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생산 및 재고 관리 입문 (실무 및 시스템 중심)
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목 차 1. 시스템 변천사 2. Inventory 3. BOM 4. MPS 5. MRP 6. CRP 7. Scheduling
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발주점(Order Point) = 안전재고 + 리드타임 기간동안의 수요량
1. 시스템 변천사 1-1.Reorder Point(재발주점 수량) 수량 오더 수량 발주점 안전재고 리드타임 기간 발주점(Order Point) = 안전재고 + 리드타임 기간동안의 수요량
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1-2.MRP(Material Requirement Planning) : 자재소요량 계산 또는 자재 수급계획
- 어떤 자재가(What), 언제(When), 얼마만큼(How Much) 필요한지를 계산해 낸다. MPS;Master Production Schedule MPS(기준생산계획) Inventory(재고정보) MRP(자재소요량계획) BOM(부품구성표) BOM;Bill of Materials 구매계획 생산계획 실행 제조실행
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1-3.CLOSED LOOP MRP(폐쇄경로 MRP)
- 원 생산계획대로 진행할 수 있는지를 감안하여 생산계획을 변경하도록 Feed back시킨다. MPS Inventory(재고정보) MRP BOM Closed Loop 구매계획 생산계획 NO 할 수 있나? YES 실행 실행
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RCCP:개략능력계획 1-4.MRP II(Manufacturing Resource Planning) : 제조자원계획
- 계획대로 진행하기위한 자재의 조달, 우선순위, 설비능력, 작업자 등을 감안하여 생산 및 자재조달 일정을 계산해 낸다. 수 주 수요예측 MPS RCCP RCCP:개략능력계획 Inventory MRP BOM MPS;Master Production Schedule RCCP;Rough-cut Capacity Plan, 작업인원, 병목공정,병목장비, 장기 리드타임 자재 등 점검 MRP;Material Requirements Plan BOM;Bill of Materials CRP;Capacity Requirements Plan 구매계획 생산계획 CRP 우선순위조정 CRP:능력소요계획 NO YES 실행 제조실행
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-1970년대의 자재소요계획(MRP 또는 mrp: Material Requirement Planning),
1-5. MRP/ERP(Enterprise Resource Planning)의 개념 : 정보의 통합을 통한 “전사적 자원 계획” - 수주에서 제품출하 후 수금까지의 전과정(수주, 생산의뢰,발주,입고,대금지불, 생산,출하,수금) 및 각 제품이나, 공정상의 원가를 자동 계산하여 회계에 반영하여 모든 데이터를 통합 관리하는 형태이다. -1970년대의 자재소요계획(MRP 또는 mrp: Material Requirement Planning), 1980년대의 제조자원계획(MRPII 또는 MRP: Manufacturing Resource Planning) 이 보다 확장된 통합정보시스템. - 미국 컨넥티컷트 주에 본부를 둔 정보 컨설팅회사인 가트너 그룹이 최초로 사용. - 1980년대 들어 “고객, 협력회사 등 상하위 공급 체계(Supply Chain)와 설계, 영업, 원가회계 등 회사내 연관부서 업무를 동시에 고려하지 않고서는 제조에 관한 올바른 의사결정을 내릴 수 없다”는 인식을 전제로 한 아주 유용한 개념. - 시스템 구성/사용자 편이성의 측면에서는 비유연성을 최소화하고, - 기술적 측면에서는 객체지향기술, 분산 데이터처리, 개방형 구조, Light Sizing 등을 받아들인 분산화, 개방화된 시스템으로서 ERP 도입을 추진하게 됨. - 따라서 고객의 주문, 제조업체의 컴퓨터 센터, 자동 자재 발주와 최적 스케줄에 의한 생산지시, 협력업체의 컴퓨터 센터, 자재발주 그리고 시뮬레이션 및 “활동기반 원가회계 시스템(ABC Costing)”에 의해 자금의 흐름, 기타 중요한 회사 내 정보가 예측, 파악됨으로 최고 경영자는 회사내부 업무에 관한 한 최고의 효율로 관리할 수 있게 된다.
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MRP/ERP의 발전과정 MRP는 원자재/가공품/반조립품 등에 대한 자재수급계획과 생산관리를 통합시킨 체계적인 제조 정보 관리기술. MRP는 제품구성정보(BOM, Bill of Materials), 표준공정도(Routing Sheet), 기준생산계획(MPS, Master Production Schedule), 재고 레코드(Inventory Record) 등의 기준정보를 근거로 “무엇이(원자재/가공품/반제품) 언제, 어디서, 얼마 만큼이 필요한지를 예측하고, 모든 제조활동과 관리활동을 그에 맞추어 운영함으로써 생산활동을 최대한 효율적으로 운영하도록 하여주는 기법.” MRP MRP II ERP
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1-6.ERP(Enterprise Resource Planning) 체계도
고객관리 수주관리 수요예측 MPS 매출관리 출 고 RCCP 수금관리 재고정보 MRP BOM 회계(원가) 구매계획 생산계획 미지급금 CRP 우선순위조정 NO YES 거 래 처 실행 실행
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1-7. 생산전략 (Manufacturing Strategy)과 리드타임
납기 리드타임(delivery lead time) 설계 Design 조립 Assemble 제조 Manufacture 구매 Purchase 출하 Ship Engineering-To-Order (주문설계 생산 방식) 납기 리드타임 재고 Inventory 출하 조립 제조 Make-To-Order (주문생산 방식) 납기 리드타임 제조 출하 조립 재고 Assemble-To-Order (주문조립 생산 방식) 납기 리드타임 제조 출하 재고 조립 Make-To-Stock (계획생산 방식) 그림 1.1 Manufacturing strategy and lead time
