글로벌 세계 대백과사전/금융·경영/부문관리의 이론과 실제/생 산 관 리/생산방식과 작업조직
생산방식
편집생산방식의 분류
편집生産方式－分類
생산방식은 목적에 따라 여러 가지로 분류될 수 있으며, 일반적인 생산관리면을 중심으로 한 분류는 다음과 같다.
개별생산방식과 연속생산방식
편집( 個別生産方式－連續生産方式) 이 분류는 업종이나 제품종류에 관계없는 분류방식으로서 주문생산방식 또는 시장생산방식으로도 분류된다. 개별생산 방식은 다품종(多品種) 소량생산의 기업에서 나타나는 현상이며, 연속생산방식은 소품종(小品種) 다량생산의 기업에서 이용하는 흐름작업방식이나 컨베이어방식이 대표적이다. 이 2가지 생산방식의 차이점을 보면 [표 1〕과 같다.
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공정순서에 의한 분류
편집工程順序－分類
(1) 단순연속공정(單純連續工程) ― 첫 공정에 투입된 원재료가 순차적으로 가공되어 최종공정에서 단일제품으로 완성되는 공정이다.
(2) 분해성공정(分解性工程) ― 첫 공정에 투입된 원재료가 중간공정을 거치는 동안 여러 가지 제품이나 중간제품으로 분해되고, 최종공정에서 제품이나 중간제품으로 완성되는 공정이다.
(3) 합성연속공정(合成連續工程) ― 다수의 부분품이나 원재료에 의하여 제조되는 제품은 공정을 거치는 동안 투입 원재료나 부분품이 합성 또는 조립되어 최종제품이 완성된다.
이러한 공정분류는 절대적인 기준이 아니며, 현실적으로는 이러한 공정의 복합적인 형태로 나타난다.
생산설비·기술의 경제성 계산
편집生産設備·技術－經濟性計算생산설비나 기술의 개량 또는 대체(代替) 여부를 결정하기 위한 평가기준은 대체나 개량에 의한 설비의 경제성이 문제시된다. 생산설비의 경제성을 결정하는 데는 기계설비·노동력·에너지·생산수량·품질 등이 검토대상이 된다. 경제성 판단의 방법에는 각종 수리적(數理的) 방법이 제시되고 있다.
생산기술의 경제성 계산방식
편집生産技術－經濟性計算方式
인 생산기술·설비에 의한 단위제품당 소요생산시간(=,,….), ：연간 생산수량(개), ：시간당 노무비(원), ：기계설비비(감가상각비+수리비, 단 기계 설비비용 포함：원), ：공기구비(원), ：기계설비의 연간 정상가동시간(시간), ：기계설비 내용년수(연), ：공기구의 내용년수(연), ：기계설비의 연간 수리비율 ：연이율(%), (취득가격에 대한 수리비 비율：%), ：공기구의 연간 수리비율(취득가액에 대한 수리비 비율：%), ：불량품 발생비율, ：불량품 단위당 손실액(원), ,
(1) 특정 생산기술의 연간 총비용의 계산(연간 총비용 )
①
(2) 기술 A를 B로 개선함에 따라 기대되는 개선 효과의 계산(개선 또는 대체에 의한 연간이익 또는 비용절감액 )
②
단, (개선에 의한 제품단위당 절약시간)
개선을 위한 비용
(개선에 의한 불량률의 감소)
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(3) 자본회수계수(capital recovery factor)에 의한 ① 및 ② 식의 계산(연간총비용, 연간절감액) ③ ④ (4) ② 또는 ④ 식에서 =0 일 때 의 값이 개선을 위한 투자한계로서 투자액이 적으면 그 차액이 기대되는 투자효과이다. (5) 노모그래프(nomograph)에 의한 기술개선의 경제성 계산 ― 기술개선·기계설비의 갱신에 관한 계산을 공식에 의하지 않고 그래프에 의하여 판단하는 경우가 있다. (6) 노모그래프에 의한 설비투자의 경제성 계산 ― 공장의 설비를 확장하고자 할 때에는 투자금액·투자금액 회수기간·투하자몬의 수익률·매출액·매출총이익률 등을 검토하여 계획을 수립할 필요가 있다. 이때 이용되는 그래프로서〔그림 1〕과 같은 것이 있다. 