Transcript 제품별 배치

설비배치
1.
2.
3.
4.
설비배치의 유형
공정별 배치기법
제품별 배치기법
서비스시스템의 설비배치
1
1. 설비배치의 유형
■ 설비배치의 정의
- 설비배치란 공장 또는 서비스 시설내에서 부서의 위치와
설비의 배열 결정
■ 설비배치의 유형(기준：작업흐름의 패턴)
- 공정별 배치
- 제품별 배치
3가지 기본 유형
- 고정위치배치
- 혼합형 배치
- 셀룰러 배치
■ 공정유형과의 관계
- 라인공정 ↔ 제품별 배치
- 단속공정 ↔ 공정별 배치
- 프로젝트공정 ↔ 고정위치배치
2
(1) 공정별 배치(process layout)
■ 공정별 배치의 특징
- 유사한 기계설비나 기능을 한 곳에 모아 배치
- 각 주문작업은 가공요건에 따라 필요한 작업장이나 부서를
찾아 이동하므로 작업흐름이 서로 다르고 혼잡
- 공정별 배치는 단속생산이나 개별주문생산과 같이 다양한
제품이 소량으로 생산되고 각 제품의 작업흐름이 서로 다른
경우에 적합
■ 공정별 배치의 예
- 기계의 주문 제작
- 병원
- 대학 등
3
■ 제조업에 있어서의 공정별 설비배치의 예
선반 I
페인팅 기계
드릴프레스 I
선반 II
선반 III
포장기계 I
완제품
드릴프레스 II
선반 IV
포장기계 II
제품생산 시작
4
(2) 제품별 배치(product layout)
■ 제품별 배치의 특징
- 각 제품별로 제품이 만들어지는 작업순서에 따라 기계
설비나 작업장을 배치
- 작업흐름은 직선적이거나 미리 정해진 패턴을 따라가며,
각 작업장은 고도로 전문화된 하나의 작업만을 수행
- 제품별 배치는 하나 또는 소수의 표준화된 제품을 대량으로
반복생산하는 라인공정에 적합
■ 제품별 배치의 예
- 자동차 조립라인
- 전자제품 생산라인
- 카페테리아 라인 등
5
■ 제품별 배치의 여러 가지 작업흐름선
직선형
L자형
U자형
미로형
빗
(comb)
모양
6
(3) 고정위치배치(fixed-position layout)
■ 고정위치배치의 특징
- 고정위치배치는 제품의 크기, 무게 및 기타 특성 때문에
제품 이동이 곤란한 경우에 생기는 배치 형태
- 고정위치배치에서는 제품은 한 장소에 고정되어 있고,
자재, 공구, 장비 및 작업자가 제품이 있는 장소로
이동해 와서 작업을 수행
■ 고정위치배치의 예
- 조선소
- 비행기 제작 등 대형 제품의 생산
- 각종 건설공사
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(4) 혼합형 배치(hybrid layout)
■ 혼합형 배치
- 설비배치의 세 가지 기본 유형이 혼합된 형태
■ 혼합형 배치의 예
- 공장 전체로는 제작→중간조립→최종조립의 순으로
제품별 배치를 취하더라도 제작공정은 공정별 배치를,
조립공정은 제품별 배치를 각각 취할 수 있음.
- 전자제품공장의 경우, 최종조립라인-제품별 배치,
금형공정-공정별 배치
8
(5) 셀룰러배치(cellular layout)
■ 제조셀(manufacturing cell)
- 다수의 유사 부품이나 부품군의 생산에 필요한 서로 다른
기계들을 가공진행순서에 따라 모아놓은 것
■ 셀룰러 배치
- 제조셀을 이용한 제조를 셀룰러 제조라 하고, 제조셀에
의한 설비배치를 셀룰러 배치라 함.
- 셀룰러 배치에서는 기계간에 부품의 이동거리와 대기
시간이 짧기 때문에 생산소요시간이 단축되고 재공품
재고가 줄어듬.
