. 매일 다른 부품들이 작업되고 수량도 다르지만, 작업시간은 8 시간으로 균일하다. 우리가 만약 시간버퍼로 3 일을 정해두었다면, 월요일 아침 CCR 앞에는 3일분의 부품이 대기하고 있을 것이다.

요일 부품 수량 작업시간

A 25 5 월

B 5 3

B 5 3 화

C 5 5

C 2 2 수

D 2 6

D 1 3 목

A 25 5

C 2 2 금

B 10 6

(3) 이 내용은 Goldratt, E. M. & Fox, R.(1986), The Race, p.120-127에 근거함.

1 2 3일

B

A

C

B

D

C

8시간




(그림 3-7) CCR의 1주일 스케쥴과 3일간 재고(버퍼) 상황(예) (그림 3-7)의 오른쪽 직사각형은 CCR에서 3일동안 매일 8시간씩 작

업할 수 있는 재고를 나타낸다. 화요일에도 이 직사각형이 유지되겠지만, 그 안의 부품은 달라져, 월요일분 A,B 는 나가고, 목요일분 D,A 가 들어올 것이다.

이 버퍼의 개념은 안전재고와 다르다. 돌발사고로부터 쓰루풋과 납기만족을 보호하기 위하여, 안전재고는 각 부품마다 항상 일정 수준의 여유분을 추가로 유지하지만, 버퍼는 부품마다 매일 다른 수준을 미리 확보해둔다는 점이 안전재고와 다르다.

그러면 이 버퍼가 어떻게 지속적 개선활동을 가능케 하는 것일까? 돌발사고는 CCR 앞의 재고수준을 직사각형보다 더 낮은 수준으로 만든다. 다시 말하면, 위 직사각형의 재고수준은 앞 공정 작업들이 아무런 문제없이 순조롭게 진행되었을 때에 해당한다. 만약 오랜 기간동안 직사각형이 유지된다면, 앞 공정에 돌발사고가 전혀 없으므로, 이 버퍼는 필요하지 않다.

따라서 실제버퍼의 모양은 앞 공정의 문제점을 파악하는 바로미터(barometer) 역할을 한다. 일반적으로 실제 버퍼의 모양은 시간버퍼로 계획된 직사각형 모양과 다를 수 밖에 없다. 그렇다면 바람직한 모양은 어떤 것일까? 다음 (그림 3-8)을 보자.

계획

실제

(사례 1) (사례 2)

(사례 3) (사례 4)




(그림 3-8) 버퍼의 계획과 실제

실제버퍼의 모양은 앞 공정의 상태를 살필 수 있는 바로미터라 했다. 이제 이 바로미터를 해석해 보자.

(사례 1)은 버퍼기간의 처음 1/3 기간 동안 실제 재고가 계획된 재고만큼 확보되는 것을 보인다. 그리고 그 다음 1/3 기간은 계획재고의 50%를 넘는 수준으로, 마지막 1/3 기간은 50%를 밑도는 수준으로 준비되어 있다. 실제 재고가 이런 정도 유지된다면, 매우 치명적인 경우를 제외한 대부분의 돌발사고는 무사히 넘어갈 수 있을 것이다.

(사례 2)는 선행공정이 계획보다 빨리 작업되어, 부품이 너무 일찍 버퍼에 들어온 경우이다. 그 이유는 첫 공정에 자재투입시기가 너무 빠른 것이다. 아직 DBR 방법에 대한 이해가 부족한 결과이며, 교육과 훈련이 필요하다.

(사례 3)은 돌발사고에 비해 시간버퍼를 너무 크게 계획한 경우이다. 너무 큰 보험을 들어 보험료 부담이 필요이상 많다. 버퍼를 줄여 재고비용을 줄이는 것이 바람직하다.

(사례 4)는 처음 1/3기간동안 재고가 너무 적다. (사례 2)의 반대 경우로, 공정이 불안정해 CCR 이 멈출 위험이 크다. 계획버퍼를 늘려 첫공정 자재투입시기를 앞당긴다.

이처럼 (사례 2), (사례 3) 그리고 (사례 4)는 계획버퍼와 실제버퍼의 차이가 적절치 못한 것을 나타내며, 이 차이가 선행공정의 진행상태를 알려주는 바로미터 역할을 한다. 우리는 이것을 더 정밀하게 활용하여, 선행공정의 말썽(돌발사고)을 분석하고, 그 원인을 찾는데 응용할 수 있다.

생산성 바퀴가 굴러간다

계획버퍼와 실제버퍼의 차이는 아직 도착하지 않은 어떤 부품(우리는 이것을 ‘미도착품’이라 하자)이 있다는 것을 의미한다. 여기에는 어떤 이유가 있겠지만, 우리는 아직 그 선행공정(혹은 벤더)의 위치와 원인을 모른다. 미도착품은 다음 (그림 3-9)와 같이 표현된다.

Y

W




(그림 3-9) 버퍼를 이용한 공정 모니터링

Y 는 미도착품이 CCR 작업에 소요될 시간이며, W 는 앞으로 몇시간 후에 미도착품이 사용될지를 나타낸다. 따라서 Y 는, 만약 끝내 결품된다면, CCR 이 얼마동안 놀게 되는지 그 기간을 나타낸다. W 는 Y 의 결품을 막기위한 대책을 세우는데, 현재 우리가 갖고 있는 여유시간이다.

