라인밸런싱의 경영상 이점

라인밸런싱의 경영상 이점

§ 크게 줄일 수 있는 비용이 중요하지만 이런 것들은 대부분 통제 불가능

- 예) PC제조의 상당부분은 CPU, 저장장치, 메모리 등의 비용

- 인건비 $10는 적은 비용이지만 직접 통제할 수 있는 대상

§ 유휴시간(무다)는 생산 비용 증가 외에 추가적인 문제를 야기

- 유휴시간에 제품 완성 또는 재작업을 진행할 경우

- 추가비용은 없지만 나타나면 고쳐질 수 있는 문제의 원인을 숨기게 됨

§ 나타난 $10보다 더 많은 인건비 지출이 있을 수 있음

- 각 부품가격에는 하위프로세스의 인건비가 반영

- 가치사슬 전체로 보면 인건비가 상당비중을 차지할 수도…

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

최종조립자의 1차 하도급업체를 2차 하도급업체를 5차 하도급업체까지

구매비용 자재비용

자재비용 물류비용 직간접 인건비용 품질비용 보증비용 관리비용 기타비용

라인밸런싱의 경영상 이점

§

§

- 인건비가 높은 선진국 적합

- 인건비가 낮은 국가는 최소수준으로…

§

노동생산성 (스쿠터/작업자)

낮은 노동생산성 높은

노동생산성

상쇄적 포지셔닝

높은

처리능력 한계 라인밸런싱에 의한 향상

낮은

처리능력 한계

대부분 수동으로 작동되는 공정은 주로 낮은 인건비의 작업자에 의해서 운영됨 광범위하게 자동화된 공정은

주로 높은 인건비의 작업자에 의해서 운영됨

연습문제 Q 4.1

§ Part a

- 100개 생산 소요 시간

u 첫 번째 제품 생산 10 + 6 + 16 = 32분

u 병목지점은 작업2, 프로세스 처리능력은 0.1666개/분

u 32분 + 99개 / 0.166개/분 = 626분

§ Part b, c, d

- 처리능력

u 작업1 : 2/10 개/분 = 0.2 개/분

u 작업2 : 1/6 개/분 = 0.1666 개

/

(

)

u 작업3 : 3/16 개/분 = 0.1875 개/분

- 처리능력은 0.1666 대/분 이며, 이 때 싸이클타임은 6분/대

- 직접 노동인건비 = (6×$10/시간) / (60분/시간 × 0.1666 개/분) = $6/대

- 각 작업자이 유휴시간

u 작업1 : 6분/대 ×2 – 10분/대 = 2분/대

u 작업2 : 6분/대 ×1 – 6분/대 = 0분/대

u 작업3 : 6분/대 ×3 – 16분/대 = 2분/대

- 노동량 = 10 + 6 + 16분/대 = 32 분/대

- 평균노동활용률 = 32 / (32 + 4) = 0.888

연습문제 Q 4.2

(a)

가장 긴 소요시간을 가진 작업자가 현 생산라인의 처리능력이다.

따라서 처리능력은 1 / 75 초 = 48 개/시간 (b)

(c) 6개의 과업을 4명의 작업자가 나누어 작업하는 모든 경우의 수를 보았을 때 최소한 55초 이상은 소요된다. 따라서 최대 처리능력은 65.45 개/시간이다.

작업자 과업 소요시간(초) 처리능력 (개/시간)

1 1 30 3600 / 30 = 120

2 2 25 3600 / 25 = 144

3 3, 4 35+40=75 3600 / 75 = 48

4 5, 6 15+30=45 3600 / 45 = 80

작업자 과업 소요시간(초) 처리능력 (개/시간)

1 1, 2 30+25=55 3600 / 55 = 65.45

2 3 35 3600 / 35 = 102.86

3 4 40 3600 / 40 = 90

4 5, 6 15+30=45 3600 / 45 = 80

연습문제 Q 4.5

(a)

(b) 이때 처리능력은 1 / 75 초 = 48 개/시간

(c) 직접 노동량은 68 + 60 + 70 + 58 + 75 + 64 = 395 초 (d) B 스테이션 활용률 = 60 초 / 75 초 = 0.8 (80%)

(e) C 스테이션 유휴시간 = (75 - 70) 초 / 75 초 × 60 분/시간 = 4 분/시간

또는 작업자는 싸이클 당 5초의 유휴시간을 가지고, 시간당 48 싸이클이므로 총 240초(4분)의 유휴시간을 갖는다.

(f) 시계 193계 생산 시간 = 첫 시계 생산시간 + 나머지 192개 생산 시간

= 6 ×75초 + 192 ×75

= 14,850초

= 247.5분 (4시간 7분 30초)

뱃치 생산방식과 기타 흐름 장애:

준비시간과 경제적 주문량 모형

Set-up에 대한 소요시간

 흐름단위, 사이클타임 등은 주요한 프로세스 관리 지표이나…

 원활하고 일정한 단위의 프로세스 흐름은 현실적으로 거의 불가능

 이런 프로세스를 방해하는 요인

 Set-up에 대한 소요시간 (7장)

 작업시간의 변동성 (8, 9장)

 품질 수준 (10장)

 Set-up에 대한 소요시간

 각 부품 생산 시작 전에 걸리는 작업 준비시간

 전환시간

 Set-up에 대한 소요시간이 재고, 흐름률, 흐름시간에 주는 영향은?