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2. Inventory Management(재고 관리)
2-1. 정의 생산 및 유지,수리,운영 품목과 고객 서비스 및 교체를 지원하는 stocks 또는 Items 2-2. 재고의 유형 Raw Materials (RAW) Work in Process (WIP) Finished Goods (FG) = end items Maintenance, Repair, and Operating Supplies (MRO) 2-3.발주 정책 -Lot For Lot (L4L) : 해당 기간 필요한 수량만 발주 -정량발주 : Fixed Order Quantity (FOQ) : 배수로 산정하는 발주 방식 예) FOQ = 100 순소요량이 1일 경우 100의 배수인 100 순소요량이 101 일 경우 100의 배수인 200 -정기발주 : Period Order Supply (POS) ; 일정한 주문 주기에 의한 발주 -최소오더량(Minimum Order Quantity) -경제적 발주량(EOQ : Economic Order Quantity) EOQ = √(2AS) /( IC) A = 년간 사용상(Annual Usage) S = 셋업 비용(Setup Cost) I = 년간 재고유지비용(Annual Carry Cost) C = 단가(Unit Cost) -재발주점 수량(Reorder Point) -안전재고(Safety Stock) : 수요의 불확실성에 대한 완충역할
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2-4.리드타임(Lead Time : 선행일수) -고정 LT
구매품목인 경우에는 리드타임이 품목이 오더 되어서 입고되기까지 소요되는 시간 제조품목인 경우 리드타임은 품목에 대한 현재의 각 공정상의 이동,대기,작업준비에 걸리는 전체시간 -변동 LT : 변동리드타임은 개당 생산하는데 소요되는 시간 - Queue + Setup + Run + Wait + Move Queue Time : 공정 시작 전 대기 시간으로 가장 길다. Setup Time : 작업준비 및 치공구 교체 시간 Run Time : 공정 수행 시간, 부품 한 개에 대한 순수가공시간, 총 수행 시간 = Run Time X Lot Size Wait Time : 공정 종료 후 대기 시간, 작업 후 다음 작업장으로 이동되기 전까지의 지체시간 Move Time : 공정간 실물 이동 시간 - Order Release : 오더 지시 Move Move Queue Wait Run Setup Queue Wait Run Setup Move Move Queue Wait Run Setup Queue Wait Run Setup
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2-4.리드타임(Lead Time : 선행일수)
공정 소요시간(Operation Time) = 교체준비시간(Setup Time) + 작업시간(Run Time) = 작업부하(Load) - Lead Time Offset(소요 기간 차감) 필요한 시기에서 소요시간 만큼 앞당겨 주문토록 하는 것 -제조 달력(Manufacturing Calendar) 공장 내부에서 이루어지는 생산은 개략적으로도 일(Day) 단위이며, 시 분 단위로도 스케줄링 되어야 하므로 휴일은 소요기간 차감 시 반드시 감안되어야 한다. 이러한 계산을 쉽게 하기 위해 고안된 달력이 제조달력(Manufacturing or M-day Calendar)이다. 제조 달력은 어떤 기준일을 중심으로 근무일 만을 계수한 달력이다. 경우에 따라서는 토요일의 4시간 근무 처리를 위한 정책이 필요하다.
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2-5.재고 상태 데이터(Inventory Status Data)
- 현재고(On Hand) : 창고에 존재, 예약되지 않은 재고 - 입고예정(Scheduled Receipt) 계획 오더를 발행(Release)한 상태의 모든 Open Order(구매발주, 작업지시)를 나타낸다. 공정 중 재고 또는 기존 발주주문을 포함한다. 입고예정 시간 중요 - 출고예정(Scheduled Issue) - 가용재고 = 현재고 + 입고예정 - 출고예정 - 예약(Reservation) - 할당(Allocation) 창고에 존재하나 상위 품목 생산에 사용 예약된 재고 불출(Pick List) 대기 MRP계산 시 가용 재고에서 제외 -자동출고(Backflush) 2-4.품목의 재고저장 개념 품목번호 - 창고 1 - 저장위치 1 저장위치 2 저장위치 3 창고 2 - 저장위치 1 저장위치 5 2-5. 재고조사 - 순환재고조사(Cycle Counting) : 재고 정확도 중요, 전문가에 의한 조사로 재고 정확도 증가 - 실재고조사(Physical Inventory)
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2-4.Item Identification 원칙 유일한 번호 하나의 번호로 전체가 사용 재사용 금지 정확성 책임 및 권한 부여 혼돈스러운 문자사용 제외 확장 고려 품명과 규격(Description) 표준화
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3. BOM(자재명세서:Bill of Material)
조립품이나 제품 등 상위 품목을 만드는데 필요한 반제품, 부품, 원재료의 목록으로 구성된 것으로 제품구조 이상의 의미를 지니며 생산 활동에 필요한 모든 정보를 체계화, 데이터베이스화 한 것 3-2.Level 및 LLC 3-3.BOM 구성의 주요항목 -모품목, 자품목, 원단위, 단위, 불량률, 유효일, 종료일 LEVEL 0 자동사진 인화기 센서 Ass’y 드라이어 Ass’y Roll Ass’y 케이스 링 베아링 샤프트 LEVEL 1 LEVEL 2 LEVEL 3
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One of A Kind 제품 다양성 Job Shop Batch Repetitive Flow Shop 생산량
3-4. 생산 특성에 따른 BOM(자재명세서:Bill of Material) 제품의 생산 특성에 따라 제조 프로세스에서 사용하는 BOM의 구조가 각각 다르게 구성되어 활용되고 있음 One of A Kind 제품 다양성 Job Shop Batch Repetitive Flow Shop 생산량 프로젝트 생산방식(Project, One of a kind): 제조 보다는 build하는 개념 One of A Kind Job Shop Repetitive Flow Shop 생산방식 공정흐름 사례 단일 제품 작업지별 고정 조선,건설 인공위성 다양한 제품 필요기능부서 항공기,치공구 가구 비슷한 제품 작업라인을 따라 자동차 조립 전자제품 비슷한 제품 고정 석유,철강 화학제품 BOM 구조
