현재 식품 생산의 세계에서 라인 효율성은 단순한 수단이 아니라 필수입니다. 제과점이나 음료 시설, 냉동 식품 생산 속도와 품질이 비즈니스 성공의 두 가지 주요 결정 요인인 제빵 산업이나 모든 식품 생산 산업에 종사하고 있다면, 생산 라인의 생산성을 높이는 방법을 알아보세요. 이 글에서는 식품 제조 기업을 위한 프레임워크, 분석 및 솔루션에 중점을 두고 생산 라인의 생산성을 향상하는 방법을 알아보겠습니다. 먼저 이러한 효율성이란 무엇이며 왜 중요한지 설명하겠습니다.

식품 생산에서 추적해야 할 핵심 성과 지표

생산 라인의 효율성을 정의할 때는 시스템이 시간, 노동력, 원자재 등 자원을 얼마나 잘 처리하여 낭비를 최소화하고 일관성을 최대한 유지하면서 제품을 생산할 수 있는지를 고려합니다. 식품의 영역에서 효율성은 단순히 생산 속도를 높이는 것 이상의 의미를 갖습니다. 위험 관리, 제어, 품질 제공을 한 번에 처리하는 것입니다. 생산 라인의 효율성을 개선하려면 먼저 일관되고 정확하게 실시간으로 측정해야 합니다. 바로 여기서 핵심 성과 지표(KPI)가 중요한 역할을 합니다. KPI는 생산 라인의 성과, 병목 지점, 개선이 더 유리한 영역에 대한 편견 없고 신뢰할 수 있는 정보를 제공합니다.

하지만 모든 KPI가 똑같이 만들어지는 것은 아닙니다. 식품 제조에서 올바른 KPI는 생산량, 품질, 규정 준수 및 리소스 지출이 융합된 것입니다. 다음은 각 시설에서 추적해야 하는 가장 중요한 KPI입니다:

• 1. 전체 장비 효율성(OEE)

OEE는 가용성, 성능, 품질이라는 세 가지 요소를 결합합니다. 총 용량과 비교하여 비즈니스에서 장비가 얼마나 효율적으로 사용되고 있는지 알려줍니다. OEE가 낮다는 것은 기계 가동 중지 시간, 긴 사이클 시간, 품질 저하로 인한 폐기 등의 근본적인 문제가 있다는 것을 의미합니다.

• 2. 수율 및 스크랩 비율

수율은 사용된 원자재 양에 대한 완제품 양의 비율이며, 불량률은 총 생산된 제품 수에 대한 결함 또는 변질된 재료의 양입니다. 불량률이 높으면 생산률이 낮아지고 조직에서 폐기물 처리 비용이 높아집니다. 이 KPI는 결함으로 인해 반품된 총 제품 수를 추적하기 때문에 품질 표준 및 지속 가능성 목표를 관리하는 데 유용합니다.

• 3. 사이클 시간 및 처리량

사이클 시간은 처음부터 끝까지 한 단위의 제품을 생산하는 데 걸리는 총 시간입니다. 반면에 처리량은 주어진 시간 동안 생산되는 단위의 수입니다. 이러한 KPI는 설정한 생산 일정을 달성할 수 있는지, 작업 현장을 최적으로 활용하고 있는지 판단하는 데 도움이 됩니다.

• 4. 다운타임 및 장비 가용성

계획되지 않은 장비 가동 중지 시간과 계획된 장비 가동 중지 시간을 모두 추적하면 유지보수 기능 실행의 효율성을 높일 수 있으므로 예측 및 예방적 유지보수 프로그램을 더 효과적으로 구현할 수 있습니다. 예정되지 않은 중단은 유지보수의 비효율성 또는 생산 시간의 잘못된 할당을 나타낼 수 있습니다.

• 5. 노동 생산성

이 KPI는 노동 시간 또는 작업자당 생산량을 모니터링합니다. 반복적인 작업, 자동화 또는 직원 교육 프로그램과 교차 교육 결과를 모니터링할 때 매우 중요하며 전반적인 효율성에 대한 귀중한 인사이트를 제공합니다.

