조립 작업 기초

공구를 잘못 쓰면 다치는 건 대부분 내 손입니다

조립 현장에서 나는 부상 중 상당수가 거창한 설비가 아니라 스패너와 해머에서 나옵니다. 스패너가 미끄러져 손등이 브래킷 모서리에 찢어지고, 파이프를 끼워 힘주다 볼트가 툭 부러지면서 반동으로 넘어지는 식이에요.

공구는 "돌아가게 만드는 도구"가 아니라 "정해진 힘을 정확히 전달하는 도구" 입니다. 억지로 돌리는 순간 공구도, 부품도, 사람도 상합니다.

스패너·렌치 — "당긴다"가 원칙

지켜야 할 4가지

1. 밀지 말고 당기세요. 밀다가 볼트가 갑자기 풀리면 손이 그대로 앞의 구조물에 부딪힙니다. 당기면 뒤로 빠지므로 훨씬 안전해요.
2. 파이프를 끼워 연장하지 마세요. 토크가 배로 뛰어 볼트가 소성 파단하거나 공구가 깨집니다. 힘이 부족하면 더 긴 규격 공구나 임팩트를 쓰는 게 맞아요.
3. 박스 6각을 우선. 12각은 각도 자유도가 크지만 접촉면이 좁아 각을 뭉갭니다. 굳은 볼트일수록 6각으로.
4. 몽키렌치는 고정턱 쪽으로 힘이 가게 잡으세요. 반대로 잡으면 조절턱이 벌어져 미끄러집니다.

사이즈가 미묘하게 다른 함정

[규격 세대 차이]
M10 볼트 머리 대변 :  16mm (ISO)  /  17mm (구 DIN)
M12 볼트 머리 대변 :  18mm (ISO)  /  19mm (구 DIN)

[인치와 미터 혼용]
13mm 스패너  →  1/2 인치(12.7mm) 볼트에 걸면 0.3mm 헐거움
                      몇 번 쓰면 각이 둥글게 뭉개짐

> 수입 설비, 오래된 설비, 해외 협력사 부품이 섞이는 현장에서는 미터와 인치, ISO와 DIN이 한 라인에 공존합니다. 헐겁다 싶으면 억지로 돌리지 말고 맞는 공구를 찾으세요. 각이 뭉개진 볼트는 빼는 데 몇 시간이 걸립니다.

육각렌치와 소켓

• 볼포인트(둥근 쪽)는 각도를 줄 때만. 접촉면이 작아 최종 체결에 쓰면 육각 구멍이 뭉개집니다. 마지막은 반드시 스트레이트 쪽으로.
• 임팩트 소켓은 검은색(크롬몰리브덴), 핸드 소켓은 광택 크롬(크롬바나듐) 입니다. 광택 소켓을 임팩트에 물리면 깨져서 파편이 날아가요. 색만 보면 구분됩니다.
• 소켓이 볼트에 끝까지 들어가지 않은 상태에서 힘주면 각이 상합니다. 밀어 넣고 한 번 흔들어 확인하세요.

드라이버 — 사이즈가 안 맞으면 나사가 죽습니다

PZ 나사에 PH 드라이버를 꽂으면 접촉이 점에 가까워져 머리를 갈아버립니다. 나사 머리를 자세히 보고 가는 선이 보이면 PZ예요.

• 누르는 힘 70%, 돌리는 힘 30% 정도의 감각으로. 눌러주지 않으면 캠아웃이 납니다.
• 드라이버를 정(끌)이나 지렛대로 쓰지 마세요. 축이 휘면 그 뒤로는 절대 똑바로 안 들어갑니다.
• 전동 드라이버는 클러치 단수를 반드시 설정하고 시작합니다. 최대로 두고 쓰면 플라스틱 부품은 그냥 깨져요.