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3-5. BOM 역할과 구성 BOM은 부품 기준정보와 제품구조로 구성되어 있으며, 생산 및 판매 활동의 전 부문에서 활용되고 제품의 원가를 계산하여 결산과 성과측정의 목적으로 사용 어떤 제품을 판매할 것인가? 어떻게 설계 되었는가? 특정 품목을 만드는데 필요한 부품은 무엇인가? 자재 불출목록 생성 상호 구성 관계 수량 유효범위 원가 리드타임 계량단위 제품 원가 산정 구매 및 생산 일정 수립
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제품을 만드는데 투입된 원가(노무비/경비..) 제품의 제조가능량(capacity)
3-5. BOM 역할과 구성 (Bill Of Materials) 제품을 만드는데 필요한 부품의 종류와 양 제품을 만드는 과정(공정순서) 제품을 만드는데 필요한 시간 제품을 만드는데 투입된 원가(노무비/경비..) 제품의 제조가능량(capacity) 정전개/역전개 * 일단계/다단계/요약 -일단계(Single level) -다단계(Multi-level, Indented) -정전개(Explosion) -역전개(Implosion) Where-used : 특정 부품이 사용되는 모든 사용처를 찾는다. -요약(Summarized) -Pegging : 소요량 생성 근거 추적, MRP 전개(Explosion)의 역과정 특정 부품의 총 소요량산출의 source가 된 모든 ‘계획오더 발주량’ 또는 ‘요구처’를 알아낸다. 제품 부품A 반제품X 관계정보 부품B 부품C 부품자체정보
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3-5. BOM 역할과 구성
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3-6. BOM 구조 및 표현
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BOM 전개 설계용 구매용 제조용
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BOM 역전개 예외처리용 품절영향 불량영향 제품리콜 A/S용
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3-7.BOM 종류 -설계 Engineering BOM은 줄여서 E-BOM이라고도 하며 설계 부서에서 사용하는 BOM입니다. 제품 설계는 기능(Function) 중심으로 행해지게 됩니다. 따라서, BOM도 기능을 중심으로 만들어집니다. 예를 들어, 제품 A는 이런 저런 기능을 하는 조립품으로 이루어지고, 각 조립품은 다시 이런 저런 기능을 하는 조립품 또는 부품으로 구성된다는 식입니다. 따라서, EBOM은 대개 Manufacturing BOM과는 차이를 갖게 됩니다. -표준(마스터) -원가 -생산 생산 관리 부서 및 생산 현장에서 사용되는 BOM으로 Manufacturing BOM 또는 Production BOM이라고 합니다. 바로 MRP 시스템에서 사용되는 BOM이지요. 줄여서 M-BOM 또는 P-BOM 이라고 말합니다. M-BOM은 제조 공정 및 조립 공정의 순서를 반영하여 E-BOM을 변형하여 만들어집니다. 또한, Item이 재고로 저장될 것인지의 여부와도 밀접한 관련을 갖습니다. -견적
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3-7.BOM 종류 -계획 BOM (Planning BOM ; Planning Bills)
Planning BOM은 기준생산계획(Master Production Scheduling)을 수립하기 위해 사용된다. 주요 사용 부서로는 생산관리 부서 및 판매, 마케팅 부서 등이다. 선택사양의 조합들을 보다 정확히 예측하고, 실제 생산 적용 시는 변동 내용의 반영을 효율적으로 하고자 주요 조립품이나 선택사양을 그룹화하여 관리할 목적으로 만든 BOM이다. Planning BOM의 종류 1) Modular BOM 2) Common Part BOM ( or KIT BOM) 3) Super Bill ( 비율 ) Table Common Parts Legs Sides Tops 100% Leg A 40% Side A 55% Top A 45% Leg B 35% Side B 30% Top B 30% Leg C 25% Side C 15% Top C 25% 3 X 3 X 3 = 27 종류의 테이블
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Modular BOM (모듈러 BOM) Modular BOM은 Feature/Option과 밀접한 관계가 있고 가능한 모든 조합 중 실제로 판매되는 모델의 부품으로 구성. Assemble-To-Order 형태의 생산전략을 취하는 업체에서 만드는 제품들은 대개 많은 옵션을 가지고 있다. 승용차를 예로 들면, 선택할 수 있는 옵션에는 여러 가지가 있다. - 엔진 종류 :1800cc, 2000cc, 2500cc, 3000cc - 오디오의 종류 : 일반형, Graphic Equalizer를 갖춘 고급형, CD 장착형 - ABS의 장착여부 - 에어백의 장착 여부와 운전석, 운전석+조수석 등 선택 - 안개 등 선택 - 타이어 선택 - 시트 : 가죽, 일반형 - Room Mirror의 사양 선택. - 색상도 10여가지가 넘는 중에서 선택 - 수출도 생각한다면 해당 국가별 안전 기준에 따라 많은 옵션들이 추가로 더해진다. 만일 이러한 옵션들의 조합(combination)을 하나의 제품으로 파악하여 BOM을 만든다면 요구되는 BOM의 수는 기하급수적으로 늘어납니다. 예를 들어, A 옵션이 3종류, B 옵션이 10종류, C 옵션이 5종류, D 옵션이 5 종류, E 옵션이 10 종류라고 하면, 3 * 10 * 5 * 5 * 10 = 7500 종류의 BOM이 필요하다. 그러나, 옵션별로 관리를 한다면, = 33 종류의 BOM이 필요하게 된다. 이와 같이 Modular BOM은 옵션과 공통부품들 (Common Parts)로 구성됩니다. 이렇게 Modular BOM을 구성하게 되면, 방대한 양의 BOM 데이터를 관리하는데 필요한 노력을 줄일 수 있다. 그리고, Master Production Scheduling을 할 때에도 Option을 대상으로 생산계획을 수립하게 되니까, 관리 및 계획 노력을 줄일 수 있다. 최종제품(Final Product)을 대상으로 생산계획을 수립하면 앞서의 예와 같이 7500가지의 제품에 대해 생산계획을 세우는 것이 아니라, 33종류의 옵션과 Common Parts를 대상으로 생산계획을 수립할 수 있다.
