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지속적 개선. 제 12 장. 지속적 개선. 지속적 개선 (Continuous Improvement) 작은 목적 달성을 위한 끊임없는 과정으로서 제품과 공정개선에 도전한다는 경영차원의 철학 일본식 접근법 CI 의 역사 1894 년 : National Cash Register(NCR) 사 일본식 경영법이지만 , 발단은 미국 제품 / 공정 개선을 위한 작업 / 품질검사 환경 변화 1915 년 : Lincoln Electric 사 성과급 vs 개인 보너스. 지속적 개선.
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지속적 개선 제12장
지속적 개선 • 지속적 개선 (Continuous Improvement) • 작은 목적 달성을 위한 끊임없는 과정으로서 제품과 공정개선에 도전한다는 경영차원의 철학 • 일본식 접근법 • CI의 역사 • 1894년 : National Cash Register(NCR) 사 • 일본식 경영법이지만, 발단은 미국 • 제품/공정 개선을 위한 작업/품질검사 환경 변화 • 1915년 : Lincoln Electric사 • 성과급 vs 개인 보너스
지속적 개선 • 1960년 : Procter & Gamble사 • 생산비용 절감을 위한 조직적 접근법(team-based approach) • 1980년대 : New United Motor Manufacturing 사 • 초소형차 생산을 위한 Toyota와 GM의 합작 기업 • Just In Time • Kaizen, 품질 분임조, 제안 시스템 도입 • 작업 단계를 64개에서 4개로 단축 • 일본의 CI • 1950년대초 광범위하게 적용 • 전후 심각한 원자재 부족을 통한 물자절약 일환 • 2차대전 후, 신속한 전후복구를 위한 미국의 CI사용 압력
CI의 특성 • 조직의 작업 수행도 표준의 관점 • CI하 • 회사의 작업 수행도 수준을 끊임없이 도전해야 하고 계속 개선해야 할 것으로 본다. • 표준 유지 시스템 • 수행도 표준은 개술적 제약과 현재의 조직에 의해 결정되는 것이다. • 노동력의 역할과 기여도 • CI • 작업자의 참여와 조직적인 노력이 개선의 열쇠 • 표준 유지 시스템 • 설치 검토중인 기계의 새로운 세대에 더 관심이 많음.
성공적인 CI를 위한 관리요소 • 개선은 이익을 가져 오기 이전에 학습을 필요로 한다. • 노동자와 관리자는 CI를 이끌어 내는 아이디어의 원활한 흐름을 위해서 서로 신뢰해야 한다. • 보상 시스템은 부서간의 협조를 증대시킬 수 있어야 한다. • CI는 지속적인 훈련을 의미한다. • CI는 개선 아이디어를 처리하고 보상시스템을 잘 관리할 수 있는 효율적인 시스템을 필요로 한다.
4. 변화의 정착, 포기 또는 재시행 1. 향상을 위한 변화를 계획 Act Plan Check Do 3. 결과조사 : 잘 작동되었나? 2. 변화 시행 CI의 도구와 과정 • Plan-Do-Check-Act(PDCA) cycle • 상세한 문제 구조와 사실 분석 • 개선의 표준화
배치 결정 문제 • 각 설비 혹은 서비스들이 최고의 효율을 갖고 동작되도록 (재)배치하는 문제 • 생산설비배치, 창고 및 백화점 제품배치, 서비스창구 배치, … 설비 배치에서 고려해야 할 사항 1) 어떻게 설비 배치 문제를 해결할 것인가? • 주로 생산시스템의 목적에 좌우됨 • 재고 비용, 임금, 유휴장치비용, 간접비용, … 2) 현재와 미래의 생산품에 대한 수요 평가 • 안정된 시장 vs. 현저한 기술적 변화가 예측되는 시장 3) 어떻게 공정을 설계할 것인가? • 설비 배치에서 중요한 제약조건이 된다. 4) 배치 공간의 확보 여부 • 건물 외형적 형태지형공정 특성 설비특성 상의 제약
기본적 배치 형태 • 흐름의 형태에 따른 기본적 배치 • 제품별 배치(product layout): 자동차 조립공정, 기계 공장, ... • 공정별 배치(process layout): 백화점, 병원, ... • 고정위치배치(fixed-position layout): 비행기, 선박 조립 공장, ... • 생산품의 부피가 너무 크거나 무거울 때, 장비가 이동 • 기능에 따른 배치 • 저장에 따른 배치(storage layout): 창고, 저장소 • 생산품이나 용역 창출보다는 저장기능을 위한 배치 • 시장성에 의한 배치(marketing layout): 슈퍼마켓, 진열대,... • 생산품의 판매를 용이하게 하는 방식의 배치 • 프로젝트에 의한 배치(project layout): 빌딩, 댐, 고속도로,.. • 대규모 1회 작업장에서의 구성 요소들의 배치 • 고정위치 배치와 유사하지만 작업이 이루어지는 특정 지역 주변에서 배치가 이루어지고, 프로젝트의 진행에 따라 위치의 이동이 발생한다는 차이가 있음.
