8장 생산능력계획.

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1 8장 생산능력계획

2 목 차 생산능력계획의 의의 생산능력소요의 결정 3. 생산능력계획의 전략적 요인 4. 생산능력계획의 계량적 평가기법

3 1. 생산능력계획의 의의 1.1 생산능력계획의 성격 1.2 생산능력의 측정 1.3 생산능력계획의 절차

4 1.1 생산능력계획의 성격 생산능력 생산능력계획 생산시스템의 제품/서비스의 양적인 공급능력
1.1 생산능력계획의 성격 생산능력 생산시스템의 제품/서비스의 양적인 공급능력 생산능력의 부족 : 공급지연, 시장잠식 생산능력의 과잉 : 설비가동률 저하, 재고누적 생산능력계획 생산시스템의 구조에 관한 장기적 전략적 의사결정 마케팅전략, 제품계획, 공정계획, 입지선정, 재무계획 등과 밀접 생산시스템 전반에 영향 생산성, 공급력, 비용구조, 노동력구성, 관리능력, 기술수준, 재고관리 자본설비와 인적자원의 종류, 규모, 취득에 관한 의사결정

5 생산능력계획의 대상기간 장기능력계획 중기능력계획 단기능력계획 1년 이상, 자본설비의 신설, 확장, 축소
1년 이내(월별, 분기별) 고용, 해고, 잔업, 하청, 재고비축 총괄생산계획 단기능력계획 1개월 이내 일정계획, 작업배정, 가공절차의 조정

6 1.2 생산능력의 측정(1) 생산능력 : 생산시스템의 최대산출 측정기준 : 단위기간, 측정단위, 조업도
단위기간 : 시간, 일, 주, 월, 분기, 년 측정단위 : 다품목 제조시스템, 서비스 시스템의 측정이 어려움  산출량 대신 투입자원 수량 이용 예1) 공장 : 기계대수, 가용기계시간 예2) 회계법인 : 회계사수 예3) 극장 : 좌석 수 적정물량단위가 없을 경우 : 금액(매출액, 생산액)이 기준

7 생산능력의 측정단위 생산능력의 측정단위 생산시스템 투입(기용자원) 산출 자동차 노동시간, 기계시간 제강 용광로 크기와 수 식당
자동차 대수 제강 용광로 크기와 수 강철 톤수 식당 좌석 수 취급 고객 수 병원 병상수 취급 환자 수 소매업 매장면적 매출액 대학교 입학정원, 교수 수 졸업생 수 항공사 비행기 대수, 좌석 수 가용 좌석 마일 표 8.1

8 1.2 생산능력의 측정(2) 조업도와 설비의 사용강도 설계생산능력과 유효생산능력 시스템 효율 척도 : 능률, 이용률
조업도와 교대 회수 명시 예) 제강 공장 : 1일 24시간, 주 7일 가동 서비스업 : 설비규모 & 사용강도 예) 항공사 : 좌석 수 vs. 좌석 마일(ASMs) 설계생산능력과 유효생산능력 설계생산능력 : 이상적 조건에서의 최대산출 유효생산능력 : 시스템의 구조적 제약 하에서의 최대산출 시스템 효율 척도 : 능률, 이용률 능률 = 실제산출 / 유효생산능력 이용률 = 실제산출 / 설계생산능력 * 좌석 마일 : 좌석 수에 비행거리를 곱한 것으로 항공기 크기, 노선거리, 비행 횟수를 반영 구조적 제약 : 작업준비, 기계정비, 휴식시간 실제산출이 유효생산능력에 미치지 못하는 원인 : 기계고장, 작업자결근, 불량발생, 원료부족 등

9 유효생산능력 결정요인 시설요인 : 설계, 입지, 배치, 환경 제품요인 : 디자인, 제품믹스 공정요인 : 양적능력, 질적능력
인적요인 : 직무내용, 직무설계, 훈련과 경험, 동기부여, 보수, 학습율, 결근, 이직율 운영요인 : 일정계획, 자재관리, 품질보증, 정비방침, 장비고장 외부요인 : 제품표준, 안전규정, 노조, 환경오염규제

10 1.2 생산능력의 측정(3) 피크생산능력 정상생산능력 생산능력의 관리
피크수요의 충족을 위한 일시적으로 달성 가능한 최대생산능력 방법 : 잔업, 증원, 하청, 설비 혹사 정상생산능력 시스템에 부담이 없이 장기간 계속적으로 유지 가능한 생산수준 생산능력의 관리 제조업 : 제품재고의 보유 서비스업(발전소, 통신, 교통, 식당) : 특정시간대 수요 집중, 피크생산능력 확보

