스마트 제조 시대에는 공정을 실제로 바꾸기 전에 디지털 환경에서 먼저 실험하는 능력이 경쟁력을 결정한다. 이를 가능하게 하는 핵심 도구가 바로 생산 시뮬레이션(Production Simulation) 이다. 생산 시뮬레이션은 공정 흐름, 설비 배치, 작업 인력, 재고 흐름 등을 가상의 공장에서 재현해 최적의 생산 전략을 찾는 방법이다. 시행착오를 현장에서 겪지 않아도 되기 때문에 비용과 시간을 크게 줄일 수 있다. 생산 시뮬레이션의 첫 번째 장점은 병목과 비효율을 사전에 발견할 수 있다는 점이다. 실제 공정에서는 어떤 단계에서 대기행렬(WIP)이 쌓이는지 명확히 보이지 않지만, 시뮬레이션 환경에서는 처리량, 대기시간, 가동률을 그래프로 즉시 확인할 수 있다. 이를 통해 “어디를 먼저 개선해야 하는지”를 정확히 판단할 수 있다. 두 번째 장점은 설비 투자 결정의 정확도 증가이다. 새로운 설비를 구매하기 전에 시뮬레이션을 통해 생산량 변화, 라인 밸런싱 효과, 리드타임 단축 정도를 미리 계산할 수 있다. 이는 중소 제조업에 특히 중요하다. 예산이 한정된 상황에서 '감'이 아닌 '데이터'로 투자 결정을 할 수 있기 때문이다. 세 번째는 자동화, 로봇 도입 효과를
공정에서 아무리 많은 설비와 인력을 투입해도, 생산 흐름을 결정하는 것은 단 한 지점, 즉 병목(Bottleneck) 이다. 병목은 공정 중 처리 속도가 가장 느린 단계로, 전체 생산량을 제한하고 리드타임을 늘리는 핵심 요인이다. 따라서 병목을 정확히 찾고 개선하는 것이 생산성 향상의 가장 빠르고 효과적인 전략이다. 병목을 해소하는 첫 단계는 데이터 기반 병목 진단이다. 설비 가동시간, 작업 대기시간, 공정별 처리량 등을 확인하면 어떤 공정에서 물건이 쌓이는지 쉽게 파악할 수 있다. MES나 IoT 센서를 활용하면 실시간으로 공정 흐름을 모니터링할 수 있어 병목 지점을 빠르게 발견할 수 있다. 두 번째 단계는 원인 분석이다. 병목은 단순히 속도가 느려서 생기는 것이 아니라, 설비 고장률, 작업자의 숙련도 차이, 과도한 품질검사, 자재 공급 지연 등 다양한 이유가 복합적으로 작용할 수 있다. 특성요인도(魚骨도), 5Why 분석 같은 기법을 활용하면 병목의 본질적 원인을 찾는 데 도움이 된다. 세 번째는 병목 공정 집중 개선이다. 가장 효과적인 방법은 병목 공정의 처리능력을 높이는 것이다. 설비를 추가하거나 자동화 설비로 교체하는 방식이 대표적이다. 그러나 꼭