• 6. 재고 회전율 및 콜드 체인 규정 준수

재고 회전율은 원자재 또는 완제품의 재고가 얼마나 자주 소비되고 교체되는지를 보여줍니다. 콜드체인 품목의 경우 이는 재고 관리와 밀접한 관련이 있습니다. 낮은 회전율은 종종 부적절한 수요 계획이나 예상 생산량 초과를 나타내며, 둘 다 불필요한 자원 낭비로 이어집니다.

식품 가공 라인의 병목 현상과 낭비를 식별하는 방법

생산 라인을 최적화한다는 것은 우선 시간, 재료, 노동력이 낭비되는 영역을 정의하는 것을 의미합니다. 병목 현상은 일반적으로 스테이션에 제품이 쌓여 있거나, 자재를 기다리거나, 청소에 오랜 시간이 걸리는 등의 장소에서 관찰됩니다. 이러한 비효율성은 처리량에 영향을 미치며 효율성을 높이기 위해 해결해야 하는 몇 가지 비효율성입니다.

이러한 문제는 구조화된 접근 방식을 통해 파악할 수 있습니다. 가치 흐름 매핑으로 시작하여 자재 및 시간 흐름 프로세스 맵을 작성하고 지연이 발생하는 지점을 파악하세요. OEE, 불량률, 다운타임 로그와 같은 실시간 데이터와 결합하면 고객에게 실제 생산량과 예상 생산량 간의 차이를 가시화할 수 있습니다. 그러나 데이터만으로는 충분하지 않으며 생산 현장을 직접 관찰해야 합니다. 이를 통해 자재가 어떻게 운송되는지, 작업자가 장비를 어떻게 다루는지, 어느 정도의 시간이 경과하는 원인이 되는 문제는 무엇인지 파악할 수 있습니다.

관리자와 운영자는 피할 수 있는 활동이나 시간 낭비적인 프로세스가 많은 곳을 파악하는 등 유용한 정보를 많이 가지고 있습니다. 이들의 제안을 데이터 분석에 통합하면 병목 현상과 낭비가 발생하는 영역을 찾아낼 수 있으며, 이를 통해 낭비를 줄이고 효율적인 생산 프로세스와 생산을 개선하기 위한 프로세스의 기반을 마련할 수 있습니다.

레시피, 워크플로 및 CIP 절차 표준화

생산 라인을 개선하고 비용을 절감하는 가장 효과적인 방법 중 하나는 표준화를 통해 가변성을 줄이고 레시피, 워크플로, CIP 루틴과 같은 핵심 프로세스에 집중하는 것입니다. 이를 구현하는 방법은 다음과 같습니다:

• 잠금 레시피

각 단계의 허용 오차 범위가 포함된 정확한 요리 매개변수를 정의하세요. 편집 권한이 제한된 디지털 형식으로 레시피 세부 정보를 캡처하세요. 이렇게 하면 오류와 과잉 처리를 최소화하고 설정된 허용 오차 범위 내에서 제품 품질을 보장할 수 있습니다.

• 단계별 표준 운영 절차(SOP) 만들기

주요 운영 절차를 시각적으로 요약하세요. 안전 점검과 더불어 예상 완료율과 타임라인을 통합하세요. 이렇게 하면 생산 리듬이 향상되고 오류 발생 가능성이 줄어들며 교육을 더 신속하게 수행할 수 있습니다.

• CIP 프로토콜 자동화

제품 유형, 라인 크기, 잔류물 부하에 따라 세척 주기 매개변수를 설정하세요. 유량, 약품 사용량, 헹굼 타이밍 자동화를 통해 불필요한 세척과 가동 중단 시간을 줄일 수 있습니다.

• 정기적으로 감사 및 개선

표준에서 취약한 부분을 파악하려면 가동 중지 시간 로그, 청소 시간, 배치 불일치 등의 데이터를 사용해야 합니다. 생산 현장에서 이루어지는 가정이 아닌 제품 생산에서 경험하는 실제 시나리오를 기반으로 절차를 업데이트하는 것이 중요합니다.