예를 들어 투자 금액이 200만 원이고 연평균 수익률이 10%, 5년 내에 투자금액을 회수하고자 하는 계획이 있다면, 연간 얼마의 수익을 올려야 가능한가 하는 문제를 생각할 수 있다. 이를〔그림 1〕에서 보면 먼저 수익률 10%의 곡선과 축(회수기간)의 5와 만나는 교점의 축의 값, 3.75를 구하고, 이 점과 투하자본액선의 200만 원 점과 연결하여 그 연장선이 연평균수익액선과 만나는 점의 값, 즉 52만5천 원이 목표수익금액이 된다. 따라서 처음 연평균수익률을 10%로 가정하였으므로 이 투자를 결정하기 위하여는 연간 525만 원의 매출액 증가가 기대하기 힘들다고 판단되면 그 계획은 수정되지 않을 수 없다. (7) MAPI에 의한 설비대체의 경제성 계산 ― MAPI란 Machi-nery and Allied Products Institute의 약어로 터보(G. Terbough)에 의해 발전된 설비대체의 원가비교법(原價比較法)의 일종이다. 이 계산방법은 기계설비의 구입을 위한 자본비용과 설비의 사용에 따른 보수유지비용의 증대, 새로운 대체설비의 출현에 의한 구설비의 진부화에 따라 신구설비(新舊設備)의 대체문제를 결정하는 데 유리한 평가기준이 된다. 이 방법에서의 경제적 평가척도는 최소부담액(最小負擔額：adverse minimum)이며, 이것은 설비 조달을 위한 자본 비용과 설비의 능률저하로 나타나는 비용과의 합계액으로 표시된다. 즉, 현재 있는 구설비(防衛者：defender)와 새로 나온 신설비(挑戰者：challenger)를 비교할 때 신구설비의 최소부담액을 결정하고, 이에 따라 대체여부를 결정한다. 이 방식은 다음의 조건을 전제로 한다. ① 조업열성(operating inferiority)의 측정이 가능하고(수선비·기계고장에 의한 손실액으로 평가), ② 설비의 가치가 일정한 상대적 비율로 감소하며, ③ 설비의 조업도·판매수량·판매가격 등의 추정이 가능하며, ④ 자본비용의 계산을 자본회수법에 의한다는 것이다. 이외에도 MAPI법은 공식이나 그래프에 의하여 이용되기도 한다.
작업조직
편집생산관리와 공장조직
편집生産管理－工場組織
생산관리를 중심으로 한 공장조직은 조직·제도·업무내용이 서로 연관성 있도록 시도되어야 한다. 조직 가운데 필요한 관리부문이 미약하면 공장의 업무수행이 곤란하고, 생산관리의 제도적 입안이 불가능하다. 또한 조직화에 있어 제도적인 면이 결핍되어 있으며 각 부문의 책임·협조·조정이 곤란해지며, 업무내용이 명확하지 못하면 공장 안의 조직이나 제도면에 혼란을 유발시키게 된다. 즉, 생산관의 기능은 ① 생산요소(토지 및 건물·공장·기계설비·노동력·서비스)준비, ② 생산조건(제품의 품종·품질 및 규격·생산수량·납기·원가·가격) ③ 조직·제도 등을 설계·계획·지시·실행·통제하는 데 있다. 이러한 관리기능의 주요 내용을 보면 다음과 같다.
(1) 정보수집(情報蒐集) ― ① 주문(注文)에 관한 사항：품종·수량·규격·납기 등, ② 생산에 관한 사항：재고(제품·재공품·원재료)상황, 자재 및 원재료의 조달기관, 기계·설비·노동력의 생산·여유능력, 표준시간·표준 원단위 관계자료, 작업환경의 적부·여유율·작업진도
(2) 계획(計劃) ― 일정계획(대·중·소), 제품의 기능 및 생산설계·진행계획, 재료 및 외주(外注)계획·작업배치계획·공구(工具) 설계, 작업시간 및 원단위 견적·작업표준 및 소일정계획에 따른 진행계획의 조정
(3) 지시통제(指示統制) ― 지시·보고의 계통, 지시 및 보고사항 양식·절차, 작업진도·품질·원가 등의 통제와 이에 대한 차이분석
공장조직은 이상과 같은 계획·지시·통제의 기능이 원활히 수행되도록 조직·운영되어야 하며 생산방식·제품의 특성·기업의 규모·기업의 특성 등에 따라 여러 가지로 분류된다.