해머 — 가장 단순하고 가장 위험한 공구

사고로 이어지는 3가지

1. 자루 쐐기 이완 → 타격 중 헤드가 날아갑니다. 사용 전 헤드를 잡고 흔들어 보세요.
2. 타격면 버섯화(mushrooming) → 가장자리가 눌려 퍼진 상태. 여기가 파편이 되어 눈으로 날아옵니다. 퍼진 해머·정은 즉시 교체하거나 모따기를 다시 하세요.
3. 해머끼리 타격 금지 — 둘 다 경도가 높아 반드시 깨집니다.

기름 묻은 장갑으로 잡으면 미끄러집니다. 타격 작업에는 보안경이 기본이에요.

플라이어

롱노즈·니퍼·바이스그립은 잡고 자르는 도구지 조이는 도구가 아닙니다. 플라이어로 너트를 조이면 각이 뭉개져 다음 사람이 못 풉니다. 전기 작업 시에는 절연 손잡이(내전압 표시) 가 있는 것만 쓰세요.

신입이 자주 하는 실수와 결과

작업 시작 전 공구 점검

• 해머 헤드가 흔들리지 않는가 (쐐기 상태)
• 타격면·정 끝이 버섯 모양으로 퍼지지 않았는가
• 드라이버 날 끝이 마모·변형되지 않았는가
• 소켓 내부 각이 둥글게 닳지 않았는가
• 절연공구의 피복이 벗겨지지 않았는가
• 공구가 제자리에 정위치되어 있는가 (3정: 정품·정량·정위치)

> 조립 라인에서 공구를 아무 데나 두면 다음 사람이 못 찾아서 라인이 섭니다. 그림자보드(공구 실루엣 표시판)를 쓰는 이유가 여기 있어요. 빠진 자리가 한눈에 보이고, 제품 안에 공구를 두고 조립하는 사고도 막습니다.

볼트는 "조이는" 게 아니라 "늘려서 붙잡는" 겁니다

볼트를 돌리면 볼트가 아주 조금 늘어납니다. 늘어난 볼트가 원래대로 돌아가려는 힘이 두 부품을 눌러 붙이는데, 이걸 축력(체결력, clamping force) 이라고 해요.

부품을 잡고 있는 건 볼트의 몸통이 아니라 이 축력입니다. 축력이 충분하면 두 부품이 한 덩어리처럼 움직이고, 부족하면 미세하게 미끄러지면서 볼트에 반복 하중이 걸려 결국 부러집니다.

문제는 축력을 현장에서 직접 측정할 수 없다는 것. 그래서 대신 재는 것이 토크입니다.

토크와 축력의 관계

T = K × d × F

T : 체결 토크 (N·m)
K : 토크계수 (마찰에 따라 달라지는 값, 단위 없음)
d : 볼트 호칭지름 (m)   ※ M10 이면 0.010
F : 축력 (N)

여기서 K가 전부입니다. 같은 토크를 걸어도 나사면이 기름진지, 녹슬었는지, 도금이 됐는지에 따라 실제 축력이 크게 달라져요.

토크의 90%는 마찰로 사라집니다

가한 토크 100%
 ├ 약 50%  볼트 머리(또는 너트) 자리면 마찰로 소비
 ├ 약 40%  나사산 마찰로 소비
 └ 약 10%  실제 축력으로 전환

> 토크값은 축력의 근사치일 뿐입니다. 그래서 "몇 N·m로 조였다"가 아니라 "어떤 조건에서 몇 N·m로 조였다"가 중요해요. 도면에 윤활 지시가 있으면 반드시 지켜야 하는 이유입니다.

볼트 등급 읽기

육각 머리 윗면에 8.8, 10.9 같은 숫자가 찍혀 있습니다.

8.8  →  앞자리 8 × 100 = 인장강도 800 N/mm²
        800 × 0.8 = 항복강도 640 N/mm²   (뒷자리 8 → 0.8)

스테인리스는 A2-70, A4-80 처럼 다르게 표기하고, 같은 M 사이즈라도 강도가 낮아 토크값이 다릅니다. 강 볼트 토크표를 SUS 볼트에 그대로 쓰면 부러져요.

