제9장 설비계획 1. 생산능력의 기본적 개념 2. 설비계획의 절차 3. 설비입지와 입지결정요인 4. 입지결정기법 5. 국제입지

- 설비계획이란 장기의 물리적인 생산설비에 관한 계획으로서, 생산능력이 언제, 얼마만큼 필요하며, ■ 생산능력계획 - 설비계획(장기) - 총괄계획(중기) - 일정계획(단기) ■ 설비계획 - 설비계획이란 장기의 물리적인 생산설비에 관한 계획으로서, 생산능력이 언제, 얼마만큼 필요하며, 어디에 입지해야 하는가를 다룸. 제9장 설비계획

1. 생산능력의 기본적 개념 (1) 생산능력의 정의와 측정 ■ 생산능력(capacity)의 정의 - 생산능력이란 최대산출률, 즉 생산시스템이 일정한 기간 동안 제공할 수 있는 최대산출량 ■ 생산능력의 측정 - 생산능력은 기간당 산출량의 단위로 측정 · 맥주공장이나 정유공장 : 배럴(barrel)/일 · 자동차공장 : 대/년 · 제철공장 : 톤(ton)/년 · 발전소 : 메가와트(megawatt)/년 - 생산능력이 제품믹스에 의해 영향을 받는 경우 · 레스토랑：일당 서비스할 수 있는 고객의 수나 일당 매출액 · 항공사：월간 가용 좌석-마일(seat-mile)수 · 가능한 공통의 물리적인 단위를 찾아내고, 여의치 못한 경우에는 매출액으로 생산능력을 표시 제9장 설비계획

■ 공칭생산능력(公稱生産能力：nominal capacity) - 정상적인 가동정책하의 일정 기간당 최대산출량(잔업이나 추가적인 하청 등은 불포함) ■ 피크생산능력과 유지생산능력 - 피크생산능력이란 잔업이나 임시 추가고용과 같은 일시적인 방편을 사용하여 단지 짧은 기간 동안만 유지되는 생산능력 - 유지생산능력은 정상적인 방법으로 오랫동안 계속 유지될 수 있는 생산능력 - 발전소, 식당, 전화국과 같은 서비스산업에서는 피크생산 능력이 유지생산능력보다 더 중요함. 제9장 설비계획

(2) 완충생산능력(capacity cushion) ■ 완충생산능력의 정의 - 완충생산능력＝생산능력－평균수요 - 양(＋)의 완충생산능력은 평균수요 이상으로 생산능력을 유지한다는 의미；음(－)의 완충생산능력은 평균수요 이하로 생산능력을 유지함을 의미 ■ 완충생산능력에 대한 세 가지 전략 - 생산능력의 부족 방지 · 양의 완충생산능력 사용；즉,평균수요예측치 이상의 추가생산능력 유지 · 이 전략은 확대되고 있는 시장이나 또는 생산능력의 건설 및 운영비용이 생산능력의 부족으로 인한 비용보다 더 작을 경우에 적합 제9장 설비계획

생산능력의 과잉으로 인한 비용이 서로 비슷할 때 사용 - 가동률의 최대화 · 가동률을 최대화하기 위하여 완충생산능력을 최소화 - 생산능력을 평균수요예측치 수준으로 유지 · 완충생산능력 = 0 · 이 전략은 생산능력의 부족으로 인한 비용과 생산능력의 과잉으로 인한 비용이 서로 비슷할 때 사용 - 가동률의 최대화 · 가동률을 최대화하기 위하여 완충생산능력을 최소화 하거나 마이너스 수준으로 유지 · 이 전략은 정유, 제지 및 기타 자본집약적인 산업의 경우와 같이 생산능력 건설비용이 생산능력부족비용 보다 매우 큰 경우에 적합 · 이 전략은 단기이익을 최대화하지만 장기적인 시장 점유율에는 불리 제9장 설비계획

