공정설계
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1. 공정설계의 의의 2. 공정의 유형
3. 공정선택 의사결정 4. 제품-공정전략
5. 수직적 통합
공정설계의 의의
공정(process)
- 투입물(자원)을 산출물(제품 및 서비스)로 변환시키는 일련의 작업들로 구성.
- 사람과 시설이 통합되어 수행하는 활동.
공정설계(process design)
- 변환공정에 필요한 장비를 선정·배치, 인력과 기타 자원과 장비 통합과업.
공정설계 의사결정
- 거시적 공정설계 의사결정:공정선택, 기술선택
- 미시적 공정설계 의사결정:설비배치, 공정흐름분석
제품분석
- 제품의 생산·공급에 필요한 작업 및 부품들 간의 관계를 파악.
- 도해모형(圖解模型): 조립도표(assembly charts or Gozinto charts),
작업공정도(operation process charts), 흐름공정도(flow process charts)
- CAD/CAM 시스템을 이용, 생산 요구사항들이 설계정보로부터 자동적 산출
개선의 기본원칙
육하원칙 (5W1H) 가능한 질문사항 개선원리 - BECRS
What?무엇을 하는가?
왜 이 일을 하는가?
다른 목적은 없는가?
개량(Betterment): 축소, 확대, 차용, 응용, 수정 등 더 나은 성능, 과정, 단계 등 모색.
제거(Eliminate): 불필요 한 동작, 작업, 과정, 단계 등
결합(Combine): 지나치 게 세분화된 작업 및 단 계 등
재배치(Rearrange)/반전 (Reverse): 순서를 바꾸 거나, 뒤집어 봄
단 순 화 (Simplify)/ 대 체 (Substitute)
How?
어떻게 하는 건가?
왜 이렇게 해야 하는가?
더 나은 방법은 없는가?
When?
언제 하는가?
왜 지금 하는가 ? 더 나은 때는 없는가?
Where?
Why
?
어디서 하는가?
왜 여기서 해야 하는가?
더 나은 장소는 없는가?
Who?
누가 하는가?
왜 이 사람이 해야 하는 가?
더 나은 사람은 없는가?
제작/구매(Make or Buy)
• 공정결정에서는 제품을 구성하는 원자재나 구성품의 자체제작(自體製作) 또는 외주구매(外注購買) 여부 결정.
• 공정설계는 물론 생산능력에도 영향을 주는 중대한 의사결정 사항, 조직의 수직적 통합의 정도 결정.
• 제작/구매(Make or Buy) 결정 영향요인
1. 유휴생산능력 2. 자체 내 역량
(1) 인력 (2) 장비
(3) 미래의 역량 3. 경제적 이점
(1) 증분원가(incremental costs) (2) 간접비 배분
4. 공급의 신뢰도 5. 거래관계(호혜성) 6. 고용 안정화
7. 대체적 자원 이용
제작 제작 / / 구매 구매 결정 결정 - - 비교원가분석 비교원가분석
총 제조원가 자체
제작 총 변동비 총 고정비 결정
①
총 구매비용 구매가 유리
②
총 구매비용
미사용 능력이 있다면, 자체 제작하는 것이
바람직
③
총 구매비용 제작이 유리
공정의 유형
■ 제품의 흐름에 따른 분류 - 라인공정
- 단속공정
- 프로젝트공정
■ 고객주문의 유형에 따른 분류
- 재고생산공정(또는 계획생산공정)
- 주문생산공정
라인공정, 단속공정 및 프로젝트공정
■ 라인공정(line process) - 라인공정의 특징
· 소수의 표준화된 제품을 대량으로 생산
· 제품의 흐름이 직선적
· 제품별 배치를 사용
· 효율성은 높으나 유연성은 매우 낮음.
과업 또는 작업장 제품의 흐름
라인공정의 제품흐름
- 라인공정의 예
· 장치산업
· 조립라인
· 카페테리아 라인 - 연속생산공정
· 가동의 시작과 중지에 많은 시간과 비용이 소요 되므로 하루 24시간 계속 가동되어야 하는 생산공정
· 예:화학, 제지, 철강, 석유정제, 전력 및 전화산업과 같은 장치산업(process industry)
- 반복생산공정
· 제품은 동일한 생산과정을 반복적으로 거쳐 큰 로트로 생산
· 조립라인 형태의 생산방식을 취하는 대량생산 (mass production)
· 예:자동차, 가전제품, 기성복, 장난감 등
- 라인공정은 일반적으로 대량으로 생산되는 제품과 표준화된 제품에 사용
단속공정(intermittent process)
- 단속공정의 특징
· 다양한 제품을 소규모의 batch 또는 로트로 생산
· 제품의 흐름이 불규칙적이고 원활하지 못함.
· 공정별 배치를 사용
· 단속공정은 유연성은 높으나 효율성은 낮음.
제품3 제품2 제품1
과업 또는 작업장
제품의 흐름
단속공정의 제품흐름
- 단속공정의 예
· 각종 수리 및 정비공장
· 각종 기계설비의 주문 제작
· 맞춤복 등
- 단속공정은 제품이 표준화되어 있지 않거나 생산수량이 적을 때 적합
■ 프로젝트공정
- 프로젝트공정이란 빌딩, 댐(dam), 교량, 고속도로 등의 건설공사, 특수한 대형제품의 제작, 영화나 예술품의 제작 등과 같이 어떤 주요 산출물 한 단위를 상당한 기간에 걸쳐 생산하는 형태
- 프로젝트공정에서는 제품의 흐름은 없으며, 프로젝트의 완성에 필요한 많은 세부 과업들이 선행관계에 따라 연결.
