제11주 총괄계획

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제11주 총괄계획

Operations Management, School of Business, Chungbuk National University

목차 1. 총괄계획의 의의

2. 총괄계획의 목적 3. 반응적 대안

4. 공격적 대안 5. 총괄계획 전략

6. 총괄계획의 수립과정 7. 수리적 기법

8. 기준생산계획

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총괄계획의 의의

(1) 총괄계획은 향후 1년 기간을 대상으로 제품을 총괄하여 월별 생산량 수준을 결정하 는 것이다. 이와 더불어 적절 한 자원(인력 등)의 월별 투입량 수준을 결정하는 것이 다.

(2) 총괄계획과 기타계획과의 관계 ․사업계획을 토대로 작성한다.

․생산능력계획이 사전에 완성되어 있어야 한다.

․제품을 총괄한다.(예를 들어 자전거를 생산하는 업체는 산악용 자전거와 도로용 자 전거로 나누어 총괄계획을 수립할 수 있다)

․개별제품의 생산일정계획 및 인력일정계획을 수립한다.

․총괄계획을 세우지 않고 곧바로 개별제품의 일정계획을 수립한다면 계획이 너무 복 잡해지고 오차도 많이 발생 된다.

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총괄생산계획 (APP: Aggregate Production Planning)

• 경영방침 및 외부 수요동향 등을 고려하여 전체적인 관점에서 총량적으로 수립하는 수급계획

- 경영계획과 생산관리 시스템의 접점 - 계획기간: 1년(12개월)

- 대 상: 전체 또는 제품 군별 생산량이나 금액

- 산출물: 생산, 잔업, 추가고용, 해고, 외주, 재고 등에 대한 규모나 수준

• 타 기능과의 관련성

- 관리: 손익계획 및 예산 편성의 기초 - 인사: 인력계획의 기초

- 마케팅/영업: 수요예측, 판매계획과 연계 - 설비: 설비 증설 또는 조정 계획

반도체

메모리 비메모리

SOP (Sales & Operations Planning)

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기타 계획과의 관계

사업 계획 년간 계획

총괄계획

기준 생산계획

일정 계획

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APP & MPS의 위치

수요관리 Demand Management

총괄생산계획 Aggregate Production Planning

자원 소요계획 Resource Requirement

Planning

기준 생산계획 Master Production Scheduling 최종 조립계획

Final Assembly Scheduling

개략 설비능력계획 Rough-Cut

Capacity Planning

자재 소요량계획 Material Requirement

Planning

설비능력계획 Capacity Requirement

Planning

생산 현장관리 Production

Activity Control

투입/산출 분석 Input/

Output Analysis 구매 시스템

Vendor Follow-up

System

Disaggregation Framework

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총괄계획의 목적

․비용최소화 - 고용 및 해고비용, 잔업 및 작업단축 비용, 재 고유지비용, 하청비용, 재 고부족비용

․고객서비스 최대화 - 납품시간의 단축과 적시 납품

․재고최소화

․생산률 변동 최소화

․고용수준 변동의 최소화

․공장과 장비의 이용율 최대화

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APP관련 비용변수

• 채용/해고 비용 (Hiring/ Layoff costs)

• 잔업/조업단축 비용 (Overtime/ Under-time costs)

• 재고유지비용 (Inventory carrying costs)

• 하청비용 (Subcontracting costs)

• 임시직 노무비 (Part-time labor costs)

• 품절 혹은 수주잔 비용 (Cost of stock-out or back order)

이런 비용의 총합을 최소로 하면서 수요를 충당할 수 있는 생산계획은

어떻게 수립해야 하나?

총괄생산계획 (APP: Aggregate Production Planning)

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총괄계획의 목적

시간

양

생산계획 I 수요량

생산계획 II

비용 최소화 고용 및 해고비용, 잔업 및 작업단축 비용, 재고 유지비용, 하청비용, 재고부족 비용의 최소화

고객 서비스 최대화 납품시간의 단축과 적시 납품

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총괄계획의 입력자료

(1) 총괄계획의 수립은 생산부서 단독으로 할 수 없으며 다양 한 부서들과 긴밀한 협의하 에 이루어져야 한다.