계량적인 배치 분석 • 생산 공정에 따른 배치의 형태를 주로 다룸 • 구성 요소들의 상대적인 위치 선정을 최적화 • 운송량이 많은 부서들이 인접하도록 위치 ==> 자재 이동 비용의 최소화에 목적을 둠 • 흐름의 형태에 대한 자료의 유도 • 유사한 상품의 생산 공장으로부터 수집 • 새로운 생산 공정의 경우 공정 차트로부터 유추 가능
[예] 장난감 공장의 8개 부서 배치 각 부서의 크기: 40ft 40ft 건물의 크기: 80ft 160ft 인접한 부서간에 1 lot를 움직이는데 소요되는 비용: 1000원 부서 상호간의 흐름(上)과 비용(下) 건물의 구조 및 부서 1 2 3 4 5 6 7 8 1 3 5 7 1 175 50 0 30 200 20 25 초기 Layout 80ft 2 175 0 100 75 90 80 90 2 4 6 8 3 50 0 17 88 125 99 180 160ft 4 0 100 17 20 5 0 25 5 60 150 88 20 0 180 187 6 400 180 125 5 0 374 103 1: 하역장 2: 플라스틱 주조장 3: 철주조장 4: 봉재 부서 5: 소형 장난감 조립장 6: 대형 장난감 조립장 7: 페인팅 8: 기계 조립장 7 60 240 198 0 180 374 7 8 75 270 360 50 187 103 7 총비용: 3,474,000원
해의 변경: 부서 4와 6의 swapping 25 20 30 99 50 88 180 1 3 5 7 200 개선 1 3 5 7 374 187 200 175 180 7 20 374 75 125 17 100 103 90 25 2 4 6 8 2 6 4 8 90 25 100 103 90 80 부서 상호간의 흐름(上)과 변경된 비용(下) 1 2 3 4 5 6 7 8 총 비용 변화 - 200,000원 + 10,000원 - 25,000원 +477,000원 +262,000원 총비용: 3,736,000원 1 175 50 0 30 200 20 25 2 175 0 100 75 90 80 90 3 50 0 17 88 125 99 180 4 0 200 17 20 5 0 25 5 60 150 88 20 0 180 187 6 200 90 125 5 0 374 103 7 60 240 198 0 180 748 7 오히려 해가 더 나빠졌음 8 75 270 360 25 187 200 7
최종적인 최적 배치 총비용: 324만 4천원 소형 장난감 조립 5 기계 조립 8 하역장 1 대형 장난감 조립 6 문제점 하역장이 공장의 중심부에 위치하고 있음. 봉재부가 페인팅부 앞에 위치하고 있음. 소형 및 대형 장난감 조립부가 떨어져 위치함. … 철주조 3 플라스틱 주조 2 봉재 4 페인팅 7 • 장난감 공장 해법의 기본 가정 상의 문제점 • 1) 동일한 부서의 크기 • 다양한 형태의 크기와 배치가 가능 • 2) 기계 장치의 설치에 관한 제한 조건이 없음 • 지반 구조, 소음, 진동 등의 요소가 영향을 미침 • 3) 각 부서에 출입하는데 제한이 없음 • 실제 운반거리와 인접성과는 차이가 존재할 수 있음 • 4) 원료 운반 방법 • 벨트나 로울러 컨베이어의 사용이 비용에 영향을 줄 수 있음
