신생산관리 시스템

생산시스템이란? 생산(production) :The process of producing economic goods including tangible and intangible goods (services) from factors of production thus creating utility by increasing value added 생산요소(factors of production) : 3M (or 5M) Transformation : 물리적 / 공간적 / 시간적 변형

생산시스템의 구조 : 생산시스템의 목표(고품질, 저원가, 납기준수)를 달성하기 위한 시스템의 구성 형태 물리적 형태                              달성하기 위한 시스템의 구성 형태 물리적 형태 1) 개별공정 (Job Shop) : 다품종 소량생산 2) 흐름공정 (Flow Shop) : 소품종 대량생산 3) 일괄공정 (Batch Shop) 4) 프로젝트 공정 5) 연속공정 (Continuous Shop) : 석유․화학 산업 6) 현대식 공정 : Integrated Production System - CMS (Cellular Manufacturing System) - FMS (Flexible Manufacturing System) - CIMS (Computer Integrated Manufacturing System)

조직 형태 1) 기능별(functional) 조직 2) 부서별(divisional) 조직    ※ SBU (Strategic Business Unit) 3) Matrix 조직 : 관리 난해, 주로 R&D 조직   ※ BPR (Business Process Reengineering) 과 프로세스 기반의 관리

생산환경의 변화 1) 대량생산 시대의 종말   : 생산위주(production-driven)에서 시장위주(market-driven)로 2) 세계적 경쟁과 다양한 시장환경 3) 정보기술로 인한 사업의 변화 4) 새로운 자재, 새로운 제조공정, 새로운 제품기술 등장 5) 제품의 수명주기 및 신제품 개발주기가 점점 짧아짐 6) 제품 생산량은 줄고 제품 종류는 다양해짐 7) 저비용 고품질의 강조 8) 비용의 발생비율 변화 - 간접비, 재료비, 자본비 : 증가 - 직접노무비 : 감소 9) 작업자들의 특성 변화

경쟁적 환경 [경쟁력] the degree to which a nation can, under free and fair market conditions, produce goods and services that meet the tests of international markets, while simultaneously maintaining or expanding the real income of its citizens - 생산위주시스템(production-driven system) 추락 - 규모의 경제(대량생산)에서 범위의 경제(다양성)로 - 시장위주시스템(market-driven system)의 도래

생산관리 시스템의 변화 생산시스템의 발전 1) 고대형 생산시스템 2) 중세 봉건형 생산시스템 : 가내 수공업 3) 유럽식 생산시스템 : 르네상스, 산업혁명 ※Adam Smith의 국부론 : 분업의 필요성 ※Charles Babbage : 노동의 전문화 4) 미국식 생산시스템 : 기계공구산업, 조립라인 5) World Class 생산시스템

생산관리 기술 발전 생산계획 및 통제 (PP&C) 1) Taylor의 시간연구, Gilbreth 부부의 동작연구 2) Fayol의 Top-Down 관리, Gantt의 간트 챠트 3) Mayo의 Hawthorne 실험 4) Shewhart의 SQC 5) OR 및 컴퓨터기술의 발전 생산계획 및 통제 (PP&C) 1) 계획의 통합이 중요 : 정보시스템(DataBase) 필요 2) 공급자와 고객을 통합한 관리 : SCM 3) Feedback 필요 : PDS or PDCA cycle, Open System

생산시스템의 3대 경쟁요소 생산시스템의 사명 (1) 품질 (2) 시간 (3) 원가 : 고품질의 제품을 정해진 시간 내에 낮은 원가로 공급 (1) 품질 - 협의 : 규격에 대한 적합성 (전문가 위주의 품질) - 광의 : 고객만족의 정도 (고객위주의 품질) - 완벽을 위한 노력 : 3σ한계, ZD, 100PPM, 6σ운동 등 (2) 시간 - 1980년대 : 품질경쟁 - 1990년대 이후 : 시간경쟁 (3) 원가 : 이익 = 가격 - 원가 ⇒ 원가절감의 중요성

(4) 시대에 따른 중요도의 변화

재고와 생산관리 1. 재고의 필요성 ※이상적인 생산라인 : 균형 잡힌 생산라인 (Balanced Line)  자재공급 및 모든 기계의 생산능력이 시장수요와 일치 자재공급 2 분/개 드릴 조립 마무리 제품 수요 (30개/hr) 절단 생산라인

균형 잡힌 생산라인은 실현 불가능 (1) 상황(제품 종류, 생산량)의 변화 - 생산제품의 변화에 따라 각 공정에 걸리는 부하량 변화 (2) 통계적 변동 (불확실성) - 공정의 능력, 수요 등에 예측 불가능한 변동 - 자재공급의 불확실성 : 리드타임, 품질 등 (3) 공정간의 종속성 (전염성) - 라인내의 한 공정에 문제 발생시 다른 공정에도 영향 (4) 자재공급 빈도 증가 = 비용 증가

