공직파(1) : PFD란 무엇일까?

공직파는 "공정설계 직무 파헤치기"를 줄인말로, 여러분들께 공정설계 직무가 하는 일이 무엇인지 시리즈로 다룰 예정입니다. 단순 직무에 대한 설명만 있는 것이 아닌, 필자의 경험을 토대로 여러 도전적인 업무를 응용해서 같이 고민해보는 시간이 되었으면 좋겠습니다. 아울러, 여러 선후배 엔지니어 분들의 진심어린 조언과 피드백은 언제나 환영입니다.

 

공정흐름도(PFD)란 무엇인가?

공정흐름도(PFD, Process Flow Diagram)는 특정 공정이나 시스템의 각 단계를 시각적으로 나타낸 도식입니다. 이는 생산 과정, 시스템의 작동 방식, 혹은 업무 흐름 등을 이해하고 분석하기 위해 사용됩니다. 공정흐름도(PFD)는 단순히 각 단계를 나열하는 것이 아니라, 각 단계 간의 상호작용과 흐름을 명확하게 구체화하여 전체 프로세스를 직관적으로 표현합니다.

 

PFD는 기업마다, 기관마다 다르지만 통상적으로 위 사진 방식으로 작성됩니다. (image: Towler and Sinnott, 2013)

 

공정흐름도(PFD)의 중요성: 왜 필요한가?

1. 효율적인 커뮤니케이션
   공정흐름도(PFD)는 복잡한 공정이나 시스템을 한눈에 이해할 수 있게 돕습니다. 엔지니어, 관리자, 협력사 등 다양한 팀 간에 효율적인 커뮤니케이션을 가능하게 하여 모든 팀원이 동일한 이해를 바탕으로 작업을 진행할 수 있도록 합니다. 특히, 생산이나 개발 초기 단계에서 공정흐름도(PFD)를 활용하면 프로젝트의 전반적인 방향을 설정하고 이해 관계자들과 효과적인 의견 교환이 가능합니다.
2. 문제점 식별 및 개선
   공정흐름도(PFD)를 통해 각 단계의 흐름을 시각적으로 확인함으로써 공정상에서 발생할 수 있는 문제점을 미리 식별할 수 있습니다. 예를 들어, 공정 흐름에서 병목 현상이나 불필요한 단계를 발견하고 이를 개선할 방법을 모색할 수 있습니다. 엔지니어는 이를 통해 생산성 향상, 품질 개선, 비용 절감 등의 목표를 달성할 수 있습니다.
3. 표준화 및 일관성 유지
   공정흐름도(PFD)는 각 단계의 순서와 절차를 정의하여 공정의 표준화를 촉진합니다. 이를 통해 업무 프로세스가 일관되게 유지되며, 특히 대규모 생산이나 다수의 직원이 참여하는 프로젝트에서 유용합니다. 또한, 표준화된 공정흐름도(PFD)는 작업자의 실수나 오해를 최소화하고, 일정한 품질을 유지하는 데 도움을 줍니다.
4. 규모 확장 및 최적화
   공정흐름도(PFD)를 통해 기존 공정을 분석하고 개선하는 것뿐만 아니라, 규모 확장이 필요할 경우에도 유용합니다. 새로운 설비 추가, 인력 배치, 물류 흐름 등을 계획할 때 공정흐름도(PFD)를 사용하면, 확장된 시스템의 효율성을 미리 예측하고 최적화할 수 있습니다.

공정흐름도(PFD)를 통해 알 수 있는 것들

1. 공정의 각 단계 및 흐름
   공정흐름도(PFD)는 전체 공정에서 각 단계가 어떻게 연결되어 있는지, 무엇이 먼저 실행되고 그 후에 무엇이 오는지를 명확히 보여줍니다. 이는 엔지니어가 시스템의 각 요소가 어떻게 상호작용하는지 이해하고, 효율적인 작업 흐름을 설계하는 데 중요한 정보를 제공합니다.
2. 병목 현상 및 비효율성
   공정흐름도(PFD)를 분석하면 병목 현상이나 비효율적인 단계가 어떤 것인지 쉽게 식별할 수 있습니다. 예를 들어, 특정 공정에서 시간이 과도하게 소요되거나 자원이 낭비되는 구간이 있다면, 이를 개선하기 위한 조치를 취할 수 있습니다.
3. 자원 사용 및 배치 최적화
   공정흐름도(PFD)를 통해 각 작업에 필요한 자원(인력, 설비, 원자재 등)을 파악할 수 있습니다. 이를 바탕으로 자원의 배치나 활용 방법을 최적화하고, 불필요한 자원의 낭비를 줄일 수 있습니다.
4. 위험 요소 및 안전
   공정흐름도(PFD)는 위험 요소나 안전 문제를 미리 확인하는 데 유용합니다. 각 공정에서 발생할 수 있는 위험을 파악하고, 이를 해결하기 위한 예방 조치를 설계할 수 있습니다. 예를 들어, 위험한 화학 반응이나 고온의 작업 환경에서 필요한 안전 장치들을 공정흐름도(PFD)에 반영할 수 있습니다.

결론

공정흐름도(PFD)는 엔지니어링 설계, 생산 관리, 품질 보증 등 다양한 분야에서 중요한 도구입니다. 이를 통해 공정의 효율성, 안전성, 품질 등을 높이는 데 필요한 정보를 얻을 수 있으며, 작업자와 이해 관계자들 간의 원활한 커뮤니케이션을 가능하게 합니다. 복잡한 시스템을 단순하고 직관적으로 시각화함으로써, 공정설계의 핵심적인 역할을 다할 수 있습니다.

공정흐름도(PFD)의 필요성을 잘 이해하고, 이를 효율적으로 활용하는 것이 성공적인 공정설계와 관리의 첫걸음입니다.