11 1.3 생산능력 계획의 절차(1) 1단계 : 가용생산능력의 파악 2단계 : 생산능력소요의 결정 제품별, 공정별 구분 파악
장기수요 예측 : 생산성, 업계 경쟁상황, 기술혁신 추이 고려 생산능력차이 파악 : 장기수요예측 – 가용생산능력 설비규모로 환산

12 1.3 생산능력 계획의 절차(2) 3단계 : 생산능력대안의 향상 4단계 : 생산능력대안의 평가와 산정
최소한 설비확장의 시기, 규모, 위치를 고려, 대안 수 축소, 현실적 제약이 강한 요인을 우선 확정 4단계 : 생산능력대안의 평가와 산정 계량적 기법 : 재무투자분석, 의사결정나무, 대기행렬이론, 수리계획법 질적 기법(주관적 판단과 경험) : 대안의 전략적 가치, 경쟁력에 미치는 영향, 진부화 위험, 불확실성, 유연성

13 2. 생산능력소요의 결정 2.1 생산능력소요의 결정요인 2.2 안정성장형 제품의 능력소요결정
2.3 3점 추정법에 의한 능력소요결정 2.4 기계대수의 결정

14 2.1 생산능력소요의 결정요인 생산능력소요 : 기업이 갖추어야 할 생산능력 생산능력소요결정요인
증설(감축)할 생산능력 : 생산능력소요-가용생산능력 미래 가용생산능력 추정 : 시설노후로 인한 생산능력 감퇴 감안 생산능력소요결정요인 제품수요 : 기업환경 예측, 라이프 사이클분석 기술예측 회사의 수요충족방침 : 높은 수요충족률 : 설비투자비용 증가 낮은 수요충족률 : 판매상실

15 2.2 안정성장형제품의 능력소요결정 안정성장형 제품 안정성장형 제품의 능력소요 연간 일정한 수량(비율)으로 수요 증가
철강, 시멘트, 항공, 의료 시계열예측기법 : 추세분석, 지수평활법 안정성장형 제품의 능력소요 전사단위, 부분단위로 파악 능력소요, 가용능력, 생산능력 과부족 관리

16 K사의 능력소요 예측 생 산 능 력 현재(0년도) 2년도 5년도 10년도 능력소요(전사) 10,000 12,000 15,000
생 산 능 력 현재(0년도) 2년도 5년도 10년도 능력소요(전사) 10,000 12,000 15,000 20,000 공작부문 커패시티 11,000 - - - 과(부족) 1,000 (1,000) (4,000) (9,000) 조립부문 커패시티 10,000 - - - 과(부족) (2,000) (5,000) (10,000) 창고부문 커패시티 15,000 - - - 과(부족) 5,000 3,000 - (5,000) 표 8.3

17 2.3 3점 추정법에 의한 능력소요결정 3점 추정법 : 수요의 불확실성이 높은 경우 수요 불확실성 큰 제품
2.3 3점 추정법에 의한 능력소요결정 3점 추정법 : 수요의 불확실성이 높은 경우 미래수요 예측 : 낙관적, 정상적, 비관적 수요 불확실성 큰 제품 큰 수요 변동폭, 커패시티 결정에 신중 선택1) 수요추세 관망, 결정의 시기를 지연 선택2) 정상적 추정치를 지표로 삼아 과잉 투자되지 않도록 유의

18 3점 추정법에 의한 M공장의 커패시티소요 예측 커 패 시 티 소 요 현재 1년도 2년도 3년도 4년도 5년도 10,000
커 패 시 티 소 요 현재 1년도 2년도 3년도 4년도 5년도 낙관적추정 10,000 12,000 14,400 17,280 20,736 24,883 정상적 추정 10,000 11,000 12,100 13,310 14,641 16,105 비관적 추정 10,000 10,500 11,025 11,576 12,155 12,763 표 8.4

19 2.4 기계대수의 결정 T P N = • 60 D • E 불량률 고려 : P = Pg(1 - p) T Pg
N : 기계대수 T : 제품 단위 당 가공시간(분) P : 요구되는 하루의 생산량 D : 하루의 조업시간(1교대 작업 : 8시간, 2교대 작업 : 16시간) E : 기계의 능률(고장, 정비 등의 유휴시간을 뺀 실 가동 시간비율) 불량률 고려 : P = Pg(1 - p) Pg : 합격품의 수, p : 불량률 T Pg D • E(1-p)