안전과 속도를 위한 플랜트 레이아웃 최적화

특히 식품 산업처럼 위생, 안전, 속도가 조화롭게 공존해야 하는 경우 공장 레이아웃 최적화는 생산 라인 효율성에 막대한 영향을 미칩니다. 최적이 아닌 레이아웃은 이동 증가, 사이클 시간 연장, 오염 가능성 증가와 같은 문제와 관련이 있는 경향이 있습니다.

효율성을 극대화하기 위해 레이아웃을 최적화하는 방법은 다음과 같습니다:

• 프로세스 및 위험별로 영역 분리

원재료 입고, 가공 공간, 포장 및 보관 공간을 분리합니다. 이렇게 하면 교차 오염을 줄이고 제품 흐름 사이에 반복적으로 수행해야 하는 위생 작업을 줄일 수 있습니다.

• 자료 흐름 간소화

프로세스의 순방향 진행이 가능하도록 장비와 스토리지의 순서를 정합니다. 역추적 또는 교차 경로는 시간이 많이 걸리고 취급 위험이 증가하므로 사용하지 마세요.

• 관련 스테이션 간 거리 최소화

라벨링 및 포장, 조리 및 혼합 등 상호 작용이 많은 모든 워크스테이션을 더 가깝게 배치하여 작업자의 피로를 줄이고 운송 속도를 높일 수 있습니다.

• 청소 및 유지보수를 위한 손쉬운 접근 보장

벽과 기계 사이에 설계된 틈새는 CIP 장비와 도구가 들어갈 수 있어야 하며, 가동 중단 시간을 최소화하면서 기계를 신속하게 소독할 수 있어야 합니다.

• 인체공학적 및 시각적 안전 요소 통합

바닥에 안전, 보행 구역, 부상 방지 장비 배치를 안내하는 마커를 부착하고 바닥에서 2미터 이상 떨어진 곳에 설치하여 자유 낙하 위험을 줄인 IED를 사용합니다.

효율적인 레이아웃은 프로세스를 신속하게 처리할 뿐만 아니라 식품 안전 규정을 준수하고, 노동 부담을 최소화하며, 더 빠른 전환을 가능하게 하고, 사이클 시간과 총 생산량을 개선합니다.

유통기한 및 수요에 맞춰 생산 예약하기

식품 제조업체는 운영 효율성뿐만 아니라 적시에 수요를 충족할 수 있는 적절한 제품을 생산해야 하는 경우도 있습니다. 이를 제대로 맞추지 못하면 과잉 생산이나 낭비, 재고 부족으로 인해 운영 비용과 고객 만족도에 근본적인 영향을 미치는 끔찍한 결과를 초래할 수 있습니다.

생산 라인 효율성을 최적화하는 균형을 맞추기 위해 스케줄링은 유통 기한과 수요 변동성이라는 두 가지 중요한 요소를 고려해야 합니다.

부패하기 쉬운 상품의 경우, 제품의 유통기한이 얼마나 남았는지에 따라 생산 일정을 조정해야 합니다. 이를 위해서는 일정에 약간의 여유를 두어 단기 실행 및 시차를 두고 배치를 처리해야 합니다. 유통기한이 제한된 제품은 일반적으로 부패를 완화하기 위해 MTO(주문 생산) 또는 '회전식 재고 확보' 방식을 따라야 합니다.

앞서 언급했듯이 식품 시장의 수요는 안정적이지 않습니다. 휴일, 판촉 행사, 지역적 선호도 등으로 인해 수요가 급등하는 경우가 많습니다. 따라서 제조업체는 이러한 점을 고려해야 합니다:

• 과거 매출 및 예측 추세를 계획 소프트웨어에 통합합니다.
• 가변성이 높은 제품 라인에 버퍼 용량 구축
• 월 단위가 아닌 주 단위 또는 일 단위로 더 짧은 기간의 요금제를 사용하세요.

최종 목표는 매일 가동하는 것이 아니라 시장의 실시간 시계에 따라 생산량의 균형을 유지하여 생산량을 최대화하는 동시에 만료된 재고와 그에 따른 비용, 계획되지 않은 초과 근무를 최소화하는 것입니다.

적응형 스케줄링을 올바르게 실행하면 수요 변화에 더 빠르게 대응하고, 유통기한을 더 쉽게 준수하며, 총 생산 시간을 단축할 수 있습니다.

