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EPC 프로젝트에서의 시공 Work Front 체계 운영 방안

2022.10.13
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EPC는 설계(Engineering), 조달(Procurement), 시공(Construction)을 포괄하는 개념이며, EPC 프로젝트는 플랜트, 항만, 공항, 반도체 FAB, 빌딩 등을 건설하거나 도로, 터널과 같은 기반 구축을 위하여 한정된 자원으로 정해진 기간에 수행하는 단위를 의미한다. 또한 일반적으로 사업 규모가 크고 난이도가 높으며 참여하는 주체가 다양하다.

EPC 프로젝트의 특성상 현장에 각종 배관과 철골, 기계 설비 등이 다양하게 존재하고, 공종 간의 간섭이 복잡하게 발생할 뿐 아니라 이를 현장에 시공하기 이전의 설계 및 조달 과정이 복잡하기 때문에 시공 순서(Sequence)에 맞춰서 도면, 자재 등의 시공에 필요한 자원(Resource)을 계획하고, 시공 수행 전에 확보하는 하는 것은 쉬운 일이 아니다.

EPC 프로젝트에서의 시공 Work Front 체계는 계획된 작업에 대해 시공 전에 필요한 자원(Resource)을 확보하여 계획을 달성할 수 있도록 하는 일체의 활동을 말한다. 주요한 적용 효과는 1)프로젝트 공기 준수를 위해 설계/조달/공사 기능 부서간 시공 순서(Sequence)에 맞춰진 도면 Issue 및 자재 Delivery 확보, 2)시공 Work Front 관리를 통한 지연 Risk 조기 발견(Early Warning)으로 공사 지연 예방 및 현장 Idle Time 최소화이다. 하지만, 이러한 효과에도 불구하고 시공 Work Front 체계를 실효성 있게 운영 중인 EPC 업체는 드문 실정이다.

 

현재 대부분의 EPC 현장에서 발생한 문제점을 살펴보면 다음과 같다.

첫째, 프로젝트 수행 중에 각 관련 부서가 시공 순서에 대한 사전 합의 없이 각자 일정에 따라서 일을 수행하여 시공에 필요한 도면, 자재 등이 적기에 공급되지 않아 공기 지연이 빈번하게 발생한다. 둘째, 각 관련 부서(E, P, C)에서 수행해야 하는 일(Work)의 정의가 프로젝트 마다 상이하며, E~P~C간 일(Work)의 연계가 미흡하다. 셋째, 시공에서 요청한 자재가 구매 단계를 거쳐 현장에 입고될 때까지 각 관련 부서에서 사용하는 자재 정보가 상이하여 정보 추적(Tracking)이 어렵다. 위와 같은 문제로 작업 중단(Stand by), 생산성 저하, 공기 지연, 추가 원가(Stand by 비용, 협력사 클레임) 등이 발생할 확률이 높다.

 

본 리포트에서는 EPC 프로젝트에서 시공 Work Front 체계를 효과적으로 운영하기 위하여 필수적으로 고려해야 할 사항으로 1) WBS(Work Breakdown Structure), BOM(Bill of Material), Material Master 등의 기준정보 체계 정비, 2) 시공 일정 기준의 설계 조달 일정 연계, 3) 시공 Work Front 체계의 운영 기준 정의에 대하여 이야기 하고자 한다.

 

기준정보(WBS, BOM) 체계 정비

시공 업무단위 별로 시공 일정에 맞추어 필요한 도면과 자재의 일정을 점검할 수 있는 시공 Work Front 체계를 구현하기 위해서는 EㆍPㆍC 업무 수행 단위와 업무 수행 단위간 연계를 고려하여 WBS, BOM, Material Master 등의 기준정보 체계가 정비되어야 하며, 이들 기준정보간 연계 체계도 확보되어야 한다.

프로젝트 WBS는 수주 계약을 체결한 프로젝트를 예산 및 일정 범위 내에서 완료하기 위하여 필요 작업을 세부 업무 단위로 분해하여 계층적으로 구성한 것이다.

WBS Element의 최하위 Level에 Work Package가 위치하며, Work Package 하위에 자재/작업 물량이 연계되어 일정 및 진도를 관리하는 Activity와 Activity의 세부 업무 단위로 Work Step(작업 절차)을 의미하는 Task가 구성된다.