계산 — M10 8.8 볼트의 체결 토크

[1] 볼트 사양
    M10 × 1.5, 강도구분 8.8
    유효단면적 As = 58.0 mm²
    항복강도 = 640 N/mm²

[2] 항복 축력
    Fy = 640 × 58.0 = 37,120 N = 37.1 kN

[3] 목표 축력 (항복의 70%)
    F = 37,120 × 0.7 = 25,984 N ≒ 26.0 kN

[4] 체결 토크 (무윤활, K = 0.20)
    T = K × d × F
      = 0.20 × 0.010 × 25,984
      = 51.97 N·m  ≒ 52 N·m

일반 토크표의 M10 8.8 값이 대략 이 근처에 있는 이유예요. 표의 숫자는 "항복의 60~75%를 목표로 계산된 결과" 이지 아무렇게나 정한 값이 아닙니다.

왜 윤활 하나로 볼트가 죽는가

같은 M10 8.8 볼트에 오일을 발랐다  (K : 0.20 → 0.14)
표에 적힌 52 N·m 를 그대로 걸면

    F = T / (K × d)
      = 52 / (0.14 × 0.010)
      = 37,142 N = 37.1 kN

    항복 축력 37.1 kN 도달 → 볼트가 소성 변형

→ 윤활만으로 축력이 약 43% 상승 (0.20 ÷ 0.14 = 1.43)

> "잘 안 들어가서 기름 좀 발랐다" 가 볼트를 죽입니다. 반대로 윤활 지정 볼트를 건조 상태로 조이면 축력이 약 30%(K값 조합에 따라 30~35%) 모자라요. 나사면 상태는 임의로 바꾸면 안 되는 조건입니다.

오버토크와 언더토크

언더토크가 더 무섭습니다. 조립 직후에는 아무 문제 없어 보이거든요.

축력이 충분하면 외부 하중의 대부분을 피체결물(플랜지·브래킷)이 받아냅니다. 볼트에 걸리는 응력 변동은 아주 작아요. 축력이 부족하면 외부 하중이 볼트에 그대로 전달돼 응력이 크게 오르내리고, 반복되면 피로파단으로 이어집니다.

> 현장에서 "볼트가 풀렸다"고 하는 사례 중 상당수는 처음부터 축력이 부족했던 것이에요. 풀린 게 아니라 애초에 안 잡혀 있었던 겁니다.

토크렌치 종류

각도법(회전각법)

정밀한 곳에서는 토크만으로 부족해서 스너그 토크 + 규정 각도로 조입니다.

예)  40 N·m 로 밀착  →  90° 추가  →  90° 추가

마찰의 영향을 크게 배제할 수 있어 축력 산포가 작습니다.
엔진 헤드볼트·커넥팅로드 볼트가 대표적.

토크렌치 관리 — 이걸 안 지키면 숫자가 거짓말이 됩니다

• 사용 후 최저 눈금으로 되돌려 보관. 설정한 채로 두면 내부 스프링이 지쳐 값이 틀어집니다.
• 떨어뜨리면 즉시 사용 중지하고 교정을 받으세요. 겉이 멀쩡해도 값이 바뀝니다.
• 연장 파이프 금지, 푸는 용도 금지.
• 측정범위의 20~100% 구간에서만 사용. 하한 근처는 오차가 큽니다.
• 천천히, 균일하게 당기기. 급하게 채면 관성으로 설정값을 넘겨요.
• 교정 주기는 1년 또는 5,000회 사용 중 먼저 도래하는 시점이 일반적 권고(ISO 6789 계열 기준)입니다. 사내 규정과 교정 라벨의 유효기간을 확인하세요.

체결 순서 — 순서가 곧 품질입니다

여러 개의 볼트를 조일 때 한쪽부터 순서대로 조이면 면이 기울어지고 개스킷이 한쪽만 눌립니다.