(2) 총괄계획을 수립하기 위해 필요한 자료는 다음과 같다.

․생산부문 - 현재설비능력, 설비능력계획, 인력현황, 현 재 충원수준

․판매부문 - 고객요구사항, 수요예측치, 경쟁자 동향 ․자재 - 납품업체 능력, 저장능력, 자재획득 가능성 ․설계 - 신제품, 제품설계 변경, 기계 표준

․인적자원 -인력시장 상황, 훈련 능력 ․재무 - 원가자료, 재무현황

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총괄계획 대안

반응적 대안 수요 패턴의 변화에 맞추어 공급을 변 화시키는 방법들이다.

공격적 대안 수요곡선을 조정하여 수요를 공급에 맞추는 방법들이다.

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반응적 대안

1. 고용수준의 변경 : 수요변화에 따라 고용 및 해고를 빈번히 함

2. 잔업과 단축근무 : 수요가 공급을 초과할 때 잔업을 실시.

공급이 수요를 초과할 때 단축근무를 실시

3. 휴가 : 수요 침체기에 조업을 일시에 중단하고 휴가를 준다.

4. 예상재고 : 수요 침체기에 저장해 두었다가 성수기에 활용 하는 재고

5. 하청계약 : 수요가 공급을 초과하였을 때 제 3 자에게 생산 을 의뢰함.

6. 주문적체 및 미납주문 : 주문을 받아 두었다가 나중에 납품 할 것을 약속한다.

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공격적 대안

1. 창출가격 사용 : 수요가 공급보다 낮을 때 가격을 낮추

어 수요곡선을 위로 끌어 올리고, 반대 경우 가격을 높 여 수요곡선을 아래로 끌어내린다.

2. 광고 및 판촉활동: 수요곡선을 끌어올린다.

3. 보완적 제품의 생산 : 비슷한 자원을 활용하면서 수요주

기가 다른 제품을 생산한다. (스케이트와 인라인 스케이 트)

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현대중공업 - 총괄생산전략

현대 중공업 플랜트 분야 현대 중공업 조선 분야

적정생산량 예상수요량

2008년 2008년

플랜트 산업은 현대중공업 매출의 10%

전체 누적손실액 5000억원

2009년 손실예상액 1000억원

조선 산업 2008년 매출액 2조 1천 599억원

2008년 2월 25척 수주 기록

3년 6개월 이상의 수주잔량 보유

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현대자동차 - 총괄생산전략

적정생산량 예상수요량

예상수요량이 많을 경우

생산설비 가동 시간 증가

공장시설 및 자동화 기계 설치 Just In Sequence System

잔업 및 하청

생산 직서열 방식 JIS의 경쟁력

혼류생산

^{으로의 전환}

생산라인 낭비

최소화

생산효율성의

극대화

http://www.newspim.com/view.jsp?new

sId=20080408000138

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APP 기법

• 발견 기법적 접근(Heuristic Techniques)

• 시행 착오적 기법 (Trial and Error Approach)

- 전략의 선택 (eg. Chase, Level, Mixed, etc) - 비용계산, 비교

- 수정 또는 채택

- 선형계획법 (Linear Programming)

- 선형 의사결정 규칙법 ( Linear Decision Rules - Modigliani 등)

• 수리계획적 모형( Mathematical Models)

- 관리계수법 (Management Coefficient Methods -Bowman) - 탐색적 의사결정 규칙법 (Search Decision Rules -Taubert)

총괄생산계획 (APP: Aggregate Production Planning)

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반응적 대안들을 이용한 계획전략

(1) 추종 전략 (2) 평준화 전략 (3) 혼합전략

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질문

추종 전략 평준화 전략

숙련작업과 미숙련작업의 경우, 각각 어떤 계획전략이 바람직한 가?