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Common Part BOM ( or KIT BOM)
제품 또는 제품군에 공통적으로 사용되는 부품들(즉, 공용부품)을 모아놓은 BOM을 뜻하며, 이러한 BOM의 최상위 Item은 가상(Pseudo)의 Item Number를 갖는다. 슈퍼 BOM ; Super Bill ( 비율 ) - Modular BOM 들과 Common Parts BOM을 Child로 두는 BOM - 각 모듈은 필요한 예상 비율(확률)로 구성 Planning BOM의 일종이다. 제품군을 구성하는 제품 또는 제품의 구성하는 부품의 양을 백분율로 표현한 BOM 이다. 예) 소형 Color TV 제품군은 14인치, 15인치, 17인치의 Color TV라는 제품으로 구성되고, 판매량은 20%, 30%, 50%의 또, 다른 예로 앞서 Modular BOM을 구성하는 옵션들이 각각 얼마의 판매 비율을 갖는지를 표현한 BOM도 있다. 자동차의 예로 1800cc 엔진은 60%, 2000cc 엔진은 40%, 일반 오디오는 30%, Graphic Equalizer가 장착된 오디오는 30%, CD Player가 장착된 오디오는 50%의 판매 비율을 갖는다라는 부여되면 Modular BOM을 슈퍼 BOM으로 나타낸 것이다. 생산계획(MPS)에 많이 사용된다. BOM의 생성 및 관리는 대개 판매 및 마케팅 부서에서 책임지게 된다. 화학산업 등에서도 사용한다. Planning BOM의 사용장점 - 예측 정확도 증가 - 취급해야 할 자재 목록 감소 - 하위 레벨 계획의 정확도 증가 - 오더 입력 용이 - 납기 단축 - 원가 계산 용이 - 데이터 관리 용이
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일반적인 BOM은 여러 종류의 부품들을 조립하여 상위 부품/제품을 만드는 형태로 묘사되며, 나무(tree)와 같은 형태가 된다
일반적인 BOM은 여러 종류의 부품들을 조립하여 상위 부품/제품을 만드는 형태로 묘사되며, 나무(tree)와 같은 형태가 된다. 그러나, 화학이나 제철과 같은 산업에서는 적은 종류 또는 단일한 부품(원료)을 가공하여 여러 종류의 최종 제품을 만들어 냅니다. 나무가 뒤집힌 형태 즉, 역삼각형 형태의 모습이 연상되는데 이런 종류의 BOM을 Inverted BOM이라고 한다. 일반적으로 BOM에는 부모관계(Parent Child Relationship)가 존재하고, Parent Item과 Child Item간에는 일방의 관계만이 존재할 뿐인데, 화학산업에서는 환(Cycle)이 존재할 수도 있다. (1) Multilevel BOM이라는 용어도 있는데, 이는 BOM 정보를 Display하는 방법에 따른 이름입니다. 대개의 BOM 정보는 Parent와 Child의 관계만을 보여주는데, Child의 Child까지(필요한 만큼) BOM 정보를 표현해 놓은 것을 Multilevel BOM이라고 합니다. 또, BOM을 보고서 형태로 출력할 때에 Multilevel BOM을 표현하는 방법으로 Parent와 Child 관계가 있을 때 한 칸씩 우측으로 밀어서 출력하기도 하는데, 이렇게 표현된 BOM을 Indented BOM이라고 합니다. (2) Phantom BOM이라는 것은 Phantom Item과 관련이 있는 BOM입니다. Phantom Item에 대해서는 보다 설명이 필요하겠지만, 일단 저장되지 않는 Item이라고 생각해주세요. Phantom Item이 들어있는 BOM을 Phantom BOM이라고 합니다. 사실, Phantom은 매우 중요한 개념으로 JIT 시스템과 MRP 시스템의 연동, Engineering BOM으로부터 Manufacturing BOM으로의 변환 등에도 사용됩니다. Phantom BOM은 blow-through, pseudo BOM, transient BOM 등으로도 불립니다. Pseudo BOM이라는 명칭은 Planning BOM에도 사용되므로, 주의하셔야 합니다. (5) 기준 BOM(표준 BOM)을 구성하고, 이 BOM과 유사한 구조를 갖는 제품들의 BOM을 정의할 때에는 기준 BOM에 없는 부품들은 더하고(Add), 기준 BOM에는 있지만 불필요한 부품은 빼고(Delete)하는 방법으로 데이터 중복과 저장 효율을 높인 (6) Add/Delete BOM이라는 것도 있다. Bill of Activity 또는 Bill of Process라고 불리는 것은 BOM과 유사한 측면이 있는데, 부품 정보 뿐만 아니라 Routing 정보도 포함하고, 제조 뿐만 아니라, 설계/NC 프로그래밍/구매 등의 활동까지를 포함한 표현 방법도 있다. 이러한 표현 방법은 금형 공장에서 사용하고 있다.
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3-6.BOM 구축시 유의점 -공정과의 연계 -생산실적 관리부분 -외주부분 -가상품목(Phantom) -자동출고(Backflush) 3-7. BOM 관리 -설계변경과의 연계 -정확도 평가 : 오류(빙산의 일각)
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4. MPS(Master Production Schedule;제품에 대한 생산계획)
MPS 수량의 발생 원천( Sources of MPS Requirements) 제품 : 26K 기간(Periods) 1 2 3 4 5 6 7 8 Sales Forecast 150 160 180 Interplant Order 10 20 Special Engineering Needs Service Part Requirements Special Promotion(특판) 50 Safety Stock Increase Anticipation build up Total 170 230 200 210 190 * Anticipation build up : 수요를 대비하여 미리 만들어 놓음(예: 여름 전에 에어컨) MPS 예 현재고 = 80 Lot size = 100 기간(Periods) 1 2 3 4 5 6 7 8 Sales Forecast 60 예상 가용 재고 20 40 80 MPS 100
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4. MPS(Master Production Schedule;제품에 대한 생산계획)
4-1. MPS 일정(Schedule) 결정 Make-to-Stock Make-to-Order Assemble-to-Order 최종 제품 (END ITEM) MPS 최종 제품 FAS 최종 제품(End Product) FAS MPS MPS 원재료 원재료 원재료(Raw material) FAS ; Final assembly schedule 최종 조립 일정 4-2.독립 수요와 종속 수요(Independent Demand, Dependent Demand) 독립수요 종속수요 외부로부터의 수요 시장에 근거 수요는 예측 및 접수 목표하는 서비스를 위해 안전재고가 유지되어야 함 내부로부터의 수요 생산계획에 근거 수요는 계산되어야 함 안전재고 없이도 목표로 하는 서비스 제공 가능 공장 제품 창고 서비스, 교체 품목 수리,운영,유지 품목 조립품, 반조립품(Sub Ass’y) 생산부품, 구매부품 원자재(Raw Material)
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. Planning Horizon ( 계획 기간 )
4-3. 용어설명 . Planning Horizon ( 계획 기간 ) MRP수행 시 MRP가 커버해야 할 총 기간으로 최소한 가장 긴 리드타임을 가진 품목의 소요기간보다 길게 설정한다. A (LT = 1) (LT = 6) (LT = 5) (LT = 2) B C D (LT = 3) E F (LT = 6) G 가장 긴 누적 리드 타임은 = 12 주 이므로 최소한의 계획기간은 12주이다.
