생산운영관리

1. 생산운영관리 Process Selection and Facility Layout (Ch.6) 프로세스 선택 및 설비배치 Hansoo Kim (金翰秀) Dept. of Management Information Systems, YUST

2. 이번주 까지 했어야 하는 일들… • 생산용량계획 복습 • Read Chapter 6 and 6s

3. OM Overview X Process Selection/Facility Layout; LP (Ch. 6, 6S) Class Overview (Ch. 0) Operations, Productivity, and Strategy (Ch. 1, 2) Project Management (Ch. 17) X Strategic Capacity Planning (Ch. 5, 5S) X X JIT & Lean Mfg System (Ch. 15) Supply Chain Management (Ch 11) Mgmt of Quality/Six Sigma Quality (Ch. 9, 10) Location Planning and Analysis (Ch. 8) Queueing/ Simulation (Ch. 18) Demand MgmtForecasting (Ch 3) MRP & ERP (Ch 14) Term Project Aggregated Planning (Ch. 13) Inventory Management (Ch. 12)

4. Key Terms

5. 학습목표 • 프로세스 선택의 전략적 중요성을 설명한다 • 프로세스 선택이 조직에 미치는 영향을 설명한다 • 기본적인 프로세스 유형을 설명한다 • 프로세스 자동화에 대하여 토론한다 • 배치변경의 근거를 알수 있다 • 제품별 배치와 공정별 배치의 주요 장단점을 학습한다 • 간단한 라인밸런싱 문제를 푼다 • 간단한 공정별 배치계획을 수립한다

6. 프로세스 선택 및 생산용량의 관계 • Process Strategy (Key Aspects) • Capital Intensity • Process Flexibility

7. Process Selection Strategy (생산전략, 프로세스 선택) • Process Selection (프로세스 선택) • Deciding on the way production of goods or services will be organized • “제품과 서비스를 어떤 방식으로 생성해 낼 것인가?”에 대한 방안 • Process (프로세스) = Transformation • 원자재에서 제품(혹 서비스)로 변화되는 과정 • Objective(목적) • Meet or exceed customer requirements (요구사항) • Meet cost & managerial goals • 최소의 비용으로 고객의 요구사항을 극대화 한다! • Long-term effect (장기적인 영향력이 있다), 전략적 의사결정 문제 • Product & Volume Flexibility, (제품과 생산수량과의 관계) • Costs & Quality (가격과 품질)

8. 새로운방식의주택건설

9. 생각해 볼 문제들… • 어떤 종류의 생산(or 서비스)방식이 있을까? (Which types of process strategy can exist?) • 생산(or 서비스)방식을 결정하는데 고려해야 하는 요소들은 어떤 것이 있을까? Which factors should be considered to select the process strategy? • 예제 • 홍콩반점 • 건강검진센타 • 빙천맥주공장 • 자동차 조립공장

10. Machine Machining Process (가공시간) • Process Time (공정시간) = Setup Time (준비시간) + Machining Time (가공시간) • How is the utilization of the Machine? S-A-A-A-A-S-B-B-B-B S-A-S-B-S-A-S-B-S-A-S-B-S-A-S-B S = Setup Time 장단점?

11. Process Selection(프로세스 선택) • 다양성 (Variety) • How much • 유연성 (Flexibility) • What degree • 산출량 (Volume) • Expected output Batch배치프로세트 Repetitive반복프로세스 Job Shop(잡샵) Continuous연속프로세스

12. 프로세스 유형 • 잡샵 (Job shop) • 소규모, 다품종 소량생산, 단속적 처리과정, • 다양한 소규모 일감, 각각 처리방법이 다름 • 범용장비, 숙련공에 의한 높은 유연성 • 철공소, 병원 등 • 뱃치프로세스 (Batch) • 중규모, 중품종 중량생산, 단속적 처리과정, • 잡샵 보다는 다양하지 않음, 중간정도의 숙련공 • 빵집, 멀티플렉스 영화관, 항공사등 • 반복프로세스 (Repetitive) • 산출량이 많은 표준제품에 유리 • 장비의 유연성 요구는 제한적, 인력의 숙련도가 높지 않음, • 생산라인, 조립라인 으로 불리운다. • 자동차, 컴퓨터 조립, 전자제품 조립산업 등. • 연속프로세스 (Continuous) • 표준화된 연속적 산출물을 대량으로 생산 • 연속적 생산 (액체, 분말 형태의 생산), 제품의 다양성이 매우 적고, 대량생산에 유리 (소품종 대량) • 전문성에 따라 필요한 인력의 수숙련도가 범위가 넓다 • 석유화학제품, 철강, 설탕, 밀가루 등