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추종전략

․산출률과 고용수준을 조정하여 수요량을 맞추는 전략 이다.

․예상재고와 단축근무는 사용하지 않는다.

․재고 및 주문적체가 적지만 많은 고용 및 해고비용이 발생된다.

․미 숙련작업에 적용된다.

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평준화 전략

․예상재고와 단축근무 및 하청을 이용하여 계획시평동안 산출률이나 고용수준을 균등 하게 유지한다.

․안정된 고용수준을 유지할 수 있으나, 재고증가 및 주문 적체 현상이 발생된다.

․숙련 작업에 적합

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혼합전략

추종전략과 평준화 전략을 혼합하여 사용한다.

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총괄계획의 예제

문제:

내년 분기별 소요노동시간은 6000, 12000, 19000, 9000시간

이다. 현재 11명의 작업자가 있으며 분기당 520시간을 일한다. 시 간당 임금은 $12(분기기준)이다. 정규근무시간에 일이 없어도 시간 당 $12를 지급한다. 잔업은 분기별 정규시간의 20%를 넘지 못한 다. 잔업시 임금은 시간당 $18 (분기기준)이다. 고용비용은 1인당

$3000이며, 해고비용은 $2000이다. 하청은 하지 않는다. 평준화전 략과 추종전략 각각으로 계획을 수립하라. 각각의 총비용은 얼마인 가?

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평준화 전략

기간 1분기 2분기 3분기 4분기

소요노동시간 6000 12000 19000 9000

총 고용자수 31 31 31 31

총 정규작업시간 16120 16120 16120 16120

잔업시간 0 0 2880 0

신규고용자 수 20 0 0 0

해고자 수 0 0 0 0

총 정규임금

193440 193440 193440 193440

잔업임금

0 0 51840 0

고용비용

60000 0 0 0

해고비용

0 0 0 0

총 비용

253440 193440 245280 193440

520×m + 520×m×20% = 19000. m=30.4=31명. 총비용=885,600

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추종 전략

기간 1분기 2분기 3분기 4분기

소요노동시간 6000 12000 19000 9000

총 고용자수 12 24 37 18

총 정규작업시간 6240 12480 19240 9360

잔업시간 0 0 0 0

신규고용자 수 1 12 13 0

해고자 수 0 0 0 19

총 정규임금 74,880 149,760 230,880 112,320

잔업임금 0 0 0 0

고용비용 3,000 36,000 39,000 0

해고비용 0 0 0 38,000

총 비용 77,880 185,760 269,880 150,320 총비용=77,880+185,760+269,880+150,320=683,840

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APP 시행 착오법 예제

수요자료: 분기별 1/4분기 2/4분기 3/4분기 4/4분기 총계 A 제품 10,000 35,000 7,000 3,000 55,000 B 제품 7,000 4,000 15,000 8.000 34,000

전제조건: - 각 제품 군별로 500 단위의 기초재고 보유 - 현재 고용 인력규모는 20명임

- 인당 분기별 생산성은 500단위임 - 두 제품은 공용부품을 사용하고 있음

인건비 44200/qtr4qtr= 352000 176*2000 = 352000

채용/해고비용 22100/person = 2400 58100 + 56*3000= 173800

수주잔량비용 1100010/qtr2qtr= 220000

재고유지비용 6000*5/qtr = 30000

총계 604400 525800

대안1 (균등생산) 대안2 (수요추종)

총괄생산계획 (APP: Aggregate Production Planning)

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균등생산전략 (Level Strategy)

분기 수요 생산 인력규모 채용/해고 기초재고 기말재고 수주잔량 1 17000 22000 44 +24 1000 6000 0 2 39000 22000 44 6000 0 11000 3 22000 22000 44 0 0 11000 4 11000 22000 44 0 0 0

Inventory

Backorders

Cum. Demand Cum. Production

Units

Time Level

Production

분기당 평균 생산량 (88000/4 = 22000)

총괄생산계획 (APP: Aggregate Production Planning)