20 예시 : 기계대수 산출 문제 : K공장 제작부 풀이 일 2교대, 3,000개 부품 생산
부품의 개당 가공시간 : 2.5분, 기계 능률 : 80% 풀이 대 개 대 대

21 3. 생산능력계획의 전략적 요인 3.1 생산능력전략의 주요 고려사항 3.2 설비규모와 규모의 경제 3.3 커패시티 여유율
3.4 생산능력확장의 시기와 규모 3.5 생산능력의 집중화

22 3.1 생산능력전략의 주요 고려사항 생산능력전략 : 고려사항 설비 규모, 설비건설 시기, 설비 입지에 관한 전략
미래의 수요 : 장기수요예측 요구, 예측오차 대비 비용 : 관련비용 분석, 비교 경쟁회사의 반응 미온적 : 과감한 설비확장에 의한 시장선점, 경쟁기업진출봉쇄 신속, 대대적 : 신중한 설비확장 회사의 생산•운영 전략 설비전략과 상위전략의 조화 고객서비스와 신속한 공급능력을 최상위 경쟁우선 순위인 경우 ~ 설비규모의 대형화, 시장에 근접한 설비입지 선택

23 3.2 설비규모와 규모의 경제(1) 규모의 경제(economy of scale) 원인
공장규모가 클수록 생산능률이 높아지고 단위당 생산비용이 저하되는 현상 원인 시초투자액 : 낮은 단위당 투자비용 토지, 설비, 자재의 일괄대량구입, 작업 및 관리능력의 향상, 고정비 절감 고정비 : 공장규모에 영향을 받지 않음 관리자 급여,감독비, 보험료, 설비보전비, 건물, 기계감가상각비 변동비 : 낮은 단위당 변동비 자재의 염가구입, 생산공정의 전문화, 기계화, 고급인력의 활용, 관리시스템의 고급화

24 공장규모와 평균생산비의 관계 공 장 2 시초 투자 3 연간 고정비 4=3/1 단위 고정비 5 단위 변동비 6=4+5 평균 단위
연간생산 능력 2 시초 투자 3 연간 고정비 4=3/1 단위 고정비 5 단위 변동비 6=4+5 평균 단위 비용 A 2,500 700,000 25,000 10 50 60 B 5,000 1,200,000 30,000 6 47 53 C 10,000 1,800,000 36,000 3.6 45 48.6 표 8.5

25 규모의 경제 3,500 5,000 10,000 그림 8.1 60.0원 53.0원 48.6원 연간생산수량 평균단위비용 A 공장
B 공장 60.0원 C 공장 53.0원 48.6원 3,500 5,000 10,000 연간생산수량 그림 8.1

26 3.2 설비규모와 규모의 경제(2) 규모의 불경제 : 공장규모 의사결정의 고려사항(규모의 경제 외)
조직 규모가 커지면 관리계층의 수가 많아지고 조직은 경직되어 업무조정, 의사소통 및 통제의 비용이 급속하게 상승 공장규모 의사결정의 고려사항(규모의 경제 외) 입지 요인, 사용 기술, 생산 유연성 예) 전국적으로 유통되는 제품인 경우 한 곳에 대규모 공장 건설 vs. 여러 곳에 소규모 공장 건설 최적조업도 : 단위생산비용이 최소화되는 조업수준 최적조업도 이하 조업 : 설비, 인력의 과소이용, 높은 단위 고정비 최적조업도 이상 조업 : 낮은 단위 고정비, 높은 단위변동비 ∵ 잔업, 2교대작업, 작업장 혼잡, 감독, 관리의 어려움

27 최적조업도(optimum operating level)
평균단위비용 B공장 규모의 경제 규모의 불 경제 단위변동비 단위고정비 생산수량이 최적조업도 수준으로 접근하는 동안 규모의 경제가 발생, 생산수량이 최적조업도를 초과하면서 규모의 불경제가 발생 5,000 연간생산수량 그림 8.2

28 3.3 커패시티 여유율(capacity cushion)(1)
커패시티 여유율 = 100 – 평균이용률 커패시티 여유율의 적정수준 : 업종에 따라 상이 커패시티 여유가 많아야 하는 경우 피크수요에 대처해야 할 때 : 특정시간대에 고객 수요의 집중 경향 제품믹스의 변동이 심할 때 : 항공사의 국내선과 국제선 수요비율 총수요가 안정되어도 부문별, 공정별 부하변동은 커진다(비표준품) 수요의 변동이 클 때 : 일시적 커패시티 부족, 고객대기, 납품지연 커패시티 여유가 줄어야 하는 경우 커패시티 과잉은 고비용 야기 : 자본집약도 높은 업종에서 ROI 커패시티 여유율 높은 기업(7%), 중간 기업(11%), 낮은 기업(17%) 문제점의 만성화 : 생산, 구매, 조직관리 문제점의 만성화

