고객은 자신이 구매한 제품에서 무엇을 기대할 수 있는지 알고 싶어하기 때문에 일관된 제품 품질이 중요합니다. 일관성을 보장하는 한 가지 방법은 제품이 만들어진 후 모든 제품을 검사하여 거부하거나 수락하는 것입니다.
그러나 생산되는 제품의 다양성, 복잡성 또는 생산량으로 인해 100% 제품 검사는 효율적이지 않은 경우가 많습니다. 일관성을 보장하는 더 좋은 방법은 제조 공정이 항상 동일한 방식으로 진행되도록 하는 것입니다. 이때 센터라인 설정이 도움이 될 수 있습니다.
센터라인(운영 엔벨로프)이란 무엇인가요?
일부 산업에서 운영 엔벨로프라고도 하는 센터라인 설정은 일관된 제조 공정을 보장하기 위해 확립된 공정 설정을 활용하는 철학 또는 방법론입니다. 이러한 공정 설정은 외부 영향에 유연하게 대처할 수 있도록 상한과 하한이 있는 범위로 구성되는 경우가 많습니다(예: 특정 구성 요소가 노후화되거나 마모됨에 따라 발생하는 변화 등을 고려하기 위해). 원래의 목적은 제품 품질을 일관되게 보장하는 것이었지만, 설계 한계값 또는 안전 한계값 내에서 장비를 작동하고 적절한 냉각 또는 윤활을 보장하는 등 여러 가지 다른 목적으로 발전해 왔습니다. 이 게시물에서는 센터라인이라는 용어를 사용하지만, 이 용어가 잘 알려져 있든, 운영 엔벨로프나 다른 용어로 부르든, 개념과 정보는 동일하게 적용됩니다.
4단계로 센터라인 설정하기
공정의 ‘센터라인을 설정’하려면 다음의 4단계를 수행해야 합니다.
- 중요한 공정 요소 또는 ‘변수’ 식별
- 여러 제품을 생산하는 경우 등급별 또는 제품별로 모든 중요 변수에 대한 최상의 설정과 범위 결정
- 이러한 변수가 공정과 제품에 어떤 영향을 미치는지 결정
- 생산이 진행하는 중에 항상 센터라인 설정이 적용되는지 확인
지속적인 개선
센터라인 설정은 끝이 없는 과정이며, 최대한의 효과를 거두기 위해서는 이 모든 단계에서 지속적인 작업이 필요합니다. 제품 품질 향상, 생산량 증가, 다운타임 감소, 품질 불량 제품 감소, 폐기물 감소, 비용 절감, 수익 증대 중 한 가지 이상의 효과를 얻을 수 있습니다. 또한 센터라인 설정은 공정 중단을 감지하여 수정 또는 예방 조치를 취할 수 있도록 도와줍니다.
공정의 일부
센터라인 설정만으로는 모든 잠재적인 효과를 얻을 수 없다는 점이 중요합니다. 장비가 적절하게 유지되고 업스트림 공정도 센터라인 설정되어야만 최상의 결과를 얻을 수 있습니다. 또한 이전 Run의 공정 데이터와 트렌드에 쉽게 액세스할 수 있으면 공정의 현재 위치, 예상 위치, 과거 위치를 쉽게 파악할 수 있어 센터라인 설정의 효과를 높일 수 있습니다.
익숙한 공정의 센터라인 설정
센터라인 설정의 개념을 더 잘 이해할 수 있도록 익숙한 커피 제조 과정을 센터라인 설정하는 방법을 설명합니다.