[4볼트]  시계방향으로 1,2,3,4 번호를 매기면
         순서:  1 → 3 → 2 → 4        (대각선)

[8볼트 원형 플랜지]  시계방향 1~8
         순서:  1 → 5 → 3 → 7 → 2 → 6 → 4 → 8   (별 모양)

[넓은 면·커버]  가운데에서 바깥쪽으로 나선을 그리듯

다단 체결

목표 52 N·m 를 3단으로 나눠 조인다

1단   30%  →  16 N·m    전체 볼트를 순서대로
2단   60%  →  31 N·m    전체 볼트를 순서대로
3단  100%  →  52 N·m    전체 볼트를 순서대로
4단  확인  →  52 N·m    원주 방향으로 한 바퀴 재확인

마지막 확인 단계가 필요한 이유는 탄성 상호작용 때문이에요. 옆 볼트를 조이면 먼저 조인 볼트의 축력이 떨어집니다. 볼트 수가 많고 개스킷이 두꺼울수록 이 손실이 커요.

재사용 볼트 — 그냥 다시 쓰면 안 됩니다

TTY 볼트 구분법

• 정비지침·도면에 "1회용", "신품 교체" 표시
• 각도법으로 체결하는 볼트는 상당수가 TTY
• 실린더 헤드볼트, 커넥팅로드 볼트, 일부 서스펜션·구동계 볼트

일반 볼트 재사용 판정

• 나사산 손상·눌림·부식이 없는가
• 목 부위가 늘어나지 않았는가 (길이와 피치를 신품과 비교)
• 머리 각·표시(8.8 등)가 손상되지 않았는가
• 도금이 벗겨지지 않았는가 → 벗겨졌으면 K값이 달라짐

> 녹슨 볼트에 그리스를 발라 다시 조이는 것이 현장에서 가장 흔한 오버토크 원인입니다. 나사면 조건이 바뀌었는데 토크값은 그대로니까요.

체결 마킹

규정 토크로 조인 뒤 볼트 머리 - 너트 - 피체결물에 걸쳐 마킹펜으로 직선을 긋습니다.

• 나중에 선이 어긋나 있으면 = 풀림이 실제로 발생했다는 증거
• 조였다는 표시이자 이중 체결(재조임) 방지
• 교대조·작업자별로 색을 나누면 이력 추적이 됩니다

자동차 부품 협력사 감사, 조선 기자재 검사에서 실제로 확인하는 항목이에요.

마무리 체크리스트

• 도면·순서서에 지정된 토크값과 윤활 조건을 확인했다
• 토크렌치 교정 유효기간이 살아 있다
• 설정값이 렌치 측정범위의 20~100% 안에 있다
• 나사면에 이물·녹·기름이 지시와 다르게 묻어 있지 않다
• 대각선·다단 순서로 조였다
• 마지막에 원주 방향으로 한 바퀴 확인했다
• 체결 마킹을 했다
• 사용 후 렌치를 최저 눈금으로 되돌렸다

순서서는 "지금까지 찾아낸 가장 좋은 방법"을 적어둔 것

신입이 순서서를 보면 답답할 수 있어요. "이렇게 하면 더 빠른데?" 싶은 순간이 옵니다. 그런데 순서서에 적힌 순서는 대부분 누군가 불량을 내고, 다치고, 고객 클레임을 받은 뒤에 고쳐진 결과예요.

표준이 없으면 세 가지가 무너집니다.

• 사람마다 다르게 만들어 품질이 들쭉날쭉
• 불량이 나도 원인을 특정할 수 없음 (뭘 다르게 했는지 모르니까)
• 개선의 기준선이 없음 — 나아졌는지 판단이 안 됨

> 도요타식 표현으로 표준작업 3요소는 택트타임, 작업순서, 표준재공(공정 사이에 놓아두는 최소 수량)입니다. 이 셋이 정해져야 표준입니다.

작업표준서(WI)의 구성

작업표준서 위에는 관리계획서(Control Plan) 와 QC공정도가 있어요. 관리계획서가 "어느 공정에서 무엇을 어떤 방법으로 얼마나 자주 관리한다"를 정하고, WI는 그걸 손동작 수준으로 풀어쓴 문서입니다.

