제 10 장

제 10 장 설비배치

10장. 설비배치 학습목표 제 10장에서는 설비배치를 이해하고자 한다 • 설비배치의 정의와 목적은? • 설비배치를 할 때 고려하여야 할 요소들은? • 작업의 흐름에 의한 설비배치의 유형은? • 공정별 배치를 하는 방법에는 어떤 것들이 있는가? • 컴퓨터를 이용한 배치방법에는 어떤 방법들이 있는가? • 사무실은 어떻게 배치하나? • 반복공정은 어떻게 배치하나? • 그룹테크놀로지란 무엇인가? 생산운영관리 10-1

10장. 설비배치 설비배치란 무엇인가? 설비배치란 시설 내에서 공간을 차지하는 모든 인적 요소와 물적요소들을 물리적으로 배열하는 것 • 기업에서 설비배치가 중요한 이유 • 종업원과 고객에게 새로운 주위환경을 제공 • 막대한 자금과 시간 소요 • 변경이 난해 • 기업의 비용구조에 영향 • 종업원의 작업과 사무능률에 영향 • 제품이나 서비스를 창출하는 시간에 영향 • 주위 환경에 대응하는 탄력성에 영향 생산운영관리 10-2

10장. 설비배치 • 설비배치의 목적 • 자재취급비용을 최소화 • 생산공정 원활성 최대화 • 설비투자에 소요되는 자금을 최소화 • 재공품의 회전율 향상 • 직무의 용이성과 탄력성 향상 • 인적자원의 효과적 활용 • 안전사고 방지 • 효율적인 공간활용 • 생산시간 단축 • 능률적인 종업원과 고객의 이동 • 병목현상 제거 • 조직원들의 의사소통 원할 • 제품과 서비스의 품질 향상 생산운영관리 10-3

10장. 설비배치 설비배치에 영향을 끼치는 요소들 • 생산하는 제품과 서비스 유형 • 자재취급계획 • 제품과 서비스의 품질수준 • 건물의 크기와 형태 • 공장부지의 크기와 형태 • 투입물의 양과 크기 • 조직의 목표 • 유틸리티(utility)의 위치 • 생산량 • 기계와 설비의 수량과 크기 • 종업원의 직무 • 자동화의 정도 • 고객과의 접촉 정도 • 바닥표면 높이 • 대규모 기중기의 위치 • 각 층의 최대 작업량 생산운영관리 10-4

10장. 설비배치 • 설비배치시 고려해야 할 원칙 • 자재를 가급적 가장 가깝게 이동하도록 • 자재취급을 가급적 적게 하도록 • 자재를 다시 거꾸로 이동하지 않도록 • 미래의 변화를 감안하여 최대의 탄력성을 유지 • 공간을 가장 경제적으로 활용 생산운영관리 10-5

10장. 설비배치 배치의 일반적인 형태 • 6개의 수평적인 배치와 수직적 배치 일자라인배치 L 배치 U 배치 S 배치 나선형배치 원배치 생산운영관리 10-6

10장. 설비배치 작업의 흐름에 의한 설비배치의 유형 • 공정별 배치 • 유사한 기능의 기계나 장비 또는 부서를 함께 묶어 배치 • 단속공정에서의 배치             선 반 밀 링         페인트 도 색 생산운영관리 10-7

10장. 설비배치 • 공정별 배치의 장점과 단점 • 장점 • 다양한 제품을 생산할 수 있는 탄력성이 높다 • 종업원의 기술이 높아 품질에 대한 의식이 높다 • 기계 한대의 고장이 공장 전체에 치명적이지 않다 • 완제품 재고가 적다 • 장비의 가동률이 높다 • 종업원에 대한 감독이 전문화된다 • 단점 • 생산율이 낮다 • 재공품 재고가 많다 • 단위당 생산비용이 높다 • 자재취급비용이 높다 • 구매계획이 복잡하다 • 회계가 복잡하다 • 작업속도가 느리다 • 생산계획과 통제가 어려워진다 생산운영관리 10-8

10장. 설비배치 • 제품별 배치 • 특정제품을 생산하는 일련의 고정된 순서에 의해 기계들을 배치 • 특수화된 공구와 장치 필요 • 라인공정에서의 배치 라인 A 완제품 공정 1 공정 1 공정 1 공정 1 라인 B 완제품 공정 11 공정 12 공정 13 공정 14 생산운영관리 10-9