공장조직의 형태를 분류하면 ① 본사·공장(〔그림 2〕)과 본사·수개(數個)공장조직, ② 제품·공정·지역별 공장조직, ③ 관리기능의 집중·분산에 따른 여러 가지 조직형태가 있다. 〔그림 3〕은 본사·수개 공장조직의 예이며, 수개공장은 기업의 정책·특성에 따라 제품별이나 지역별·공정별 등으로 분류된다. 공장내의 조직은 계층별 부문화의 정도에 따라서 ① 부문화의 형태：직능별·제품별조직(〔그림 4〕), 제품·직능별(공정·제품별)조직(〔그림 5〕), 직능·공정별 조직(〔그림 5〕), ② 권력집중의 형태：계획·통제의 중앙집중형(〔그림 6〕), 계획·통제의 분산·절충형(〔그림 7〕) 등으로 구분되기도 한다.
현장조직
편집現場組織
종래의 현장조직은 작업·기술·공정·설비·사무관리 등 관리기능이 혼합된 라인(line)조직이 대분이었다. 그러나 근재적 현장조직은 라인 및 스태프(staff) 조직형태를 취하고, 라인 부문은 기능·공정·설비·사무관리를 담당하여 라인부문과 스태프부문의 한계를 명확히 한다.
라인부문의 업무는 작업관리이므로 현장에서의 최하관리인은 직장(職長：foreman)이다. 또한 경우에 따라서는 직장을 보조하는 반장·작업반장(leadman)을 두기도 한다. 따라서 공장내의 라인계통은 공장장 → 부장 → 과장 → 계장 → 직장 → 작업반장의 체계를 이룬다. 한편 현장의 스태프조직은 관리부문에 집중되고 공장내 모든 정보는 이 관리부문에서 집계·분석되어 라인부문에 전달된다. 따라서 라인과 스태프 부문의 유기적 협조와 경합은 공장의 생산성과 직결된다(〔그림 8〕).
생산기술의 혁신
편집生産技術－革新
오늘날 생산관리는 생산기술·시장의 변화에 따라 그 관리제도에 새로운 변혁이 나타나고 있다. 이중 대표적인 것은 다음과 같다.
수치제어가공
편집數値制御加工
수치제어(數値制御：numerical control, NC)가공은 피드백(feedback)원리에 의하여 제품의 설계로부터 완성에 이르기까지의 완전한 작업사이클을 수치적 코드(numerical code)에 의하여 기술적 정보를 보내어 통제하는 생산시스템을 의미한다. 코딩은 펀치카드·펀치테이프·마그네틱테이프가 사용되고, 이 지시에 따라서 자동제어기구(servo mechanism)가 지시된 대로 작업 대상 상품을 가공하게 된다. NC 기계의 이점은 공정 단축과 공정의 자동화 등이며, 공장 전체의 자동화를 도모하는 한 가지 방법이 된다. NC는 다음 3가지로 크게 분류된다.
(1) 위치결정제어(positioning control) ― 작업물의 일정한 위치에서 가공하도록 공구(工具)의 위치를 제어한다.
(2) 직선절삭제어(直線切削制御：straight cutting control) ― 선반기 등에서와 같이 공구의 이동없이 작업대상물이 직선적으로 가공되도록 제어한다.
(3) 윤곽절삭제어(contouring control) ― 공구의 이동을 연속적으로 제어하여 복잡한 윤곽 모양의 절삭가공(切削加工)을 전용(專用) 또는 범용컴퓨터에 의하여 제어한다.
이 수치제어가공은 반드시 대량생산의 경우에만 적용되는 것이 아니고, 다품종 소량생산의 자동화를 동시에 촉진하는 데 특징이 있다. 즉, 수치제어가공기계로 생산 라인을 이루고, 다품종 소량생산품의 가공계획을 컴퓨터에 입력(input)시킴으로써 시스템프로그램·절삭프로그램·공구선정프로그램·공정순서프로그램 등이 완성되고, 가공방식·일정계획·공정계획·재료계획이 계산되어 제어장치를 통해 공작기계에 전달되는 자동화가 이루어진다. 여기에 가공시스템의 평가지표(評價指標)가 마련되어 제조비용·절삭능률·절삭비용·공구수명 등을 가장 적절하게 제어할 수 있는 시스템을 컴퓨터제어라고 하며, 앞으로 개발·실용화될 것이다.