작업 시작 전 3분 — 이 순서로

1. 표제부 — 품번, 개정번호, 오늘 지시서와 일치하는지
2. 부품표 — 준비된 부품의 품번·수량이 맞는지
3. 공구·설정값 — 토크렌치 설정, 지그 번호
4. 체크포인트 — 초물 확인 항목이 뭔지
5. 변경점 표시 — 지난번과 달라진 게 있는지

유사 품번이 가장 위험합니다

ABC-4512-L      좌측용
ABC-4512-R      우측용     ← 형상이 거울 대칭, 육안 구분 어려움

DEF-7701-01     초기 사양
DEF-7701-02     설변 후    ← 구멍 하나 위치만 다름

GHI-3300-BK     흑색
GHI-3300-SL     은색       ← 도장 전이면 완전히 동일

끝 한두 자리만 다른 품번이 오조립의 단골 원인이에요. 대책은 눈이 아니라 절차입니다.

• 현품표(자재 라벨)와 순서서 품번을 글자 단위로 대조
• 가능하면 바코드·QR 스캔 — 불일치면 다음 스텝이 안 열리게
• 좌/우 부품은 색 라벨·별도 트레이로 물리적으로 분리
• 1대분 키트화(kitting) — 다 쓰고 남으면 누락, 모자라면 과다

변경점(4M) 관리

변경이 있는 날에 불량이 납니다. 그래서 무엇이 바뀌었는지를 관리하는 게 핵심이에요.

초물·중물·종물

• 초물(初物): 셋업·변경 직후 첫 제품. 반드시 확인받고 시작합니다.
• 중물: 로트 중간 확인
• 종물: 로트 마지막 제품 — 도중에 틀어졌는지 확인

> 자동차 부품은 고객 승인 없이 4M을 바꾸면 안 됩니다. 재료·공정·설비를 임의로 바꾸면 PPAP 재제출 대상이 되고, 발각되면 거래 자체가 흔들려요. "좋아지는 방향인데 왜 안 되냐"가 통하지 않는 영역입니다.

순서를 바꾸면 왜 안 되는가

"나중에 조여야지"가 미체결의 시작입니다. 그 자리에서 규정 토크로 조이고 마킹까지 하세요.

순서서에 없는 상황이 생기면

부품이 안 들어간다, 구멍이 안 맞는다, 표시된 토크로 조이니 부품이 깨진다 — 이럴 때 혼자 판단해서 해결하지 마세요. 억지로 넣거나, 구멍을 넓히거나, 토크를 낮추는 것 전부 무단 공정 변경입니다.

멈추고 → 격리하고 → 반장에게 알리기. 순서서 자체가 틀렸을 수도 있고, 그렇다면 순서서를 고치는 게 정답이에요.

순서서 관리

• 현장에는 최신 개정본만 비치. 구본은 즉시 회수
• 손글씨 수정 금지 — 정식 개정 절차를 거쳐야 다음 사람에게도 전달됩니다
• 코팅·거치대로 오염과 분실 방지
• 개정 시 해당 공정 작업자 전원에게 재교육 후 서명

외국인 근로자가 많은 라인이라면

부울경 조립 현장은 베트남·네팔·우즈베키스탄 등 외국인 인력 비중이 높은 곳이 많습니다. 글자 위주 순서서는 사실상 읽히지 않아요.

• 사진 중심 — 실제 부품·실제 각도로 찍은 사진
• 번호와 화살표로 순서 표시
• 색상 코드 (좌=파랑, 우=노랑처럼)
• 토크값·수량 같은 숫자는 크게
• 핵심 문장만 다국어 병기
• 최종적으로는 읽지 않아도 틀릴 수 없게 만드는 것 — 다음 과정(포카요케)의 주제입니다

체크리스트

• 순서서 품번과 지시서·현품표 품번이 일치한다
• 개정번호가 최신본이다
• 부품 수량이 1대분과 맞다
• 공구 설정값(토크·압력)을 세팅했다
• 오늘 변경점(4M)이 있는지 확인했다
• 변경이 있었다면 초물 확인을 받았다
• 순서서에 없는 상황은 임의 처리하지 않았다

"조심하겠습니다"는 대책이 아닙니다

불량 대책서에 "작업자 교육 강화", "주의 요망" 이라고 적혀 있으면 그 대책은 반드시 실패합니다. 사람의 주의력에 의존하기 때문이에요. 같은 사람이 같은 작업을 하루 500번 반복하면 반드시 몇 번은 틀립니다.

