인건비 추정과 감축
프로세스의 목표
§
모든 프로세스의 최종목표는 가치를 창출(이익 창출)하는 것§
프로세스상 자원의 활용률을 최대한 올리는 것?- 활용률을 올리기 위해 수요량이나 수요량보다 많은 생산을 하지 않음
§
프로세스의 향상- 초과된 처리능력을 줄이면 효율적 (동일산출량을 적은 비용으로…)
- 활용률이 낮은 자원을 병목에 활용하여 프로세스 흐름률을 증가
§
라인밸런싱(line balancing): 수요와 공급의 일치하기 위한 노력§
이전 공정에서의 공급(supply)과 다음 공정에서 요청(demand)된 것의 불일치를 피하고자 하는 노력조립 공정의 분석
§
처리능력 = 자원의 수 / 처리시간§
처리능력 = 1 / (13분/대) = 0.0769 대/분§
0.0769대/분 × 60분/시간 = 4.6대/시간0 200 400 600 800 1000 1200 1400
M a rch A p ri l M a y Ju n e Ju ly A u g u st S e p te m b e r O ct o b e r N o v e m b e r D e ce m b e r Ja n u a ry
작업 1 작업 2 작업 3
부속품 Xootr 완성품
빈 프로세스에서 X단위 생산에 소요되는 시간
§
작업자 페이스 공정에서 빈 프로세스를 통과하는데 소요되는 시간= 모든 작업의 처리시간의 합
§
기계 페이스 공정에서 비어있는 프로세스를 통과하는데 소요되는 시간= 프로세스상의 단계 수 × 병목공정의 처리시간
§
비어있는 프로세스에서 X대 생산에 소요되는 시간= 비어있는 프로세스 통과에 소요되는 시간 + (X-1)대 / 흐름률
§
연속생산 프로세스에서 X단위 생산에 소요되는 시간= 비어있는 프로세스 통과에 소요되는 시간 + X / 흐름률
부속품 Xootr 완성품
작업 1 작업 2 작업 3
컨베이어 벨트
노동량과 유휴시간
§
노동량 = 작업자의 처리시간의 합= 13분/대 + 11분/대 + 8분/대 = 32분/대
§
직접노동 인건비 계산- 단위 시간당 스쿠터 생산량(흐름률)
- 같은 시간 동안 지불하게 되는 임금
§
직접노동 인건비 = 단위시간당 총임금 / 단위시간당 흐름률= 주당 총임금 / 주당 스쿠터 생산량
= (3 ×$12/시간 ×35시간/주) / (125스쿠터 / 주)
= ($1,260/주) / (125스쿠터/주)
= $10.08 / 스쿠터
§
노동량기준 인건비와 직접노동 인건비 차이 이유?- 활용률 저하 → 유휴시간(Idle time) 때문
노동량과 유휴시간
§
싸이클타임 = 1/ 흐름률§
일인 작업자의 유휴시간 = 싸이클타임 – 일인 작업자의 작업시간 3.8 + 5.8 + 8.8 = 18.4 분/대§
평균 노동 활용률 = 노동량 / (노동량+모든 작업자의 유휴시간 총합)= (32분/대) / (32분/대 + 18.4분/대) = 63.5%
§
평균 노동 활용률 = 1/3 × (활용률1 + 활용률2 + 활용률3) = 63.4%작업자1 작업자2 작업자3
작업시간 13분/대 11분/대 8분/대
처리능력 1/13대/분
= 4.61대/시간
1/11대/분
= 5.45대/시간
1/8대/분
= 7.5대/시간 프로세스 처리능력 Minimum { 4.61대/시간, 5.45대/시간, 7.5대/시간 } = 4.61대/시간 흐름률 수요 = 125대/주 = 3.57대/시간,
흐름률 = Minimum {수요, 프로세스 처리능력 } = 3.57대/시간 싸이클타임 1/3.57시간/대 = 16.8분/대
유휴시간 16.8분/대 – 13분/대
= 3.8분/대
16.8분/대 – 11분/대
= 5.8분/대
16.8분/대 – 8분/대
= 8.8분/대
활용률 3.57 / 4.61 = 77% 3.57 / 5.45 = 65.5% 3.57 / 7.5 = 47.6%
라인밸런싱을 통한 처리능력 향상
§
활용률 77% vs 47.6%- 공급(supply)과 수요(demand)의 불일치
- 라인밸런싱(Line Balancing)은 이런 불일치를 줄이는 활동!!