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MRP의 한 계산이 집계되는 단위 기간을 말하여 1일 또는 1주 단위를 많이 사용
4-3. 용어설명 . Time Bucket MRP의 한 계산이 집계되는 단위 기간을 말하여 1일 또는 1주 단위를 많이 사용 예; daily time bucket, weekly time bucket · Time Phased, Time Slotted, Time Series 연속된 시간의 흐름을 인접한 연속의 소 기간으로 세분화하여 가시성을 제공 · Time Fence DTF ; Demand Time Fence 확정기간 변경할 수 없는 일정(master schedule) 기간을 설정. 실제 고객 수요를 커버하는 기간을 설정. 보통 제품의 생산과 조립 또는 조달 기간을 커버할 수 있는 기간 설정. PTF ; Planning Time Fence 예정기간 관리자가 반드시 변경해야 하는 일정(master schedule) 기간을 설정. 실제 수요에 예상 수요를 더한 조합. 보통 자재와 부품 획득 시간을 포함한 기간을 설정. 3 days 7 days 확정 예시 유동적 Due date Demand Time Fence Planning Time Fence
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MPS환경에서 ATP와 CTP는 고객과의 약속이다.
4-3. 용어설명 ATP (Available To Promise ; 약속가용일자) 와 CTP (Capable TO Promise ; 약속가능일자) MPS환경에서 ATP와 CTP는 고객과의 약속이다. 고객이 제품을 언제까지, 원하는 수량을 회사에 제안 했을 때 그 회사가 상황을 고려해서 그 주문이 가능한지 가능하면 주겠다는 약속을 해서 결정을 하고 불가능 하다면 최대한 줄 수 있는 수량은 얼마이고 약속을 지키려면 얼마의 시간이 걸릴지를 알려주는 개념이다. ATP는 단순한 재고와 오더 상태를 고려하지만 CTP는 능력까지 다 고려한 개념이다.
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. ATP (Available to Promise;약속가용일자)
4-3. 용어설명 . ATP (Available to Promise;약속가용일자) 회사의 재고나 계획된 생산 오더에 대한 할당 부분을 제외하고 나머지 할당되지 않은 부분이다. 그 약속은 다음 계획된 입고 까지 유효하다. ATP = ARCP – (ACO + DDURD) ARCP = Amount of the Receipt in the Current Period ACO = All Customer orders up until the next Receipt is Due DDURD = Dependent Demand up until the next Receipt is Due 기간 고객오더 MPS ATP
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. CTP (Capable To Promise)
4-3. 용어설명 . CTP (Capable To Promise) ATP보다 더 발전된 개념으로 오더 수량과 오더 일자를 실시간으로 모든 자원(Resource), 자재와 능력을 모두 고려하여 고객과 약속 을 하는 개념이다. ATP에서는 단순히 재고 상태와 MPS만을 고려했지만 CTP에서는 능력까지 포함한다. 고객의 오더 정보가 실시간으로 생산 시스템에 제공이 되고 자원과 능력 상황이 실시간으로 통합된다. 이것은 APS(Advanced Planning Scheduling) 개념에 의해 통합 될 수 있다. . Planner ; MPS/MRP 담당자, 구매발주 담당자 Planner 임무 : - 주문 발주 ( i.e. launch purchase order or shop order ) - 필요에 따라 기존 open order의 납기일 조정 - System Planning Factor의 분석, 갱신 (로트 크기, 리드 타임, scrap allowances, 안전재고 ) - 에러 조정, 에러원인 제거 - 미래의 잘못을 막기 위해 현재 긴급히 조치가 필요한 문제영역 발견 - 중요 부품의 고갈 문제를 해결 (정상적인 시스템 사용)
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완제품의 총소요량 = 기준생산계획(MPS)
4-4. MPS/MRP 계산 총소요량 입고 예정량 이미 주문(또는 작업지시)을 해서 공급업체(또는 작업장)로부터 도착될 공급량. 예상보유재고 완제품의 총소요량 = 기준생산계획(MPS) 종속수요재고의 총소요량 = 해당 레벨의 기준생산계획 + (모품목의 계획오더*단위소요량) 보유재고 = ( 이월재고 + 입고 예정량 ) - 총소요량 순소요량 계획된 입고량 : Lot Size 적용 계획된 발주량 순소요량 = 총소요량 – 보유재고 오더 시점 = 계획 오더의 완료시점 – 품목의 소요기간
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· PAB (Projected Available Balance;예상가용재고)
4-5. MPS 계산 · PAB (Projected Available Balance;예상가용재고) DTF(확정기간) 이전: PAB = PAB 이전 수량 + MPS – 수주수량 확정기간 이후: PAB = PAB 이전 수량 + MPS – ( > 판매계획 or 수주수량 ) 품번 : DTF(확정기간) : 3 품명 : 기둥(구동,종동) PTF(예시기간) : 8 로트 Size : 현재고 : 리드타임 : 2 periods Period 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 22 21 25 24 23 21 21 25 판매계획(Sales Plan, Forecast) 수주(주문) 수량 19 17 15 11 9 5 2 1 31 14 49 24 27 6 35 10 예상가용재고 ; PAB Available-to-Promise 기준생산계획 ; MPS 50 50 50 Calculate the PAB & the MPS for period 1-9
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4-5. MPS 계산 주생산계획(MPS)을 표현하는 도표를 "Time-Phased Grid" 혹은 "Time-Slotted", "Time-Series", "Tableau"라고 한다. 한 기간 내에 있는 칸 하나를 MPS나 MRP 도표에서 기간 버킷(Time Bucket)이라 하며, 일정계산이 되는 전 기간을 계획기간(Planning Horizon)이라 한다. MPS Source MPS가 발생하는 원천은 스탁생산(MTS ; Make To Stock)의 경우 예측(Forecast), 주문생산(MTO ; Make To Order)의 경우 고객 주문(Customer Order)에 의해 생성되는 것이 가장 큰 부분을 차지한다. 이 외에 여러 공장이 운영되는 경우 주공장에서 부품공장으로 주문하는 경우나 이동지시 등 공장간 오더(Interplant Order), 시제품의 시험생산이나 특수 기술 시험을 위해 필요로 하는 기술부서 특별요구(Special Engineering Needs), 제품의 운영에 필요하거나 수리부품에 대한 서비스 부품요구(Service Part Requirements)등이 총소요량을 구성한다. 수요의 발생 외에도 현재 재고의 수준을 조정하거나, 관리적 판단에 의해 기준을 수정하는 경우도 MPS가 발생한다. 예를 들면, 다음 달에 특별할인 기간을 운영한다든지, 불우이웃 돕기 바자회를 실시한다든지 등의 특별 판촉(Special Promotion)으로 인해 발생이 예상되는 특별수요는 MPS로 반영되어야 한다. 그 동안 수 차례 발생했던 재고고갈(Stock Out)현상을 줄이기 위해 안전재고를 증가(Safety Stock Increase)한다든지, 여름철 에어콘 라인에서 예상되는 생산 능력부족 현상을 예측하여, 여름 전에 에어콘을 미리 만들어 놓음(Anticipation Build Up)으로써 수요에 대응한다든지, 자선단체에 기부하기 위한 물량을 만드는 등도 MPS의 소스가 된다. MPS의 계산 MPS 소스의 합은 총소요량(Gross Requirements)이 된다. 수요에 대해 이미 오더를 발행(Release)하여 완성일은 기다리고 있는 것을 예정 입고량(Scheduled Receipts)이라 한다. 각 기간버킷(Bucket)별 입고대기를 총 소요량에서 제하면 순소요량(Net Requirements)이 계산된다. 물론 이 때 재고 상황을 감안해 주어야 하지만, 계산을 간단히 하기 위해 앞 단계의 총소요량 단계에서 이미 감안되었음을 가정한다. 순소요량의 발생 시점에 발주 정책인 기본작업단위 크기산정(Lot Sizing) 기법에 의거하여 계획보충량(Planned Order Receipts)이 계산된다. 예정입고량(Scheduled Receipts)과 계획보충량(Planned Order Receipts)이 MRP에 입력되는 MPS이다. 예정입고량은 이미 MRP로 전달된 MPS를 의미하며, 계획보충량은 RCCP를 통한 시뮬레이션을 거쳐 MRP로 반영될 MPS이다.