그렇지만 우리는 아직도 그 부품이 어디만큼 왔는지, 왜 늦는지, 그리고 그 이유는 무엇인지 모르고 있다. 미도착품의 현재 위치를 찾기 위해서는 재고통제 시스템을 활용하거나, 선행공정을 뒤져본다. 아무튼 그 위치는 파악될 것이고, 그 원인은 대부분 그 곳에 있기 마련이다. 여기서 우리는 이 문제부품이 CCR 에 미칠 영향을 계량화할 필요가 있다. 이것을 ‘말썽점수(disruption factor)’라 하자.

말썽점수는 Y, W를 이용하고, 여기에 미도착품이 CCR까지 당도하는데 앞으로 걸릴 시간 P를 사용한다. 즉, 말썽척도는 f(Y, W, P)의 형태가 되며, 이 값이 클수록 그 중요도가 크다는 것을 의미한다. 이 점수는 공장내부 작업장만이 아니라 외부 벤더에게도 적용될 수 있다.

이 말썽점수는 모든 미도착품에 매겨진다. 그리고 이 점수들을 작업장(벤더)별로 집계하면, 공정흐름을 가로막는 가장 큰 골치덩이가 어느 곳인지 알 수 있다. 이 점수는 작업장간 상대적 순위뿐만 아니라 그 정도의 차이까지 알려준다.

이 점수에 의해 작업장별 파레토 그림을 그리고, 이 우선순위에 따라 개선활동의 대상을 정한다. 여기서는 이 우선순위를 지키는 것이 중요하며, 문제해결이 어렵다고 우선순위가 낮은 곳을 먼저 하는 것은 이익 창출에 별 도움이 안된다. 무언가 일을 했다는 뿌듯함을 느낄 수는 있겠지만, 실제 돈벌이 효과는 없다.

이처럼 말썽점수는 개선활동의 대상을 정하는데 유익하지만, 그 원인과 방법까지 알려주는 것은 아니다. 이제 이를 위한 활동이 필요하다. 기계고장이 가장 중요한 원인이라면, 예방보전 활동을 강화한다. 기계가 오래된 것이 문제라면, 새 기계를 살 것이고, 품질관리가 문제라면, 데밍 박사나 쥬란 박사를 초청한다. 준비시간 긴 것이 문제라면, JIT의 SMED도움을 받는다.

이러한 기법들은 잘 쓰면 양약(전체 성과를 높임)이 되지만, 괜히 쓰면 독약(부서 성과만 높임)이 될 수도 있다. 버퍼관리는 양약과 독약을 골라준다. 수많은 관리기법과 개선기법들을 어느 곳에 어떻게 적용할 것인가? 우리는 자칫 이런 기법의 늪에 빠질 수 있다.

이 늪에 빠지지 않으려면, 지금 이익이 가장 크게 늘 수 있는 곳을 고르고, 그 곳의 문제를 해결할 수 있는 기법을 선정하는 혜안이 필요하다.




여기에 버퍼관리가 있다. 적절한 개선기법을 사용하여 말썽꾸러기를 없애고 나면, 버퍼가 줄어

재고수준이 낮아진다. 이로써 리드타임이 줄고, 운영비용과 재고투자가 감소하고, 품질, 납기만족, 그리고 신제품 도입 등이 개선되어 경쟁력이 높아진다. 이제 시장수요가 늘어 쓰루풋이 증가되면, 순이익, 투자수익율, 현금흐름이 개선될 것이다.

이렇게 되면 그 다음에는 어떤 일이 벌어지는가? 쓰루풋이 증가하면서 공장가동률이 높아지므로, 그동안 여유있던 비 CCR 공정들이 점점 바빠진다. 지금까지 CCR 부품공급에 차질이 없었던 것은 여유능력과 시간버퍼의 덕분이었는데, 이제 점점 차질이 생겨난다. 이 때문에 가끔씩 CCR 이 멈춰 선다.

그렇다면 다시 버퍼를 늘려야 한단 말인가? 지금까지 노력이 수포로 돌아가는가? 이를 막기 위해서는 돌발사고를 줄이기 위한 끊임없는 노력이 필요하다. 말썽의 소지를 찾아내는 지속적인 노력만이 버퍼를 줄일 수 있다.

쓰루풋이 증가함에 따라 진짜 병목공정이 나타나며, 이 병목공정이 나타나면 쓰루풋은 더 이상 증가하지 않는다. 그렇다고 이 공정 능력을 늘리기 위해 서둘러 설비를 도입할 필요는 없다. 그 이전에 돈 안들이고 할 수 있는 일들이 많이 있기 때문이다. 점심시간이나 교대시간을 활용하고, 병목에서 발생한 불량품은 다음공정이 대신 처리하는 방법도 있을 것이다. 이런 모든 수단을 동원한 다음에, 그래도 능력이 부족하다면 설비를 추가한다. 요약하면, 버퍼관리는 공정 개선활동의 안내자로서, 버퍼를 줄이는데 기여한다. 이는 쓰루풋을 늘리고, 병목공정을 발견하여 공정개선 활동이 수행된다. 쓰루풋이 늘어나 병목공정이 바뀌고, 동기화생산을 위한 스케쥴링이 다시 작성된다. 생산성바퀴는 이렇게 굴러가는 것이며, 이 과정에서 회사의 순이익, 투자수익율, 현금흐름은 좋아진다. 여기서(그림 3-6)을 다시 보기 바란다.


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