§
프로세스 내 자원의 효과적 사용을 통한 프로세스 효율성 향상§
활용률이 낮은 작업자를 병목공정으로 이동§
병목공정에 포함된 작업 중 일부를 활용률이 낮은 작업자에게 재배치- 추가적인 자원투입 없음
§
수요가 125에서 200으로 변동되면…- 시장수요는 10.5분당 한대씩 요구(200대/주/35시간/주=5.714대/시간)
- 작업자1의 유휴시간은 전부 제거(활용률 100%)
- 작업자2, 3은 여전히 유휴시간
- 흐름률은 분당 1/13대(=1/13 ×60 ×35 = 161대/주) → 작업자1의 속도
- 작업자2는 분당 1/11대 처리, 활용률은 1/13/1/11 = 11/13 = 84.6%
- 작업자3은 8분당 1대 처리, 활용률은 1/13/1/8 = 8/13 = 61.5%
라인밸런싱을 통한 처리능력 향상
§
수요의 증가는 직접노동 인건비 줄임§
직접노동 인건비 = 단위시간당 총임금 / 단위시간당 흐름률= 주당 총임금 / 주당 스쿠터 생산량
= (3×$12/시간 ×35시간/주) / (161.5스쿠터/주)
= ($1,260/주) / (161.5스쿠터/주) = $7.80/스쿠터
§
라인밸런싱은 세 단계에서 요구되는 작업 양을 균등(공평)하게 분배하는 것§
즉, 32분/대를 3명의 작업자에게 정확히 나누는 것§
32/3분/대 = 10.66분/대의 균일한 작업시간 수행해야 함 → 불가능작업자 과업 과업시간 작업자 과업 과업시간 작업자 과업 과업시간
작업자1 케이블준비 케이블이동 와셔 조립 케이블마무리 소켓헤드 조립 핀넛트 조이기 브레이크 신발 앞바퀴 삽입 축 볼트 삽입 축 볼트 조이기 브레이크 피봇 핸들캡조립
30 25 100
66 114
49 66 100
30 43 51 118
작업자2 브레이크 레버 트림&캡케이블 첫번째립위치 축&클리트 뒷바퀴삽입 두번째립&데크 테이프붙이기 데크조이기삽입
110 59 33 96 135
84 56 75
작업자3 검사후닦기 스키터붙이기 백에 삽입 박스 조립 박스에넣기 박스마감
95 20 43 114
94 84
총792 총 648 총 450
라인밸런싱을 통한 처리능력 향상
작업자 과업 과업시간
[초/대]
작업자 과업 과업시간
[초/대]
작업자 과업 과업시간
[초/대]
작업자1 케이블준비 케이블이동 와셔 조립 케이블마무리 소켓헤드 조립 핀넛트 조이기 브레이크 신발 앞바퀴 삽입 축 볼트 삽입 축 볼트 조이기 브레이크 피봇
30 25 100
66 114
49 66 100
30 43 51
작업자2 핸들캡조립 브레이크 레버 트림&캡케이블 첫번째립위치 축&클리트 뒷바퀴삽입 두번째립&데크
+ 118 110
59 33 96 135
84
작업자3 테이프붙이기 데크조이기삽입 검사후닦기 스키터붙이기 백에 삽입 박스 조립 박스에넣기 박스마감
+ 56 + 75 95 20 43 114
94 84
총 792
→ 674
총 648 → 635
총 450 → 581
작업자 과업 과업시간
[초/대]
작업자 과업 과업시간
[초/대]
작업자 과업 과업시간
[초/대]
작업자1 케이블준비 케이블이동 와셔 조립 케이블마무리 소켓헤드 조립 핀넛트 조이기 브레이크 신발 앞바퀴 삽입 축 볼트 삽입 축 볼트 조이기
30 25 100
66 114
49 66 100
30 43
작업자2 브레이크 피봇 핸들캡조립 브레이크 레버 트림&캡케이블 첫번째립위치 축&클리트 뒷바퀴삽입
+ 51 118 110 59 33 96 135
작업자3 두번째립&데크
검사후닦기 스키터붙이기 백에 삽입 박스 조립 박스에넣기 박스마감
+ 84 95 20 43 114
94 84
총 674
→ 623
총 766 → 602
총 581 → 665
라인밸런싱을 통한 처리능력 향상
1 : 케이블준비 2 : 케이블이동 3 : 와셔 조립 4 : 케이블마무리 5 : 소켓헤드 조립 6 : 핀넛트 조이기 7 : 브레이크 신발 8 : 앞바퀴 삽입 9 : 축 볼트 삽입 10 : 축 볼트 조이기 11 : 브레이크 피봇 12 : 핸들캡조립 13 : 브레이크 레버 14 : 트림&캡케이블 15 : 첫번째립위치 16 : 축&클리트 17 : 뒷바퀴삽입 18 : 두번째립&데크 19 : 테이프붙이기 20 : 데크조이기삽입 21 : 검사후닦기 22 : 스키터붙이기 23 : 백에 삽입 24 : 박스 조립 25 : 박스에넣기 26 : 박스마감 22
작업 1 작업 2 작업 3
라인밸런싱 전 싸이클타임
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
작업시간[ 초]
6
1
2 3
4 5 7 8
9 10
12
13 14 15 16 17 18 19
11 20
23 24
26
21 25
작업 1 작업 2 작업 3
라인밸런싱 후 싸이클타임
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