유연성과 효율성을 위한 직원 교차 교육

생산 라인의 효율성 향상은 기계에만 국한되지 않습니다. 사람 역시 중요한 역할을 하므로 직원 교육은 매우 중요합니다. 지식이 풍부하고 유연한 인력은 빠르게 변화하는 식품 제조 시스템에서 지연, 다운타임, 운영 병목 현상을 줄이기 위한 프로세스 개선을 효과적으로 지원할 수 있습니다.

첫째, 체계적인 교차 교육 프로그램을 설계합니다. 운영자에게 장비 설정, 검사, 기본 유지보수 등 수행해야 할 여러 작업을 포괄하는 교육을 제공해야 합니다. 이를 통해 팀은 일일 생산 목표에 따라 유연하게 대처할 수 있습니다. 특히 교대 근무 변경, 수요 급증, 결근 시 노동력 배분을 개선할 수 있습니다.

둘째, 정기적으로 작업자를 다른 스테이션으로 순환 배치합니다. 이는 전체 프로세스를 이해하는 데 긍정적인 영향을 미치고, 번아웃을 방지하며, 특정 업무에 대해 한 사람에게만 의존하는 일이 없도록 합니다. 이는 워크플로우가 서로 다른 제품 간에 전환이 있을 때 전반적인 팀 회복력을 높이는 데 도움이 됩니다.

직원들이 생산 현장에서 부가가치가 없는 작업을 식별하는 데 도움이 되는 프로세스 개선을 제안하는 데 적극적으로 참여하도록 장려하세요. 현장에서 일하는 사람들이 가장 관련성이 높고 적용 가능한 정보를 가지고 있는 경우가 많습니다.

성과 및 기타 측면에 따라 피드백을 제공하는 환경을 조성하고, 경직된 유연성 결과물에 얽매이지 않는 인센티브와 같은 피드백을 제공하세요. 팀원들이 자신이 부가가치를 창출했다는 것을 아는 순간, 생산성과 함께 긍정적인 참여도가 급증할 것입니다.

식품 안전 규정 준수를 위한 스마트 자동화

식품 제조에서 자동화는 생산 속도를 높일 뿐만 아니라 위생, 추적성, 품질 관리의 사전 정의된 한도 내에서 작동해야 합니다. 단순성과 함께 무엇보다도 보호와 안전이 우선시되어야 하며, 자동화는 생산 효율성을 높이는 것을 목표로 합니다.

• 조립 라인의 속도를 크게 저하시키는 포장, 분류, 라벨링과 같은 영역을 완전 자동화하는 데 집중하세요.
• 온도, 무게, 봉인 강도 등의 품질 지표를 실시간으로 모니터링할 수 있는 센서와 비전 시스템을 구현하여 인적 오류와 재작업을 줄이세요.
• 세척이 용이하고 위생 규정을 준수하는 장비 선택-CIP 지원 시스템은 안전 기준을 유지하면서 세척을 용이하게 합니다.
• 자동화와 추적 시스템을 결합하세요. 완료된 각 배치, 재료 흐름 방법, 작업 지시서에 대한 데이터를 캡처하여 문서화 및 감사 조사를 줄이세요.
• 자동화와 반복적인 암기 작업을 통해 불필요한 움직임을 줄이세요. 이렇게 하면 사이클 시간을 제어하고 최대 생산량을 보장할 수 있습니다.

스마트 자동화는 모든 곳에 적용되는 것이 아니라 디테일에 중점을 둡니다. 세심하게 배치된 자동화는 식품 안전 환경에서 제조 효율성을 개선하는 동시에 낭비를 줄이고 생산 시간을 단축하며 품질 관리를 보장하는 데 큰 변화를 가져올 것입니다.

다운타임을 줄이기 위한 예측적 유지보수 계획 수립

장비 유지보수의 한 가지 형태는 데이터를 통해 장비에 대한 사전 예방적 유지보수 조치를 취할 수 있는 예측 유지보수입니다. 식품 산업에서 예측 유지보수 전략을 구현하면 예기치 않은 중단을 완화하고 장비가 최고 효율로 작동하도록 보장하여 생산량을 더욱 늘릴 수 있을 뿐만 아니라 유지보수 비용을 절감할 수 있습니다.

