2002년 4월 일본 유통연구사의 'RYUKEN 머티어리얼 연구센터'에 '첨단MH연구회'가 설치되었다. 이달부터 연재되는 <머티어리얼 핸드링 시스템(MHS) 활용법>은 이 연구회가 약 2년에 걸쳐 일본의 상황을 중심으로 활동한 결과를 집약하여 유통연구사가 발간한 것이다.
이 자료가 일본시장을 대상으로 한 연구결과이기 때문에 한국시장에 어느 정도 부합되는지를 판단하기는 어렵지만 물류 선진국의 연구결과를 벤치마킹 함으로써 국내에 적용하는데 도움이 될 것으로 생각된다. [편집자]

[주요 CONTENTS]

제1장 MHS의 위상과 연구방침
제2장 MHS 동향
제3장 MHS의 활용실태
제4장 효과적인 MHS 도입
제5장 MHS기획방법
제6장 MHS의 자동화와 운용
제7장 MHS의 평가
제8장 MHS 구축상의 유의점
제9장 MHS를 구성하는 기기
제10장 MHS와 정보시스템
제11장 MHS 설비투자의 평가
제12장 중국의 MHS 시장
제13장 앞으로의 MHS

제6장 MHS의 자동화와 운용

머티어리얼핸드링 시스템의 운영에 있어서 MHS를 단순히 반송.하역작업 등의 간접작업으로 생각하는 경우도 있다. 또 자동화를 추진하면 종업원의 미스나 실수가 없어질 것이라고 생각하는 경우도 있다. 그러나 인간의 능력은 자동화 기계보다 우수한 부분도 있다.
본 장에서는 제조공장도 고려한 MHS운용에 있어서 사람과 기계의 협조를 근간으로 기계화 부분과 인간부분의 최적화를 어떻게 조화시킬 것인가 하는 관점에서 ‘MHS의 자동화와 운용’에 대해서 살펴보고자 한다.

 6.1 MHS의 역할
 6.2 시스템으로서의 운용
 6.3 인간과 기계의 능력비교
 6.4 운영비용 관련
 6.5 출판물 회수 사례

6.1 MHS의 역할

일반적으로 제조공장에서는 원료를 가공하여 부품이나 제품을 제조한다. 이 가공라인은 공정이라고 불리는 제조작업내용(절삭 또는 용접과 같은 것)별로 분류하고, 제조수량에 따라 가공라인이 연속적이기도 하고 분리되기도 한다. 이는 제품배치법(대량생산에 적합하여 설비가 자연스럽게 흐르도록 배치), 또는 제조배치법(소량생산에 적합하고 동종의 설비가 집합적으로 배치)이라고도 한다.
어느 경우이든 창고(또는 보관소)와 각 공정, 또는 각 공정간에 원료나 중간품, 완제품을 이동하는 경우가 발생한다. 이때 공장에서 MH가 발생한다.
이 제조공장 안에서의 MH는 가공하여 형상을 바꾸는 직접제조가 아니어서 아무래도 간접업무로 경시되는 경향이 강하다. 간접업무니까 없애버리자 거나 필요악이라고까지 말하는 상식이 없는 사람도 있다.
공장 안에서는 제조공정이나 처리공정에서 중간품을 이동하는 것이 반드시 발생하고, 이것을 효율적으로 하는 것이 생산성 향상으로 이어진다는 것이다.
예를 들면 직접업무인 절삭공정에서는 어떤 재질.형상.정밀도의 환봉을 1시간에 몇 개 가공할 수 있을까, 용접공정에서는 시간당 몇 KG의 용접봉을 처리할 수 있을까 라는 능력과 같은 것으로, 절삭정밀도나 용접품질을 떨어트리지 않고 처리속도를 어떻게 향상시킬 수 있는 가를 생각하는 것과 같은 것이다.