13. 프로세스 유형 (Types of Process)

14. 제품/서비스 프로세스

15. Volume and Variety of Products 다양성 응급실 잡샵 베이커리 뱃치프로세스 PC 조립 반복프로세스 정유공장 연속프로세스 물량

16. 기술의 영역(Area of Technology) • Machine technology • Automatic identification systems (AIS) • Bar-code, RFID • Process control • Vision system • Robot • Automated storage and retrieval systems (ASRS) • Flexible manufacturing systems (FMS) • Computer-integrated manufacturing (CIM)

17. FMS에 의한 생산라인의 개념도 1 6 4 5 7 2 3 8

18. FMS 예 중앙관제실 자동창고 공구저장소 차팔렛트 반송 컨베이어라인 공구무인반송차 머시닝센터 세정실 작업물 무인운반차 준비작업장

19. FMS 예

21. Types of Robot • Cylindrical • Polar • Cartesian • Joint Arm

22. FMS Machine

23. ASRS (자동창고)

24. AGV (무인운반차)

25. AGVS (무인운반차 시스템) http://www.steinbockus.com/AGVs/animation.gif

26. Computer Integrated Manufacturing(CIM)

27. Facility Layout Design

28. Facility Layout (설비배치)의 목적 • Develop an economical layout which will meet the requirements of: • product design and volume (product strategy) • process equipment and capacity (process strategy) • quality of work life (human resource strategy) • building and site constraints (location strategy) ============================== • 사내물류비용의 최소화 • 제품과 서비스 품질 확보가 용이하도록 • 공간의 효율적 활용 • 노동력의 효율적 활용 • 불필요한 움직임을 최소화함 • 병목현상을 완화 • 제조 및 서비스 시간 단축 • 시설의 안전성

29. 설비배치 (Facility Layout)란? • Location or arrangement of everything within & around buildings부서, 작업장, 장비의 공간적 구성을 의미 • Objectives are to maximize • Customer satisfaction • Utilization of space, equipment, & people • Efficient flow of information, material, & people • Employee morale & safety

30. 설비배치의 종류 • 제품별 배치 (Product-oriented layout) • 공정별 배치 (Process-oriented layout) • 고정위치 배치 (Fixed-position layout) • 사무실 배치 (Office layout) • 소매점 배치 (Retail layout) • 창고 배치 (Warehouse layout)

31. 제품별 배치(Product Oriented Layout) • 제품별 배치 (Product Oriented Layout) • 표준프로세스들을 사용하여 많은 양의 흐름을 원할하고 신속하게 흐르게 하는 배치 • Layout that uses standardized processing operations to achieve smooth, rapid, high-volume flow Used for Repetitive or Continuous Processing

32. 제품별 배치 (Product Oriented Layout) 장단점 • 장점 • Lower variable cost per unit (낮은 변동비) • Lower but more specialized labor skills(낮은 수준의 전담적 노동) • Easier production planning and control(생산계획 및 통제의 용이성) • Higher equipment utilization (70% to 90%)(설비의 높은 가동율) • 단점 • Lower product flexibility (제품 종류가 한정) • More specialized equipment (전용설비) • Usually higher capital investment (높은 초기투자비용)

33. L L L L L L L L L L 공정별 배치 (Process Oriented Layout) Milling Department Lathe Department Drilling Department M M D D D D M M D D D D G G G P G G G P Painting Department Grinding Department A A A Receiving and Shipping Assembly

34. 공정별 설비배치 (Process Oriented Layout) • 다양한 처리요구를 다룰수 있는 배치 • 공정이 유사한 설비들을 모아서 배치함 • Facilities(설비) are organized by process • Similar processes are together • Example: All drill presses are together • Low volume, high variety products(다품종 소량) • ‘Jumbled’ flow (뒤범벅 흐름)