포카요케(ポカヨケ, 실수 방지)의 출발점은 이 인정입니다.

> 사람은 반드시 실수한다. 그러니 실수해도 불량이 되지 않는 구조를 만든다.

조립 라인에서 나오는 실수의 유형

검출 3방식

정지형과 경고형

소음이 큰 조립 라인에서 부저 하나로 끝내면 아무도 못 듣습니다. 경고형을 쓸 수밖에 없다면 최소한 경광등을 병행하세요.

실제 적용 예

좋은 포카요케의 조건

1. 싸다. 대부분 몇만~몇십만 원짜리 지그·센서로 해결됩니다. 비싼 설비 도입은 마지막 수단이에요.
2. 단순하다. 포카요케 자체가 자주 고장 나면 사람들이 꺼버립니다.
3. 작업자에게 추가 동작을 요구하지 않는다. "확인 후 체크 표시" 같은 건 반드시 생략됩니다. 평소대로 일하면 자동으로 걸러져야 해요.
4. 즉시 알린다. 불량이 다음 공정으로 넘어간 뒤 발견되면 이미 늦습니다.
5. 무력화하기 어렵다. 센서를 테이프로 가리거나 클램프를 고정해두는 일이 실제로 생깁니다. 무력화 시 설비가 멈추도록 설계하세요.

> 언어와 경험에 의존하지 않는다는 점이 부울경 현장에서 특히 큽니다. 외국인 근로자 비중이 높고 이직·교대가 잦은 조립 라인에서는 교육으로 메우는 데 한계가 있어요. 형상과 색상으로 막는 포카요케가 비용 대비 효과가 가장 확실합니다.

설계 순서

1. 불량 데이터에서 상위 항목 선정 (파레토)
2. 원인을 두 갈래로 분리
     발생 원인 — 왜 실수가 생겼나
     유출 원인 — 왜 못 걸러냈나
3. 발생 방지(원천)가 1순위, 불가능하면 검출
4. 방식 선택 : 접촉식 → 정수식 → 동작순서식 순으로 검토
     (접촉식이 가장 단순하고 확실)
5. 형태 선택 : 정지형 우선
6. 시제작 후 검증
     ★ 일부러 오조립을 만들어 실제로 걸리는지 확인
7. 표준·관리계획서·공정 FMEA에 반영
8. 일상점검 항목에 포카요케 기능 점검을 추가

포카요케도 점검 대상입니다

센서가 고장 난 채로 며칠이 지나면 그동안은 무방비 상태로 생산한 것이에요. 겉으로는 아무 표시가 안 나기 때문에 더 위험합니다.

• 시업 점검에서 의도적 NG 샘플(마스터 불량품) 을 흘려보내 검출되는지 확인
• 확인 결과를 일지에 기록
• 자동차 부품 업계 감사에서 실제로 요구하는 항목입니다

FMEA와의 연결

포카요케는 공정 FMEA의 검출도(Detection)를 낮추는 대책입니다.

• 발생도(O)를 낮추는 대책 = 원천 방지형 포카요케, 조건 개선
• 검출도(D)를 낮추는 대책 = 검출형 포카요케, 전수 자동검사
• 심각도(S)는 설계를 바꾸지 않는 한 안 내려갑니다

RPN만 보고 우선순위를 정하면 심각도가 높은 항목을 놓칠 수 있으니, 안전·법규 관련 항목은 RPN과 무관하게 최우선으로 두세요.