프로젝트공정
1
3 5
2 4
6
과업 또는 활동
선행관계
- 프로젝트는 한 번으로 끝나므로 자동화가 어렵고, 통상 범용설비가 사용, 불확실성이 크므로 경영계획 및 통제가 어려움.
라인공정, 단속공정 및 프로젝트공정의 특징
공정유형
특 징 라인공정 단속공정 프로젝트공정
제 품:
생 산 량 제품흐름 표준화의 정도 제품의 다양성 시장형태
대량(연속 또는 대규모 로트) 연속적, 직선적
높 다 낮 다 대 량
소규모 로트 또는 뱃치 복잡, 단속적
낮 다 높 다 고객주문
단일 단위 없 음 낮 다 매우 높다 유 일 노동인력:
기 술 과업형태 보 수
낮 다 반복적 낮 다
높 다 비반복적 높 다
높 다 비반복적 높 다 자 본:
투 자 설 비
높 다 전 용
중 간 범 용
낮 다 범 용 생산목표:
원 가 품 질 납 품 유연성
낮 다 균 일 신 속 낮 다
중 간
보다 가변적 중 간
중 간
높 다
보다 가변적 늦 다
높 다 계획 및 통제:
생산통제 재고관리
쉽 다 쉽 다
어렵다 어렵다
어렵다 어렵다
재고생산공정과 주문생산공정
■ 재고생산공정
- 재고생산공정의 특징
· 불특정 다수의 고객을 대상으로 기업이 자체적으로 정한 제품규격과 생산수량에 따라 생산
· 소수의 표준화된 제품을 어떤 만족스러운 서비스수준으로 재고로부터 고객에게 제공
· 수요예측, 재고관리 및 생산능력계획이 필수적
· 재고의 보충과 생산활동의 효율성 중시
· 생산공정은 표준화된 제품을 생산하도록 유선형
- 재고생산의 중요한 성과측정치
· 재고나 생산능력과 같은 생산자산의 이용률 (재고자산회전율, 생산능력가동률)
· 서비스수준
주문생산공정
- 주문생산공정의 특징
· 공정활동이 고객의 개별적인 주문에 따라 이루어짐.
· 납기의 관리와 주문흐름의 통제가 중요
· 고객의 다양한 주문을 충족시킬 수 있도록 공정이 유연.
- 주문생산공정의 형태
· 완전주문생산공정∼주문조립생산공정(예:자동차) - 주문생산의 중요한 성과측정치
· 납기의 길이와 납기준수 율과 같은 납품관련 기준
재고생산 대 주문생산
특 징 재 고 생 산 주 문 생 산
제 품
생산자가 규정 소수의 종류 저가품
고객이 규정 다양한 종류 고가품
생산관리의 목표
재고, 생산능력 및 서비스수준의 균형 유지
납기 및 생산능력의 관리
주요 생산관리
문제
수요예측 생산계획 재고통제
납기관리
주문흐름통제
공정선택의사결정
■ 공정특성행렬(process characteristics matrix)
재고생산공정 주문생산공정
Ⅰ
석유정제, 제분, 제당, 가전제품 조립라인,
통조림공장, 카페테리아
Ⅱ
자동차 조립라인, 전화회사, 전력회사
Ⅲ
기계제작소, 패스트 푸드, 유리제품공장, 가구
Ⅳ
기계제작소, 식당, 병원, 보석상
라인공정
단속공정
프로젝트 공정
Ⅴ
아파트 건설, 상업미술품
Ⅵ
빌딩 건설, 영화 제작,
선박 건조, 초상화 제작
공정선택의 결정요인
결정요인 특 성
시장여건
라인공정:저가품 대량시장을 요구 단속공정:중가품 소량시장을 요구 프로젝트공정:고가품시장을 요구
소요자본 라인공정은 단속공정이나 프로젝트공정에 비해 훨씬 더 많은 자본을 요구
노 동 력 프로젝트공정과 단속공정:값비싼 숙련된 노동력 요구 라인공정:비교적 값싼 미 숙련 노동력 요구
관리기술 각 공정에 요구되는 관리기술을 습득하고 유지할 수 있 겠는가를 고려
원 자 재 원자재는 충분히 공급될 수 있는가, 원자재의 변화가 공정에 어떤 영향을 미칠 것인가 등을 고려
기 술 기술적 위험의 크기는 라인공정, 단속공정, 프로젝트 공정의 순
제품-공정전략
■ 공정선택 의사결정의 성격
- 공정선택 의사결정은 동태적인 성격.
- 공정변화는 제품변화와 밀접하게 관련.
■ 공정-제품행렬(process-product matrix)
I
소량생산-낮은 표준화, 개별 제품
II
다품종 소량생산
III
소수의 중요 품목 대량 생산
IV
대량생산-높은 표준화, 일용상품 I
혼잡한 흐름 (개별주문생산) II
단절된 라인흐름 (뱃치생산) III
연결된 라인흐름 (조립라인생산) IV
연속흐름 (연속생산)
인쇄업
중장비
자동차 조립라인
제당
제품구조
제품수명주기의 단계
없음
없음
공정구조 공정수명주기의단계