성능 로스(속도저하·순간정지) — OEE 성능가동률을 돈으로 환산

사출기나 프레스가 하루 종일 돌아가고 있으면 현장에서는 문제가 없다고 본다. 가동 실적표에도 정지 시간이 거의 없어서 시간가동률은 높게 나온다. 그런데 금형 사양보다 사이클이 3초씩 느리고, 취출 로봇이 낙하 오류로 55초씩 멈췄다 재기동하는 일이 하루 스무 번 넘게 반복된다면 그 설비는 매일 한 시간 가까이 양품을 만들지 못한 것이다. 이 손실은 정지 시간으로 남지 않기 때문에 고장이나 금형 교체보다 발견이 늦다.

성능 로스를 모르면 판단이 두 방향으로 빗나간다. 생산량이 모자랄 때 설비를 늘리거나 잔업을 넣기 전에 기존 설비에서 매일 사라지는 시간을 먼저 봐야 하는데, 이 시간이 기록에 없으니 증설과 잔업이 먼저 결정된다. 원가에서도 문제가 생긴다. 설비 시간당 가공비는 그대로인데 개당 생산량이 줄어 개당 가공비가 오르고, 표준원가를 쓰는 회사에서는 이 차이가 원인이 적히지 않은 불리한 능률차이로 남는다. 이 글은 성능 로스를 OEE 공식에서 분해한 뒤 하루 손실 시간을 금액으로 바꾸고, 그 금액을 어디까지 믿어야 하는지 정리한다.

성능가동률은 속도가동률과 정미가동률로 나뉜다

OEE는 시간가동률, 성능가동률, 양품률을 곱해서 구한다. 이 가운데 성능가동률은 가동시간 안에서 기준 사이클타임으로 만들 수 있는 양을 실제로 얼마나 만들었는지 보여 준다. 식으로 쓰면 기준 사이클타임 × 생산 수량 ÷ 가동시간이다. 가동시간은 부하시간에서 고장, 금형 교체 같은 정지 시간을 뺀 값이다.

이 값은 두 항의 곱으로 갈라진다. 속도가동률은 기준 사이클타임 ÷ 실제 사이클타임이며 사이클이 느려진 정도를 나타낸다. 정미가동률은 실제 사이클타임 × 생산 수량 ÷ 가동시간이고, 가동시간 중 실제로 사이클을 돌린 비율이다. 정지 기록에 잡히지 않은 짧은 멈춤이 많을수록 정미가동률이 100%에서 멀어진다. 정리하면 속도저하 로스는 속도가동률에, 순간정지 로스는 정미가동률에 나타난다.

순간정지와 고장을 가르는 시간 기준은 회사가 미리 정해야 한다. 예를 들어 5분 미만의 정지는 순간정지로, 그 이상은 고장 로스로 기록한다고 정해 두는 식이다. 기준이 없으면 같은 취출 오류가 어느 조에서는 고장으로, 다른 조에서는 성능 로스로 들어가 두 지표가 서로 오염된다.

사출기 한 대의 하루 60분을 분해해 보자

가정해 보자. 2캐비티 금형을 쓰는 사출기 한 대의 하루 부하시간이 480분이고, 고장과 금형 교체로 40분이 서서 가동시간은 440분(26,400초)이다. 금형 사양의 기준 사이클타임은 30초, 정지 없이 돌 때의 실제 평균 사이클은 33초다. 작업자가 손으로 재기동한 순간정지는 하루 24회, 회당 평균 55초였다. 그러면 정지 없이 돈 시간은 26,400초 − 1,320초 = 25,080초이고, 이를 33초로 나눈 760샷, 즉 1,520개가 하루 생산량이다.

성능가동률 86.4%는 가동시간의 13.6%에 해당하는 60분이 성능 로스라는 뜻이다. 순간정지 22분은 전체의 3분의 1을 조금 넘고(36.7%), 나머지 38분이 속도저하다. 속도저하는 사이클 조건표를 보면 찾을 수 있지만 순간정지는 누군가 세어 두지 않으면 어디에도 남지 않는다. 40분의 고장·금형 교체 정지는 가동 로스로 따로 금액화하는 항목이므로, 여기서는 가동시간 안의 손실만 본다.

60분에 곱할 단가는 목적에 따라 다르다

설비 시간당 가공비를 45,000원으로 가정하자. 감가상각비, 전력비, 보전비, 라인 인력 노무비의 배부분을 설비 시간으로 나눈 값이다. 60분에 이 단가를 곱하면 하루 45,000원이고, 순간정지가 16,500원, 속도저하가 28,500원이다. 월 22일 가동이면 990,000원이 되고 순간정지 363,000원, 속도저하 627,000원으로 나뉜다. 이 단가는 차지레이트의 분모를 정상조업도로 잡느냐 실제 가동시간으로 잡느냐에 따라 달라지므로 산정 기준부터 확인해야 한다.

