교체 작업에 대해 우리가 잘못 이해했던 점

하우징 변형 9종을 하나의 워셔에서 운전하는 공장에서는 교체 시간이 약 2시간이 걸렸다. 생산 관리자는 20분을 요구했고, 이론적으로는 간단해 보였다. 즉, 빠른 교체용 고정장치 패드와 변형별 프로그램 하나씩만 있으면 끝이었다.

그러나 실제로는 4개월이 걸렸고, 그중 2개월 동안 라인 성능은 우리가 개입하기 전보다 측정 가능한 수준으로 더 나빠졌다. 다음은 각 달에 일어난 일이다. 왜냐하면 순서가 단순한 정답보다 더 유용하기 때문이다.

1개월차: 고정장치를 변경함

명백한 제약 요소는 고정장치였다. 하우징 변형 9종은 볼트로 고정하는 9세트의 패드와 스톱을 의미했고, 이 볼트 조임 작업이 2시간 중 대부분을 차지했다.

볼트 고정식 패드를 빠른 해제 핀으로 교체하고 위치 표시를 추가해 패드가 한 가지 위치에만 설치될 수 있도록 했다. 첫 시도에서 교체 시간은 약 70분으로 단축되었고, 모두가 이를 성공으로 간주했다.

그렇지 않았습니다. 세 주 안에 우리는 두 차례의 거부 사례를 겪었는데, 이는 올바른 위치에 설치된 패드가 원래 의도된 변형 위치에서 12mm 벗어나 있었기 때문이었습니다. 또 하나는 이전 부품에서 남겨진 노즐 박스로 인해 거의 사고가 날 뻔한 경우였습니다. 고정장치는 더 빨라졌지만 생산 라인은 신뢰성이 떨어졌고, 이를 눈치 채지 못한 채 진행한다면 매우 나쁜 교환이 되는 것이었습니다.

두 번째 달: 상황은 더 악화되었습니다

두 번째 달은 이 프로젝트 전체에서 가장 최악의 시기였으며, 그 책임은 우리에게 있었습니다.

고정장치 교체가 더 빨라졌기 때문에 작업자들이 더 자주 교체를 시작했고, 납기일을 맞추기 위해 이전에는 함께 가동되던 배치를 분할하기 시작했습니다. 이는 작업자 입장에서는 합리적인 판단이었습니다. 문제는 이제 교체에 소요되는 시간은 줄었지만 불확실성은 그대로 남아 있어, 동일한 오류율을 유지하면서도 교체 횟수가 늘어났고, 그 결과 오류율이 명확히 드러나게 되었다는 점이었습니다.

초기 양산 수율이 96.2퍼센트에서 92.1퍼센트로 4포인트 하락했다. 원인은 고정장치가 아니었다. 프로그램 선택이 여전히 수동이었고, 첫 번째 부품 검사도 비공식적이거나 아예 이루어지지 않았으며, 교체 작업 속도가 빨라져서 작업자가 오류를 인지할 시간이 줄어들었기 때문이다.

이것은 교체 작업 중 자주 생략되는 부분이다. 기계적 소요 시간을 단축하는 것은 눈에 띄고 성과로 축하하기 쉬운 반면, 검증 시간은 그와 함께 줄지 않는다. 따라서 검증 시간을 건드리지 않고 기계적 시간만 단축하면, 같은 실수를 더 빠르게 반복하는 느린 공정을 단지 빠르게 만든 것일 뿐이다.

우리가 기각한 대안

두 번째 달 중반, 수율이 하락하자 공장에서는 두 번째 세척기를 도입할 것을 제안했다. 즉, 각 변형 계열마다 전용 세척기 하나씩을 배치해 아예 교체 작업을 없애는 방안이었다.

우리는 정직하게 비용을 산정했으며, 이는 두 번째 기계가 해결하지 못할 부분을 모두 계산에 포함시켰다는 뜻이다. 두 대의 기계 모두 여전히 적절한 프로그램을 로드해야 하고, 첫 번째 부품을 측정해야 하며, 배치 간에 고정장치를 청소해야 한다—이 세 가지 간격이 원래 2시간 중 대부분을 차지했다. 두 번째 기계가 제거하는 것은 단지 패드 교체뿐인데, 그 작업 시간은 이미 22분으로 줄어든 상태였다.