(3) 개별 생산능력의 크기 ■ 규모의 경제(economies of scale) - 개별 생산능력(개별 공장)의 적정 크기와 관련된 개념 - 설비의 규모가 커져 생산량이 증가하면 고정비가 더 많은 생산량에 분담되므로 단위당 생산비용이 감소하는 현상 단위당 생산비용 규모의 경제 규모의 비경제 최적크기 설비의 크기(연간 생산량) 제9장 설비계획

■ 규모의 비경제(diseconomies of scale) - 설비의 규모가 너무 커져 어느 수준을 넘게 되면 오히려 단위당 생산비용이 증가하는 현상 - 원 인 · 수송의 비경제 · 의사소통, 조정 및 통제비용의 증가 · 복잡성과 혼란의 증대에 따른 비용 (예：자재취급비용의 대폭 증가) ■ 최적 설비의 크기 - 기업마다 비용구조와 제품구조에 따라, 그리고 원가, 유연성 또는 납품 중 무엇을 강조하느냐의 생산전략에 따라 최적 설비크기는 달라짐. 제9장 설비계획

2. 설비계획의 절차 (1) 미래 수요의 예측 (2) 생산능력의 추가요구량 결정 (3) 생산능력의 변경대안 수립 · 생산능력의 추가요구량 = 미래 수요의 예측치에 입각한 소요생산능력 - 가용생산능력(=현존 생산능력-미래의 설비마모분) (3) 생산능력의 변경대안 수립 · 추가되는 생산능력의 시기, 수량 및 입지에 대한 여러 가지 대안 개발 (4) 대안의 평가 · 각 대안의 경제성 검토 · 순현가(NPV)나 내부수익률(IRR)로 평가 (5) 설비의사결정 · 최고경영층에 의해 결정：경제성+기업전략 제9장 설비계획

3. 설비입지와 입지결정요인 (1) 제조업의 주요 입지결정요인 ■ 설비입지문제란 제조설비나 서비스설비의 지리적 위치를 다룸. ■ 노동력 ■ 시장근접성 ■ 공급자 및 자원에 대한 근접성 ■ 유틸리티, 세금, 토지 및 건축비용 ■ 생활의 질 ■ 기타 요인 - 도로, 철도, 항만시설, 통신시설 등의 인프라스트럭쳐 - 미래의 확장잠재력 - 법적 및 지역적 규제 - 지역사회의 태도 제9장 설비계획

(2) 서비스업의 주요 입지결정요인 ■ 고객 및 시장근접성 ■ 경쟁업체의 입지 ■ 위치관련요인 - 상업활동의 정도 - 거주밀도 - 교통흐름 및 가시도 제9장 설비계획

4. 입지결정기법 (1) 단일 설비의 입지문제 ■ 설비입지문제의 유형 - 단일 설비의 입지문제 - 설비 네트워크내의 입지문제 - 소매점의 입지문제 - 응급 서비스설비의 입지문제 (1) 단일 설비의 입지문제 ■ 요인평가법 - 산 식 여기서 Sj＝입지 j의 총점수 Wi＝요인 i의 가중치 Fij＝입지 j의 요인 i에 대한 점수 n＝입지의 수 m＝요인의 수 제9장 설비계획

- 요인평가법의 적용 예 · 입지요인과 평가결과 · 입지요인의 가중치와 평가점수 입지요인 입지 1 입지 2 노동력의 공급 수송의 편의 지역사회의 태도 정부의 규제 생활여건 연간 투자수익률 우 미 수 가 9% 양 15% 입지요인 가중치 입지 1 입지 2 노동력의 공급 수송의 편의 지역사회의 태도 정부의 규제 생활여건 연간투자수익률 15 5 10 60 8 6 2 4 ※연간 투자수익률의 점수는 15%를 만점으로 환산한 값임 · 각 입지의 총점수 S1＝15(8)＋5(6)＋5(10)＋5(2)＋10(8)＋60(6)＝650 S2＝15(10)＋5(4)＋5(8)＋5(6)＋10(6)＋60(10)＝900 (입지 2 선택) 제9장 설비계획