- 셀룰러 배치는 다양한 부품을 중·소량으로 생산하는
기업에 제품별 배치의 혜택을 제공
9
■ GT배치
- 그룹 테크놀로지(GT：group technology)란 비슷한 특성을
가진 부품끼리 모아 부품군으로 분류하고, 이러한 유사성을
부품의 생산이나 설계에 이용하는 기법
- GT배치란 GT를 이용하여 다양한 부품들을 몇개의 부품군
으로 분류한 다음, 각 부품군의 생산에 필요한 서로 다른
기계장비들을 모아 제조셀로 구성하는 설비배치 형태
- GT배치는 순수한 공정별 배치와 순수한 제품별 배치의
일종의 혼합 형태
- GT배치를 이용하면 다양한 부품을 소규모 로트로 생산하는
기업도 제품의 표준화 없이 제품별 배치의 경제적 이점을
취할 수 있음.
10
2. 공정별 배치기법
(1) 물량-거리모형
■ 부서간의 물량이동에 따르는 총자재취급비용이 최소가
되도록 각 부서나 작업장의 배치를 결정
n
총비용

i 1
n
L C D
ij
ij
ij
j 1
여기서 Lij＝부서 i에서 j로의 이동물량
Cij＝부서 i에서 j로의 단위 물량당 단위거리당
운반비용
Dij＝부서 i에서 j까지의 거리
n ＝부서의 수
11
■ 부서간 연간 이동물량
부서활동
부서
원자재 수납 및 제품 출하
1
플라스틱 주형
2
금속 주형
3
재봉
4
작은 장난감 조립
5
큰 장난감 조립
6
도색(페인팅)
7
기계장치 조립
8
1
2
175
3
4
5
6
7
8
50
0
30
200
20
25
0
100
75
90
80
90
17
88
125
99
180
20
5
0
25
0
180
187
80
70
7
12
■ 최초의 배치
(단위; 천원)
부서
1
3
5
7
1
20m
2
4
6
8
40m
2
3
4
5
■ 최초 배치의 총비용표 →
6
1
2
175
3
4
5
6
7
8
50
0
60
400
60
75
0
100
150
180
240
270
17
88
125
198
360
20
5
0
50
0
180
187
80
70
7
총비용=3,147,000원
7
8
13
■ 두 번째 배치(부서 4와 6을 맞바꿈)
(단위; 천원)
부서
1
3
5
2
6
4
2
3
4
5
6
8
3
4
175
8
비용
증감
50
0
60
200
60
75
-200
0
200
150
90
240
270
+10
17
88
125
198
360
20
5
0
25
0
180
187
160
140
5
■ 두 번째 배치의
총비용표 →
7
7
1
2
1
6
7
-25
+150
7
8
계:
-65
총비용=3,147,000-65,000=3,082,000원
■ 개선된 배치 계속 탐색 ; 물량-거리 모형은 부서의 수가 많아지면 사실상
최적해를 구하기가 불가능
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(2) 체계적 배치계획(SLP：systematic layout planning)
■ 체계적 배치계획
- 체계적 배치계획(SLP)이란 부서간의 관계의 밀접도와 같은 질적
기준을 사용하는 배치기법
■ 체계적 배치계획의 예
(1) 관계도표
A. 근접이유
코 드
매장1
I
6
매장2
U
매장3
매장4
E
I 1,6 U
1 A -
A
2,3 E 1,6
X 1
1
매장5
U
-
문자
숫자
B. 근접등급
이 유
등급
근접도
라인코드
색코드
1
고객의 유형
A
절대 필요
적색
2
감독의 용이성
E
특히 중요
오렌지
3
종업원 공동 이용
I
중요
녹색
4
접촉 필요
O
보통
청색
5
같은 공간 사용
U
중요하지 않음
없음
6
심리적 이유
X
바람직하지 않음
갈색
← 근접등급
←근접이유
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(2) 활동관계도