같은 금액을 개당 원가로 보면 의미가 더 분명하다. 가동시간 440분의 가공비는 330,000원이다. 기준 속도라면 1,760개를 만들어 개당 187.5원이지만 실제로는 1,520개라 개당 217.1원이다. 개당 약 29.6원이 더 들고, 여기에 하루 생산량 1,520개를 곱하면 다시 45,000원이 나온다.

이 금액은 추가로 나간 현금이 아니다. 감가상각비와 기본 임금은 설비가 빨리 돌든 느리게 돌든 나가는 돈이고, 성능 로스는 그 돈으로 만들 수 있었던 수량이 줄었다는 뜻이다. 현금 지출로 드러나는 경우는 부족한 수량을 채우려고 잔업이나 특근을 넣을 때이며, 그때는 할증 임금이 성능 로스의 실제 비용이 된다.

다른 단가도 있다. 이 사출기가 병목 설비이고 만든 만큼 팔린다면 사라진 시간에 만들 수 있었던 수량이 손실이다. 60분은 기준 사이클로 120샷, 240개에 해당하며 개당 공헌이익(판매가 − 변동원가)을 300원으로 가정하면 하루 72,000원, 월 1,584,000원이다. 수요가 없거나 병목이 다른 공정에 있다면 이 금액은 0에 가깝다. 두 금액은 같은 60분을 서로 다른 관점으로 본 것이므로 더하지 않는다.

실무에서 자주 틀리는 부분

기준 사이클타임을 현재 실력에 맞춰 낮추는 것이 가장 흔하다. 위 사례에서 기준을 33초로 바꾸면 성능가동률은 95.0%가 되고 속도저하 손실 38분, 하루 28,500원이 표에서 사라진다. 손실이 해결된 것이 아니라 재는 자가 바뀐 것이다. OEE의 기준은 금형·설비 사양이나 조건 검증에서 확인된 최단 사이클로 두고, 표준원가에 쓰는 표준시간은 달성 가능한 수준으로 따로 관리하는 편이 낫다. 두 기준을 한 칸에 섞으면 성능 로스도 원가차이도 흐려진다.

순간정지를 짧아서 무시하는 것도 문제다. 회당 55초는 눈에 띄지 않지만 24회면 22분이고, 위 사례에서는 성능 로스의 3분의 1 이상이다. 순간정지의 원인은 취출 로봇의 낙하 감지, 프레스 피더의 소재 이송 오차, 조립 라인 부품 피더의 걸림처럼 반복되는 경우가 많다. 그래서 횟수와 원인을 함께 집계하면 조치할 대상이 좁혀진다.

속도저하를 설비 노후화나 작업자 숙련 탓으로 돌리는 것도 많다. 실제로는 불량을 막으려고 냉각시간을 늘리거나 프레스 SPM을 낮추는 식으로 조건표를 바꾸고 이력을 남기지 않은 경우가 있다. 이때 사이클 증가는 설비 문제가 아니라 품질 대응의 결과다. 조건 변경 이력과 사이클타임 추이를 같은 날짜 축에 놓고 봐야 원인이 갈린다.

성능 로스를 줄이면 인건비가 준다고 보는 것도 정확하지 않다. 임금은 이미 정해져 있으므로 개당 노무비가 낮아질 뿐이다. 실제 지출은 잔업이 줄거나 같은 인원으로 더 많은 물량을 받을 때 줄어든다. 물량이 늘지 않는 라인에서는 개선 효과가 개당 원가 지표에만 나타난다.

정지 기록이 없는 설비 한 대부터 시작한다

모든 설비에 센서를 달 필요는 없다. 사출기는 샷 카운터와 PLC 신호, 프레스는 스트로크 카운터에서 시간대별 생산 수량을 뽑을 수 있다. 이 수량과 기준 사이클타임이 있으면 성능가동률이 계산된다. 정지 사유는 작업자 기록이 필요하므로 취출 오류, 소재·인서트 공급, 센서 오검출, 이형 불량처럼 코드를 대여섯 개 정해 두면 30초 안에 적을 수 있다.

다음 행동은 하나다. 성능가동률이 가장 낮을 것으로 의심되는 사출기 또는 프레스 한 대를 골라, 생산관리 담당자가 2주 동안 매일 근무조별 실제 수량, 순간정지 횟수, 사유 코드를 집계한다. 2주가 지나면 기준 사이클 대비 성능가동률과 정지 사유 상위 3개를 뽑아 이 글의 방식으로 하루 손실 금액을 계산하고, 보전 담당과 함께 1순위 원인 하나만 먼저 조치한다.