그룹 테크놀러지
편집group technology
GT라고도 하는데, 기계공업에서 다품종 소량생산을 효과적으로 수행하기 위하여 고안된 기법이다. 즉, 형상·치수 및 공작법의 유사성에 따라서 작업물을 수개 그룹으로 나누고, 각 그룹들에 대해 가장 적당한 공작기계와 공구를 할당함으로써 작업준비·공정간의 운반·공정간의 운반·가공대기시간 등을 감소시키고, 가공물의 수를 증대시켜 생산성을 향상하는 기법이다. 따라서 GT는 기계가공작업이나 조립공정에서 중심을 이루고 설계 → 준비 → 가공 → 조립시스템의 조직·능률화를 도모한다.
GT의 실시에 앞서 확립되어야 할 사항은 작업 대상물의 체계적인 분류방법이다. 이를 위하여 제품의 설계단계에서부터는 부품의 종류 및 표준화가 시도되고, 그룹의 가공이 가능하도록 생산설계에 유의해야 한다. 서독의 오피츠(H. Opitz) 교수에 의한 기본분류를 보면 〔그림 9〕와 같다.
GT의 장점은 ① 표준화·규격화에 따라서 자동설계·수치제어가공 프로그램의 작성이 쉽고, ② 가공순서·일정·공정계획이 간소화되면, ③ 흐름작업화의 촉진, 자동화의 진전, 작업준비시간의 단축, ④ 숙련도 향상, ⑤ 제조원가절감·품질향상 등이 있다. 반면에 결점으로는 ① 재공품이나 제품재고의 증가, ② 수요변동에 대한 탄력성 결핍, ③ 설비의 고장에 의한 공정 정체현상의 증대, ④ 공작물 분류시스템 작성, 그룹 가공 공정계획 등 계획 업무의 증가 등이다.
자동설계
편집自動設計
자동설계(CAD：computer-aided design)란 콤퓨터의 이용, 적절한 설계를 자동적으로 수행하는 것으로, 입력으로 제품 견본이 주어지면 출력으로 제품과 부분품의 도면·설계도, 소재의 선택, 가공방법의 결정, 수치제어가공을 위한 지시테이프 등 공학적(工學的) 설계자료가 나오게 되는 시스템을 뜻한다. 현재까지는 수치제어가공에 있어서의 가공도면·가공방법 지시테이프의 작성 등에 이용되는 정도이며, 앞으로 설계 → 가공의 종합적 시스템이 개발될 것이다.
생산설계
편집生産設計
생산설계와 제품계획 生産設計―製品計劃
생산설계는 생산계획의 주축으로, 주로제품계획을 대상으로 하고 있다. 종래의 제품계획에서는 제품의 물리적 내용이 그 연구대상이었으나 시장수요의 다양화, 생산자시장에서 소비자시장에로의 이행에 따라 제품계획의 근본적 재검토가 요청되어 왔다. 따라서 제품의 기획·개발연구에서 시장도입·소비자 반응에 이르기까지의 과정을 연구대상으로 하는 공업디자인이 전문화되어 생산설계의 업무를 담당하게 되었다. 공업디자인이란 기업의 능력·수요예측·이익계획에 따라 제품의 속성·유형 등을 생산자와 사용자의 입장에서 평가·결정하는 기능을 뜻한다.
생산관리와 IE
편집生産管理－
생산관리란 생산활동에 과학적 방법을 적용(適用)하여 목적달성을 효과적으로 수행하는 것으로, 관리의 원칙은 계획·실행·통제·조정의 관리 사이클을 효과적으로 운영하는 데 있다. 반면 IE(industrial engineering)는 공학적 측면에서 3M의 종합시스템을 설계·개선 실시하는 것이므로, IE는 생산관리를 위한 설비관리·품질관리·공구관리·일정관리(日程管理)·에너지관리·창고관리·재고관리·운반관리·안전관리·외주관리(外住管理)·자재관리·구매관리 등등의 각종 부문별 관리기능을 하나의 목적(이익 또는 비용)에 따라 유기적으로 결합하는 것이다.
생산관리 시스템
편집生産管理system
경영시스템 經營system
경영시스템은 관리시스템과 실시(實施)시스템에 의하여 구성된다. 관리시스템은 기업방침·경영의사·경영목표를 관리기준으로 하여 구체적 의사결정이나 경영행동을 계획한다. 이 계획은 실시시스템의 관리기준이 되고, 제품의 생산·출고·재료구입·인원확보·자금조달과 같은 구체적인 형태로 나타난다. 경영시스템의 구성단위는 ① 관리기준, ② 입력, ③ 출력, ④ 처리장치, ⑤ 피드 백이며, 시스템 평가기능이 부가되기도 한다.
