문제
영국 전기 및 기계 기술자 군단(REME)은 영국 육군 내의 모든 전기 장비를 유지하고 있다. REME 엔지니어들은 전투장비의 유지, 복구, 수리, 제조를 국내외의 전장과 군사기지에서 전투 질서 유지를 위해 임무를 수행한다.
다른 임무들 중, 기술자들은 세계에서 가장 진보된 다회전 전투 헬리콥터 중 하나인 아파치 공격 헬리콥터를 유지하고 있다. 이 항공기는 정비에 매우 까다롭다. 1시간 비행에 약 35시간의 정비가 필요하다. 그것이 REME 경영진이 그들의 부서에 인력이 부족하다고 생각하고 기계과를 확장해야 한다고 주장한 이유 중 하나였다. 그러나, 공군 군단의 감독관들은 평균적으로 이 업무를 관리할 충분한 직원이 있기 때문에 REME가 과도한 자원을 받고 있다고 느꼈다.
이 두 군사조직 간의 합의 부족은 REME의 인력계획 문제를 해결하기 위해 경영진이 더 많은 증거 기반의 결정을 내리기 위해 데이터를 더 깊이 들여다볼 필요가 있다는 점을 분명히 했다. 그들은 Decision Lab 회사에 스케줄링과 매니징을 최적화하고 헬리콥터의 가용성을 높이는 데 도움을 줄 수 있는 직원 배치 전략을 개선하기 위한 강력한 도구를 만드는 과제를 맡겼다. 이러한 이유로 컨설턴트는 AnyLogic 유지보수 시뮬레이션과 최적화 소프트웨어를 적용하였다. 컨설턴트는 다음을 목표로 했다.
- 디지털 환경의 구축 주기 프로세스 표현.
- 프로세스 간의 인과 관계 분석.
- 확실한 증거에 기반한 계획 계약자의 표적 사용을 포함한 강력한 매니징 전략 결정.
- 워크로드의 피크 및 드롭 주기 예측.
- 배치 사이클 프로세스의 핵심 구성 요소 중 하나인 인간의 행동이 시스템에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 배움.
해결책
컨설턴트는 배치 주기 동안 유지보수 프로세스의 분석 및 추가 최적화를 위한 시뮬레이션 모델을 구축했다. 이 모델에는 실제 생활 시스템 내에 놓여 있는 복잡한 행동의 세 가지 영역이 포함되었다.
- 항공기 — 모델에서, 그들은 다른 현장에 배치되었고, 그곳에서 동행한 기술자들에 의해 유지되었다가, 유지보수가 필요한 기지로 돌아왔다. 항공기 구성요소는 수명주기 동안 랜덤하게 악화될 수 있다.
- 배치 — 모델의 항공기 배치는 5년 동안 시뮬레이션되었다. 그렇게 장기간에 걸쳐 배치를 계획하는 것이 불가능했기 때문에, 이러한 불확실성은 모델에 반영되었다. 또한 컨설턴트는 환경 조건 때문에 항공기 구성요소의 마모를 시뮬레이션했다.
- 인력 — 실제 데이터를 기반으로 컨설턴트는 항공기 유지보수 직원이 경험하는 방식, 개별 효율성 및 스트레스가 배치 주기 프로세스에 미치는 영향을 표시했다.
AnyLogic 멀티모드 시뮬레이션 접근 방식을 통해 컨설턴트는 구축 주기 프로세스를 모델링하고 복잡성을 단순화하지 않고 처리할 수 있었다. 다른 접근법들 중에서, 에이전트 기반 시뮬레이션은 모델 제작자들이 그들의 경험과 연소율 수준을 포함하여 항공기 엔지니어의 행동을 상세히 반영하여 보다 강력한 통계를 증명할 수 있도록 했다.
시뮬레이션 모델에서는 다음과 같은 통계가 수집되었다.
- 주어진 시뮬레이션 시간의 계약자 수와 항공기 수
- 시간 경과에 따른 직원 활용률
- 평균 스트레스 수준
- 평균 경험 수준
- 직원 평균 효율성
컨설턴트들은 유지보수 최적화 모델 결과를 분석함으로써 인적 요인 측면이 배치 사이클 활동에 중요한 역할을 했다고 결론지었다. 예를 들어 엔지니어가 피곤하고 비효율적이라면 작업은 더 오래 걸리고 모든 관련 프로세스에 영향을 미칠 것이다. 그러나 신입 사원이 채용되면 경력도 떨어지는 경향이 있어 효율성 수준도 떨어질 수밖에 없다. 그 결과, REME 경영진은 경력자에게 더 많은 일을 강요하는 것과, 과실을 초래하는 것, 덜 숙련된 계약자를 고용하는 것 사이의 균형을 찾아야 했다.
시뮬레이션 모델은 경영진에게 다음과 같은 몇 가지 중요한 통찰력을 제공했다.
- 헬리콥터가 배치되었을 때, 일부 헬리콥터는 여전히 기지에 있지만, 현장 인력 활용도는 낮다. 하지만 헬기가 돌아오면 직원과의 교전이 끊기는 등 유지되고 있다. 이 사실은 추가 일정 수립 시 고려되어야 한다.
- 엔지니어가 배치를 위해 떠날 때 기지에 머무는 사람은 거의 없다. 너무 많은 헬리콥터가 동시에 돌아온다면, 헬리콥터를 수리할 인력이 충분하지 않을 것이라는 위험이 발생하는 이유다. 또한, 기지의 항공기 엔지니어들은 과부하를 경험할 수 있으며, 이는 전반적인 작업 결과에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.
- 계획 및 비상 계약자를 모집하는 데 비용이 많이 들기 때문에, 이 모델은 경영진이 워크플로우를 용이하게 하면서 계약자 수를 최적화하는 방법을 분석할 수 있도록 했다.
결과
유지보수 최적화 모델링 프로젝트의 결과, 컨설턴트는 고객에게 인력 배치 정책을 계획하고 인력 조정 및 관리를 개선하는 데 사용할 수 있는 의사결정 지원 도구를 제공했다.
이 프로젝트 단계에서 시뮬레이션은 조직의 주요 목표 외에 더 낮은 비용으로 20%의 항공기 비행대 가용성이 개선될 가능성이 있다는 것을 나타낸다.
2단계 프로젝트에서는 REME가 약 270만 달러의 인건비를 절감할 수 있을 것으로 추산된다.