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사업 환경에 따른 MPS 사업환경에 따른 생산전략으로 주문설계생산(Engineering To Order), 주문생산(Make To Order), 주문조립(Assemble To Order), 계획생산(Make To Stock) 방식이 있다. 일반적으로 주문설계생산(ETO)방식에서는 생산이라기 보다는 개발의 개념에서 작업이 진행되며 주 경로(Critical Path)와 개발일정에 따른 자원의 분배가 중요하다. 제품구조와 공정개발, 자재구매, 부품생산 및 조립이 동시병행적으로 진행되므로 MRP보다 프로젝트관리(Project Management) 기법이 유효하나, 주문생산(MTO)에 준하는 MPS를 관리하기도 한다. 주문생산(MTO)방식에서의 MPS 주문생산(MTO)방식의 생산은 소비자의 주문에서 시작된다. 따라서 고객의 주문 품목이 MPS 품목이 된다. 이때 고객으로부터 주문을 받았으나 아직 납품하지 못한 상태의 오더를 주문잔고(Backlog)라고 하는데, MPS는 이 주문잔고를 근거로 만들어진다. 생산의 능력이나 전략에 따라 적절한 수준의 주문잔고를 관리하며, 이 주문잔고의 수준이 서비스 수준을 측정하는 지표가 된다. 일반적으로 주문생산(MTO) 방식은 장기간의 소요가 예상되므로, MPS 계획기간(Planning Horizon)도 충분히 길어야 한다. 제품구조 및 사양은 계속 변경되는 것이 일반적이며, 고객에 의해 개발된 BOM등의 기본정보가 사용되기도 한다. 설계변경의 관리와 추적이 중요한 요인이며, 이로 인해 MPS의 영향을 최소화할 수 있는 시스템 통합 및 유연성이 요구된다. 계획생산(MTS)방식에서의 MPS 전형적인 생필품의 생산에 적용되는 방식으로 소비자는 이미 만들어진 물건을 즉석에서 선택하여 가져가든지, 주문의 경우에도 완제품을 선택하며 빠른 납품을 기대한다. 이 때 선택 대상이 되는 최종 완제품이 MPS 품목이 되며, 소비량을 예측(Forecast)하여 MPS를 생성한다. 소비의 형태는 꾸준하고 평준화되어 있는 편이기는 하나, 예측에는 오류가 있을 수밖에 없으므로 완제품에 대한 적정 수준의 안전재고를 보유하는 것이 필요하다. 이 안전재고의 보유 수준이 서비스 수준을 측정하는 지표가 된다. 제품은 성숙기에 도달하여 표준화된 BOM을 구성하고 있으며, 설계의 변경도 거의 없다. 주문조립생산(ATO) 방식에서의 MPS 옵션부품 제작 및 주조립품 조립의 수요는 예측에 의해 이루어지는 반면, 옵션을 부착하고 최종조립하여 완제품의 수요는 고객의 주문으로 결정된다. 고객에게는 최종 형상인 완성품이 제공되며 고객은 비교적 빠른 납품을 기대하므로 최종조립 전 단계의 주조립품과 옵션들의 재고를 보유해야 하며, 짧은 시간 내에 다양한 옵션의 완성품을 조립할 수 있는 능력이 필요하다. 이런 경우 조립품 및 옵션 부품 재고를 유지하기 위해 예측에 의한 1단계 스케줄링을 하고, 고객이 요구하는 형상대로 조립하기 위해 별도의 스케줄링을 하는 2단계의 일정수립이 권장된다. 즉 조립품 및 옵션이 1단계 MPS품목이 되고, 완성품이 2단계 MPS품목이 되는 것이다. 2단계의 스케줄링은 별도의 모듈인 최종조립일정(FAS:Final Assembly Schedule)모듈로 분리하여 관리하기도 한다. 옵션의 가능한 모든 조합을 제품구조화하는 것은 데이터가 비효율적으로 방대해지므로 모듈화된 제품구조(Modular BOM) 기법을 사용한다.