프로젝트 WBS는 프로젝트 일정과 위험관리를 계획하고, 원가를 산정하는 용도로 활용되며, EㆍPㆍC 업무 수행 단위(Activity)를 기준으로 E~P~C간 물량, 일정 및 원가가 연계 관리된다. 예를 들어, 건축 사업의 빌딩 상품의 경우에 Phase(E, P, C)별 업무 수행 단위인 Activity는 시공은 시공 목적물을 제작 또는 설치하기 위한 Work, 조달은 P/R(자재 청구), 설계는 Deliverable(산출물)이다. Phase(E, P, C)별 Work Package는 연관된 업무 수행 단위의 그룹을 의미하며, Task는 업무 수행 단위를 분해한 세부 절차를 의미한다.

 

WBS 분류체계의 Phase별 Contents 표

 

프로젝트 PBS(Physical Breakdown Structure)와 표준 WBS Library의 조합으로 프로젝트 WBS를 생성한다. 프로젝트 PBS는 Area 하위에 공종(Discipline, Work Classification)별 Floor, Room, Zone, 시설물, 기기 등의 공간적, 물리적 시공 목적물들로 세분화하여 계층화 한 것이다. Area, 공종, 시공 목적물 등의 프로젝트 PBS 정보는 Phase별 Activity의 공통 속성 정보이며, 이를 기준으로 E~P~C Activity가 연계된다.

표준 WBS Library는 동일한 의미와 내용의 작업요소에 동일 표준 코드 부여를 원칙으로 계층 분류한 Work의 집합체이다. 프로젝트 WBS 생성 및 변경에 활용되는 마스터 데이터이며, Phase별로 Discipline부터 Activity Type하위의 Task까지 계층적으로 구성된다. 표준 WBS Library 적용으로 업무 및 시스템 처리 시, 단일 코드로의 의사 소통, 표준 데이터 축적으로 인하여 데이터 분석과 재활용이 가능하다.

프로젝트 WBS는 발주처의 요구와 프로젝트 특성을 반영하여 프로젝트 PBS와 표준 WBS Library의 조합으로 생성된다. 예를 들어, 건축 사업의 빌딩 상품의 경우에 Project W/P는 WBS Library의 W/P Type과 PBS의 Floor(층)의 조합으로 생성되며, Project Activity는 WBS Library의 Activity Type과 PBS의 Zone(구역)의 조합으로 정의된다. WBS Library에서 Activity Type별 정의된 Task Set으로 Project Activity 하위에 Task가 생성된다.

 

프로젝트 WBS 구성도

 

BOM(Bill of Material)은 Material Master와 연계하여 제작, 설치 등의 시공에 소요되는 자재량을 관리하는 운영 기준정보로 자재 별 수량(Q’ty, UoM)과 재질, 크기 등의 자재 관련 기본 속성과 설계 및 시공 업무 수행 단위와의 연계를 위한 Area, 공종(Discipline, Work Classification, Work Package), 설계 산출물(Deliverable), 시공 목적물(Object, Object Element) 등의 연계 속성으로 구성된다. BOM은 자재 구매청구(P/R, Procurement Requisition) 발행, 작업량과 자재비용 산정의 근거가 되며, 시공과 조달 업무 수행 단위간 연결의 매개체로 활용된다.

 

시공 일정 기준의 설계 및 조달 일정 연계

시공 Work Front 체계를 운영하기 위해서는 1) E~P~C 연결 구조가 확보되어야 하며, 2) E~P~C 연결 구조 기반의 E~P~C 일정 연계가 선행되어야 한다.

1) E~P~C 연결 구조

E~P~C 연결 구조(a)는 E~P~C 연계점(b)과 E~P~C Activity(업무 수행 단위)간 연결(c)로 구성된다(a=b+c).

E~P~C 연계점은 시공 착수 일정을 고려하여 시공에서 요구하는 설계 및 조달의 목표 일정으로, 설계 및 조달 일정 수립의 기준점이다. C~P 연계점은 시공에서 요청한 현장 자재 입고일을 의미하는 ROS(Required On Site)이며, C~E 연계점은 시공에서 요청한 설계 산출물의 현장 출도일을 의미하는 IFC(Issue for Construction) 요청일 또는 Shop DWG 출도 요청일이다.

E~P~C Activity간 연결은 PBS에서 관리되는 Area, 공종(Discipline, W/C), 시공 목적물(Floor, Room, Zone, System) 등의 EㆍPㆍC Activity의 공통 속성 정보로 연결된다. C~E Activity는 공통 속성 정보로 직접 연계되며, C~P Activity는 공통 속성 정보로 BOM을 통해서 연계된다. Bulk 자재의 경우는 자재 발주 및 입고량을 대상으로 시공 Activity 착수일 순으로 Activity의 자재 소요량(BOM)을 할당(Allocation)하는 절차가 필요하다.