35. 공정별 설비배치의 (Process Oriented Layout)장단점 • 장점 • Greater product flexibility (다양한 제품을 생산) • More general purposeequipment(범용성이 높은 설비 사용) • Lower initial capital investment(낮은 초기 설비 투자) • 단점 • High variable costs (높은 변동비) • More highly trained personnel (다기능공) • More difficult production planning & control (생산계획 및 통제의 어려움) • Low equipment utilization (5% to 25%) (낮은 설비 효율성)

36. E.R.Triage room Patient A - broken leg E.R. Admissions Patient B - erratic pacemaker Surgery Hallway Radiology E.R. beds Pharmacy Billing/exit Emergency Room Layout(Process-Oriented Layout)

37. Steps in Developing aProcess-Oriented Layout • Construct a “from-to matrix” • Determine space requirements for each department • Develop an initial schematic diagram • Determine the cost of this layout • By trial-and-error (or more sophisticated means), try to improve the initial layout • Prepare a detailed plan that evaluates factors in addition to transportation cost

38. Cost of Process-Oriented Layout

39. 1 2 3 4 5 6 50 100 0 0 20 1 10 2 0 50 30 100 20 0 3 4 0 50 5 0 6 Interdepartmental Flow of Parts

40. Room 1 Room 2 Room 3 Assembly Printing Machine Shop Department Department Department (1) (2) (3) 40’ Receiving Shipping Testing Department Department Department (4) (5) (6) Room 4 Room 5 Room 6 60’ Possible Layout 1

41. Interdepartmental Flow Network Showing Number of Weekly Loads 100 1 2 3 1 50 30 20 100 50 20 10 4 5 6 50 근접운반비 (Adjacent Cost) = $1, 비근접운반비 (Non-Adjacent C.) = $2 Total Cost = 50+200+40+30+50+10+40+100+50 = $570

42. Room 1 Room 2 Room 2 Painting Assembly Machine Shop Department Department Department (2) (1) (3) 40’ Receiving Shipping Testing Department Department Department (4) (5) (6) Room 4 Room 5 Room 6 60’ Possible Layout 2

43. Interdepartmental Flow Graph Showing Number of Weekly Loads 30 2 1 3 50 100 100 20 50 20 10 4 5 6 50 근접운반비(Adjacent Cost)= $1, 비근접운반비(Non-Adjacent C.)=$2 Total Cost = 50+100+20+60+50+10+40+100+50=$480

44. Computer Programs to Assist in Layout • CRAFT • SPACECRAFT • CRAFT 3-D • MULTIPLE • CORELAP • ALDEP • COFAD • FADES - expert system

45. 위치고정형 배치(Fixed Position Layout) • 제품 또는 프로젝트는 한 곳에 있고, 작업자, 물자, 장비가 필요에 따라 움직이는 배치 • Layout in which the product or project remains stationary, and workers, materials, and equipment are moved as needed 비행기, 선박 등의 생산방식

46. 셀 생산방식 (Cellular Layout - Work Cells)과 Group Technology • 비슷한 작업이 필요한 부품들을 생산하기 위하여 워크스테인션들을 묶어서 셀을 구성한 배치A temporary product-orient arrangement of machines and personnel in what is ordinarily a process-oriented facilities • 그룹테크놀로지 (Group Technology)부품들을 설계특성이나 제조 특성에 따라 분류하여, 부품군으로 묶는것

47. Saws Drills Office Work Cell Tool Room Work Cell Floor Plan

48. Improving Layouts by Moving to the Work Cell Concept

49. Inventory Floor space Direct labor costs Equipment utilization Employee participation Quality Work Cell Advantages

50. 라인 밸런싱 (Line Balancing) • 라인밸런싱: 모든 워크스테이션들의 작업시간들이 비슷하도록 요소작업들을 워크스테이션들에 할당하는 절차 • Precedence diagram • Network showing order of tasks and restrictions on their performance • Cycle time • Maximum time product spends at any one workstation