SLP(Systematic Layout Planning) • 각 부서간 원료의 흐름에 대한 수식적 값을 얻는 것이 가치가 없을 경우 • 관계도(relationship chart) 관계도에 의한 배치 면적을 고려한 배치 [예] 백화점의 5개 부서 배치를 위한 SLP A: 절대적으로 필요 E: 특별히 중요 I : 중요 O: 가까움 U: 중요치 않음 X: 바람직하지 않음 관계도(relationship chart) To 2 3 4 5 면적 근접도 From 1. 신용 판매부 I(6) U(-) A(1,6) U(-) 100 2. 장난감 판매부 U(-) U(1) A(1,6) 400 3. 주류 판매부 A(2,3) E(1) 300 1: 고객의 유형 2: 관리의 용이도 3: 일반 직원 4: 접촉의 필요성 5: 공통 면적 6: 심리적 요인 4. 카메라 판매부 X(1) 100 5. 캔디 판매부 100 이유 (변경 가능) 근접도(근접도에 대한 이유)
활동 관계도 A: 4줄 E: 3줄 I : 2줄 O: 1줄 U: 없음 X: 꺽쇠선 1 3 4 2 5 관계도에 의한 배치 (면적 및 제약 사항 무시) 5 2 4 3 1 건물 면적으로 조정한 최종 배치 2 4 30ft 5 3 1 110ft
전산화된 배치기법 ALDEP(automated layout design program) 입력 1. 건물에 배치할 각 부서의 크기와 수 2. 빌딩 구조를 표시할 때에 상세한 구조(기둥이나 층계 등)에 할당된 면적을 포함 3. 각 부서들의 상대적 선호도(A,B,C,V,F,X; A는 절대적으로 필수적,F는 바람직하지 못한 경우)는 숫자 형태로 바뀌어서 들어간다. 즉 A=4, B=2 등 결과 1. 부서와 축이 그려진 배치 행렬 샘플(11부서 문제에 대해 58개의 배치 결과가 나온다.)과 각 배치에서의 선-점의 수 2. 각 배치는 IBM 7090에서 1.03분을 요구한다. 효과의 척도: 최대 선호점수 (모든 배치에 대하여) 차이점: 1. 여러 층으로 된 건물의 경우에 3층까지 배치할 수 있다. 2. 기준에 따라서 혹은 임의적으로 부서의 교환이 가능 3. 한번에 두 개의 부서를 교환한다. 4. 각 단계마다 중간배치에 부서들을 삽입시킬 수 있다. 5. 재배치 문제에 가장 적합하다. 6. 다룰 수 있는 문제의 용량은 63개의 부서이다. CORELAP(computerized relationship layout planning) 입력 1. ALDEP에서 사용된 선호표와 비슷한 관계도 2. 건물의 폭과 길이의 비율 3. 부서의 면적 제약의 조건 4. 각 부서를 형성키 위해 조정할 면적 비율의 크기 5. 부서당 module의 수 결과 1. 숫자화된 배치 행렬의 표 2. CALOMP 같은 디지털 플로터를 사용할 수 있다. (IBM 7090에서 27부서의 문제를 2.46분에 풀 수 있다. 효과의 척도: 최대 총 근접등급(모든 배치에 대하여) 차이점: 1. 어떤 특별한 건물형태에 한정되지 않음 2. 컴퓨터 시간이 아주 적다. 3. 63여 개의 각 부서간의 관계를 포함한 70개 부서의 문제를 다룰 수 있다. CRAFT(computerized relative allocation of facilities technique) 입력 1. 초기 블록 배치(initial block layout) 2. 부하(모든 부서간에 운반되는 부하나 자재를 도식화) 3. 원료 운반비용 행렬(부서간의 운반비용) 결과 1. 건물의 차원에 일치하는 형태를 갖춘 블록 배치 2. 최종해에 도달할 때 까지의 각 해의 비용 3. IBM 7090 컴퓨터에서 22부서의 문제를 0.62분에 풀 수 있다. 효과의 척도: 최소 총원료 운반비용 차이점: 1. 최종해는 초기 배치의 함수 2. 한번에 2개의 부서를 교환 3. 부서의 중심간의 거리 4. 단층 건물에 한함 5. 부서들을 어떤 지역에 고정시킬 수 있다.