 

2) E~P~C 일정 연계

E~P~C 일정 연계는 1)E~P~C 연결 구조를 기반으로 시공 일정 기준, Backward Scheduling으로 설계 및 조달의 세부 절차(Status, Stage)별 일정을 수립하고, 2)프로젝트 진척됨에 따라 설계 및 조달의 세부 절차별 실적이 발생하면, 이를 기준으로 Forward Scheduling을 통해 E~P~C 연계점(ROS, Shop DWG 출도 요청일)의 준수 여부를 전망하는 것이다.

시공 Activity의 E~P~C 연계점 기준, Backward Scheduling으로 시공 일정에 맞춰서 설계 및 조달 일정이 동기화되며, 설계 및 조달 실적 기준의 Forward Scheduling으로 시공 착수 전에 시공에 필요한 도면 및 자재의 확보 여부를 전망할 수 있다.

시공 일정 기준, 설계 및 조달의 세부 절차 별 일정을 자동으로 수립하기 위해서는 설계 및 조달 리드타임(Lead Time) 운영기준정보가 필요하다. 일반적으로, 조달 리드타임은 자재그룹(Material Group)별 Status(P/R, 발주, 제작, 입고 등) 소요기간이며, 설계 리드타임은 설계 산출물 유형(Doc. Type)별 Stage(제출, 승인 등) 소요기간이다.

 

시공 일정 기준, 설계 및 구매 일정 연계

 

시공 Work Front 체계 운영 기준 정의

시공 Work Front 체계는 계획된 작업에 대해 시공 수행 전에 필요한 자원(Resource)을 확보하여 계획을 달성할 수 있도록 하는 일체의 활동이다. 시공 착수를 위한 도면, 자재 등의 시공 준비 현황(Readiness) 점검하여 Work Front 확보 여부에 따라 시공 착수를 지시(Work Order) 하거나 E~P~C 일정이 동기화되도록 시공 일정 포함하여 설계 및 조달 일정을 조정(Priority Adjustment) 한다.

시공 Work Front 체계의 운영을 위해서는 조직 구성원간 합의된 운영 기준이 필요하며, Work Front 목적(Planning, Monitoring), 수행 단위(Work Package, Activity), 수행 주체(책임자, 실무자), Work Front 구간 등에 따라 다양한 운영 기준이 존재할 수 있다.

 

본 리포트에서는 시공 Work Front 체계 운영 기준의 사례로 Work Front 구간별 운영 기준에 대하여 기술하고자 한다.

Work Front 구간은 시공 Activity의 착수계획일 기준으로 Forecast, Rolling, 그리고Freezing 구간으로 구분된다. Forecast 구간은 현 시점 기준으로 12주 이후에 착수하는 시공 Activity가 대상이며, E~P~C간 연계 일정 수립과 시공 계획에 영향을 미치는 프로젝트 사안 선행 점검이 주요 수행 내용이다. Rolling 구간은 5주~12주에 착수하는 시공 Activity가 대상이며, 도면, 자재 등의 시공 준비 현황(Readiness)을 점검하여 Work Front 확보 가능한 시점으로 Activity 일정을 조정(Priority Adjustment)하는 업무를 수행한다. Freezing 구간은 4주 이내에 착수하는 시공 Activity가 대상이며, Work Front 미확보 Activity는 Rolling 구간으로 이동시키고, W/F 확보되고 선행 시공 작업이 완료된 시공 Activity는 확정 후 Sub-Con에 이슈하여 작업지시 업무를 수행한다.

Work Front 구간별 운영 기준

 

마치며

본 리포트에서는 EPC 프로젝트에서 시공 Work Front 체계를 운영하기 위한 방안으로 1) WBS, BOM 등의 기준정보 체계 정비,  2) 시공 일정 기준의 설계 및 조달 일정 연계(E~P~C 일정 연계),  3) 시공 Work Front 체계의 운영기준 정의에 대하여 실제 운영 사례를 기반으로 제시하였다. 이는 시공 Work Front 체계 도입을 고려하고 있는 업체에 도움이 되리라 생각된다.

데이터가 점점 중요해지는 디지털 트랜스포메이션의 시대에, 전사적으로 산출/관리해야 할 운영정보는 점점 많아지고, 데이터 정확도에 대한 요구사항도 점점 높아지는 상황에서, 데이터를 잘 활용하기 위한 기업들의 노력이 좋은 결실을 맺어 혁신 성장의 기틀을 세우기를 기원하겠다.

황성용 이사

황성용 이사

컨설팅사업부 EPC PI 컨설팅그룹

물산건설, 삼성중공업 등 EPC Industry의 프로세스 혁신과 시스템 구축 지원 전문가입니다.

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