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수요추종전략 (Chase Strategy)

1 17000 16000 32 +12 1000 0 0

2 39000 39000 78 +46 0 0 0

3 22000 22000 44 -34 0 0 0

4 11000 11000 22 -22 0 0 0 분기 수요 생산 인력규모 채용/해고 기초재고 기말재고 수주잔량

Units

Cum. Demand Cum. Production

Time Chasing Demand

총괄생산계획 (APP: Aggregate Production Planning)

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수리적 기법

(1) 수송모형 (2) 선형계획법 (3) 경영계수법

(4) 모수생산계획법 (5) 탐색결정방법 (6) 목표계획법 (7) 시뮬레이션 (8) HMMS 모형

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총괄생산계획 (APP: Aggregate Production Planning)

선형계획 모형 (LP: Linear Programming)

목적함수 : Max Σ r S_t - h I_t 제약조건: s.t. S_t ≤ D_t X_t ≤ C_t

I_t = I_t-1 + X_t – S_t X_t, S_t, I_t ≥ 0

where S_t = t기의 판매량 r = 단위당 이익 I_t = t기의 재고량

C_t = t기의 생산설비능력 X_t = t기의 생산량

D_t = t기의 수요량

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총괄계획의 수립과정

(1) 계획시평동안의 소요량 결정 (2) 대안, 제약조건, 비용의 파악 (3) 잠정적 계획의 수립

(4) 계획의 승인

(5) 계획의 수행과 수정

(6) 다음 계획단계로 이해해 감

(30)

총괄계획의 수립과정

계획대상기간 동안의 소요량 결정

대안, 제약조건, 비용의 파악

잠정적 계획의 수립

다음 단계로 계획의 수행과 수정

계획의 승인?

아니오

예

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기준생산계획

(MPS, Master Production Scheduling)

(1) 특정 기간동안(보통 주별로) 최종품목을 얼마나 생산할 것이지를 결정한다.

(2) MPS량의 계산원칙

․MPS의 생산량을 합하면 총괄계획과 일치해야 한다.

․가동 준비비와 재고유지비를 고려하여 경제적인 로트 크 기를 구한다

․기계설비나 노동력 등의 생산능력의 제한, 저장공간, 운 전자본을 고려하여 MPS량의 시기와 크기를 결정해야 한 다.

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기준생산계획

(MPS, Master Production Scheduling)

(3) MPS의 기초전략

․재고생산전략의 경우 - 완제품의 수는 적은 반면 원재료로 내려갈수록 그 수가 많아진다.

․주문조립전략의 경우 - 중간조립품의 수는 적은 반면 완제 품과 원재료의 수는 상대 적으로 크다.

․주문생산전략의 경우 - 원재료의 수는 적은 반면 완제품으 로 갈수록 그 수는 커지게 된다.

․MPS량의 크기와 시기를 결정하기 위해서는 기능부서간의 긴밀한 연계가 전제되어야 한다.

(33)

기준생산계획

(MPS, Master Production Scheduling)

(4) 기준 생산계획의 수립

․예상보유재고의 계산 = 기초보유재고 + MPS량 - 예상 소요량

․예상소요량은 수요 예측치와 고객 예약량 중 큰 값을 사용한다.

․예상보유재고가 음수인 주에 MPS량이 생산완료될 수 있도록 계 획하고 전 주에 MPS 생산지시를 한다.

․약속가능재고(생산계획량과 예약 주문량의 차이)를 계산하여 마 케팅 부서에 자료를 넘겨준다.

․컴퓨터를 이용하여 매주 기준생산계획을 계속 갱신한다.

(34)

기준생산계획

(MPS, Master Production Scheduling)

(5) 기준 생산계획의 동결

․MPS를 빈번히 변경하면 납품이 늦어지거나 유휴 생산능력이 증 가될 수 있다.

․Demand Time Fence - 경영자의 승인 없이는 기준생산계획자나 컴퓨터가 재조정할 수 없다.