예측 유지 관리 프로그램을 개발하기 위해 수행되는 활동은 다음과 같습니다:

• 데이터 수집: 진동, 온도, 압력 등 중요한 성능을 추적하는 장비 센서에서 실시간 데이터를 수집하세요.
• 모니터링: 패턴 인식 소프트웨어의 도움으로 머신 러닝 기술은 데이터 분석을 통해 위험을 평가하고 장애를 판단할 수 있습니다.
• 선제적 유지보수 예약: 머핀을 굽는 동안 정상적인 작동 절차 내에서 화학 물질 사용을 줄일 수 있도록 분석이 수행되기 전에 장비에 대한 적절한 조치가 취해집니다.

예측 유지보수를 쉽게 이용할 수 있으므로 장비 고장이 줄어들고 장비 신뢰성이 높아지는 동시에 최종 제품의 품질을 유지할 수 있습니다.

실시간 데이터를 활용한 회선 효율성 개선

생산 라인에서 위험을 완화하고 문제를 해결할 수 있는 능력은 모든 조직이 보유하고자 하는 가장 중요한 역량 중 하나입니다. 문제의 원인을 미리 파악하고 문제를 해결하면 사전 및 사후 문제 해결 훈련에 소요되는 많은 시간을 절약할 수 있습니다.

생산량 감소, 낭비 또는 성분 편차를 발견하기 위해 일과 종료 보고서를 기다릴 필요 없이 실시간 데이터를 통해 운영자는 발생하는 상황을 바로 확인할 수 있습니다. 이러한 실시간 액세스는 즉각적인 개입과 더 나은 의사결정을 보장합니다. 예를 들어

• 필러가 과도하게 분사되기 시작하면 수백 개가 낭비되기 전에 몇 분 만에 수정할 수 있습니다.
• 라인 속도가 목표보다 느린 경우, 교대 근무가 아닌 근무 중에 속도 저하의 원인을 파악하여 수정할 수 있습니다.
• 수율이 떨어지기 시작하면 상황이 악화되기 전에 알람을 통해 회선 점검을 요청할 수 있습니다.

실시간 모니터링은 생산 효율성을 평가하는 데 필수적인 사이클 시간, 불량률, OEE와 같은 주요 지표로 바로 이어집니다. 이러한 지표를 볼 수 있으면 팀은 신속하게 대응하고 효과적으로 의사 결정을 내리며 라인을 효율적으로 운영할 수 있습니다.

하지만 데이터만으로는 충분하지 않습니다. 데이터가 변화를 일으키려면 체계적으로 매핑되고, 현업과 연결되어야 합니다. 특히 대시보드, 알림, 자동화된 임계값을 통해 데이터가 인사이트로 전환될 수 있는 지점에 도달할 수 있도록 해야 합니다.

공급, 콜드 체인 및 재고 조정

식품 제조에서는 시간, 신선도, 일관성이 제품의 품질과 안전성을 결정하는 중요한 성공 요인이므로 공급망 활동의 통합이 매우 중요합니다. 식품 생산업체는 생산 라인의 효율성을 높이기 위해 재료 공급, 콜드 체인 관리, 재고 관리를 통합해야 합니다.

원료 공급부터 시작하세요: 원료 공급에 문제가 생기면 전체 생산 라인에 영향을 미쳐 생산이 중단될 수 있습니다. 적시 재고 관리를 구현하고 공급업체와 좋은 관계를 유지하면 필요할 때 적절한 수량과 품질로 원자재를 조달할 수 있습니다. 개선된 계획 도구와 소프트웨어 기술을 사용하여 자재 수요를 예측하여 초과 주문으로 인한 낭비를 방지해야 합니다.

또한 콜드 체인 물류는 더욱 까다로운 문제입니다. 온도에 민감한 제품은 보관 및 운송 중에 특정 온도 조건을 유지해야 합니다. 온도에 차이가 생기면 제품이 변질되거나 폐기되는 생산품이 늘어나거나 안전 문제가 발생할 수 있습니다. 최종 제품의 손실 및 품질 문제를 해결하기 위해 실시간 배송 추적 시스템, 온도 및 습도, 배송 시간 등에 투자해야 합니다.