체크리스트

• 대책서에 "주의", "교육 강화"만 적혀 있지 않은가
• 발생 원인과 유출 원인을 나눠서 대책을 세웠는가
• 경고형이 아니라 정지형으로 만들 수 있는가
• 작업자에게 추가 확인 동작을 요구하지 않는가
• 일부러 불량을 만들어 검출 여부를 검증했는가
• 포카요케 기능 자체가 일상점검 항목에 들어 있는가
• 관리계획서·FMEA·작업표준서에 반영했는가

라인의 속도는 가장 느린 공정이 정합니다

5명이 일하는 조립 라인에서 4명이 아무리 빨라도, 한 명이 느리면 라인 전체가 그 사람 속도로 나옵니다. 나머지 4명이 만든 여유는 재고나 대기로 바뀔 뿐 생산량이 되지 못해요.

그래서 개선의 출발점은 "전체를 조금씩 빠르게"가 아니라 "병목 하나를 찾아 없애기" 입니다.

세 가지 시간을 구분하세요

CT > TT   →  납기 미달. 잔업·특근으로 메우는 상태
CT = TT   →  이상적. 다만 여유가 없어 사고에 취약
CT < TT   →  여유 있음. 다만 과잉 생산(재고)에 주의

계산 1 — 택트타임과 이론 최소 공정수

[조건]
  1직 8시간 = 480분
  휴식 40분 + 조회·청소 20분 제외  →  실가동 420분
  일 요구량 280대

[택트타임]
  TT = 420분 × 60초 ÷ 280대 = 90초/대

[공정별 작업시간]
  공정1  82초
  공정2  88초
  공정3  95초
  공정4  70초
  공정5  65초
  ─────────────
  합계  400초

[이론 최소 공정수]
  400초 ÷ 90초 = 4.44  →  올림하여 5공정

→ 공정 수(5)는 적정하다. 문제는 배분이다.

계산 2 — 라인 밸런싱 효율

병목 = 공정3 (95초)  →  실제 사이클타임 CT = 95초

라인 밸런싱 효율 = 총 작업시간 ÷ (공정수 × 병목시간) × 100
                = 400 ÷ (5 × 95) × 100
                = 400 ÷ 475 × 100
                = 84.2%

밸런스 로스 = 100 − 84.2 = 15.8%
            = (5 × 95) − 400 = 75초/대 가 버려지는 시간

실제 생산 가능량 = 25,200초 ÷ 95초 = 265.2  →  265대
요구 280대 대비 15대 부족

공정 수도 맞고 공정당 평균 작업시간(400 ÷ 5 = 80초)도 택트타임 90초 안에 들어가는데 생산량이 모자랍니다. 원인은 오직 하나, 공정3에 일이 몰려 있다는 것.

야마즈미 차트로 보기

작업시간을 막대로 쌓아 택트타임 선과 비교하는 그림이에요. 어디가 넘치고 어디가 노는지 한눈에 보입니다.

초
 95 ┤          ▇▇                     ← 병목
 90 ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─    택트타임 90초
 85 ┤     ▇▇   ▇▇
 80 ┤ ▇▇  ▇▇   ▇▇
 75 ┤ ▇▇  ▇▇   ▇▇
 70 ┤ ▇▇  ▇▇   ▇▇   ▇▇
 65 ┤ ▇▇  ▇▇   ▇▇   ▇▇   ▇▇
    └────────────────────────────
      1    2    3    4    5    공정
     82   88   95   70   65   (초)

공정4·5가 놀고 공정3이 넘칩니다. 옮기면 됩니다.

병목을 뜯어보는 순서

막대만 보고 "8초 옮겨"라고 하면 안 돼요. 병목 공정의 작업을 요소작업 단위(보통 3~10초) 로 쪼개서 성격을 나눕니다.

병목 공정 시간의 상당 부분이 낭비인 경우가 많습니다. 먼저 낭비를 없애고, 그래도 넘치면 이관하세요.

ECRS 순서로 검토

설비 증설과 인원 추가는 마지막입니다. 돈이 가장 많이 들고 밸런스가 다시 무너지기 쉬워요.