셋업이 처리능력에 미치는 영향

 각 부품들은 생산을 위해 준비시간이 필요

 원자재 이동, 기계수치 재설정 등

 준비시간 동안 생산이 되지 않지만 어떤 일도 일어나지 않는 것도 아님

 일련의 셋업과 생산을 반복하는 과정을 생산주기(production cycle)라고 함

 생산주기는 연달아 일어나며

 모든 생산주기는 같은 셋업과 생산과정을 가짐

 뱃치(Batch): 흐름 단위들의 집합

 부품들은 뱃치로 생산됨(뱃치 생산과정)

 연속적으로 생산됨을 가정함

 모든 뱃치는 같은 크기, 같은 형태의 흐름단위들로 구성

Xootr 뱃치 분석

 각 스쿠터는 핸들지지대 1개와 바퀴살 2개

 분리해서 만드는 처리능력은 중요하지 않음

 우리의 관심은 부품집합의 처리능력

 셋업이 자주 발생하면 처리능력은 저해

60분

1분/개 0.5분/개

뱃치크기의 변동이 처리능력에 미치는 영향

 1뱃치당 12부품인 경우 총 2시간의 생산준비시간 소요 (각 1시간씩*2)

 뱃치크기를 증가시키면 설비자원의 처리능력을 향상

처리능력의 향상

뱃치에 의한 프로세스 분석

 단위당 작업시간 p = [ (1분/단위) + 2 × (0.5분/단위)] = [2분/단위]

 이는 한 부품집합을 생산하는데 2분이 필요

 뱃치크기에 따른 처리능력 =

100일 때 처리능력

= =

= 0.3125단위/분



p

 1/p는 프로세스가 달성할 수 있는 최대 처리능력

뱃치크기

준비시간 + (뱃치크기×단위당 작업 시간)

100단위

[120분 + (100단위×2분/단위)]

100단위 320분

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5

10 50 90

뱃치크기 1/p 처리능력

뱃치생산과 재고간의 상호작용

 뱃치크기의 증가 → 처리능력의 향상!

 뱃치크기 최대화가 최적?

 높은 재고수준 야기

 흐름률이 일정하면 긴 흐름시간을 야기 ( I = R×T)

 뱃치 운영방식은 고객 주문에 빠르게 반응하지 못함

 자동차 생산 예제 (세단과 왜건)

 두 모델 수요는 하루에 400대로 동일

 최대 처리능력 방안: 1달 중 15일은 세단, 나머지 15일은 왜건 생산

 이와같은 대규모 뱃치생산은 공급과 수요의 불일치 초래

뱃치생산과 재고간의 상호작용

 왼쪽의 평균재고 수준은 3,000대

 하루에 각각 400대씩 생산하는 경우 0.5일의 주기재고

 뱃치크기가 작아지면 재고수준도 저하

 헤이준카(heijunka) /혼합모델(mixed-model)은 뱃치크기로 1로 생산 (11장)

 대기시간의 증가는 재고수준의 증가를 초래

Production with large batches Production with small batches

Cycle Inventory

End of Month Beginning of

Month

Cycle Inventory

End of Month Beginning of

Month

Produce Sedan

Produce Station wagon Production with large batches Production with small batches

Cycle Inventory

End of Month Beginning of

Month

Cycle Inventory

End of Month Beginning of

Month

Produce Sedan

Produce Station wagon Production with large batches Production with small batches

Cycle Inventory

End of Month Beginning of

Month

Cycle Inventory

End of Month Beginning of

Month

Produce Sedan

Produce Station wagon Production with large batches Production with small batches

Cycle Inventory

End of Month Beginning of

Month

Cycle Inventory

End of Month Beginning of

Month

Produce Sedan

Produce Station wagon

준비시간이 처리능력에 미치는 영향

 Xootr 예제에서 밀링머신 이후 조립공정은 매 3분마다 1단위 공급

 충분한 양의 바퀴살 생산

 준비시간 및 핸들지지대 생산에도 바퀴살이 소진되지 않도록 함

 밀링머신의 뱃치크기를 100 → 200으로 운영

 바퀴살 재고는 3분당 2대의 스쿠터 비율, 즉 1분당 2/3대 비율로 누적

 1분당 한 대의 스쿠터 생산 비율로 생산하지만 조립라인에는 3분당 한대의 비율로 공급하기 때문

 총 200분 동안 생산, 마지막 시점에서 바퀴살의 재고는 200 × 2/3 = 133스쿠터 (266바퀴살)

 133스쿠터는 400분 동안 조립공정의 바퀴살 공급 가능

400분은 2회의 셋업(120분=60분×2)과 핸들지지대 생산 200분 소요

준비시간이 처리능력에 미치는 영향

 각 생산주기는 600분이며 유휴시간(idle time) 80분이 포함

 조립 프로세스에서 200단위 생산은 200 × 3 = 600분 소요

 밀링머신은 200단위에 생산 400분(200×2) + 120분(준비시간) = 520분 소요