․Planning Time Fence - 기준생산계획의 담당자가 임의로 변경할 수 있으나 컴퓨터가 재조정할 수 없다.

․Black & Decker는 세 가지(8, 13, 26주)의 시간 울타리를 사용한 다.

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기준생산계획

(MPS, Master Production Scheduling)

(6) 개략적 생산능력계획의 작성

․생산능력 명세서(capacity bill)의 작성 - 최종 품목 당 자원의 요 구량 (예, 병목 작업 시간과 비 병목 작업 시간)을 명시한다.

․종합부하 프로필(composite load profile)의 작성 - MPS, 직접노 동시간, 부하요소를 이 용하여 각 병목작업장에 대한 직접노 동시간의 추정치를 모든 병목작업장들에 대한 합계, 공장전체 에 대해 총계를 낸다.

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• 구체적인 생산활동계획의 기준 (Anticipated Build Schedule) - 대 상: 최종제품 또는 주요 중간 조립품

- 계획기간: 최소 제품의 누적 리드타임보다 길게 - 계획구간 시간단위: 일반적으로 주별 계획

최종제품

중간 조립품

부품, 원재료

MPS 단위

가공품 C(3주) 외주품 B (5주)

완성품 A (1주) 구매품 D

(2주)

구매품 E(5주)

누적 리드타임: 9주

기준생산계획 (MPS: Master Production Schedule)

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Lead time : 0 Lot Size : 50 Demand Time Fence: 4 wks On-Hand : 40 Safety stock : 0 Planning Time fence: 10 wks

구 분

수요예측 (Forecast) 주문량 (Sales order) 예상재고 (PAB)

약속 가능량 (ATP) 기준생산계획 (MPS)

18 19 21 1

21 20 1

17 15 36 9 50

17 20 16

12 6 4

14 20 34 26 50

23 4 11

28 6 33 32 50

30 12 3

25 0 28 50 50

20 0 8 1 2 3 4

5 6 7 8 9 10

11 MPS 예제

기준생산계획 (MPS: Master Production Schedule)

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약속가능 물량 (ATP: Available To Promise)

• 첫째 주 ATP = (기초재고보유량 + MPS 수량)

- 다음 번 MPS 도래 전 확정된 고객 주문량 합계

• 2 주차 이후 ATP = MPS 물량

- 다음 번 MPS 도래 전 확정된 고객 주문량 합계

단순 예상 재고량과 다른 개념 효과적인 고객대응에 긴요한 정보

기준생산계획 (MPS: Master Production Schedule)

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지난 주는 과거 속으로…

새로운 주를 고려 대상으로…

연동계획(Rolling Plan)의 개념

구 분

수요예측(Forecast) 주문량(Sales order) 예상재고(PAB)

약속 가능량(ATP) 기준생산계획(MPS)

18 19 21 1

21 20 1

17 15 36 9 50

17 20 16

12 6 4

14 20 34 26 50

23 4 11

28 6 33 32 50

30 12 3

25 0 28 50 50

20 0 8 1 2 3 4

5 6 7 8 9 10

11 기준생산계획 (MPS: Master Production Schedule)

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문제1

⑥ 문제(택일형)

생산계획 전략은 크게 추종전략과 평준화 전략이 있다. 이에 대한 설명으로 가장 적절하지 않는 것은?

1 추종전략에서는 잔업을 하지 않는다.

2 추종전략에서는 단축근무를 하지 않는다.

3 평준화 전략에서는 적극적인 판촉활동(promotion)을 한다.

4 평준화 전략은 해고와 고용을 활용하지 않는다.

5 아르바이트 학생들에 대한 인력계획에는 추종전략이 적합하다.

⑦ 정 답

3

⑧ 정 답 근 거

평준화 전략과 추종전략은 모두 반응적 대안만 을 활용한다.(Krajewski, Ritzmannn, Operations Management(백승규 역, 생산운영관리, 석정, 2005), pp.501-506)

제11주 총괄계획