재고의 효과 (1) : 원자재의 안정적 수급 재고 평균 소비율 일회 발주량 안전재고 시간 입고시점 발주시점 리드타임 발주주기 = 입고주기 평균 소비율 일회 발주량

원자재 재고의 특성 평균 재고량 = 일회 발주량 / 2 + 안전재고 품절확률 = Prob[L/T 동안 수요 > 평균수요 + 안전재고]  원자재 재고량은 발주주기의 길이에 비례 - 일회 발주량 = 한 발주주기 동안의 사용량  원자재 재고량은 원자재 입고 리드타임의 길이에 비례 - 안전재고 = 리드타임 동안의 불확실성에 대비한 재고 - 평균적인 최소 재고량이 안전재고  원자재 재고량은 공정의 불안정 정도에 비례 - 공정이 불안정 할수록 많은 안전재고가 필요

재고의 효과 (2) : 공정의 연속성 보장 예제) 라인의 시간당 생산량이 10개 이상일 확률은? 공정 A B C D E 완제품 능력 10 ± 2 10 ± 2 10 ± 2 10 ± 2 10 ± 2 원자재 10개 이상 생산할 확률 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5  5개 공정이 모두 10개 이상이어야 함  (0.5)5 = 0.03125

재고 확보 = 공정간 전염성 억제 = 산출 제고 ※이론적 분석 (Queueing Theory) / 시뮬레이션 분석 결과 시간당 공정간 재고량 시간당 생산량 재고증가 = 라인의 생산능력 증가 재고는 공정들의 불확실성과 전염성으로부터 라인을 보호하여 생산의 연속성 및 산출을 높여준다.

실제 분석 사례 Koh & Bulfin, “Comparison of DBR with CONWIP …”, Int. J. of Production Research

재고의 효과 (3) : 고객수요에 안정적 대응 ▷현대의 생산 환경 - 다양하고 급변하는 고객들의 요구 - 글로벌 기업간의 치열한 경쟁 ▷현대의 생산 패러다임 : 다품종 소량생산  전용설비의 경제성 악화로 범용설비 일반화  셋업비용의 원가발생요인을 줄이기 위해 로트생산  고객 수요에 안정적으로 대응하기 위한 재고 필요

2. 재고의 문제점 (1) 재고는 비용을 유발 - 투자된 자본에 대한 기회비용 (자본회전율 저하) - 보관비용(창고 유지/관리), 열화비용(품질 저하) (2) 재고는 리드타임을 늘인다. (생산속도를 낮춘다.) - 현대 생산시스템에서는 시간이 중요한 경쟁요소 (3) 재고는 개선을 억제 - 재고 유지의 근본 원인은 공정의 문제점 (기계고장, 불량, 긴 셋업시간, 긴 자재수급 리드타임, …)  재고를 사용한 문제점의 은닉 - 발상의 전환 : 재고를 줄여 문제를 드러내어야 개선 가능

3. 결 론 필요한 수요를 소량의 재고로 만족시킨다.  World Class 생산시스템 ※ 두 종류의 접근방법 3. 결 론 필요한 수요를 소량의 재고로 만족시킨다.  World Class 생산시스템 ※ 두 종류의 접근방법 (1) 근본 원인의 제거 : 재고가 필요한 근본원인을 파악하여 제거 (2) 관리시스템의 개선 : 재고를 운용하는 관리방식을 개선

원자재 재고(RM)의 감축방안 (1) 근본 원인 제거 - 발주주기를 단축 : 납품빈도의 증가로 인한 비용이 문제  지리적으로 가까운 업체 선정, 공동 납품 등 - 리드타임이 짧은 업체 선정 - 생산의 불확실성 제거 : 공정, 품질, 제품수요 등 (2) 관리시스템 개선 - 발주시스템 정비 : 현상에 대한 철저한 조사/분석  적정 발주량, 적정 발주시점, 적정 안전재고 계산

재공품 재고(WIP)의 감축방안 (1) 근본 원인 제거 - 품질의 안정 : TQC, 6시그마 등을 통한 품질 개선 - 공정의 안정 : TPM, 6시그마 등을 통한 고장율 감축 - 셋업시간 단축 (2) WIP 관리시스템 개선 : 효율적/효과적인 생산관리

완제품 재고(FG)의 감축방안 (1) 근본 원인 제거 - 유통구조의 개선 - 수요예측의 정확도 제고 (2) 관리시스템 개선 - 효율적/효과적인 생산관리 시스템 구축 - 효율적/효과적인 물류관리