TPM 활동을 통한 에너지효율 향상방안 연구 - 이경국 (The Graduate School, Ajou University, 2006)
TPM(Total Productive Maintenance)은 제조현장의 설비관리를 위한 가장 종합적이고 체계화된 관리도구이다. 국내의 많은 제조 기업은 1980년대 이래 TPM을 도입하여 경영성과의 향상을 도모하고 있으며 관리수준의 향상과 함께 많은 성과를 창출하고 있다. 그러나 글로벌 경쟁, 정보화 등 경영을 둘러싼 환경은 끊임없이 변화하고 있으며 관리기술도 이에 따라 진화하지 않으면 기업의 생존을 보장할 수 없게 되는 것이 사실이다. 최근의 경영환경은 외부적으로는 고유가의 지속과 EU를 중심으로 한 환경 규제의 움직임, 특히 기후변화협약 발효에 따른 온실가스 감축 의무 이행 등 산업 활동을 위축하게 만드는 요인과 내부적으로는 기업의 생존을 위하여 글로벌 경쟁력을 갖추기 위한 치열한 혁신 활동에 대한 요구를 받고 있다. 설비관리도 이러한 요구의 변화에 따라 끊임없이 진화해 가고 있으며 최근의 설비관리는 수익성을 키워드로 하는 설비자산 관리의 역할을 강조하고 있다. 즉 기업의 현금흐름에 공헌하는 이익중심 활동으로서의 설비관리 활동이 필요한 것이며 자연스럽게 TPM 활동의 방법과 목표도 이에 맞추어 변화하지 않으면 안되는 것이다. 따라서 본 연구는 에너지를 생산하고 소비하는 주체는 설비라는 점에 주목하여 설비관리의 혁신기법인 TPM의 추진방법을 활용하여 제조 공정의 에너지 사용 효율을 관리하고 향상시키기 위한 목적으로 수행되었다. 이를 위하여 설비의 본질적인 기능과 에너지 전환의 메커니즘을 중심으로 한 이론적인 고찰과 실제 현장에서 어떤 물리적인 관리 항목으로 통제하여 에너지 효율을 향상시킬 수 있을지에 대하여 살펴보았다. 설비관리와 에너지 분야에 대한 각각의 연구는 활발하게 이루어지고 있으나 두 영역을 접목하여 제조현장의 저변에서 수행할 수 있는 에너지를 위한 설비관리 혹은 설비관리를 통한 에너지 절감 등의 이론이나 방법을 정리한 연구 결과는 찾아보기 어렵다. 이 연구는 실증적인 사례를 통하여 나타난 효과성을 근거로 하고 있다. 설비점검은 항상 에너지 사용과 효율에 대한 모니터링과 동시에 진행될 수 있도록 보완하고 전체 공정, 전체 공장에 대한 프로세스 밸런스를 수립함으로써 에너지의 흐름에 대한 관리와 개선점을 항상 파악할 수 있도록 한다. 이를 위하여 공정별 설비의 트리구조(ET;equipment tree)를 작성하고 전기, 열, 용수 등 에너지 원별 사용량과 효율을 계측, 분석해 가면서 공장 전체의 에너지 매스 밸런스(mass balance)를 작성한다. 특히 향후 다가올 온실가스 감축의무 부과에 대비하기 위해서도 제조 공정의 에너지 사용량에 대한 정확한 계측과 분석은 지금부터 준비해 가야 하는 중요한 부분이다. 경영환경의 변화에 대응해 온 TPM의 진화과정에서 TPM 활동의 목표도 함께 변화해 왔지만 TPM이 내재적으로 가지고 있는 본질적인 목적이나 가치관은 DNA(유전자)로서 항상 계승되어야 한다. 즉, 설비의 본질적인 기능을 제대로 발휘하도록 유지․관리함으로써 설비의 생애 주기 동안 기업의 수익과 현금흐름에 공헌하는 최대의 효율을 추구하여야 한다. 최근 점점 그 중요성이 더해 가는 에너지도 이를 위한 가장 중요한 요인 중의 하나이다. 또한 기존의 TPM 활동을 보완한 에너지 TPM을 통하여 에너지 혁신 활동은 더 이상 생산기술이나 동력부서, 공무부서 만의 일이 아닌 작업자로부터 경영자에 이르는 모든 구성원의 관리 대상이 되고 일상의 설비관리를 더욱 고도화 할 수 있는 계기가 될 것이다.
학위논문(석사)--아주대학교 일반대학원 :산업공학과,2006. 8
Keywords: TPM; 에너지