작업시간[ 초]
1
2 3
4 5 7 8
9 10
6
12 11 13 14 15
17 16
18 19 20 23 22
26
21 25 24
평균 노동 활용률 = 노동량 / (노동량 + 모든 작업자의 유휴시간 총합)
= 1,890 / (1,890 + 42 + 63 + 0)
= 94.7%
프로세스 처리능력 = 1/665 대/초 × 3,600 초/시간 × 35시간/주
= 189.4 대/주
기존 161.5대/주에 비해 17%(28대) 증가 직접노동 인건비는 $6.65/대 (기존 $7.8/대)
대량생산으로의 확장 방법과 그 효과
§
7월 수요는 700 → 프로세스 처리능력(공급) 증가시켜야 함§
해결방법- 똑같은 레이아웃과 작업자 배치방법 사용
u 라인밸런싱된 공정을 추가적으로 병렬 배치
- 현재 프로세스의 각 단계의 작업자를 추가
u 각 단계의 향상은 전체 프로세스 처리능력의 향상
- 프로세스를 더 세밀하게 나누어 세분화하여 전문화
작업1 작업2 작업3
작업1 작업2 작업3
작업1 작업2 작업3
초기의 라인을 이용한 4개의 동일한 라인의 복제, 각 작업(공정)별 1명의 작업자
부속품 스쿠터 완성품
작업1 작업2 작업3
작업자 4명
작업 1 작업 2 작업 3
부속품 스쿠터 완성품
작업자 4명 작업자 4명
부속품 스쿠터 완성품
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
대량생산으로의 확장 방법과 그 효과
§
라인의 병렬적 추가를 통한 처리능력 증가§
대안 1) 처리능력을 4배로 증가- 4 × 189.5대/주 = 758대/주
- 프로세스 단계별 작업자의 비율을 그대로 유지
§
대안 2) 두 개의 라인만 추가- 3 × 189.5대/주 = 568.5대/주
- 131.5대 부족분(700 – 568.5대/주)은 초과근무로 해결
- 초과근무로 인한 추가생산량은 131.5 / 3 = 43.84대/주
- 라인당 주당 8.1시간(43.83 대/주/5.41 대/시간)의 초과근무
- 이때 노동활용률은 94.7%를 그대로 유지
§
이런 방법이 최적일까?작업1 작업2 작업3
작업1 작업2 작업3
작업1 작업2 작업3
부속품 스쿠터 완성품
대량생산으로의 확장 방법과 그 효과
§
프로세스 단계별 선택적 작업자 추가를 통한 생산 처리능력 증가§
(라인밸런싱 이후) 병목지점은 작업3이므로 이 프로세스만 추가인력 배치§
각 자원의 처리능력 = 작업자의 수 / 작업시간- 작업1의 처리능력 초당 0.00555대 ( 주 35시간에 700대 생산)
- 0.00555 대/초 = 작업자의 수 / 623 초/대
- 작업자의 수는 3.46명 → 4명 고용
- 같은 방법으로 작업2와 작업3은 3.44명과 3.69명으로 모두 4명 고용
§
라인밸런싱 전이라면?- 작업1은 4.4명(5명 고용), 작업2은 3.6명(4명 고용), 작업3은 2.5명(3명 고용)
- 이런 상황에서 라인을 복제 추가한다면 추가로 4개의 라인이 필요
u 작업1은 5명이 필요하기 때문
§
도요타 생산방식(Toyota Production System, TPS)의 근본적 아이디어- 유휴시간은 낭비(무다, muda)로 여기고 제거해야 함
대량생산으로의 확장 방법과 그 효과
§
과업의 분화와 전문화를 통한 생산 처리능력 증가 ( → 작업시간 단축)- 작업자의 전문화 수준을 높여 기존 5~10과업을 1~2과업만 책임
§
앞의 예에서 12명을 고용하여 분석 [표4-3]- 작업의 총량은 최대 180초 이내로 통제됨
- 평균노동활용률 = 노동량 / (노동량 + 모든 작업자의 유휴시간 총합)
= 1890/(1890+25+0+65+7+11+11+51+45+40+10+3+2)
= 87.5%
- (라인밸런싱 이후) 평균노동활용률이 94.7%이므로 전문화(작은
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
작업시간[ 초]
작업자
대량생산으로의 확장 방법과 그 효과
§
노동활용률과 라인밸런싱 저하의 이유 → 과업들(수행시간)의 비균질성§
예를 들어- 앞서 라인밸런싱에서 51초/대 작업을 이동하는 것은 8% (51/671초/대)
- 과업분화의 경우는 30% (51/169초/대)
§
한 명의 작업자가 모든 과업을 수행하면 노동활용률은 100%§
작업셀(work cell) : 한 자원(작업자, 공정)이 모든 과업을 수행하는 형태- 작업자 한 명의 작업시간이 곧 노동량
- 위 작업셀의 처리능력은 초당 1/1,890대는 주당 66.67대
- 11개의 작업셀로 주당 700대의 수요 충족
- 단, 한 작업자가 30시간이 넘는 통제범위에 숙련되어야 함
같은 작업자
작업 1 작업 2 작업 3
작업 1 작업 2 작업 3
작업 1 작업 2 작업 3
부속품 스쿠터 완성품
