해양구조물 의장품 설치 공정의 통합 관리를 위한 개선 방안 및 시스템 개발

Abstract

금융위기 이후 해양구조물 발주가 증가하기 시작하여, 2015년을 기준으로 국내 조선 업체의 전체 수주잔액 60% 이상이 해양구조물이 차지하고 있다. 과거 조선소는 선박이 주요 제품이였기 때문에 이를 건조하는데 적합한 다양한 생산 시스템을 개발하고 적용하여 선박 건조에 성공적으로 활용하고 있다. 조선 전용 ERP(Enterprise Resource Planning), APS(Advanced Planning & Scheduling), PLM(Product Lifecycle management) 시스템 등이 대표적인 사례이다. 하지만 이러한 시스템들은 선박의 건조 관리를 위해 특성화되어 있어 최근 선박에 비해 해양구조물 건조 비중이 커지는 환경 변화에 적합하지 않다는 단점을 갖고 있다. 이처럼 해양구조물 중심으로 환경이 변했지만 아직 국내 조선소 생산 환경 및 시스템은 이에 발빠르게 대응하지 못하고 있다. 조선소 생산 계획은 단순히 생산성을 향상 시키기 위한 목적뿐 아니라, 회사의 전략과 비전 등 기업 생존에 필요한 경영 일반에 대한 의사 판단 기준을 제공할 수 있는 매우 중요한 영역이다. 특히 최근 해양구조물 수주가 확대되는 상황에서 해양구조물 특성에 적합한 관리 체계 개선없이 기존 상선 중심으로 개발된 관리 체계로 생산 계획을 수립하고 있어 문제가 발생하고 있다. 향후 해양구조물 프로세스 분석을 바탕으로 근본적인 관리 체계 및 개선 방안에 대한 노력이 없다면 현재 발생하고 있는 일정 지연 문제가 더 심해질 위험이 있다. 현재 발생하고 있는 해양구조물의 일정 지연 문제의 상당수는 상선 대비 급격히 증가한 의장 물량과 깊은 연관성이 있다. 상선의 경우 의장 물량 자체가 적고, 안벽에서 수행되는 후행 의장 대비 선행 의장 비율이 높아 의장 공정에 대한 별도의 관리가 필요하지 않았다. 하지만 해양구조물의 경우 의장 물량 자체가 월등히 많고, 특히 후행 의장 비율이 높기 때문에 후행 안벽에서 발생하는 의장 문제를 효과적으로 관리하기 위한 연구의 필요성이 커지고 있다. 이를 위해 본 연구에서는 조선소에서 건조하는 FPSO, FLNG와 같은 해양구조물 생산 공정 중 장치와 배관을 설치하는 의장품 설치 공정을 효과적으로 개선하고 관리하기 위한 연구를 수행하였다. 의장품 설치 공정 문제 분석을 위해 해양구조물 의장품 설치 공정 생산 기술 / 계획 / 관리 측면으로 분석을 바탕으로 해양구조물 의장품 설치 공정에서 발생하는 문제를 진단하여 BSC(Balanced Score Card) 방법론 기반 개선 방안을 도출하였다. 수정된 성과 피라미드(Performance Pyramid)를 통해 상위 개선 목표를 정의하고, VDT(Value Driver Tree)를 통해 구체화하였다. 구체화된 공정 관리 개선 방안에 대해 필요한 기반 기술에 대한 연구를 수행하고, 실행 방안을 정의하였다. 프로세스 향상 모델인 PDCA(Plan-Do-Check-Act) 측면에서 기존 의장품 설치 공정 관리를 강화하고, 시뮬레이션을 통해 실제 생산이 수행되기 전 가상의 PDCA를 수행함으로써 계획의 정도 및 건조 효율성을 높일 수 있도록 실행 방안을 도출하고 이를 검증하기 위한 시스템을 개발하였다. 의장품 설치 공정 관리 시스템은 개발 전 견고한 컴포넌트 기반으로 수행한 설계를 바탕으로 구현하는 CBD(Component Based Development) 방법론을 바탕으로 설계하였다. 시스템을 구성하는 주요 요소인 정보 모델을 정의하기 위해 기존 표준 공정 관리 체계 및 생산 정보를 분석하였고, 이를 통해 해양구조물 의장품 설치 공정 관리를 위한 DB(Data Base)를 설계하였다. 생산에서 발생하는 일정 지연 문제의 핵심 공정인 배관 공정을 중심으로 구현된 시스템을 검증 및 검증을 수행하였으며, 제안한 개선 방안의 적용 효과를 확인하였다. 이를 통해 실행 가능한 후행 의장 공정 관리를 수행하여 일정 지연 및 비용 낭비를 제거 할 수 있을 것으로 기대된다.