TPM과 자주보전

왜 배우는가: 자주보전은 설비를 직접 다루는 작업자가 스스로 설비를 관리하는 활동이므로 현장 실무의 핵심이 된다. 또한 TPM 전체 체계와 설비종합효율 개념은 여러 교시에 걸쳐 자주보전 7단계, 6대 로스와 함께 반복해서 출제되므로 기본 개념을 정확히 정리해 두어야 한다.

출제 이력: 제139회 2교시 6번, 제127회 4교시 5번, 제124회 1교시 10번, 제118회 1교시 6번, 제115회 3교시 3번, 제100회 4교시 5번, 제97회 2교시 3번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

종합적 생산보전(TPM)은 설비 효율을 극한까지 높이기 위해 전원이 참여하여 모든 로스를 미연에 막는 전사적 설비 보전 활동이다.

다음은 이 절의 핵심 키워드이다.

• 종합적 생산보전(TPM)
• 자주보전
• 설비종합효율
• 6대 로스
• 개별개선
• 계획보전
• 3정·5S

이 키워드들은 하나의 체계로 연결된다. 설비종합효율은 TPM의 성과를 재는 지표이고, 6대 로스는 그 지표를 떨어뜨리는 원인이다. 자주보전은 설비를 가장 가까이에서 다루는 작업자가 로스의 원인을 찾아 제거하는 활동이며, 개별개선과 계획보전과 함께 TPM을 구성하는 핵심 축이다. 3정·5S는 설비와 작업장의 기본 조건을 갖추는 바탕이 된다. 이 절은 TPM의 정의를 출발점으로 삼아 성과 지표와 실행 활동을 차례로 다룬다.

2. 개념 풀이

종합적 생산보전(TPM)의 정식 정의는 생산 시스템 효율화의 극한을 추구하는 기업 체질을 목표로 한다. 생산 시스템의 라이프사이클 전체를 대상으로 재해 제로, 불량 제로, 고장 제로 등 모든 로스를 미연에 방지하는 구조를 현장과 현물에 구축하는 것이다. 활동은 생산 부문뿐 아니라 개발, 영업, 관리 등 모든 부문에 걸쳐 톱부터 제일선 종업원까지 참가하며, 소집단 활동으로 로스 제로를 달성한다.

TPM의 원리는 설비가 제 성능을 내지 못하게 하는 손실을 드러내고, 원인을 찾아 우선순위를 정한 뒤 제거하는 데 있다. 이 과정은 현장의 소집단이 스스로 문제를 해결하는 방식으로 수행된다. 그 성과를 수치로 나타낸 지표가 설비종합효율이다. 설비종합효율은 가용률, 성능가동률, 양품률을 곱하여 구한다.

$설비종합효율 = 가용률 × 성능가동률 × 양품률$

가용률은 부하시간 가운데 실제로 가동된 시간의 비율(%)이다. 성능가동률은 설계상의 속도에 대한 실제 생산 속도의 비율(%)이다. 양품률은 생산량 가운데 양품의 비율(%)이다. 세 요소 중 하나라도 낮으면 지표 전체가 떨어지므로, 어느 요소가 낮은지 먼저 찾는 것이 개선의 출발점이다.

설비종합효율의 세 요소는 손실을 측정하는 방법과 직결된다. 가동 시간 손실은 정지 시간으로, 속도 손실은 설계 사이클 타임과 실제 사이클 타임의 차이로, 품질 손실은 불량품 수량으로 측정한다. 측정이 먼저 이루어져야 로스의 크기를 비교하고 우선순위를 정할 수 있다.

6대 로스는 설비종합효율의 세 요소에 대응한다. 6대 로스는 고장 로스, 준비·교체·조정 로스, 속도저하 로스, 공회전·순간정지 로스, 시동 불량 로스, 생산 불량 로스이다. 고장 로스와 준비·교체·조정 로스는 가용률을, 속도저하 로스와 공회전·순간정지 로스는 성능가동률을, 시동 불량 로스와 생산 불량 로스는 양품률을 떨어뜨린다.

TPM은 개별개선, 자주보전, 계획보전, 품질보전, 개발관리, 교육훈련, 사무 TPM, 안전·환경의 여덟 가지 활동으로 전개된다. 이 활동들은 함께 6대 로스를 줄이는 구조이므로, 자주보전 하나만으로 TPM을 설명하는 것은 불완전하다.

설비종합효율의 통상 목표 수준은 85% 이상이다. 이 기준선은 설비 상태를 판단하는 출발점이며, 달성 여부는 세 요소를 따로 측정해야 정확히 알 수 있다.

TPM을 설비 보전 부서만의 활동으로 생각하는 오류이다. TPM은 생산 부문뿐 아니라 개발, 영업, 관리 부문이 함께 참여하는 전사 활동이므로, 보전 부서의 정기 점검과 구분해야 한다. 또한 TPM을 5S나 설비 점검과 같은 것으로 보는 것도 잘못이다. 5S는 TPM을 떠받치는 기본 활동이고, 자주보전과 개별개선이 그 위에 쌓이는 구조이다.

3. 등장 배경과 필요성

TPM은 1971년 PM상 수상을 계기로 본격화됐다. 초기의 TPM은 생산 설비를 유지·개선하여 설비 운영비를 줄이는 설비 자산 관리 방법이었다. 이후 일본의 설비보전 단체가 활동 범위를 넓히면서 린 생산의 개념을 포함한 여덟 가지 활동 체계로 확장됐다.

TPM의 정의는 1989년에 새로 내려졌다. 최초 정의는 생산 부문의 TPM을 전제로 했으나, 활동이 전사적으로 확대되면서 개발, 영업, 관리 부문을 포함하는 전사적 TPM의 정의가 나왔다. 따라서 답안에서 TPM을 정의할 때는 생산 부문 중심의 최초 정의와 전사적 정의를 구분해야 한다.

현장에서 TPM이 필요해진 배경은 자동화와 무인운전의 확대이다. 설비가 고도화되고 운전 인력이 줄면, 설비 고장과 정지가 곧바로 생산 손실로 이어지는 반면 설비 상태를 파악하는 인력은 부족해진다. 여기에 준비·교체 시간을 줄여 다품종 소량 생산에 대응해야 하는 요구가 더해진다.