6.2 시스템으로서의 운용

라인 밸런스라는 용어가 있는데, 이는 복수의 기계로 구성된 제조 라인의 각각의 기계 가공시간을 평준화하는 것을 말한다. 이와 같이 MH도 단순히 어떤 공정 또는 공정간에 MH기기를 도입하는 것이 아니라, 전체의 가동 밸런스를 감안하여 개개의 MH기기 능력을 고려할 필요가 있다.
예를 들어 작업장에서 수평으로 화물을 운반하는 라인에서 다음 공정으로 가는 반출구가 위층에 있는 경우, 어딘가에서 위로 이동시키지 않으면 안 된다. 여기에 MH기기를 배치하면 수평운반은 컨베이어(연속운반)로 하고 여기에 수직반송기(간헐운반)를 연결하면 화물이 운반할 수 있을 것이다. 이것을 [도표-6.1]에 나타냈다.
컨베이어를 통하여 화물이 도착하면 동시에 수직운반기로 이송되도록 한다. 그러나 반송측의 공정능력, 송출 피치, 그리고 반송될 곳의 수입능력(공정능력) 등을 고려하면 평준화하기가 매우 어려운 예도 많다. 이는 단순히 MH기기를 배치하는 것으로 끝나는 것이 아니라, 공정간 능력을 고려하지 않았기 때문이다.
이는 공정간에 MH를 도입할 때에 상호의 가공설비능력, 그 설비를 가동시키는 인원배치, 그 인원의 담당설비 등을 고려하고, 가공과 운반을 고려한 MH를 배치할 필요가 있는 것이다.
최근에는 다품종 소량생산에 대비하여 설비에 유연성을 갖도록 하는 경향이 많기 때문에 컨베이어라는 MH의 고정설비는 배치하지 않고, 중간품의 반송은 대차 등으로 하는 경우도 많아지고 있다.
여기에 직접부문과 간접부문 등 복수의 부서에 걸친 담당자의 상호이해, 협동이 MH를 포함한 공정 전체의 생산성 향상을 위해서 필요한 것이다.

6.3 인간과 기계의 능력비교

‘컴퓨터가 하고 있으니까 정확하다’고 맹신하지 말기를 바란다. 컴퓨터와 직접 연결된 기계가 자동으로 운전을 하니까 라인을 무인화할 수 있고, 인건비를 줄일 수 있을 것이다 라고 생각하면 운영의 이점이 있을 것 같지만, 한편으로는 수많은 문제점이 나타날 수 있다.
예를 들어 피킹에서 하나의 파렛트에 복수의 품목이 혼재되어 있고, 작업자는 피킹지시서에 맞추어 꺼내는 작업을 한다고 하자. 인간작업은 특히 외부환경이 험악한 예외적인 상황을 제외하면 다른 품목에 손을 대지 않고 확실하게 목적하는 품목을 피킹할 수 있을 것이다.
이것을 자동기계로 실시하면 다음과 같은 순서로 프로그램화할 필요가 있다.
여기서는 컨베이어로 운반된 동일품목을 적재한 파렛트 위의 적재위치를 자동인식하고 흡반기가 부착된 로봇으로 피킹하는 것으로 한다. [도표-6.2]에 그 설비구성을 나타냈다. 위치센서, 반입컨베이어, 피킹로봇, 반출컨베이어로 구성된다. [도표-6.3]에는 주요 동작순서를 나타냈다.
이상과 같은 데이터 전송과 자동기계운전이 필요로 하면, 설계단계에서는 각종 요소의 이론적 설명도 필요하게 된다.
①화물간 경계판정 로직
예를 들어 골판지 상자 뚜껑의 가장자리와 골판지 상자간 간격을 판정한다는 것을 말한다. 눈으로는 어렵지 않지만 자동인식시에는 그림자의 농도 또는 폭으로 판단하는 경우 어느 정도로 하는 것이 좋은가 하는 것을 말한다. 뚜껑의 가장자리를 골판지 사이의 간격으로 판정해 버리면 화물의 크기가 반으로 줄어들고 피킹시에 낙하사고의 가능성이 발생하게 된다.
②취출위치의 순서 로직
적재파렛트의 주변에서 또는 중심에서 꺼낼 것인가 하는 것을 말한다. 화물의 사이즈로부터 파렛트 한 단에 적재된 개수, 배열이 다르지만, 이것을 보편적으로 취출하기 위한 정의이다.
③취출 후, 잔수(殘數)가 1개, 2개 등 소수인 경우의 로직
파렛트 끝에 1개가 남은 경우 이것을 파렛트 중심으로 다시 적재한다 … 반송의 안정을 확보하기 위하여 … 등의 정의도 결정해 둘 필요가 있다.
④인간과 기계의 비교
①~③에 서술한 것과 같이 자동운전인 경우, 인간이라면 용이하게 판단할 수 있지만, 기계동작이다 보니 정의를 해야 할 경우가 많다. 일부의 불합리한 것은 시운전시에 발견하여 고칠 수 있지만, 실제 운전시에 발생하지 않도록 전부 정의해 두는 것이 좋다.
⑤트러블시의 처리방법
사람이 화물을 이동시키고 여기에 맞추어 컴퓨터 상의 위치 데이터 수정이 필요하게 된다. 이러한 처리방법도 명확히 해둠과 동시에, 컴퓨터 상의 위치가 설비의 어떤 위치와 대응하지 않으면, 트러블 시 아무것도 할 수 없다.
⑥자동운전 트러블시의 영향
기계 트러블로 반송이 멈추면 공정이 정지하고, 공장 전체에 커다란 영향을 주는 경우가 있다. 예를 들면 아침 일찍부터 창고에서 원료출하라인에 트러블이 있으면 재료가 출고되지 않아서 공정을 가동할 수 없는 사태도 예상할 수 있다.
⑦자동화 설비의 운용
설비 트러블 시를 대비하여 문제가 없도록 시운전시에 훈련을 해두어야 한다. 이러한 준비를 완벽히 갖춘다는 것은 매우 어려워서 트러블 시에 제조라인이 정지할 수 도 있다. 자동화가 만능은 아니므로 인간이 뛰어난 부분과 설비가 우수한 부분의 밸런스를 감안하여 시스템으로써 완성시키는 것이 필요하다.