따라서 이 제안은 기계 한 대, 추가 유틸리티 세트 하나, 그리고 추가 정비 절차 하나의 가격으로 약 20분의 전환 시간만 단축시킬 수 있었고, 첫 번째 양산 부품 대기 시간인 40분은 그대로 남겨두는 것이었다. 이 제안은 이러한 이유로 거부되었으며, 그 거부는 타당했다.

이 사례를 언급하는 이유는 대부분의 공장이 가장 먼저 고려하는 선택지이기 때문이다. 두 번째 기계는 눈에 보이고 예산 책정이 용이하며 정당화하기도 쉽다. 반면 전환 과정을 실제로 구성하는 네 가지 간격은 누군가 스톱워치를 들고 현장에 서서 측정해 보지 않는 한 보이지 않는다.

세 번째 달: 우리는 진정한 병목 지점을 찾아냈다.

우리는 다시 돌아가서, 손에 초시계를 쥔 채 전환 시간을 정확히 측정했고, 총 시간이 아니라 각 간격을 일일이 기록했습니다.

고정장치 교체는 22분이 걸렸습니다. 배치 간 기계 청소 — 이전 부품의 잔해를 고정장치 베이스, 배수구, 분사 그림자 영역에서 제거하는 작업 — 은 31분이 소요되었는데, 이 작업은 고정장치 교체와 동시에 이루어져 동일한 활동의 일부처럼 보였기 때문에 아무도 이를 별도로 계산하지 않았습니다. 첫 번째 부품 검사는 측정 결과를 기다리는 데 대부분의 시간이 소요되어 추가로 40분이 걸렸습니다.

따라서 실제 시간 분포는 다음과 같았습니다: 우리가 최적화했던 작업은 22분, 아무도 명명하지 않았던 작업은 31분, 그리고 다른 사람이 산출한 결과를 기다리는 데는 40분이었습니다.

세 가지 변경이 이루어졌다. 고정장치 받침대는 분리 가능한 트레이로 재설계되어, 청소 시간이 30분에서 4분으로 단축되었다. 부품 적재 시 변형 식별 단계를 추가하여, 프로그램이 작업자 대신 부품 자체에서 자동으로 선택되도록 했다. 또한 기계에 최초 부품 측정기기를 설치해, 검사가 실험실을 기다리지 않도록 했다.

4개월 차: 현재 모습

교체 작업 소요 시간은 지금 약 24분이다. 고정장치 교체에 6분, 청소에 4분, 프로그램 설정 및 최초 부품 가공에 8분, 그리고 의도적으로 남겨 둔 여유 시간 6분이다.

최초 통과율이 회복되었고, 프로젝트 시작 전보다 약간 개선된 수준에 도달했다. 이는 변형 식별 단계 도입으로 인해 프로젝트 시작 전부터 존재하던 결함 원인이 제거되었기 때문이다. 생산 라인은 이제 4개월 전보다 더 자주 교체 작업을 수행하게 되었는데, 이것이 바로 실제 목표였으며, 다만 그 목표가 처음부터 명시되지는 않았다.

이 사례에서 우리가 얻은 교훈은 공구에 관한 것이 아니다. 핵심은 세트업 시간이 일반적으로 기계에 기인한다고 여겨지며, 보통 네 명의 담당자—공구, 배치 간 청소, 프로그램, 측정—에게 분산된다는 점이다. 자신이 담당하는 부분을 최적화하면 개선된 수치는 얻을 수 있지만, 라인 전체는 그대로 유지된다.

아직도 모르는 것

우리가 남겨 둔 6분의 여유 시간은 추정치다. 공정이 빡빡해 보여서 추가했으며, 이후 라인은 안정적으로 운영되고 있으나, 2분이면 충분했을지, 아니면 10분이 더 안전했을지는 확신할 수 없다.

솔직히 말해, 우리는 측정 가능한 위험을 측정 불가능한 위험으로 바꿨다. 누군가 이 여유 시간을 ‘느낌’이 아니라 정량적으로 산정할 수 있는 방법을 알고 있다면, 그런 대화를 나누고 싶다.