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5. MRP MRP 시스템 개요 기본 아이디어: “최종제품에 대한 MPS(주생산계획: Master Production Schedule)에 근거하여 소요 조립품, 반제품 또는 최초의 원자재까지의 생산 계획 및 구매계획을 수립하여 줌.” 목적 : MRP의 목적은 적시에 (Right Time), 적소에( Right Place), 제물품을(Right Part), 필요량(Right Amount)만큼 조달하는 것이다. MRP를 수행하기 위한 4가지의 필수 정보 MPS(기준생산계획) BOM(자재 명세서:Bill of Material) Routing(제조공정도) IR(재고 레코드;Inventory Record)
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5. MRP 1.MRP 계산방법 -Net Change(일부 재계산법, 정미 변경법)
-Regeneration(전부 재계산법, 재생법) 2.LLC와의 관계 3.MRP 계산시 사용되는 항목 -안전재고,현재고,할당,불량률,리드타임,발주방침 4.용어설명 -GR(Gross Requirement) : 총소요량 -NR(Net Requirement) : 순소요량 -Scheduled Receipt(입고예정) -Projected Available(예상재고) -Planned Order(계획오더) Planned order release(계획 발주량) : Lead Time Offset 적용 Planned order receipt(계획 보충량) : Lot Size 정책 적용 -Firm Planned Order(확정된 계획오더) 상황의 변화가 발생하여도 자동적으로 바뀌지는 않는 Planned Order
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5.계산방법 -MPS로 부터 최종 제품의 계획량 가져옴(GR) -초기재고 = 현재고 - 안전재고 - 할당 -예상재고 = 초기재고 - GR + 입고예정 -NR = 예상 부족재고가 발생하면 그 부족수량을 보충하기 위한 수량 -예상재고를 토대로 발주방침(Lot Size) 등을 확인하여 계획오더량 생성 -리드타임 Offset 처리 -BOM상의 하위품목으로 전개 6.간단한 계산 예 -A제품 7/15에서 시작하여 7/20 까지 100개 생산 필요한 자재 B는 원단위가 1이고, 다음과 같은 정보를 갖고 있다. 현재고 : 100, 안전재고 : 50, 리드타임 3일, 발주방침 Lot for Lot -B의 총소요량 : 100 초기재고 : = 50 예상재고 : = -50 순소요량 : 50 -순소요량 50개가 계획오더량으로 잡힘(Planned order receipt) -7/15일에 50개가 필요하다고 계산되었으나 3일의 리드타임이 소요되므로, 7/12에 발주가 나가야 함 -즉 7/12일 50개의 계획오더량이 계산된 것임(Planned order release) 7.MRP의 3가지 기능 - 소요량 계산 - 소요시기 계산 - 권고메시지(Exception message)
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1. 총 소요량(Gross Requirements) 계산 2. 재고(Inventory) 감산
MRP 계산 과정 1. 총 소요량(Gross Requirements) 계산 2. 재고(Inventory) 감산 - 입고 예정량(Scheduled Receipts) - 출고 예정량 - 예상 재고량(Projected On Hand) 3. 순소요량(Net Requirements) 산정 4. 계획 보충량(Planned Order Receipts) 산정 - 기본 단위 크기(Lot Size) 정책 적용 5. 계획 발주량(Planned Order Releases) 제시 - 소요기간 차감(Lead Time Offset) 6. MRP의 부품소요량 전개 절차(Part Explosion Procedure) - 재고와 입고예정량을 고려하여 제품소요량으로부터 하위단계의 부품소요량을 순차적으로 구하여 나가는 과정 - 하위 품목의 총 소요량 및 시기 산정 주별로 Level 1 소요량을 산출 위에서 구한 소요량(보통 “종속수요”라 칭함)에 After Service용 반제품등에 대한 소요량(보통 “독립수요”라 칭함)을 더하여 총소요량을 구함. 해당 반제품 또는 부품의 재고량과 이미 발주된 작업지시에 따라 생산, 입고될 양을 빼주어 순소요량을 구함. 순소요량에 따라 기 발주된 작업지시를 재조정하거나 또는 새로운 작업지시를 내림. Level 1에 대한 작업이 끝나면 Level 2 등에 대하여 반복하여 줌.
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A B E D C MRP 처리 과정의 사례 A B C Lead time=2 Lot size = 20 현재고 : 5
현재고 : 6 Lead time=1 Lot size = 25 현재고 : 30 C
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품목 필요량 현재고 발주방침 LT 소요량 발주량 소요시기 발주시기
<계산 연습> A C E D B (1) (2) 품목 필요량 현재고 발주방침 LT 소요량 발주량 소요시기 발주시기 A L4L /30 B FOQ(100 ) C L4L D POS(10일 ) E FOQ(200) POS : Period of Supply 정기발주량 발주방식 FOQ : Fixed Order Quantity 고정발주량 발주방식
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MRP의 필요성 MRP를 이용 여부와 상관없이 소요량 계산은 반드시 수행하여야 함. 주문 BOM과 제조공정도를 이용하여, 1
(생산관리용) 1회용 공정별 작업지시서를 만들어 내게 됨. 2 각 공정별 전체 주문량의 생산에 소요되는 시간 산출 = (표준작업시간/단위) * (주문 BOM에 나타난 생산수량) + 표준준비시간 3 각 반제품 또는 부품별 납기 산출 = 최종제품의 납기 - 각 공정별 소요시간 (역으로 삭감) 4 기계별 부하량 산출, 제조 원가 산출 일회용 공정별 작업지시서를 기계별로 집계하고, 투입인건비를 더한다. 이들 계산은 그 계산량이 방대하여 MRP와 같은 전산 시스템이 없다면 수작업으로는 거의 불가능한 작업임.
