생산 계획 및 일정 계획의 새로운 접근 방식 APS
-2회. APS와 타 시스템 통합-
들어가는 글
APS는 전통적인 생산 관리 방식의 한계를 극복하기 위한 새로운 시도이다. APS는 생산에 필요한 제반자원(설비, 자재, 작업자, 툴 등)의 가용성을 고려하여 현실성 있는 최적의 생산 계획과 일정 계획을 신속하게 수립해 준다. APS를 통해 고객 서비스 향상과 생산 비용의 절감을 기대 할 수 있다. 그러나 이러한 APS가 훌륭하게 제 역할을 하기 위해서 몇 가지 고려해야 할 사항이 있다. 바로 타 시스템과의 통합이다. APS가 단독으로 구축될 수도 있지만 - 이것이 가능한 회사도 분명히 있을 것이다 – 대부분의 경우에 있어서는 [그림1]과 같이 타 시스템과 유기적으로 통합이 되어야 충분한 효과를 기대할 수 있다. TOC(Theory of Constraints)에서 자주 인용하는 것 중에 체인의 비유라는 것이 있다. 체인의 전체 강도는 체인을 구성하고 있는 많은 고리 중 어떤 고리에 의해서 결정될까? 가장 강한 고리에 의해서 결정될 것처럼 보인다. 그러나 사실은 가장 강한 고리가 아니라 가장 약한 고리에 의해 결정된다. 동의하는가? 부분의 최적화가 결코 전체의 최적화가 아니다. 아무리 APS가 단단하게 구축이 되었다 하더라도 이와 관련된 연관 시스템이 약하면 APS를 통한 이득도 반감될 수 밖에 없다. 그럼 APS의 연관 시스템에는 무엇이 있으며 어떻게 구성이 되는지를 살펴 보기로 하자.
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[그림1] APS,ERP,POP/MES 구성 예
APS와 ERP
APS에서 다루는 영역은 생산 계획 및 일정 계획이다. APS는 ERP의 계획 부분을 보완한다고 할 수 있다. APS 제품에 따라서는 ERP 기능의 계획 부분을 대체하기도 한다. APS에서 다루는 생산 계획 및 일정 계획이라는 분야가 워낙 넓은 개념이기 때문에 제품에 따라서 생산 계획의 기능이 강한 제품이 있고 일정 계획의 기능이 강한 제품이 있다. 일정 계획이 강한 APS 제품은 APS라기 보다는 진보된 일정 수립 시스템이라고 보는 것이 더 타당할 즛 하다. 그러나 아쉽게도 생산 계획 기능과 일정 계획 기능 모두를 완벽하게 충족시키는 APS 제품을 찾기란 쉽지 않을 것 같다. 따라서 회사는 자사의 특성에 적합한 제품을 선택하려는 노력이 필요하다. 생산 계획 지향의 APS 제품의 경우 통상 ERP의 생산 계획 기능인 MRP와 기준 생산 계획(Master Scheduling), 능력 계획(Resource and Capacity Planning), 상세 일정 계획(Plant-Floor Scheduling)을 대체한다. 나머지 기존의 ERP 기능은 자료 관리 및 자료 처리, 작업 지시, 구매 지시, 고객 오더 관리, 수요 예측과 기타 분석 등이다. APS는 계획 엔진이므로 자료가 없으면 수행할 수 없다. 따라서, 품목이나 BOM, 라우팅 등의 자료를 ERP로부터 입력 받아야 한다. 또한 최대한 현실적이고 실현 가능한 계획을 수립하기 위해서 현재 재고 정보, 구매 오더 정보 등의 자료도 필요하다. APS에서 계획과 일정을 수행하기 위해서 ERP에서 가져 와야 하는 정보도 있지만 APS 자체적으로 관리해 주어야 할 정보도 있다.
ERP에서 받아야 할 정보로는 다음과 같은 것이 있다.
●오더정보, 품목정보, BOM정보, 라우팅(공정)정보, 작업장정보, 재고정보, 재공(WIP)정보, 구매입고예정(P.O)정보, 오더페그(Order Pegging)정보, 설비정보, 설비보전(P.M)정보 등이 있다. 여기서 설비정보와 설비보전정보는 ERP에 없는 경우 APS에서 자체적으로 관리할 수도 있다.
APS 자체적으로 관리해야 할 정보로는 다음과 같은 것이 있다.
●공장달력정보-설비용/작업자용, 일정수립룰(규칙)정보, 공정별자원정보-가용설비/작업자/금형/툴, 셋업특성정보, 공정네트웍정보 등이 있다.
APS에서 ERP로 줄 수 있는 정보는 다음과 같은 것이 있다.
●최적화된 생산계획 및 일정계획(설비별), 계획에 따른(동기화된) 자원-자재/작업자/금형/툴 소요정보, 지연오더정보, 지연예상오더정보 등이 있다.
