조선소 생산 정보 모델과 Supply Chain Planning Matrix 기반의 조선 생산계획 프로세스 설계 및 시스템 개발

Abstract

2008년 글로벌 금융 위기 이후 조선 산업의 침체로 한국의 많은 조선소가 어려움을 겪고 있다. 특히 상선의 발주 감소 및 선가 하락과 새로운 시장으로 기대되던 해양 플랜트의 발주까지 감소하면서 일부 조선소들은 경영 위협까지 받고 있다. 하지만 이런 어려움에서도 조선소들은 경쟁력을 확보하여 현재의 위기를 극복하려 하고 있다. 일반적으로 제조업의 경쟁력은 기술, 가격, 품질에서 나오는데, 조선 산업의 경우 특성상 생산성, 수요 상황, 보조 산업, 산업 조직 구조, 정부 역할의 5가지를 경쟁력 요소로 본다. 이들 중 외부의 상황에 영향을 받지 않는 내부적 요소는 생산성 하나인데, 이는 생산성이 선주로부터 선박을 수주할 수 있는데 우위를 갖는 확실한 요소임을 나타낸다. 따라서, 기술, 설비, 관리 능력, 작업 조직, 업무 관행, 근로자의 능력과 동기 부여 수준 등에 영향을 받는 조선소의 생산성을 확보하는 것이 중요하다. 선박을 주요 제품으로 하는 조선 산업은 대표적인 ETO(Engineer To Order) 산업으로 선주로부터 주문이 결정되면 이에 맞춰 설계를 수행하고 생산을 진행한다. 주문부터 설계, 자재 구매, 조달, 생산 등의 다양한 작업이 동시에 진행되는 프로젝트성 산업으로 프로세스를 계획하고 통제하는 것이 매우 중요하다. 특히 프로젝트 기간에서 가장 긴 비중을 차지하는 생산은 계획 및 체계적 관리가 매우 중요하다. 현재 대형 조선소에서는ERP(Enterprise Resource Planning), APS(Advanced Planning and Scheduling), PLM(Product Lifecycle Management) 시스템 등을 구축하여 생산관리에 활용하고 있다. 그렇지만 대부분 조선 생산관리 시스템은 상용 솔루션을 커스터마이징하여 사용하는 타 산업 분야와 다르게, 주로 조선소가 자체적으로 개발한 시스템을 사용하고 있다. 이로 인해 표준화된 생산관리 체계 혹은 시스템이 없고, 조선소마다 서로 다른 프로세스와 체계로 관리를 수행하고 있다. 따라서 기술력과 고급 인력이 부족한 중소형 조선소나 신생 조선소의 경우 체계화된 생산 및 생산 지원 시스템을 보유하지 못해 생산관리에 어려움을 겪고 있다. 특히 조선 생산계획은 회사의 비전 및 전략부터 생산에 필요한 인력과 설비를 정하는 중요한 정보로써, 체계적으로 정립하는 것이 매우 중요하다. 그러나, 현행 조선 생산계획은 대형 조선소 사례를 중심으로 계획 프로세스가 정의되어 학문적 이론을 기반으로 정립화된 연구가 상대적으로 매우 미흡하였다. 이에 따라 조선소마다 서로 다른 용어와 방식으로 계획을 수립하고, 타 산업 대비 생산관리와 관련된 새로운 기술의 도입 및 적용이 뒤처지는 영향을 가져왔다. 따라서 본 논문에서는 생산관리의 PDCA(Plan-Do-Check-Act) 사이클에서 가장 핵심인 Plan에 초점을 맞추어 선박 건조에 필요한 생산 정보를 중심으로 표준화된 조선 생산계획 프로세스를 정립하는 연구를 수행하였다. 먼저, 현재의 조선 생산계획과 시스템을 분석하고, 실제 조선소를 대상으로 ISP(Information Strategy Planning) 방법론을 적용하여 생산계획 현황 및 개선 방안을 위한 모델을 정의하였다. 다음 개선 방안을 구체화하기 위해 제품, 공정, 설비, 공간, 인력, 계획으로 구성된 조선소 생산 정보 모델을 정의하고, 조선소 SCP-Matrix(Supply Chain Planning Matrix)를 도출하여, 도출된 결과를 바탕으로 생산계획의 기간별 상세 프로세스를 정의하였다. 마지막으로 제안한 조선 생산계획 프로세스를 단계별로 수행하는 시스템을 객체 지향 컴포넌트 기반 개발 방법론(object-oriented Component Based Development, ooCBD)을 활용하여 설계 및 구현하였다. 또한, 실제 조선소의 생산계획 정보를 바탕으로 개발한 시스템에서 장기 생산계획을 수립하여 시스템에 대한 검증(Verification and Validation)을 수행하였다. 그 결과 조선소 기존 시스템 대비 생산계획에 대한 리드 타임이 절감하여 생산성이 향상되었다는 것을 확인할 수 있었다. 일련의 연구 결과를 통해 본 논문에서 제안한 조선 생산계획 프로세스와 개발된 시스템이 조선소의 체계적인 생산관리를 가능하게 하는 기본 모델로서 활용될 수 있을 것으로 생각한다. 또한, 조선소 생산 정보 모델을 바탕으로 생산계획 시뮬레이션을 수행한다면 계획과 시뮬레이션이 함께 연동되는 고도화된 생산관리를 수행할 수 있을 것이라 기대한다.