계획시스템
편집計劃system
이 시스템은 정보기능(경영정보 시스템：MIS)과 결정기능을 가지고 있다. 계획시스템의 정보기능은 정보수집·정보의 변환·자료처리의 3부차적 기능을 가진다. 결정기능은 관리기준을 만족시키는 최적해(最適解：optimum solution)를 선택 또는 결정하는 기능으로서, 최적해는 최적생산량·최적제품믹스·최적품질수준·경제적 로트의 크기·재고수준·생산라인의 최적설계 등을 결정한다.
통제시스템
편집統制system
통제시스템에는 측정기능·평가기능이 있고, 평가기능 중의 검출기능에 따라 실시시스템이나 서브시스템의 수정, 계획시스템의 변수(變數)의 변경 또는 관리기준의 변경에 관한 정보를 제공하게 된다.
라인생산시스템
편집line生産system 대량생산방식으로서, 연속생산방식의 대표적인 시스템이다. 라인생산 시스템은 다음과 같이 세분(細分)된다. (1) 단일제품 라인생산시스템 ― 특정 단일제품만을 생산하기 위한 시스템으로, 시스템의 경제성은 생산능력·신뢰성·가동률·라인정체(停滯) 등에 좌우된다. 따라서 중점관리의 대상은 사이클 타임(cycle time)이며 다음 산식에 의하여 결정된다. (1) 또 단일제품 라인의 각 작업공정에서의 가공시간 합계를 라고 하면, 와 사이에는 다음 (2)식이 성립된다. (2) 또 는 각 공정의 작업시간 중 최대치인 것의 합계와 같든가 클 필요가 있다. 즉, (3) 따라서 작업공정수()는 라인 편성효율()은 (4) 로서, 가 1.0 일 때 가장 효율이 높으며, 이는 각 공정의 작업시간 , … 등이 같은 경우이다. 그러나 실제적으로는 각 공저의 작업시간이 변동되고 사이클 타임 내에 작업을 완료치 못하게 되므로 공정간의 재고량으로 조정하게 되며, 공정간의 재고량의 결정은 시뮬레이션(simulation)에 의하여 결정될 수 있다. (2) 혼합제품 라인생산시스템 ― 단일제품 라인생산으로는 비경제적이고 몇 개 제품의 가공공정이 유사할 때 혼합제품 라인생산시스템을 이용한다. 이 시스템의 운용은 어떤 제품의 필요량을 완전히 생산한 후 타제품의 생산에 착수하는 라인절환방식(line 切換方式)과, 생산할 제품의 생산량 비율에 따른 투입단위(각 제품의 투입비율)에 의하여 생산하는 고정순환방식(固定循環方式)이 있다.
개별생산시스템
편집個別生産system
제품마다 품질이나 가공방법·가공기계 등이 다른 제품의 생산시스템으로, ① 각 공정의 가동률을 높이고, ② 각 부문의 제1공정의 착수에서 완료까지의 가공시간을 단축하여, ③ 납기지연을 최소로 할 것이 관리목표가 된다. 이를 위해 순열법(sequencing)·부하법(dispatching)·네트워크(network)법 등이 개발되고 있다.
로트생산시스템
편집lot生産system 제품 생산에 있어 부품별로 직장(職場)이 있고, 직장에서 완료된 부품이 최종공정에서 완성되는 시스템이다. 단, 이 시스템에서는 여러 종류의 제품(부품)가공이 가능하고, 따라서 경제적 가공 로트수의 결정이 문제시된다(〔그림 10〕참조). 경제적 로트의 크기는 다음 식에 의해 산출된다. (1) 레이먼드(F.E. Raymond)의 결정공식 ：경제적 로트의 크기 ：제품의 소비속도 ：생산속도 ：기계준비 및 대체시간 ：단위시간당 준비·대체비용 ：품목단위당·단위시간당 재고유지 비용 (2) 맥스웰(W. L. Maxwell)의 공식 ― 레이먼드의 공식은 생산능력이 의 크기에 따라 여유가 발생할 때 기회손실로서의 비용이 고려되지 않고 있다. 맥스웰공식은 이의 수정방식이라 하겠다. (3) 품목수가 많은 때에는 다음 식이 이용된다.