(3) 인접패턴
1
3
5
4
2
5
2
4
3
1
↑ 활동관계도에 근거한 최초의 배치
(4) 최종배치
2
4
10m
5
3
1
건물크기와 각 매장의 필요면적에
의해 조정된 최종배치
25m
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(3) 컴퓨터에 의한 배치계획
■ CRAFT(computerized relative allocation of facilities)
- 물량-거리모형을 컴퓨터화한 기법
- CRAFT 출력의 예 : [그림 7-6](page 131) 참조
■ ALDEP(automated layout design program)
- 질적인 기준을 사용하는 컴퓨터에 의한 배치기법
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3. 제품별 배치기법
■ 조립라인
- 조립라인은 제품별 배치의 가장 전형적인 형태
- 조립라인의 특징을 결정짓는 요소
· 자재취급장치(벨트, 롤러 컨베이어 등)
· 조립라인의 형태(U자형, 직선형)
· 조립라인의 이동방법(수동, 자동)
· 제품믹스(단일제품, 복수제품)
· 작업장의 특성(작업자가 앉아서 작업하느냐,
서서 작업하느냐 등)
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(1) 조립라인균형문제의 성격
■ 주기시간(cycle time)
- 조립라인이 이동하는 시간간격
- 각 작업장의 작업가능시간
- 완성된 제품이 생산되어 나오는 시간간격
■ 과업(task)
- 과업이란 더 이상 나눌 수 없는 작업의 기본단위
- 각 작업장에서 수행되는 작업은 여러 개의 과업으로
구성됨.
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■ 조립라인 균형문제
- 조립라인 균형문제란 한 제품의 완성에 필요한 모든
과업을 과업간의 선후관계를 고려하면서 일련의 작업장에
다음과 같은 조건을 만족시키도록 할당하는 문제
· 각 작업장마다 할당된 과업의 총수행시간은 주기시간을
넘지 않아야 함.
· 모든 작업장에 걸친 총유휴시간은 최소가 되어야 함
(각 작업장의 유휴시간은 주기시간에서 각 작업장에
할당된 과업의 총수행시간을 뺀 값).
- 각 작업장마다 실제작업시간이 모두 주기시간과 같으면
유휴시간은 발생하지 않으며, 이 때 조립라인은 완전
균형을 이룸.
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■ 조립라인 균형문제의 예
(a) 과업 및 선행관계
A
B
C
D
10초
30초
10초
10초
총과업시간=60초
(b) 주기시간을 30초로 할 때의 최적할당 : 작업장의 수=3개, 총유휴시간=30초
A
B
C, D
작업장 1
(유휴시간=20초)
작업장 2
(유휴시간=0)
작업장 3
(유휴시간=10초)
(C) 주기시간을 40초로 할 때의 최적 할당 : 작업장의 수=2개, 총유휴시간=20초
A, B
C, D
작업장 1
(유휴시간=0초)
작업장 2
(유휴시간=20초)
21
- 최소주기시간≤주기시간≤최대주기시간
- 최소주기시간=최대과업시간=30초
- 최대주기시간=총과업시간=60초
- 주기시간은 조립라인의 효율성과 생산량을 동시에 고려
하여 최소주기시간과 최대주기시간 사이에서 결정됨
■ 주기시간이 30초인 경우
총과업시간
X 100%
· 효율성 =
작업장의수X주기시간
60
=
X 100%
3 X 30
= 66.7%
22
1일 작업시간
· 1일 유휴시간 = 주기당 유휴시간 X
주기시간
8X60X60(초)
= 30초 X
30(초)
= 30초 X 960