6.4 운영비용 관련

이상과 같이 판단능력은 인간이 훨씬 우수하다. 반면에 피로도를 감안하면 인간은 장시간 노동으로 피로가 축적되어 단순한 동작에서도 미스가 발생하기 쉽다. 기계에는 피로나 미스가 없으므로 정기점검을 빼놓지 않으면 된다는 것도 옳지 않은 일이다. 일부에서는 피킹을 시간제 사원에 의존하여 처리하는 경우도 있으며 비교적 러닝코스트가 저렴한 경우도 있다.
이상의 것을 고려하여 자동기계를 도입하는 경우에는 이니셜 코스트와 러닝코스트를 고려한 투자효과를 산정하고, 기계와 인간의 협동을 충분히 고려할 필요가 있다.

6.5 출판물 회수 사례

여기서는 출판물의 배송센터를 사례로 사람에 의존하는 예를 서술하고자 한다.
출판물은 다른 상품과 다른 것은 판매가격이 출판사에서 결정되고 독점금지법의 예외항목이다. 이는 문화적 가치를 떨어트리지 않기 위해서이다. 이와 동시에 위탁판매제도가 있고 서점에서 판매되고 남은 출판물은 도매상(판매회사)이 떠맡는 경우가 많고 이것이 회수수량을 증가시키고 있다. 또 출판물 자체의 형상이 일정하지 않다는 것이 출하나 회수를 복잡하게 하고 있다.
[사진-6.1]은 어떤 서적판매사의 반품처리 라인에 있는 반품 투입부이다. 투입이라는 단순한 작업을 수작업으로 하고 있다는 것을 알 수 있다. 이 투입이 이루어지기까지는 우선 표지가 상질의 아트지인지 보통지인 지를 선별한다. 코팅한 아트지는 재생지에 부적합하므로 사전에 분리할 필요가 있다. 또 부록 등이 합쳐져 있으면 이것을 제거해야 한다. 이것을 기계화 내지는 자동화하는 것도 생각할 수도 있지만, 인간이 하면 간단하게 분리할 수 있고 또한 고도의 기능을 요하는 작업도 아니어서 사람에 의한 수작업으로 하고 있다고 생각된다.
회수잡지 투입기계에 개발비용을 투자하는 것 보다는 저렴한 인건비로 해결하는 것이 장기적으로 보아 경제적으로 유리하다고 생각할 수 있다.

*

이상에서 서술하였듯이 간접업무이므로 기계화, 자동화가 전부라고 생각하지 말고 최적의 운용을 고려하여 필요에 따라서는 사람을 이용하는 것도 고려하여 ‘기계와 사람이 조화’된 최선의 MHS를 구축하는 것이 바람직하다고 생각된다.