설비종합효율을 구할 때는 기계 대 기계, 제품 대 제품, 근무시간 대 근무시간 등 단위를 사용한다. 하지만 설비종합효율은 설정한 생산규모와 제품이 기계 및 생산 라인에서 생산된 결과를 1주 혹은 1달 단위로 총합한 것이다. 이보다 적은 시간, 혹은 작은 부분을 관찰하는 것으로는 의사결정에 참고할 만큼 통계학적인 자료를 얻기 어렵다.

생산 동향을 파악하고 특정한 비교를 수행하기 위해서는 동일 제품 및 유사한 제품의 한 달 치 생산량을 비교하고, 제품 크기와 생산 규모 그리고 재료 배합 등을 관찰해야 한다.

10080분(1주) 미만의 공정시간을 보는 것은 그 자체로나 의사결정 단계에서는 중요한 일이 아니다. 하지만 예상한 만큼의 양을 잘 생산하고 있는지, 생산이 긍정적인 방향으로 이뤄지는지에 대해 검증하기 위해 사전에 결정한 사항 혹은 동향을 확인하는 데에는 적합한 작업이다. 

위에서 서술한 계산을 통해 운영방식(Operation Mode)을 정의함으로써 생산공정이 제대로 작동하는지 확인하기 위한 모든 활동을 포착할 수 있다. 

과거 몇몇 회사는 자사의 시스템 전환·생산관리·휴가 및 휴일·교육·청소 등의 작업을 예정에 없던 생산시간에 하거나, 특정한 비 작동 시간으로 떠넘겨 감추었다. 하지만 이들 작업 역시 생산공정의 자연스러운 일부다.

생산 예정 시간(Production Scheduled Time)은 특정한 제품을 생산하도록 할당된 기간이라고 정의할 수 있다. 하지만 생산공정에 영향을 미치는 활동이나 상황(이를 테면 휴가)은 합리적인 일정 수립 및 목적 달성을 위해 사전에 고려 및 반영되어야 한다.

일정 시간 혹은 달력시간(Calendar Time)은 ‘1주(10080분)이나 1달(평균 43800분) 혹은 정해진 기간(구체적으로는 자산이 기능적 생산요소로서 공장에 남아있는 기간)을 채우는 운영모드(Operative Mode)의 활동 및 잠재 모드(Potential Mode) 활동의 합’이라고 정의한다. 만약 어떤 자산이 생산공정에서 제거되어 특정 생산물이 생산 불가능해진다면, 설비종합효율의 예상 값은 0으로 간주된다.

폐기 혹은 재작업으로 인해 시장에서 제품을 회수하는 경우에도 이러한 원칙이 적용된다. 완전 회수(Totall Recall)가 발생하면, 회수한 생산물을 만든 기간 동안의 설비종합효율 값은 0이 된다. 또한 부분 회수의 경우 전체 범위 내에서 특정한 생산 단위 혹은 일괄적으로 처리되는 묶음만큼의 손실을 초래한다. 이 경우 역시 해당 기간의 설비종합효율이  상당히 떨어진다. 

일정 편성과 노동에 대한 고려사항 역시 설비종합효율 내에 통합된 것으로 간주한다. 이 중 일부는 설비종합효율에서 노동과 예정 시간을 평가하는 일정 능력(Schedule Capability) 등 다른 비율(Other Ratios)로 변환 가능하다. 예를 들어 일정 편성과 노동 간의 상호작용은 기업 운영에 대한 비율 혹은 비용으로 계산할 수 있다. 하지만 OEE는 대다수의 산업 및 조건에서 큰 그림을 파악할 수 있는, 간단하지만 강력한 도구다. 

높은 설비종합효율은 뛰어난 일정 수행과 최적화된 노동 수준을 가리키는 지표다. 일정 수행과 최적화된 노동은 최적화된 생산공정을 통해 맛볼 수 있는 일종의 부산물이다. 설비종합효율은 다른 모든 활동(지속적 개선, 린 생산방식, 6시그마 그리고 상위 수준의 회계정보 등)을 확인하고 방향을 설정하며 이해를 돕는 로드맵이 되어준다. 설비종합효율은 품질에 대한 비용을 검토하는 정확한 창이다.

설비종합효율과 품질 비용 

품질 비용(Cost of Quality)이란 품질이 좋은 제품 혹은 서비스를 만드는 데에 드는 비용이 아니다. 양품 혹은 서비스를 만들지 않는 데에 드는 비용이다(자세한 내용은 미국품질관리학회ASQ를 참조할 것).

작업이 낭비될 때마다 품질 비용을 늘리는 손실이 뒤따른다. 사용자는 낭비를 직접 정의하거나, 타인이 내린 정의나 변형, 낭비의 종류 등을 확인할 수 있다. 대기시간 낭비·초과생산·시간 지체·재고 낭비·미완성 제품·운송·모션·투입 결함·결함제품 생산·불필요한 생산 절차·일정 지연 등이 대표적인 낭비의 예다.

공정과정 측면에서, 설비종합효율은 질적으로 우수한 제품 생산을 지속적으로 이끈다. 또한 유효성(시간)·품질(좋은 제품)·성능(속도) 사이의 소통 및 상호작용을 뚜렷하게 나타낸다. 여기서 손실된 부분은 생산공정을 일관되게 관리하지 못함으로 인해 잃게 된 시간을 뜻한다. 손실은 시간 지체나 정지시간, 공정상의 수율 감소, 운영 모드에서 생산된 폐기물 및 재작업과 연관이 있다.