여기서 APS가 ERP에 제공하는 정보에 대해 생각해 보아야 할 것은 이러한 정보가 ERP 시스템의 프로세스에서 어떻게 통합이 되느냐는 것이다. 자재를 예를 들어 보면 APS에서 계획에 동기화 된 자재 소요 현황을 ERP에 제공한다. ERP는 이를 받아서 구매 관리 시스템에 반영해 주어야 한다.
APS, ERP 인터페이스 구현 방법
ERP의 자료를 APS에서 사용하기 위해서는 연결 역할을 담당하는 프로그램이 필요하다. 자료는 정확하게 일치되어야 하며, 적절한 시간에 자료를 획득할 수 있도록 적합한 프로그램을 개발하고 검증하여 구현하여야 한다. APS와 ERP 인터페이스 구현 방법에는 크게 2가지가 있을 수 있다.
첫째는 [그림2]와 같이 제품 간 인터페이스를 패키지 형태로 만든 인터페이스 툴킷을 구매하여 사용하는 것이다. 통상 ERP 업체에서 이러한 인터페이스 툴킷을 제공하지만 ERP나 APS 업체가 아닌 제3의 업체에서 제공하는 경우도 있다. 어느 경우든 이미 패키지 형태로 만들어진 인터페이스 툴킷을 사용하는 경우 개발에 따르는 시간과 개발 과정에서 생길지도 모를 위험을 상당 부분 줄일 수 있다. 또한 실시간이든 배치 형태든 ERP와 연동하여 데이터를 주고 받을 수 있다. 그러나 인터페이스 툴킷에서 수용하지 못하는 업무가 발생하여 툴킷 자체를 수정.보완해야 하는 일이 생길 수 있는지를 사전에 살펴 보는 것도 중요한 일이다.
둘째는 인터페이스 프로그램을 개발하는 것이다. 이 경우 APS의 데이터와 ERP의 데이터 간 매핑(mapping) 관계를 설정하고 어떤 형태 - 실시간인지 배치인지 - 로 주고 받을 것인지를 전체 업무 프로세스를 고려하여 정하고 개발하여야 한다. 인터페이스 프로그램을 개발하는 경우 기존 ERP에 업무가 새롭게 추가되거나 변경되는 경우도 있을 수 있다. 하지만 개발하는 경우 회사에 맞게 맞춤형으로 인터페이스를 구성할 수 있다는 장점이 있다.
또 한 가지 인터페이스에서 고려해야 할 사항은 연결 형태에 대한 것이다. 실시간 형태로 할 것인지 배치 형태로 할 것인지. 언뜻 생각하면 실시간으로 해야 할 것으로 보이지만 그것은 전체 업무의 프로세스를 고려해서 설계되어야 한다. 인터페이스는 단순히 데이터만 주고 받는 것을 연결하는 작업이 아니다. APS와 ERP 업무 프로세스를 연결하는 것이다. 따라서 단순히 IT 기술적으로만 문제가 없다고 해서 문제가 없는 것은 아니다. 필자의 생각으로는 인터페이스 구축이 전체 APS 프로젝트 구축 중에서 상당한 비율을 차지할 것으로 본다.
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[그림2] APS, ERP 인터페이스 툴킷 사용 예
APS와 POP/MES
APS는 경쟁 세계에서 살아 남기 위한 전략적 무기로 외.내부 환경 변화를 발 빠르게 반영하여야 한다. 끊임 없이 일어나는 “변화(change)”를 얼마나 빨리 “갱신(update)”해주느냐 하는 것은 매우 중요한 문제다 .”실시간(real-time)”이라는 말은 이제 일반적인 용어가 되었다. APS와 POP/MES의 문제는 일정 계획에 관련된 것이다. 일정 계획이라 함은 생산 현장에 세부적인 작업 계획을 내리는 것이다.(dispatch) POP에서는 통상 [그림3]과 같이 사용자가 편하도록 GUI로 화면을 구성한다. 오늘날 일정 계획은 하루에 한 번 실행하는 것이 보통이다. 물론 그 보다 더 빨리 할 수도 있고 어떤 제품의 경우 일주일에 한 번만 해도 되는 경우도 있다. 사안에 따라 그 때 그 때 일정을 갱신하는 것이 타당할 수 있는 환경도 있다. 여기서, “갱신(update)”이라는 말에 주의를 기울여주기 바란다. 이 말은 어떤 변화기 일어났을 때 마다 일정을 전적으로 다시 생성해야 한다는 의미가 아니다. 일정 수립의 요체는 저 비용 생산, 낮은 재고 수준 그리고 납기 준수의 높은 신뢰성과 같은 회사의 목표를 달성하기 위해서 특정 순서로 수행하는 일련의 작업을 만들어내는 것이다.