29 3.3 커패시티 여유율 (capacity cushion)(2)
Hays/Wheelwright의 커패시티 여유전략 공급부족이 발생하지 않도록 한다. 평균수요를 초과하는 양의 커패시티를 유지 고성장회사, 비상사태 발생을 최대한 저지(발전소) 평균수요 만큼의 커패시티를 유지한다. 설비과잉 손실이 제품 품절 손실이 비슷한 경우 이용률 최대화 설비비용이 품절비용에 비하여 상대적으로 클 때 자본집약산업(정유, 제지), 장기적으로는 시장점유율 저하 경쟁기업이 많은 여유능력을 보유하고 시장의 초과수요를 적극적으로 흡수하는 경우에는 치명적 손실 유발

30 3.4 생산능력확장의 시기와 규모 제품수요가 지속적 증대되는 경우 적극적 확장전략(expansionist strategy)
생산능력 확장의 시기와 규모 결정 적극적 확장전략(expansionist strategy) 규모의 경제 작용, 학습효과가 현저한 경우 수요증대에 앞서 대규모로 시설 확장 유휴 커패시티가 발생, 판매상실 최소화 확장규모가 크면 확장빈도는 감소 관망형 확장전략(wait-and-see strategy) 과잉시설투자, 시설 진부화, 경쟁기업의 반격 위험감소 수요증대를 확인한 후 시설을 확장 과잉투자 위험 회피, 만성적 생산능력 부족 초래 (잔업, 임시고용, 품절허용, 무리한 설비 사용으로 보충) 확장규모가 작아지면서 확장빈도는 증가 선도기업추종전략(follow-the-leader strategy): 절충형

31 두가지 확장전략 (a) 적극적 확장전략 (b) 관망형 확장전략 그림 8.3 커패시티소요 커패시티소요 확장주기 커패시티부족
확장규모 확장규모 여유커패시티 확장주기 시간 시간 그림 8.3

32 3.5 생산능력의 집중화 Skinner(1974) 집중화 공장(focused factory):
생산활동의 범위를 좁힐수록 경영성과가 개선 공장 내 공장(PWP): 대형공장에서 생산 집중화 실현 기대효과: 관리계층이 감소, 팀워크의 강화, 부서간 커뮤니케이션의 향상 서비스산업 : 전문소매업 vs. 대형백화점

33 4. 생산능력계획의 계량적 평가기법 4.1 대기행렬모형 4.2 의사결정나무

34 4.1 대기행렬모형(queuing models)
서비스시스템의 커패시티 문제 취급 예) 매표소, 공중전화, 은행창구, 중앙컴퓨터 대기행렬 길이, 평균대기시간, 시스템가동률 추정 서비스 시설의 적정규모 : 최적 트레이드오프 고객서비스(대기시간) vs. 서비스시설 비용

35 4.2 의사결정나무(decision trees)
불확실성하의 축차적 의사결정을 위한 확률기법 구성 다수의 경로(대안과 사상의 조합), 경로의 결과 마디 : 네모마디(의사결정 점), 둥근 마디(우연, 사상마디) 가지 : 대안, 확률(모든 가지의 확률 합은 1) 기대치(결과치) 계산과정 사상마디 : 가지 결과치와 확률 곱의 합으로 마디 결과치 계산 의사결정 마디 : 최선의 결과치를 가진 대안 선택 or 가지치기 최초 의사결정 마디(왼쪽)에 도달할 때 까지 계속 최선 대안 선택 우연사상 : 의사결정자가 통제할 수 없는 환경요인

36 의사결정나무모형 그림 8.4 결과치 1 결과치 2 결과치 3 대안 1 대안 3 결과치 4 대안 4 결과치 5 대안 2 대안 5
= 사상마디 = 결정마디 결과치 1 결과치 2 결과치 3 대안 1 대안 3 결과치 4 대안 4 결과치 5 대안 2 대안 5 결과치 6 결과치 7 사상 i 사상 i 의 확률 결과치 8 그림 8.4

37 예시 : 동진산업의 의사결정나무 그림 8.5

38 동신산업의 의사결정 과정 광고한다 : 마디 C의 순이익 광고한다(순이익 60) vs. 광고 안한다(순이익 20)
소공장 건설 : 마디 A의 순이익 대공장 건설 : 마디 B의 순이익 소공장의 순이익(120) vs. 대공장의 순이익(196)