변수
매번 맛이 같은 훌륭한 커피를 만드는 것이 목표라고 가정해 봅시다. 가장 먼저 해야 할 일은 커피 맛에 영향을 미치는 주요 변수의 목록을 작성하는 것입니다. 다음과 같은 변수가 포함될 수 있습니다.
- 커피의 브랜드와 종류
- 커피 머신에 넣은 커피의 양
- 커피 머신에 넣은 물의 양
커피 포트의 청결 상태, 커피 머신에 공급되는 물의 온도, 커피 머신의 모델과 브랜드, 커피 머신의 오작동 가능성과 같이 비교적 덜 분명한 변수도 있습니다. 보시다시피 커피를 만드는 것과 같은 간단한 과정에도 많은 변수가 영향을 미칠 수 있습니다.
공정에 미치는 영향
중요한 공정 변수의 목록을 만든 후에는 각 변수가 제품에 미치는 영향을 결정해야 합니다. 이를 위해 다양한 브랜드와 다양한 양의 커피를 사용하여 커피를 만들어 보고(물의 양은 일정하게 유지), 변수를 어떻게 설정하면 가장 맛이 좋은 커피가 나오는지 테스트해 볼 수 있습니다.
허용 범위
커피를 만드는 것과 같은 간단한 과정에서도 일부 변수는 서로 영향을 미친다는 점에 유의하세요. 예를 들어 A 브랜드는 컵당 1테이블스푼의 커피로 만들었을 때 가장 맛있는 커피를 생산할 수 있고, B 브랜드는 컵당 1½테이블스푼의 커피로 만들었을 때 가장 맛있는 커피를 생산할 수 있지만, 모든 변수들의 모든 조합으로 만들어 맛보지 않으면 이를 감지하지 못할 수 있습니다. 따라서 일종의 통계적 방법을 사용하여 테스트 절차를 설정하고 결과를 분석하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 공정 설정의 최상의 조합에 대한 센터라인을 설정할 수 있으며, 최상의 공정 설정을 결정하는 데 필요한 테스트의 양을 줄일 수도 있습니다.
레시피 만들기
맛이 훌륭한 커피 한 잔을 만드는 공정 설정을 파악한 후에는 자세한 ‘레시피’를 만들어야 합니다. 이 레시피에는 최고의 맛을 내는 커피를 만들기 위해 사용한 모든 절차와 측정값을 기록합니다. 이 레시피를 매번 사용하면 맛이 일정한 커피 한 잔을 만들 수 있습니다. 또한 본인뿐만 아니라 다른 사람도 레시피를 따라 똑같이 맛이 훌륭한 커피를 만들 수 있어야 합니다.
예를 들어 커피 브랜드나 물 공급처가 바뀌는 등 중요한 변수가 변경되었을 때는 센터라인 설정 과정을 다시 살펴봐야 한다는 점을 기억하세요. 또한 다크 로스트, 레귤러, 디카페인 등 여러 가지 ‘등급’의 커피를 제조하는 경우에는 각각 다르게 센터라인을 설정해야 합니다.
제조 공정의 센터라인 설정
일정한 커피 한 잔을 만들기 위해 상세한 레시피가 필요한 것처럼, 제지나 정유와 같은 산업 공정에서도 종이 한 장이나 휘발유 1갤런 등 일정한 고품질의 제품을 생산하려면 상세한 ‘레시피’가 필요합니다. 센터라인 설정은 생산 과정에서 최상의 설정과 절차를 적용하여 공정이 일관되게 실행되고 일정한 고품질의 제품을 생산할 수 있도록 보장합니다. 여러 등급 또는 제품을 생산하는 경우 등급별 또는 제품별 센터라인 설정 및 범위에 쉽게 액세스할 수 있어야 합니다.
예를 들어 펄프 및 제지 산업에서 일반적으로 종이 생산을 위해 센터라인 설정해야 하는 몇 가지 변수에는 다음이 포함됩니다.
- 제지 혼합물에 사용되는 다양한 유형의 펄프 섬유 비율
- 펄프 정제량
- 화학 첨가제 비율
- 프레스 섹션의 프레스 닙 하중(PLI)
- 기계 속도 및 이동 간격
어떤 제품을 생산하든 센터라인 설정 과정은 근본적으로 동일합니다. 다음의 단계에 따라 시설에서 센터라인을 설정해 보세요.
주요 변수 식별
제조 공정의 주요 변수는 작업자가 결정하고 시설의 이해관계자들이 동의할 수 있습니다. 진정으로 공정과 제품 품질에 긍정적인 영향을 미치려면 올바른 핵심 변수를 선택하는 것이 매우 중요합니다. 이러한 이유로 종종 공정을 평가하고 센터라인을 설정할 변수를 파악하기 위해 컨설턴트나 기타 업계 전문가가 투입됩니다.
변수 한계값 만들기
다음 단계는 이러한 주요 변수의 한계값을 만드는 것입니다. 여기에서 기본적으로 각 변수에 대한 허용 범위를 결정합니다. 허용 범위를 벗어나는 모든 변수는 허용되지 않는 제품 품질로 이어집니다. 위의 종이 제조 예를 참조한다면, 주요 제품 등급에서 제지 혼합물에 10~20%의 긴 섬유가 필요하다고 판단할 수 있습니다.