= 28,800초
= 8시간
· 1일 생산량
1일 작업시간
=
주기시간
8X60X60(초)
=
30(초)
= 960개
23
■ 주기시간이 40초인 경우
60
X 100%
· 효율성=
2 X 40
8 X 60 X 60(초)
= 4시간
· 1일 유휴시간= 20초 X
40(초)
8 X 60 X60
= 720개
· 1일 생산량=
40
24
■ 주기시간이 주어지는 경우의 조립라인균형문제
- 주기시간이 주어지면 작업장 전체에 걸친 총유휴시간은
다음과 같이 계산됨
총유휴시간＝ (필요한 작업장의 수×주기시간)－총과업시간
∴ 총유휴시간의 최소화=필요한 작업장 수의 최소화
- 주기시간이 주어지는 경우 조립라인균형문제의 정의
· 각 작업장마다 할당된 과업의 총수행시간이 주어진
주기시간을 넘지 않게 하면서
· 필요한 작업장의 수가 최소가 되도록
· 한 제품의 생산에 필요한 모든 과업을 과업간의 선행
관계를 고려하여 일련의 작업장에 할당하는 문제
25
(2) 조립라인균형의 절차
■ 예：
- 조립시간및 조립단계
과업
과업시간(초)
직전 선행과업
A
B
C
D
E
F
G
50
20
45
20
25
10
35
A
B
B
C
D
E, F
총과업시간
205초
- 하루 목표생산량=400개, 하루 작업시간=8시간
26
■ 단계 1：선행도표 작성
A
B
50
20
C
E
45
25
G
35
D
F
20
10
■ 단계 2：주기시간(C)의 결정
- 최소주기시간은 50초(A과업의 50초)이고 최대주기시간은
205초(총과업시간)임.
· 주기시간(C) =
일간 작업시간
일간 목표생산량
=
8 X 60 X 60(초)
400
= 72초
27
■ 단계 3：이론적 최소작업장의 수(Nmin) 결정
총과업시간
· Nmin=
=
주기시간
205
72
= 2.85 =3
■ 단계 4：할당규칙 선정
- 제1규칙：최대후속과업수규칙
- 제2규칙：최장과업시간규칙
- 할당 우선순위：
과업
후속과업의 수
과업
후속과업의 수
A
6
E1, F2
1
B
5
G
0
C1, D 2
2
28
■ 단계 5：과업을 작업장에 할당
- 과업의 할당과정
작업장
1
2
3
과업
과업시간(초)
A
잔여시간
할당가능 후속과업수가
(초)
과업
50
22
B
B
20
2 (유휴시간)
없음
C
45
27
D, E
D
20
7 (유휴시간)
없음
E
25
47
F
F
10
37
G
G
35
2 (유휴시간)
없음
총유휴시간
많은 과업
D
11
29
- 과업의 할당결과
A
B
50
20
작업장 1
C
E
45
25
G
35
D
F
20
10
작업장 2
작업장 3
■ 단계 6：설계된 조립라인 균형의 효율성 평가
총과업시간
· 효율성=
작업장의수 X 주기시간
205
=
X 100(%)
3 X 72
≒ 95%
X 100%
30
■ 단계 7：재균형
- 만약 설계된 조립라인균형의 효율성이 만족스럽지 못하면
단계 4로 돌아가서 다른 할당규칙들을 적용하여 재균형을
취함.
- 다른 할당규칙
· 최소선행과업수법
· 위치가중치순위법
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4. 서비스시스템의 설비배치
■ 고객이 빠른 서비스를 원하는 서비스시스템
- 설비배치의 목적은 서비스 산출량의 최대화
- 고객이 빨리 서비스를 받고 시스템을 나갈 수 있도록
제품별 배치를 취함.
- 예：맥도널드와 같은 패스트푸드점, 징병신체검사,
카페테리아 라인 등
■ 판매기회의 최대화
- 판매기회를 최대화하기 위해 고객을 목표시간 동안
시스템내에 붙잡아 두기 위해서는 공정별 배치가 적합
(예：백화점)
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