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6. CRP 6-1.용어정리 -Load(부하) : 수행해야 할 일의 양, 일의 시간
-Capa.(능력) : 작업을 수행할 수 있는 능력이며 작업시간의 크기에 근거하여 계산된다. -Backward(역방향 일정계획) 약속된 완료 요구일(납기일)을 기준으로 역방향으로 일정을 계산하는 방식 -Forward(정방향 일정계획) 계획된 시작일을 기점으로 정방향으로 일정을 계산하는 방식 -Infinite(무한 능력계획) : 무한 부하 투입, 과부하, 저부하를 보여줌 -Finite(유한 능력계획) : 한정된 능력에 부하 투입, 과부하 허용하지 않음 -공장일력(Shop Calendar or Shop Planning Calendar) : Gregorian calendar, 가용한 일수를 적용하여 리드타임 계산시 사용 -작업장(Work Center)별 작업시간
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작업계획일자 (Shop Planning Calendar)
④ ⑦ ⑧ ⑭ ⑮ ④ ⑤ 2 JULY WORK DAY 123 123 휴무도 확정(DEFINES NON-WORK DAYS)
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일정계획 기법(Scheduling Techniques)
BACKWARD SCHEDULING 오더 납기일 오더 시작일 공정 시작일 공정 010 공정 020 공정 030 제조 Lead Time FORWARD SCHEDULING 오더 납기일 오더 시작일 공정 시작일 공정 010 공정 020 공정 030 제조 Lead Time
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6-2 CRP의 정의 병목작업장의 시간대별 노동소요량을 예상하는 기법 목표 : 공장의 생산능력을 MPS와 대응시키는 것
처리중인 예정입고와 아직 발주되지 않은 계획상의 주문을 완료 하기 위해 필요한 작업부하를 계산하는데 이용 RCCP와의 차이점 : 생산능력소요량을 추정하기 위해 최종품목뿐만 아니라 자재명세서에 있는 모든 생산품목 등에 대한 예정 입고량과 계획 발주량을 이용함
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자재 불출처 : ST-100 작성일 : 07-12-4 변경여부 : N 공정 설계자 이름 : 홍 길 동
6-3.CRP의 Input -제조공정도(Routing) 공정구분, 작업장, 준비시간, 단위당 가동시간 (예) 제조 공정도(Routing Sheet 또는 Operation Sheet) -작업장정보(Work Center) 작업자 or 기계구분, 작업자수, 기계수, shift, Utilization(가동율), Efficiency(효율) * Shift : 교대근무 * Utilization(가동율) = 실 가동 시간 / 계획된 가동가능시간, 1 초과 불가 * Efficiency(효율) = 작업된 표준시간 / 과거 실적시간, 1 초과 가능 제 품 명 : 연료 Pin 제품번호 : 원자재 : 1020 C.R.S 도면번호 : D 자재 불출처 : ST-100 작성일 : 변경여부 : N 공정 설계자 이름 : 홍 길 동 공정번호 내 역 기계번호 치공구번호 Set-up 시간 개당 소요시간 준비 Drill. Grind LT 100 DR 132 GR 83 V-200 - 40 20 30 0.01 0.10 0.30 10
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작업오더(계획으로 존재하는 오더, 현재 작업중인 오더)
6-4.CRP flow 작업오더(계획으로 존재하는 오더, 현재 작업중인 오더) 작업 우선순위 모델,수량,완료일 Routing 정보 작업장 데이터 준비시간 대기시간 표준작업시간 이동시간 작업장 능력소요계획 작업자/기계구분 작업자수/기계수 교대근무수 1일 작업시간 Utilization 효율 능력계산 부하계산 작업 부하(Load) 정보 생산능력(Capacity) 정보 BOM 데이타 우선순위 적용 일정 재계산 설비예방보전일시 금형교체시간 필요한 자재 공구(tool) 치구(fixture) 휴일 공장일력 작업장별 부하분석 보고서 개정된 작업오더
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4.CAPA 계산 예 -기계수 6, 교대근무시간 8hr, 2교대, 기계가동율 85%, 효율 90%, 주6일 근무 -계산 예 주간 Capa = 6 * 8 * 2 * 0.85 * 0.9 * 6 = hr 5.Load 계산 예 작업오더 A 공정 작업장 준비Hr 가동Hr 오더량 시간 합 A = 1.5 B = 2.0 작업오더 B C = 10.5 A = 5.0 부하 A 작업장 = = 6.5 Hr B 작업장 = 2.0Hr C 작업장 = 10.5Hr
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7. Scheduling 스케줄링이란 회사의 주어진 자원을 가지고 계획되어진 작업물량을 주어진 일정 내에 제조할 수 있는지 여부를 컴퓨터를 통해 시뮬레이션 하는 과정을 말한다. 자원능력에 대한 표준화된 데이터가 존재해야 하며, 작업환경에 따라 작업자가 작업 진행현황을 유연성 있게 조절할 수 있는 기능이 부여되어 있어야 한다. 1. CAPA 계산: 기계 3대 , 2교대 근무, 1일 8hr 가동률 85%, 효율 100%. 1일 CAPA = 3 * 2 * 8 * 0.85 * 1 = 38.8 hr 작업오더 모델 작업수량 공정 작업장 준비시간 표준작업시간 시간 합계 J001 모델 A 개 WC hr * 100 = 54hr 2.부하계산 검사 * 100 = 1hr J002 모델 B 개 WC hr * 50 = 29hr 검사 * 50 = 0.5hr WC1공정 부하시간 = = 83hr 검사공정 부하시간 = = 1.5hr 3. 우선순위 적용 : J001 오더의 완료예정 3/30 우선순위 1순위, J002오더의 완료 예정 3/30 우선순위 2순위로 정의 3/30 A모델 시간 작업 3/29 A 모델 시간 작업 계산된 일정을 확정 WC1 작업장에서 모델 A 3/29 ~ 3/30 B 모델 시간 작업 모델 B 3/28 ~ 3/29 3/28 B모델 시간 작업
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38.8 Hr 1일 작업능력 J001 오더 J002 오더 28 29 30 WC1의 스케쥴링 적용 예 23.6 Hr
WC1의 스케쥴링 적용 예
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INFINITE (생산능력을 고려하지 않음)
무한 부하투입 & 유한 부하투입 INFINITE (생산능력을 고려하지 않음) OVER OVER OVER CAPACITY (120 HRS) FINTE (생산능력을 고려함) OVER CAPACITY (120 HRS)
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스케쥴링 처리 흐름 작업장 정보 작업장별 능력 계산 작업중인 작업오더정보 작업계획 정보 각 모델에 대한 부하계산
작업중인 작업오더정보 작업계획 정보 각 모델에 대한 부하계산 모델별 제조공정 정보 작업장별 부하와 능력 비교 작업오더별 우선순위 우선순위 적용 Backward, Finite 스케줄 수행 일정 확정 BOM 정보 BOM 상의 하위품목으로 전개 Yes 하위품목 No 종료 개정된 일정 계획 확정된일정 계획 부하분석보고서
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감사합니다. 기본은 자기 일에 충실하고 정통함으로써 시작합니다. 기본은 유행에 민감할 필요가 업습니다.
기본은 결정된 정책과 규칙을 철저히 따르고, 더 중요한 것은 이의 결정에 적극 참가하는 것입니다. 기본은 만인에게 투명해야 하기에 열려 있어야 하며, 문자화되어 보편성과 타당성이 증명되어야 합니다. 기본은 이론에서 출발하여 실무로 마무리되고, 부족한 것은 피드백 되는 체계입니다. 감사합니다.
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