'공장-사무실' 단절을 제거하라··· 제조업의 설비 데이터 활용법

많은 제조기업이 공장에서 처리하는 작업과 전사자원관리(ERP) 시스템이 담당하는 프로세스 사이의 단절로 어려움을 겪고 있다. 이 때문에 경영진이 제조와 개발, 생산 과정의 문제를 확인하고 분석해 조치를 취하는 데 상당한 시간이 걸린다. 이와 관련된 데이터를 실시간으로 확보하지 못해 계획, 재고 관리, 공급망, 고객 기대치 충족 등에서 문제가 발생하는 것이다.


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공장의 설비 데이터를 ERP에 통합하는 것과 관련된 장벽이 점차 낮아지고 있다. 최근 공급되는 신형 장비 상당 수는 인터넷 연결을 지원하며 구형 설비 중 일부에도 인터넷을 연결할 수 있다. 이를 위해 GE와 지멘스(Siemens) 등은 M2M(Machine to Machine) 통신용 플랫폼을 표준화하고 있고, 주요 ERP 업체는 이 새로운 연결성을 활용해 설비 데이터를 다른 프로세스에 통합했다.

그런데도 불구하고 모든 제조기업이 설비 데이터를 ERP 시스템에 연결하지 않는 이유는 무엇일까? 비용과 변화에 대한 저항, 투자효과(ROI)에 대한 이해 부족 등이 이유로 꼽힌다. 복잡성도 중요한 요소이다. SAP의 글로벌 솔루션 관리 부사장 마이크 랙키는 여러 업체로부터 설비 수십 대를 구매해 생산라인을 구축한 기업을 예로 들었다. 그는 "(디지털 혁신의) 진정한 가치는 모든 설비를 하나로 묶어 생산 결과, 비용 구조, 성능, 결과의 품질을 파악하는 것이다. 데이터를 설비와 분리해서는 안 된다"라고 말했다.

산업 디지털화 및 영향
스웨덴의 마타르달렌대학교 생산 시스템 학과 교수 매그누스 윌커슨은 산업 디지털화를 2가지 차원으로 분석한다. 무엇보다 주문-배송 프로세스 또는 운영 프로세스가 이제는 가치 체인을 따라 시스템 전반에 걸쳐 데이터를 통합하는 추세가 뚜렷하다. 두번째는 제품 개발 프로세스와 관련돼 있다. 개발 플랫폼과 이해관계자 전반에 걸쳐 데이터를 통합하고 신제품 제작과 신규 프로세스 검증 역할까지 수행한다. 여기서 이해당사자는 제품 관리자, 엔지니어, 기획자 등 기업 내부 외에 위탁 생산기업, 공급자, 파트너 등 외부도 포함한다.

암 치료에 사용되는 대형 특수 설비를 설계 및 제작하는 대형 의료기기 제조업체의 사례를 보자. 이 기업은 SAP의 고객이기도 하다. 현재의 기업 환경은 제조와 엔지니어링 프로세스가 디지털화되고 연결돼 있으므로 (SAP는 이를 '인더스트리 4.0(Industry 4.0)'이라고 부른다) 이 기업은 이런 트렌드를 수용해 고객부터 제품을 개발하고 생산하는 사람까지 모두가 협력하는 체계를 구축했다. 물론 쉽지는 않았다. 그러나 S/4 HANA를 통해 경영의 병목을 더 빨리 확인해 고객의 기대치 관리와 납기 준수 등의 효과를 봤다.

이런 체계를 구축하면 ROI를 측정하는 솔루션도 사용할 수 있다. ERP 업체 에피코 소프트웨어(Epicor Software)의 제품 마케팅 이사 로버트 신필드는 고무와 플라스틱 제조업계를 예로 들었다. 그는 "이 업계의 숙제는 반복적인 제조작업의 효율성을 극대화하고 것이었다. 효율성 측정 솔루션은 전체 생산 프로세스에 대한 가시성을 제공했고, 이를 통해 일반적으로 사람이 확인할 수 없는 짧은 시간 동안의 오류까지 잡아낼 수 있었다"라고 말했다.

실제로 이런 솔루션은 설비가 지난 3일 동안 3% 낮은 효율성으로 가동하고 있음을 확인하고 서비스 부서에 경보를 보낼 수 있다. 설비와 ERP 시스템을 통합한 모니터링 솔루션을 통해 인터넷에 연결돼 있지 않았다면 불가능했을 작업이다. 특히 제조업에서 이것이 중요한 이유는 대량 상품 생산 과정에서는 약간의 효율성 개선만으로도 상당한 이익을 볼 수 있기 때문이다.

설비 정보를 이용하면 생산 과정에서 품질 문제 때문에 발생하는 폐기물 처리에도 효율성을 높일 수 있다. 신필드는 "에피코의 한 고객사는 폐기물을 평균 4%에서 1.37%로 줄여 다운타임이 3.1% 감소하고 판매 가격도 낮출 수 있었다. 이렇게 절감한 비용은 60만 달러로 이는 ROI에도 수 개월 동안 영향을 줄 정도이다"라고 말했다.

ROI 측정 솔루션의 장점은 이 외에도 많다. 그는 "(효율성 데이터를) 재무팀에 제시해 에너지 소비량을 파악하고 OEE(Overall Equipment Effectiveness) 조치를 검토할 수 있다. 다운타임(Downtime)을 보면서 기존의 설비를 계속 사용할지 아니면 신규 설비를 구매할지 결정할 수도 있다"고 덧붙였다.


