Analyzing Work Productivity For Modular Unit Manufacturing : Case Study

Abstract

Modular construction is expected to overcome the limitations of traditional construction methods and replace traditional construction methods with faster construction speed, eco-friendly construction methods, and safer construction methods. In addition, the modular construction market is also showing a clear growth trend accordingly. However, the proportion of modular construction methods being adopted in the actual construction industry is very low. This is because the productivity of modular factory unit production is very low. Due to the modular construction characteristics that can simultaneously carry out on-site construction and factory production, if the factory's production capacity does not keep up with the construction speed, it is directly related to the construction cost, so it is not easy to adopt the modular construction method. There has been so much research on the productivity of traditional construction methods. However, little research has been conducted on the productivity of factory workers in the manufacture of modular factories. Therefore, there is no reference data necessary to improve the unit productivity of the modular factory. For this reason, it is still not possible to grasp for what causes the unit production line is delayed and stopped. In addition, it is not known how much work suspension or work stoppage occurs for each activity in the static production environment. Therefore, this study collects modular factory work productivity data in 1-minute units through site-observation. The collected data is classified as Activity level, and the generated idle causes are classified into Value-added Activity and Non-Value-added Activity through lean theory. We define the classified Non-Value-added Activity as a waste to be eliminated, and analyze how much waste occurred from where. Many existing studies have proposed ways to improve productivity at the macro level, such as changing the factory line or changing the schedule. However, most studies used low-rise modular data with a very short production period or traditional construction method data with different characteristics of the construction method. However, this study proposes a management plan that can improve the work productivity of factories by collecting data on middle and high-rise modular factories based on workers and eliminating waste based on this. Through this, modular construction has created basic data necessary for high-rise construction and can be used as basic data for factory managers to improve productivity of modular factories.

모듈러 건설공법은 기존 건설공법의 한계로 지적되는 낮은 생산성, 안전문제, 환경문제 등을 극복할 수 있는 대안으로 기대되면서 모듈러 시장은 성장 중이다. 그러나, 실제 건설산업에서 모듈러 건설공법의 채택 비율은 매우 낮으며 프로젝트의 수 또한 극히 드물다. 모듈러 건설 프로젝트 관계자들에 따르면 이러한 현상의 대표적인 원인으로 모듈러 유닛 제작공장의 낮은 생산성을 지적한다. 현장 시공과 공장 생산이 동시에 진행되는 공법 특성상 공장의 생산능력이 현장의 시공 속도에 미치지 못한다면 공사 기간이 지연되며 이는 공사비 문제로 직결된다. 따라서 실제 건설산업에서 모듈러 공법의 확산을 기대하기란 현재까지는 어려운 실정이며, 모듈러 유닛 제작공장에 대한 생산성 개선이 선행되어야 하는 상황이다. 기존 전통적인 건설공법의 생산성 연구는 많이 이루어져 왔으나, 모듈러 유닛 생산에 대한 생산성 연구는 거의 이루어지지 않았다. 또한, 수행된 모듈러 프로젝트의 수가 극히 드물기 때문에 모듈러 공장의 생산성 개선을 위해 참조할 데이터 역시 극히 드물다. 이러한 이유로 아직까지도 모듈러 유닛 생산라인이 지연되고 중단되는 원인에 대한 파악이 어려우며, 각 생산공정별로 어떠한 활동이 얼마만큼의 작업중단 혹은 지연이 발생하는지 또한 정량적인 파악이 어려운 실정이다. 모듈러 유닛 생산의 대부분의 공장은 유닛은 고정되고 작업자가 팀을 이루어 이동하며 작업하는 방식인 유닛 고정형 생산방식을 채택하고 있다. 본 연구는 이러한 유닛 고정형 생산방식을 따르면서 국내에서 가장 규모가 크고 가장 높은 층수로 최초로 진행되는 중고층 모듈러 공동주택 프로젝트를 작업 생산성 모니터링 대상 프로젝트로 선정하여 사례연구를 진행하였다. 선정 프로젝트의 현장 관측을 통해 모듈러 공장 작업 생산성 데이터를 1분 단위로 측정했으며, 작업자들의 각 작업 수준까지 분류되어 데이터가 수집되었다. 가치를 저해시키는 작업 중 불필요한 활동을 생산성 개선을 위해 제거해야 할 대상인 낭비로 정의하고 각각의 공종에서 낭비가 얼만큼 발생했는지를 정량적으로 분석했다. 모듈러 생산성 개선과 관련된 대부분의 연구들은 모듈러 공장의 생산라인 자체를 변경하거나 스케줄을 변경하는 등 거시적인 차원에서 공장의 생산성을 향상시킬 수 있는 관리 방안들을 제안해왔다. 그러나, 대부분 유닛 생산기간이 매우 짧은 저층형 모듈러 프로젝트 데이터를 활용하거나, 특성이 다른 전통적인 건설 프로젝트 데이터를 사용하여 해당 기술을 실제 현장에 적용하는데 많은 어려움이 존재한다. 본 연구는 현재까지도 작업자가 중심이 되는 유닛 생산 방식을 고려하여 작업자를 기반으로 한 중고층형 모듈러 프로젝트에 대한 공종별 작업시간 데이터를 수집하고, 이를 바탕으로 낭비를 제거함으로써 생산성 향상을 위한 주요 관리 요소 도출 및 작업 생산성을 향상시킬 수 있는 관리방안을 식별한다. 본 사례연구를 통해 식별된 주요 관리요소들은 모듈러 프로젝트의 확산 및 고층화를 위해 나아갈 수 있는 기초자료를 제공하며, 공장의 생산성 향상을 위해 모듈러 이해관계자들이 참고할 수 있는 기초자료로 활용될 수 있다.