10장. 설비배치 • 제품별 배치의 장점과 단점 • 장점 • 높은 생산율 • 감독의 용이 • 종업원에 대한 낮은 교육훈련비 • 낮은 단위당 생산비용 • 낮은 자재취급비용 • 단점 • 낮은 탄력성 • 과업이 지루하고 단순해 종업원의 사기를 떨어뜨림 • 종업원의 기술수준이 낮아 품질에 대한 의식이 적음 • 기계의 고장으로 치명적인 결과를 가져옴 • 높은 유지비용 • 설비이용률이 높다 • 인적자원에 대한 이용률이 높다 • 스케줄링이 쉽다 • 구매계획이 쉽다 • 회계업무가 단순해 진다 생산운영관리 10-10

10장. 설비배치 • 공정별 배치와 제품별 배치의 비교 생산운영관리 10-11

10장. 설비배치 • 고정위치배치 필요한 장비나 기계 그리고 작업자나 원자재와 같은 모든 자원들을 프로젝트가 있는 위치로 이동하여 작업을 수행 • 기술적인 공정순서에 의해 제약 • 완성시기와 소요되는 비용이 상당해 스케줄링이 중요시 • 설비의 이용률이 낮음 • 설비는 일반적으로 임대해 사용 • 프로젝트를 수행하는 사람들의 기술수준과 임금이 비교적 높은 편 생산운영관리 10-12

10장. 설비배치 공정별 배치 방법 • 이동물량이 많거나, 교류가 빈번한 부서들을 가깝게 배치 • 할당방법 • 각 부서와 부서간에 서로 상호관련성이 없는 경우에 사용 • 계량적 방법 • 자재운반에 따르는 총비용을 극소화하는 배치 TC =  TIj CIj DIj TC = 총비용 Tij =부서 i에서 부서 j까지 운반횟수 Cij =부서 i에서 부서 j까지 한번 운반할 때 소요되는 비용 DIj =부서 i에서 부서 j까지 거리 • 공장의 안전, 소음, 미관, 미래의 확장에 대비한 계획을 고려하지 않음 • 많은 대안을 제공하므로 의사결정이 난해 생산운영관리 10-13

10장. 설비배치 • Operations Sequence Analysis • 특정 시간에 작업장 간이나 부서 간을 이동 하는 자재의 흐름을 보여 주는 흐름도표가 필요 • 주관적인 판단에 영향을 받음 • 작업자의 수가 증가하면 이용하기 어려움 생산운영관리 10-14

10장. 설비배치 • Systematic Layout Planning • 계량적으로 풀기 어려운 문제들을 취급하는 배치 방법 • 각 부서의 접근성의 중요도를 미리 표시하는 부문상호관계표 혹은 REL(relationship) 도표를 이용하여 배치 • REL도표에서 사용하는 문자 • A : 최우선적으로 접근하여야 한다 • E : 우선적으로 접근하여야 한다 • I : 근접하는 것이 좋다 • O : 근접해 있으면 좋지만 반드시 그럴 필요는 없다 • U : 상관없다 • X : 근접하지 않는 것이 바람직하다 생산운영관리 10-15

10장. 설비배치 컴퓨터를 이용한 배치방법 • 휴리스틱 방법을 이용하여 다양한 배치 대안을 제시 • 비현실적인 결과를 제공하기도 함 생산운영관리 10-16

10장. 설비배치 개선수순의 방법 기존의 배치를 초기배치로 하고, 부서를 서로 교환 CRAFT (Computerized Relative Allocation of Facilities Technique)총운반비용을 최소화하는 배치결정기법 흐름도표를 사용하고 REL은 사용하지 않음 COFAD (Computerized Facilities Design)자재취급시스템에 대한 선택을 추가적으로 고려 모든 대안의 설비이용률을 계산 이용률이 낮은 설비와 높은 설비를 교환하여 운반비용의 향상여부 조사 생산운영관리 10-17

10장. 설비배치 • 구축수순의 방법 기존의 배치를 완전무시하고 처음부터 새로운 초기배치를 하여 배치 • ALDEP(Automated Layout Design Program) • REL정보를 사용 • 먼저 한 부서를 랜덤으로 선택하여 왼쪽 상단에 배치 • 나머지 부서들 중에서 처음에 고른 부서와 가장 근접해야 하는 부서를 선정 • CORELAP(Computerized Relationship Layout Planning) • 각 부서에 대해 TCR(total closeness rating)을 구해서 중앙에 배치 • 가장 근접한 다른 부서를 골라서 연속적으로 배치를 창출 • PLANET(Plant Layout and Evaluation Technique) • COFAD 기법과 동일한 자료를 이용 • 각 부서에 대한 우선순위를 평가하여 부서를 배치 생산운영관리 10-18