계산 3 — 개선 후 재계산

[대책] 공정3의 부품 정렬 작업 8초를 공정5로 이관
       (공정5는 25초나 여유가 있었음)

공정1  82초
공정2  88초   ← 새 병목
공정3  87초   (95 − 8)
공정4  70초
공정5  73초   (65 + 8)
─────────────
합계  400초   (총 작업시간은 그대로)

CT = 88초

효율 = 400 ÷ (5 × 88) × 100 = 400 ÷ 440 × 100 = 90.9%
밸런스 로스 = 9.1%

생산 가능량 = 25,200 ÷ 88 = 286.4  →  286대
요구 280대 충족  (여유 6대)

총 작업시간은 1초도 안 줄었는데 생산량이 265대에서 286대로 늘었습니다. 일을 옮겼을 뿐이에요. 라인 밸런싱이 가장 싼 개선인 이유가 이겁니다.

[이론 한계]
완전 균등 배분이면  400 ÷ 5 = 80초/공정
CT = 80초, 효율 100%, 생산 315대

현실적으로 작업 요소를 무한히 쪼갤 수 없으므로
실무 목표는 보통 85~95% 구간

가동률을 반영하지 않으면 계획이 틀립니다

설비 고장, 부품 결품, 품질 확인으로 라인은 반드시 멈춥니다. 이걸 안 넣으면 계산상으로만 되는 계획이 돼요.

가동률 90% 를 반영하면

설계 목표 사이클타임 = 90초 × 0.90 = 81초
→ 모든 공정을 81초 이하로 맞춰야 계획 수량을 실제로 채운다

위 개선안(CT 88초)은 가동률 90%에서는 여전히 부족
  25,200 × 0.9 ÷ 88 = 257.7 → 257대

→ 추가 개선 필요:  공정2의 4초를 공정4로 이관
   82 / 84 / 87 / 74 / 73  →  CT = 87초
   여전히 81초 초과 → 요소작업 자체를 줄이는 개선이 필요

> "밸런싱만으로 안 되는 지점" 이 있습니다. 총 작업시간 400초를 5명이 나누면 이론상 80초가 한계니까요. 그보다 빨라야 하면 인원을 6명으로 늘리거나(400÷6=66.7초), 작업 자체를 줄여야 합니다. 이걸 구분 못 하면 현장을 계속 몰아붙이게 돼요.

다품종 소량 라인의 현실

부울경 조립 현장은 대량 단일 품종보다 다품종 소량, 잦은 기종 교체가 훨씬 많습니다. 여기서는 밸런싱만 봐서는 답이 안 나와요.

표준시간을 신입 기준으로 잡으면 개선의 여지가 사라지고, 숙련자 기준으로만 잡으면 계획이 매번 어긋납니다. 표준은 숙련자 기준으로 두고, 숙련도 계수를 별도로 관리하는 쪽이 실무적이에요.

측정할 때 주의할 것

• 몰래 재지 마세요. 신뢰가 깨지면 그 뒤 데이터는 전부 왜곡됩니다. 목적을 설명하고 측정하세요.
• 한 번만 재면 안 됩니다. 10사이클 이상 재서 편차를 봅니다.
• 이상값(부품 결품, 문의로 멈춤)은 따로 표시 — 그 자체가 개선 대상입니다.
• 측정은 요소작업 단위로. 공정 전체 시간만 재면 어디가 문제인지 못 찾아요.

체크리스트

• 택트타임을 가용시간과 요구수량으로 정확히 계산했다
• 공정별 시간을 10사이클 이상 실측했다
• 요소작업 단위로 쪼개 부가가치·부수·낭비를 구분했다
• 병목 공정을 특정했다
• 밸런싱 효율과 밸런스 로스를 수치로 냈다
• 가동률을 반영한 설계 목표 CT를 정했다
• 재배치가 가능한 다능공이 확보되어 있다
• 개선 후 표준작업표·작업표준서를 갱신했다