작업장의 균형(line balancing) • 초기 조립 라인의 배치 • 라인으로부터 얻어지는 산출에 근거를 둠 • 상반되는 두 가지 유형의 문제 (1) 주어진 생산 주기 시간을 맞추기 위한 최소한의 작업장 수 • 배치의 문제가 됨 (2) 주어진 작업장 수에 맞춘 최소한의 생산 주기 시간(cycle time) • 생산 계획의 문제가 됨 • 일반적으로 조립 라인의 형태와 길이가 주어지면 (1)과 (2)의 문제를 동시에 다루어야 하므로 배치와 계획을 세우는 과정에서의 차이를 구별하지 않는다.
[예] 장난감 공장의 작업장 균형 문제 11 12 9 F 45 B C 12 A 8 9 G 50 15 12 J K D E H 12 I 작업조립 네트워크 일반적인 할당 기준: (1) 후행하는 작업을 가장 많이 가지고 있는 작업을 먼저 할당한다 (2) 가장 긴 작업 시간을 가진 작업을 먼저 할당한다. (3) 후행하는 작업의 전체 시간이 가장 긴 작업부터 할당한다. … 작업 A B, D C, E F, G, H, I J K 후행하는 작업의 수 6 5 4 2 1 0 해법 1: 후행 작업이 많은 것부터 배정한 예 [Tie break를 위해서 기준(2)를 사용했음] 작업장 1 2 3 4 5 작업 A D B E C F* G H* I J K 작업시간 (초) 45 50 11 15 9 12 12 12 12 8 9 배정 가능 작업 - - C, E C, H, I F, G, H, I - H, I I J - - 후행작업이 많은 작업 C, E C F, G, H, I H, I 공정시간이 긴 작업 E F, G, H, I H, I 배정이 안된 남은 시간(초) 5.4(유휴) 0.4(유휴) 39.4 24.4 15.4 3.4(유휴) 38.4 26.4 14.4 6.4(유휴) 41.4(유휴) F C B A G D E H J K I
해법 2: 공정시간이 긴 작업부터 우선 배정한 예 [Tie break를 위해서 기준(1)을 사용했음] 작업장 1 2 3 4 작업 D A E H* I B C F* G J K 작업시간 (초) 50 45 15 12 12 11 9 12 12 8 9 배정 가능 작업 - - B, H, I B, I B - F, G G J K - 후행작업이 많은 작업 B B F, G 공정시간이 긴 작업 H, I I F, G 배정이 안된 남은 시간(초) 0.4(유휴) 5.4(유휴) 35.4 23.4 11.4 0.4(유휴) 41.4 29.4 17.4 9.4 0.4(유휴) F C B A G D E H J K I 이 경우 해법 2의 결과가 6.6초의 유휴시간을 가지므로 해법 1의 결과보다 낫다는 것을 알 수 있다. 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 3 작업장 유 효 율 4 작업장 5 작업장 주기시간(초) 55 60 65 70 75 일생산율 500 458 420 357 360 335
컴퓨터를 활용한 공정 균형 COMSOAL • computer method of sequencing assembly lines • Available List + Fit List (1) 작업 시간에 적합한 가중치를 주는 방법 (2) 다음 단계에 계속될 작업수에 가중치를 주는 방법 • 공정 균형상의 현실적인 제약들 (1) 작업이 Cycle Time보다 길다 (2) 특정한 사람을 요구하는 작업이 존재 (3) 특정 작업장에 고정된 작업 (4) 부품을 위한 공간 (5) 도구를 얻기 위한 시간 (6) 작업자가 위치를 바꾸는 데 필요한 시간 (7) 제품 단위의 위치 변화에 필요한 시간 (8) 기준에 의한 집단 작업 (9) 작업에 관련된 임금