10장. 설비배치 사무실배치 • 근접성과 사생활이라는 두 가지 요소를 고려 • 전통적 배치 • 폐쇄된 사무실과 개방된 사무실을 적절히 배치 • 지위가 높은 사람에게는 사생활을, 나머지는 근접성을 보장 • 사무실 개방방법 • 모든 조직원이 개방된 사무실에서 일하도록 배치 • 고정된 벽이 아닌 칸막이나 화분 등에 의해 분리 • 모든 계층의 의사소통 원할 • 활동설정방법 • 과업 위주에 의해서 사무실을 배치하는 기법 • 사람의 위치가 고정되어 있지 않고 활동에 따라 이동 • 재택근무 • 컴퓨터와 네트워크를 이용하여 가정에서 근무 • 업무시간 단축 및 작업 일정의 탄력성 생산운영관리 10-19

10장. 설비배치 반복공정의 배치 • 제품별 배치 • 최종제품을 생산하기 위해서 특별한 장치를 순서적으로 열거 • 운반은 주로 컨베이어를 이용 • 생산시간은 짧지만 작업자의 직무만족도는 낮다 • 지속적으로 비용을 감소하기 위해 재배치를 취한다 • 라인 밸런싱, 재교육, 재배치가 중요 • 산업 로봇을 라인에 배치하여 인간의 작업을 대체 생산운영관리 10-20

10장. 설비배치 • 라인밸런싱 • 전체 시스템의 생산속도는 가장 속도가 느린 작업장의 생산속도에 의해 결정 • 등속라인 • 작업이 균등한 속도로 이루어짐 • 일정한 컨베이어의 속도에 의해 작업 • 단조로움 • 비등속라인 • 작업속도는 작업자마다 다르지만 일일 생산량은 동일 • 작업자 스스로 작업시간을 조정 • 작업자간의 작업속도의 균형을 취하기가 어려움 생산운영관리 10-21

10장. 설비배치 • 라인밸런싱이란 무엇인가? • 주어진 사이클타임 내에서 최소의 작업장 수나 작업자 또는 주어진 작업장 내에서 사이클 타임을 극소화하는 것 • 작업자의 작업시간을 최대한도로 늘려 기계와 작업자의 유휴시간을 최소로 감소 생산운영관리 10-21

10장. 설비배치 • 라인밸런싱의 절차 • 작업을 독립적으로 행할 수 있는 최소 단위의 요소작업을 선정 • 각 요소작업에 대한 표준시간을 설정 • 각 요소작업의 선행관계와 원하는 생산율을 설정 • 선행관계에 의거해 선행도표 작성 • 사이클 타임을 설정 • 각 작업장에서 한 단위 생산에 허락된 시간 중 최대시간 • 한정된 생산시간을 주어진 목표량으로 나눈 값 • 이론적으로 가능한 최소작업장의 수를 계산 한 단위를 생산하는데 걸리는 총작업시간 • 최소작업장의 수 = 사이클 타임 • 최소작업장의 수만큼 작업장을 작성 • 유휴시간과 작업장 이용률 그리고 밸런스 지체를 계산 생산운영관리 10-22

10장. 설비배치 서비스업체의 배치 • 서비스업체의 잘못된 배치 결과 • 자재와 서류의 흐름을 방해 • 직접노동시간을 증가 시킴 • 고객에게 서비스를 제공하는 시간이 길어짐 • 자재취급시간과 비용이 증가 • 간접비용이 증가 • 차후에 확장이 난해 • 사람이 이동시간과 이동거리를 증가 시킴 생산운영관리 10-23

10장. 설비배치 서비스업체의 형태와 배치 • 서비스 공장 • 제조업체와 가장 유사한 서비스업체 • 특성에 따라 공정별배치, 제품별배치, 고정위치배치의 형태 • 서비스 숍 • 고객과의 접촉과 주문화의 정도가 높다 • 프로젝트를 배치하는 고정위치배치가 중요 • 대량서비스 • 노동집약적이면서 고객의 주문화 정도가 낮다 • 서류나 자재의 이동보다는 사람의 이동이 중요 • 전문서비스 • 고객과의 접촉과 주문화의 정도가 모두 높다 • 대개 비슷한 업무를 취급하는 공정별배치 형태 생산운영관리 10-24

10장. 설비배치 • 서비스업체의 배치결정 단계 • 공정의 흐름을 파악 • 공정흐름의 각 단계에 있어서 중요성과 범위를 파악 • 필요한 공간을 결정 • 배치방법을 선택 • 이동의 흐름을 결정 생산운영관리 10-25

10장. 설비배치 그룹 테크놀로지 • 잡숍과 배치숍을 보다 능률적이고 생산적인 작업장으로 전환 • 제품의 설계부문과 제조부문을 통합 • 부품간의 유사성 • 기계작동준비시간을 단축하고 직무를 간소화 생산운영관리 10-26