마지막으로, 재고 관리는 생산 계획 및 관리와 긴밀하게 연계되어야 합니다. 공급업체는 수치를 통해 원자재, 최종 제품 및 아직 제조 중인 제품의 농도를 모니터링할 수 있습니다. 이를 통해 생산 능력 활용도를 높이고 재고 부족 상황을 줄이며 생산 공정의 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 또한 예측 분석을 재고 데이터와 통합하여 생산 능력 및 리드 타임에 관한 전략적 의사 결정에도 도움이 됩니다.

지속적인 개선 문화 구축

생산 라인 효율성의 지속 가능한 개선은 일회성이나 일회성 해결이 아니라는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 그 대신 각 직원 수준에서 개선의 기회를 모색하는 환경을 조성한 결과입니다. 높은 수준의 정확성과 타이밍 또는 엄격하게 정해진 규칙 준수가 필요한 식품 제조의 맥락에서 이러한 접근 방식은 린 제조 원칙의 모범 사례와 직접적으로 일치하며, 가용 자원에서 최대한 많은 제품을 보다 효율적으로 생산하면서 음식물 쓰레기를 최소화합니다.

• 역량을 강화한 팀으로 효율성 향상

관리자와 운영자는 종종 종이로는 쉽게 식별할 수 없는 낭비 영역을 파악할 수 있습니다. 그렇게 할 수 있는 도구와 자율성을 부여받으면 생산 라인의 효율성과 유휴 시간 최소화에 큰 영향을 미치는 사소한 변경을 수행할 수 있습니다.

• 일상적인 개선이 비정기적인 프로젝트를 능가합니다.

대규모 프로세스 점검은 매년 또는 2년에 한 번씩 실시할 수 있지만, 점진적인 변화를 통해 팀에서는 문제가 고질화되기 전에 쉽게 대처할 수 있습니다. 그리고 수년에 걸쳐 축적된 이러한 변화는 지속적인 효율성 향상으로 이어집니다.

• 시각적 관리로 모든 사람의 일관성 유지

생산 현장에 KPI, 품질 지표, 작업 지시서를 표시하여 직원들이 책임감을 가질 수 있도록 하는 것이 중요합니다. 이를 통해 관련된 모든 사람이 실시간으로 우선순위를 파악하고 변동이 발생할 경우 즉시 조치를 취할 수 있습니다.

• 표준을 강화하는 리더십

리더가 개선 이니셔티브, 피드백, 데이터에 기반한 의사 결정을 지지하면 개선은 선택이 아니라 조직의 문화로 자리 잡게 됩니다.

작업 현장 수준에서 시작하고 구축하면 식품 제조업체는 인력을 더 고용하거나 장비를 더 구매할 필요 없이 매번 주기 시간, 장비 및 생산 효율성을 꾸준히 개선할 수 있습니다.

최종 생각

식품 제조 산업에서 생산 라인을 최적화하는 것은 일회성 이벤트가 아니라 데이터, 프로세스, 사람, 문화를 포함하는 지속적인 프로세스입니다. 고장 가능성을 평가 및 예측하고 이를 예방하는 것부터 공급망 대응책을 교육하고 보장하는 것까지, 각 절차는 보다 견고하고 적응력이 뛰어나며 효과적인 기업을 만드는 데 도움이 됩니다.

생산성은 리소스에 관한 한 단순히 적은 자원으로 더 많은 일을 하는 것이 아닙니다. 클라우드 컴퓨팅 환경에서 특정 기간 동안 이 환경이 진화하고 성장할 수 있도록 일련의 규칙과 절차를 정의하는 것입니다. 입력부터 출력까지 체인의 모든 링크가 조화를 이룰 때 생산 속도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 제품의 품질을 개선하고 생산 비용을 절감하며 고객 만족도를 높일 수 있습니다.

보다 지능적이고 유연한 식품 생산 라인을 만들고 싶다면 지금이 바로 그 때입니다. 현재 프로세스에서 최적이 아닌 한 영역부터 시작하여 구체적으로 변경하세요. 오랜 기간에 걸친 작은 성과로 인한 누적 효과는 일관된 운영 효율성의 토대가 됩니다.