가변 한계값 설정은 센터라인 설정의 핵심입니다.
가변 한계값은 여러 가지 방법으로 설정할 수 있습니다. 종종 파일 캐비닛에 저장된 여러 장의 스프레드시트나 낡은 인쇄물로 관리되는 경우가 많습니다. 더 좋은 방법은 dataPARC의 PARCview 솔루션과 같은 공정 정보 관리 시스템(PIMS)을 사용하는 것입니다. 이러한 도구는 사용자가 공정 태그의 목표값과 작동 범위 또는 한계값을 입력할 수 있어 센터라인을 쉽게 설정할 수 있습니다. 이러한 제품 중 가장 우수한 제품은 등급, 제품 또는 SKU별로 서로 다른 한계값을 지정할 수 있습니다. 앞서 언급했듯이 다크 로스팅을 할 때는 라이트 로스팅 때와 같은 양의 분쇄 원두를 사용하지 않을 수 있습니다.
또 다른 주요 기능은 자동 한계값 계산입니다. 전산화된 솔루션은 모든 변수에 대한 평균, 표준편차 및 3-시그마 한계값을 효율적으로 계산할 수 있습니다. 이러한 계산기는 다양한 등급, 제품 및 SKU를 고려하여 다양한 작동 조건에 대해 서로 다른 한계값을 계산할 수도 있습니다.

dataPARC의 PARCview 솔루션은 여러 변수에 대한 한계값을 자동으로 계산할 수 있습니다.
변수의 효과 평가
주요 변수와 가변 한계값을 설정한 후에는 이러한 변수를 모니터링하여 새로 센터라인 설정한 공정을 평가해야 합니다. 따라서 정확하고 명확하게 제시된 데이터에 쉽게 접근할 수 있는 것이 매우 중요합니다. 수동 데이터 기록 방법을 사용하여 센터라인 설정된 공정을 평가할 수는 있지만, 데이터를 기록하고 불러오는 데 시간이 많이 걸리고 데이터 오류가 발생할 가능성이 상당히 높습니다.

정확하고 깔끔하게 정리된 데이터는 효과적인 센터라인 작업 결과 표시의 핵심 요소입니다.
센터라인이 설정된 공정과 관련된 정확한 시각 데이터에 액세스할 수 있는 솔루션을 구성하기 위해 전용 센터라인 설정 애플리케이션 또는 데이터 히스토리안과 데이터 시각화 도구의 조합과 같은 특정 유형의 소프트웨어를 사용하는 것이 훨씬 쉽습니다. 이러한 애플리케이션을 사용하면 센터라인과 관련된 공정의 성과를 보여 주는 정밀한 시각적 디스플레이를 구축할 수 있습니다. 이러한 솔루션을 평가할 때는 다음과 같은 해상도로 데이터를 표시하는 기능을 고려해야 합니다. 이러한 솔루션은 센터라인 설정 작업을 평가하는 데 가장 완벽한 데이터를 함께 제공하기 때문입니다.
- 실시간 – 현재 공정의 성과가 센터라인 대비 어느 정도인지 이해하고 조정이 필요할 수 있는 부분을 식별합니다.
- 장기 분석 – 센터라인 대비 가장 실적이 좋은 제품과 개선이 필요한 영역을 매일 또는 매주 검토합니다.
- 한계값 검토 – 공정이 변경되지 않았는지 확인하기 위해 센터라인 한계값을 월별 또는 분기별로 검토합니다. 이론적으로는 공정이 개선되면 센터라인 한계값이 더 좁아져야 합니다.

정확하고 깔끔하게 정리된 데이터는 효과적인 센터라인 작업의 핵심 요소입니다.
생산 진행 중에 센터라인 설정이 사용되는지 확인
최적의 공정을 찾았으니 이제 레시피를 구축해 보세요. 작업자와 엔지니어에게 새 공정에 대해 설명하고 여러분이 구현한 변경 사항을 쉽게 이해할 수 있도록 리소스를 제공하세요. 이 단계에서는 시간별, 주별 또는 일별로 명확하게 보고서를 작성하여 센터라인을 기준으로 제품 품질을 평가할 수 있어야 합니다. 많은 소프트웨어 기반 솔루션에는 이 데이터를 쉽게 검토하고 주요 이해관계자에게 전송할 수 있는 보고서 모듈이 포함되어 있습니다.
결론: 공정 센터라인 설정 방법
지금까지 공정 센터라인 설정 방법과, 일반적인 제조 공정과 복잡한 제조 공정 모두에 센터라인 설정을 적용하는 방법에 대해 간략하게 설명했습니다. 자체 시설에서 센터라인을 설정하여 공정을 개선하고 보다 일정하게 제품을 생산하는 방법에 대한 몇 가지 아이디어를 얻으셨기 바랍니다.
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