사람과 데이터 연결
공장에서 경영진에게 조치 가능한 데이터를 지속적으로 제공하는 것이 중요하지만 해당 데이터에 접근하는 것만으로 충분한 것은 아니다. 그래서 에피코는 소셜 프레임워크를 내장해 프로젝트 또는 프로세스와 관련된 팀을 지원하고 있다. 신필드는 "소셜은 에피코 ERP의 기본 구조에 내장돼 있다. 이는 단순히 정보를 수집하고 분석하는 수준이 아니다. 프로젝트를 중심으로 모든 팀이 협업하도록 지원한다"라고 말했다.

예를 들어 고객 엔지니어링-주문 프로젝트를 생각해보자. 사양 개발에는 엔지니어, 조달, 제조 관련 인력이 참여해야 하고 추후 품질 관련 직원의 도움이 필요할 수도 있다. 고객 서비스 및 영업 팀은 제품 및 납품 기대치를 충족하기 위해 프로세스에 대한 통찰력을 필요로 한다. 신필드는 "일반적으로 이 모든 요구가 ERP 외부의 별도 시스템으로 구축된다. 꽤 이질적으로 운영되는 것도 이 때문이다"라고 말했다.

반면 에피코의 ERP에서는 전체 과정에서 문제가 생기면 프로젝트 엔지니어, 영업 엔지니어, 외부 컨설턴트 등에 알림이 간다. 그들은 모두 에피코 ERP 내에서 대화를 나누고 필요하면 프로젝트의 비즈니스 목표 또는 본래의 엔지니어링 관련 상세한 내용을 불러와 확인한다. 원료에서 문제가 발견되면 공급자를 시스템 내의 루프(Loop)로 불러올 수도 있다.

경우에 따라서는 재무팀에 프로젝트에 지연에 대한 알림을 보낼 수 있다. 그들은 ERP 시스템을 통해 지연을 발생시키는 정확한 원인을 확인하고 이에 따라 계획 또는 변화 예측에 대한 의사 결정을 내린다. 신필드는 "예전에는 불가능했던 방법으로 데이터를 활용하는 것이다"라고 말했다.

이행 고려사항과 문제
윌커슨은 이처럼 제조 프로세스를 디지털화하려는 기업에게 다음 4가지 조언을 내놓았다.

1. 운영 관리 및 개선 시스템으로의 디지털화 통합: 그는 "기술은 지속적인 개선 활동 중 기업의 생산 시스템을 지원하는 것이다. 추가로 관리 시스템을 만드는 방식이어선 안 된다"라고 말했다.
2. 레거시(Legacy) 시스템 관리 및 혁신: 그는 "기존 시스템을 재개발할 때 다양한 레거시 시스템 때문에 애를 먹곤 한다. 투자는 항상 최적의 상황에서 이뤄지는 것이 아니므로 '스마트 팩토리' 비전을 구현하기 위한 기회를 잘 활용해야 한다"라고 말했다.
3. 시스템 안정성을 최우선 순위로 두고, 납품 또는 제조 품질을 위험하게 할 수 있는 민감한 기술은 도입하지 않는다.
4. 사전 엔지니어링 플랫폼 구성 및 생산 개발 내 입증 능력: 그는 "이런 능력은 지난 수 십 년 동안 제품 개발에 필요할 뿐 생산 개발에서는 필요치 않다는 시각이 많았다. 그러나 신기술의 등장으로 테스트를 위한 사전 엔지니어링 플랫폼과 신기술 검증이 기술 도입 속도를 높이는 핵심 요소로 부상하고 있다"라고 말했다.

이밖에 신필드는 ERP에 설비 정보를 통합하는 시스템 구축을 준비하는 기업에게 효율성과 품질, 2가지 지표를 고려하라고 덧붙였다. 그는 "기업은 한 걸음 물러서서 원하는 것이 무엇인지 다시 생각해봐야 한다. 자칫하면 어디에 집중해야 하는지 모를 수 있다"라고 말했다.

실제 구축 과정에서는 공장 내 직원에게 신기술을 소개하기 어려운 경우도 있지만 디지털 혁신의 경우에는 그렇지 않은 사례도 많다. 랙키는 SAP를 구축해 높은 부가가치를 만들어낸 기업 사례를 소개했다. 그는 "우리는 공장 현장에서 반발이 있을 것으로 생각했지만 그들은 오히려 도입을 지지했다. 기존의 구형 시스템을 사용하면서 느낀 불편함 때문이었다. 결국 작업을 쉽게 마무리했고 프로젝트가 성공할 수 있었다"라고 말했다.

더 많은 데이터를 확보하는 것이 제조 프로세스를 담당하는 직원에게 벅찬 업무로 보일 수도 있다. 하지만 디지털 산업 혁신은 단순히 더 많은 데이터를 제공하는 것이 아니다. 가장 '적절한' 데이터를 제공하는 것이 중요하다. 신필드는 "우리는 정보 과부하의 시대에 살고 있다. 정황 정보를 확보하는 것은 비즈니스의 가치를 높이는 데 가장 중요하다"라고 말했다. ciokr@idg.co.kr