■ 손익분기분석법 (a) 입지가 수요에 영향을 미치지 않는 경우(제조업) (b) 입지가 수요에 영향을 미치는 경우(서비스업) 금액 매출액선 금액 매출액선 P2 P1 TC2 TC2 (입지 2의 총비용) TC1 TC1 (입지 1의 총비용) FC1 (입지 1의 고정비) FC1 FC2 (입지 2의 고정비) FC2 V0 수량 V1 V2 수량 제9장 설비계획

■ 중심법(center of gravity method) - 중심법이란 기존의 설비, 운송거리 및 운송량을 고려하면서 단일설비의 입지를 결정하는 기법 - 중심법은 중간창고나 물류 또는 유통센터의 입지결정에 유용 - 중심점의 계산 여기서 x*＝중심점의 x축 좌표 y*＝중심점의 y축 좌표 xi＝설비 i의 x축 좌표 yi＝설비 i의 y축 좌표 Vi＝설비 i의 유출입 운송량 x* = y* = 제9장 설비계획

- 중심법의 예 · 판매대리점의 입지 · 중심점의 계산 대리점 (x, y) 운송량(V) xV yV A B C D E · 판매대리점의 입지 · 중심점의 계산 대리점 (x, y) 운송량(V) xV yV A B C D E (4, 8) (9, 9) (8, 1) (6, 3) (1, 2) 80 20 40 320 180 120 640 60 합 계 200 980 1,000 80 A(4,8) 20 B(9,9) 20 D(6,3) 40 E(1,2) 40 C(8,1) 제9장 설비계획

(2) 설비 네트워크내의 입지문제 ■ 수송네트워크 Cij s1 1 1 d1 s2 2 2 d2 sm m n dn 공장 창고 Cij s1 1 1 d1 s2 2 2 d2 sm m n dn ■ 수송모형(transportation model) 최소화(Minimize) 제약조건(subject to)：

■ 수송모형의 적용 예 - 새로운 공장을 C시에 둘 때의 수송표 창 고 1 2 3 공급량 3 X11 2 4 X13 X12 X21 X23 X22 X31 X33 X32 A시 1 150 공 장 B시 2 200 C시 3 200 수요량 150 300 100 최소화 TC＝3X11＋2X12＋4X13＋3X21＋4X22＋2X23＋4X31＋2X32＋4X33 제약조건： X11＋ X12＋ X13 ＝150 X21＋ X22＋ X23 ＝200 X31＋ X32＋ X33 ＝200 X11 ＋X21 ＋X31 ＝150 X12 ＋ X22 ＋ X32 ＝300 X13 ＋ X23 ＋ X33 ＝100 Xij≥0, i＝1, 2, 3, j＝1, 2, 3

- 새로운 공장을 D시에 둘 때의 수송표 창 고 1 2 3 공급량 3 X11 2 4 X13 X12 X21 X23 X22 X31 X33 X32 A시 1 150 공 장 B시 2 200 D시 3 200 수요량 150 300 100 - 새로운 공장을 C시에 둘 때의 최적해 창 고 1 2 3 공급량 3 50 2 4 100 200 A시 1 150 공 장 B시 2 200 C시 3 200 수요량 150 300 100 최적 총수송비용=3(50)+2(100)+3(100)+2(100)+2(200)=1,250

- 새로운 공장을 D시에 둘 때의 최적해 창 고 1 2 3 공급량 3 2 4 150 50 A시 1 150 공 장 B시 2 1 2 3 공급량 3 2 4 150 50 A시 1 150 공 장 B시 2 200 D시 3 200 수요량 150 300 100 최적 총수송비용=2(150)+3(150)+2(50)+3(150)+2(50)=1,400 제9장 설비계획