생산 현장에 작업지시를 내리다 보면, 좋은 일정을 만드는데 입력 자료로 POP/MES가 매우 효과적인 경우가 많다는 것을 알 수 있다. 일정 시스템은 데이터 입력 체계(Data Input Mechanism)보다 더 역동적일 수 없기 때문이다. MES(제조현장관리시스템, Manufacturing Execution System)나 POP(생산시점관리시스템, Point Of Production)으로 일정 시스템에 데이터를 공급하면, 정말 필요로 하는 경우 일정 시스템은 축적된 현황 데이터를 활용해서 즉시 재 실행할 수 있다.
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[그림3] POP 화면 구성 예
빈번한 일정의 반복 생성을 위해서, 일정의 갱신 속도만이 중요한 것은 아니다. 일정 시스템은 복잡한 대안도 역시 수용해야 한다. 예를 들어, 바쁘게 자재를 재할당하면서 자재의 가용성 문제를 일정 시스템이 다루어야 한다면, 대체하려고 하는 자재에 대해서도 관리하는 POP/MES가 필요할 것이다. 그 자재들이 원래 사용하는 자재의 사양과 일치하지 않으면, 일정 시스템에 그 변경을 허용하지 않도록 하는 규칙이 필요할 것이다. 그러한 자재의 대체에 대해 대처하기가 좀더 복잡하다면, 공정 흐름을 바꾸거나, BOM의 변경 또는 자재의 차이를 감안하는 공정 조건의 변경 등을 고려할 수 있다. 만약 일정 시스템이 이런 실행 상의 사안을 수용하여 실행하기를 원한다면, 강력한 POP/MES 제품과 연동해서 사용할 극도로 융통성이 있으며 튼튼한 APS 제품이 필요할 것이다.
일정 수립을 얼마나 자주 해야 하는지는 회사의 정책, 제품의 특성, 공장의 특성, 업무 프로세스, 현장의 대응 능력 등 여러 가지 요소를 검토해 보아야 할 것이다. 일정 수립 속도에 대해 외부 환경은 점점 더 빠른 것을 요구할 것이다. 어차피 다른 회사보다 경쟁력을 가지기 위해서는 이에 대한 준비는 필요하다고 본다.
통합을 고려한 APS 구축
다시 한 번 APS가 줄 수 있는 기대 효과를 정리해 보자.
■ 고객 서비스 향상
■ 설비 가동율 향상
■ 재고재고 감소
■ 원자재 재고 감소
■ 제품재고 감소
■ 준비비용 감소
■ 생산 Lead Time 단축
■ 기타
-변화에 대한 대응시간 단축
-재고회전율 증가
-의사 결정 시뮬레이션
-생산계획 및 일정수립시간 단축
-불필요한 잔업시간 단축
-긴급오더의 효과적 대응
이것은 APS가 줄 수 있는 달콤한 열매들이다. 그러나 APS 혼자만의 힘으로는 맺을 수 없다. 타 시스템 통합을 통해 맺을 수 있는 열매들이다. 단순히 APS S/W를 설치함으로써, APS 시스템만을 훌륭하게 구축했다고 해서 얻을 수 있는 것은 아니라는 것이다.
APS에서는 최적화된 작업 순서를 제공한다. 그러나 이것이 현장에서 이런 저런 이유로 제대로 지켜지지 않는다면? APS에서 일정 계획에 필요한 자재 소요 현황을 제공한다. 그러나 이것이 구매 관리 시스템에서 적절히 반영이 되지 않는다면? APS는 고객 오더의 변경이나 생산 현장의 변동을 반영하여 빠른 시간 내에 일정을 재 수립해 준다. 그러나 생산 현장의 작업 실적 보고가 이를 뒷받침해 주지 않는다면? 실례로 APS 시스템을 구축하기 위하여 이 보다 몇 배나 되는 비용을 작업 실적 시스템 Infra 개선을 위해 투자하는 경우도 있다. 이것이 APS가 줄 수 있는 많은 혜택을 누리기 위해서 반드시 타 시스템과는 통합이 되어야 하는 이유다.
맺음말
APS 시스템 구축은 방향성을 가지고 진행이 되어야 한다. 우선 정말 회사가 필요로 하는 목표가 무엇인지를 정하고 다음은 그 목표를 달성하기 위해 전체 비즈니스 프로세스가 어떻게 개선이 되어야 하는지(TO-BE)를 수립해야 한다. 이 비즈니스 프로세스 개선의 연장선 상에서 APS 시스템 구축의 방향을 찾아야 한다. 또한 발상의 전환이 필요하다. “APS 시스템을 구축한다. → 구축의 결과로 APS 기대 효과가 성취된다.”가 아니라 업무를 개선하려는 비즈니스 관점에서 접근하는 지혜가 필요하다.