운영 모드는 계획된 예정 생산시간뿐 아니라 생산공정에서 필연적으로 발생하는 활동 및 예정 생산품의 적시 생산을 보장하기 위해 연관되거나 종속되거나 필요한 부속적 활동들을 포함한다. 부속적 활동으로는 예방 정비와 작업 전환, 청소 및 위생처리 작업 등이 있다.

정지시간 개념, 효율로 이해하기

간단히 정리하면, 어떤 기계나 장치 혹은 시스템의 정지시간은 예정된 정지시간 사건과 예정되지 않은 정지시간 사건이라는 두 경우로 나눌 수 있다.

이 중 예정된 사건은 ‘판매 가능한 제품을 더 이상 생산하지 않는 현상’이라고 정의할 수 있다. 관리자가 활동시간과 범위를 통제하며 이를 지시하거나, 국가가 일부 혹은 전부를 규정한다. 

휴가 및 휴일은 관리자나 국가 둘 모두가 결정하는 사항이다. 혹자는 휴일을 별도로 계산해야 하지 않겠냐고 말할 수 있겠지만, 이는 잘못된 생각이다. 정상적인 운영 모드 기간에는 휴일을 사용하지 않기 때문이다. 따라서 이를 잠재 모드 기간에 슬쩍 끼워 넣는 것은 부적절하다.

경영자는 예정된 사건을 원하는 만큼 많은 범주로 구분할 있다. 하지만 휴가 및 휴일을 분석에 포함할 때에는 며칠, 몇 주 혹은 몇 달 간 생산 수치가 하락하며, 이는 분석 결과에서 두드러진다. 때문에 휴일을 포함하지 않는 경향도 있다. 하지만 일단 일어나기로 예정된 이상, 포함시키는 것이 옳다.

예상치 못한 사건 내지 일정들도 다양한 범주로 구분할 있다. 가장 보편적인 대상은 장치 내지는 기계 단위로 운영하는 것이다. 장치 단위는 1차 기계·구역·결함 및 2차 기계·구역·결함 등으로 더욱 세분화할 수 있다.

1차 기계(Primary Machine, PM)란 언스크램블러(해독기)·린저(헹구는 액체)·충전제·뚜껑 덮개·라벨 기계·상자 제조기·상자 포장장치·운반장치 등 일괄적인 포장 작업에 직접적으로 연관된 자본설비 단위를 일컫는다. 

2차 기계(Secondary Machine, SM)는 부가적인 자본설비 단위다. 제품을 운반하고, 조작 및 처리하며, 수집하고, 분석하고, 점검하고, 검사하며, 표시를 하거나 암호화하는 역할을 한다. 2차 기계의 예시로는 컨베이어·결합기(컴바이너)·디바이더(1차 기계에서 독립된)·암호화 장치(코더-레이저, 잉크젯, 마커 등)·화물 계량기·X선 및 감마선 검사기·독립적인 충진재·뚜껑 혹은 라벨 감지기·제거장치(1차 기계에서 독립된) 등이 있다.

대부분의 회사, 특히 예정되지 않은 정지시간이나 손실을 판별할 능력이 거의 없는 회사들의 경우, 추정치에 근접한 개선된 자료를 수집할 수 있게 될 때까지는 설비종합효율 매크로 분석 및 추정치의 합 혹은 근삿값을 써야 한다. 모든 일정을 시간 단위가 아닌 분 단위로, 소수점 한 자리까지 정확하게 계산해야 문제를 세밀하게 파악할 수 있다.

여기서 운영 단위는 VE(Value Enabling, 가치를 활성화하는 것)이나 VA(Value Producing 혹은 Value Added, 가치를 생산하는 것, 부가가치) 그리고 NVA(No Value Added, 부가가치를 창출하지 않는 것)으로 나눌 수 있다.

제조업의 검증된 기술을 포장으로

보통 설비종합효율은 생산 혹은 포장 공정에 국한되곤 한다. 하지만 꼭 그럴 필요는 없다. 제조나 유통 등을 일부로 포함할 수도, 분리해서 볼 수도 있는 것. 하지만 그 경계가 확실하고, 접근 방법이 모든 생산라인과 공장에 걸쳐 표준화되어야 한다.

회사 간 설비종합효율의 가치를 비교하거나 서로 다른 회사의 설비종합효율을 활용하고자 할 경우, 그 경계가 다르다면 쓸모없어질 수 있다는 것에 유의하자. 

일반적으로 설비생산효율(OEE)은 생산이나 포장과정에 국한되지만, 꼭 그럴 필요는 없다. 단, 회사 간 OEE 가치를 비교하거나 사용할 때 경계가 다르면 쓸 수 없게 된다. 따라서 제작과 분배, 그 외의 항목들이 서로 포함되든, 분리되든 그 경계는 확실하게 정의되어야 한다. 그리고 모든 생산라인과 공장에서 접근법은 표준화되어야 한다.

설비종합효율은 포장 분야에 적용되기 훨씬 이전부터 자동차 제조부터 전자기술 분야에 이르기까지 제조업 전반에서 사용하던 기술이다. 설비종합효율은 시장 내의 광범위한 자원에 적용될 수 있음이 증명된 기술이다. 또한 수동 자료 수집을 다루는 아주 작은 형태의 작업부터 정교하고 복잡한 설비종합효율 소프트웨어 도구를 다루는 거대한 조직에 이르기까지 다양한 분야에 적용할 수 있는 유용한 방법론이다. 설비종합효율은 PackML을 구현함으로써 투자를 정당화할 수 있는 주요 응용사례 중 하나다.