(3) 소매점의 입지문제 ■ 기준 및 가정 - 소매점 입지문제는 수익최대화를 기준으로 모형화 - 수익은 설비의 크기에 정비례하고, 고객이 설비까지 가는데 걸리는 시간에 반비례한다고 가정 ■ 모형 Nij＝지역 i에서 입지 j의 상점으로 가는 고객의 수, i＝1, 2, …, m, j＝1, 2, …, n Pij＝지역 i의 고객이 입지 j의 상점으로 갈 확률 Ci＝지역 i에 거주하는 총고객의 수 Sj＝입지 j에 위치하고 있는 상점의 크기(m2) Tij＝고객이 지역 i에서 입지 j의 상점까지 가는 데 걸리는 시간 A ＝이동시간이 고객의 구매행위에 미치는 영향을 반영하는 모수

■ 소매점모형의 예 지역1 지역2 지역3 지역4 기존의 상점 1, 2에 대한 자료만 가지고 모형을 적용해 보면 - 상권의 구분과 각 상점의 입지 고객의 수, 이동시간 및 상점의 크기 지역 (i) 고객수 (Ci) 이동시간(분) 상점(j) 크기 (Sj：㎡) Ti1 Ti2 Ti3 1 2 3 4 1,000 500 1,500 800 5 15 10 10 10 5 10 10 15 15 5 10 2,000 4,000 지역1 지역2 입지3 (새로운 입지) 입지1 입지2 지역3 지역4 기존의 상점 1, 2에 대한 자료만 가지고 모형을 적용해 보면 3,800명의 총고객은 상점 1에 1,527명, 상점 2에 2,273명으로 배분 -만약 지역 2의 입지 3에 새로운 상점이 개설되면 고객은 3개의 상점간에 어떻게 나뉘어질 것인가? 제9장 설비계획

- Pij의 계산 - Nij의 계산 상점(j) 지역(i) 1 2 3 4 0.581 0.091 0.257 0.043 0.129 0.182 0.514 0.766 0.290 0.727 0.229 0.191 - Nij의 계산 N11＝P11C1＝0.581(1,000)＝581명 N21＝P21C2＝0.091( 500)＝ 46명 N12＝P12C1＝0.129(1,000)＝129명 N22＝P22C2＝0.182( 500)＝ 91명 N13＝P13C1＝0.290(1,000)＝290명 N23＝P23C2＝0.727( 500)＝363명 N31＝P31C3＝0.257(1,500)＝386명 N41＝P41C4＝0.043( 800)＝ 34명 N32＝P32C3＝0.514(1,500)＝771명 N42＝P42C4＝0.766( 800)＝613명 N33＝P33C3＝0.229(1,500)＝343명 N43＝P43C4＝0.191( 800)＝153명 제9장 설비계획

· 상점 3은 자기가 입지한 지역 2에 거주하는 총고객의 72.7％를 끌어들이고 있음. - 각 상점의 고객 수 · 상점 1＝N11＋N21＋N31＋N41＝581＋46＋386＋34 ＝1,047명 · 상점 2＝N12＋N22＋N32＋N42＝129＋91＋771＋613 ＝1,604명 · 상점 3＝N13＋N23＋N33＋N43＝290＋363＋343＋153 ＝1,149명 - 분 석 · 상점 3이 개점하기 전과 비교해 보면 상점 1은 480명 (＝1,527－1,047), 상점 2는 669명(＝2,273－1,604)이 줄어들었으며, 이들 상점의 줄어든 고객 1,149명 (＝480＋669)이 새로운 상점 3의 고객이 되었음. · 상점 3은 자기가 입지한 지역 2에 거주하는 총고객의 72.7％를 끌어들이고 있음. 제9장 설비계획

5. 국제입지 ■ 국제입지요인 계량적 요인 질적 요인 노무비 재료비 간접비 운송비 특수포장비 보험료 세금 관세 환율 정부의 인센티브 정치적 안정 경제적 환경 정부의 규제 현지의 법규 국내 노동조합의 반응 문화적 차이 언어 문제 투자제약 무역장벽 노동조합화의 정도 제9장 설비계획