10장. 설비배치 셀룰라 배치(cellular layout) • 잡숍의 공정별 배치를 제품별 배치 또는 흐름별 배치로 전환한 형태 • 유사한 형태 또는 공정경로를 가지는 제품들을 생산하기 위해 유사하지 않은 종류의 기계들을 하나의 장소에 배치 • 특정 공정을 하나의 셀(cell)에서 행한다는 점에서 공정별 배치와 유사 • 정해진 범위내의 제품만을 생산한다는 점에서 제품별 배치와 유사 • 각각의 셀은 특정 부품군만을 전적으로 생산하도록 설계 • 조직이 팀제로 운영 • 셀의 산출물, 품질, 스케줄링에 대해 팀이 책임 생산운영관리 10-27

             선 반 선 반 열처리 열처리 열처리 밀 링 밀 링 페인트 페인트 페인트 조 립 조 립 조 립   드릴링 드릴링 10장. 설비배치 셀룰라 배치 공정별 배치               선 반 밀 링 드릴링           페인트 조 립 열처리 셀룰라 배치 셀A 셀B 셀C 생산운영관리 10-28

10장. 설비배치 • 셀룰라 배치의 장점과 단점 • 장점 • 다양한 품목을 저렴하게 생산 • 팀제도로 팀워크 증진 • 필요 컨테이너 수와 자재취급비용 및 자재취급시간 감소 • 기계작동준비시간 감소 • 재공품 감소 • 관리서류 감소 • 자동화 용이 • 생산시간 단축 • 다기능 작업자 양성 • 작업자들을 각 교대작업에 배치 용이 • 단점 • 한 대의 기계고장이 셀의 가동을 중단 • 각 제품군에 대한 수요가 변하면 각 셀의 균형을 맞추어야 함 • 각 셀의 작업균형을 맞추기가 난해 생산운영관리 10-29

10장. 설비배치 GT란 무엇인가? • 부품 및 제품을 설계하고 제조하는데 있어서 설계상 또는 가공상 형태나 공정경로가 비슷한 부품이나 제품들을 그룹화하여, 그 집단의 유사성의 장점을 취하는 생산철학 • 그룹화한 부품들은 하나의 부품군(parts family)을 형성 • 다양한 부품을 중량 또는 대량으로 생산하는 비교적 큰 기업에 적합 생산운영관리 10-30

10장. 설비배치 • 부품가족의 분류 • 외관검사 • 가장 저렴하고 단순한 방법 • 정확성이 결여 • 부품의 외관 또는 사진을 이용해 분류 생산운영관리 10-31

10장. 설비배치 • 분류코딩시스템 • 가장 복잡하고 시간이 많이 소요 • Optiz방법 분류코딩시스템의 효과 • 중복된 설계를 감소 • 신속한 제품설계, 도면, 그리고 공정계획의 반출 • 부품군과 제조셀 형성 용이 • NC파트 프로그래밍이 용이 • 작업준비시간의 단축과 가공시간의 단축 촉진 • 생산계획과 스케줄링을 보조 생산운영관리 10-32

10장. 설비배치 • 생산흐름방법 • 부품의 공정경로에 의해서 부품가족을 분류하는 방법 • 분류코딩시스템의 예외적인 현상을 다룰 수 있다 • 형태가 상이하나 공정경로가 비슷하거나, 또는 형태는 유사하나 공정경로가 상이할 때 사용 • 분류코딩시스템에 비해 시간이 절약 • 부품의 종류가 많을 때 사용 곤란 생산운영관리 10-33

10장. 설비배치 • GT의 장점 • 작업자의 수가 감소, 작업자간의 인간관계 개선 • 작업능력 향상 • 생산흐름이 신속해 져 재공품 감소 • 기계작동준비시간이 감소 • 작업의 대기시간 감소 • 생산흐름에 대한 파악이 용이 • 신뢰성 있는 납기일 제공, 고객 서비스 향상 • 설계시간 단축, 설계 표준화 촉진 • 공구작업 감소 • 학습곡선의 속도가 빠르다 • 작업자 만족감 향상 • 품질 향상 • 자재구매비용 절감 • 작업의 연결이 원활 생산운영관리 10-34

10장. 설비배치 • GT의 단점 • 부품가족을 형성하는데 시간이 많이 소요 • 부품가족 형성이 난해 • 분류코딩 작성이 비용소요 • 기계 재배치 • 새로운 시스템에 대한 반발 • 낮은 기계가동률 • 시간의 경과에 따라 제품믹스의 변화 발생 • 기계의 중복성 생산운영관리 10-35

      10장. 설비배치 • U 배치 • 배치의 형태가 U자형을 이룬다 • 장점 • 작업자의 탄력성 향상 • 작업자간의 과업의 균형 용이 • 신속한 재작업 • 작업거리가 짧아 능률성이 향상 • 자재취급비용이 감소 • 작은 공간의 효율적 활용 입구   작업자  출구  생산운영관리 10-36

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