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생산관리

[생산관리] 11. 전략적 능력계획 1

by Jennieee's 2021. 9. 14.

1. 생산능력(Capacity) 개념

  • 생산운영시스템이 정해진 시간 동안 생산할 수 있는 산출물의 총량

(예) 식당 : 정오부터 오후 1시까지(1시간 동안) 서비스 가능한 고객의 수
자동차 공장 : 1교대(8시간) 동안 생산 가능한 자동차의 수

  • 생산 능력은 투입 자원 대비 산출물의 종류를 고려하여 결정됨

(예) 자동차 공장의 투입이 연간 10,000 labor hour인 경우

(1) 2 door car model을 생산할 경우 : 50,000 대/년
(2) 4 door car model을 생산할 경우 : 40,000 대/년
-> 따라서, 생산능력은 투입 자원 뿐 아니라 산출물의 종류 또는 믹스에 따라 달라지며, 자동차 공장의 연간 생산능력이 100,000대라고 할 경우에는 어떤 모델 또는 모델들의 믹스에 대한 것 인지를 생각해야 함.

2. 생산능력 계획의 개념

. 생산능력 계획의 분류

  • 시간적 측면에 따른 능력 계획의 분류

(1) 장기 : 1년 이상, 주로 건물, 장비, 설비 등 자본 투자가 소요되는 경우를 대상으로 함.
(2) 중기 : 6개월~18개월의 시간을 대상으로 월별 계획, 주로 인력, 하청, 단순 장비의 구매 등이 대상
(3) 단기 : 1개월 이내, 주 단위/일 단위 계획, 주로 잔업, 인력 재배치, 작업 재배치 등이 대상
※ 이 강의에서는 장기 능력 계획을 다루며, 중기/단기는 생산 계획, 일정 계획에서 다룸

  • 운영 관리 계층에 따른 분류

- 기업의 생산운영 총괄 책임자, 단위 공장의 공장장, 공장 내 단위 부서의 부서장에 따라 능력 계획의 범위와 개념이 달라짐

. 전략적 능력 계획

  • 기업의 장기적인 경쟁 전략을 효과적으로 지원하기 위해 필요한 자본 집약적 자원(설비, 장비, 총 노동력 규모 등)의 전반적인 능력 수준을 결정하는 것
  • 전략적 능력 계획은 기업의 수요에 대한 대응 속도, 비용 구조, 재고 정책, 관리 및 지원 체계 등에 큰 영향을 미

. 최적 운영 수준 (Best Operating Level)

  • 대상 생산운영시스템이 최소의 비용으로 생산할 수 있는 산출물의 양 -> 프로세스의 설계 능력 수준(Design Capacity) : 프로세스 설계시의 목표 생산 능력
  • 단위 생산 비용은 일반적으로 생산량(산출물)의 양이 증가함에 따라 감소하다가 일정 수준을 초과하면 증가하기 시작함 -> 비용이 최소가 되는 지점이 최적 운영 수준임

. 능력 이용률 (Capacity Utilization Rate)

- 실제 이용 능력/최적 운영 수준
- 능력 이용률은 시간에 따라 100%를 초과하는 경우도 발생할 수 있음 (예: peak time)
- 일반적으로 생산 능력의 정의에는 비용 요소가 포함되어 있지 않으나 혼동을 피하기 위해 최적 운영 수준을 생산능력으로 사용(즉, 단위 생산 비용이 최소가 되는 산출의 양을 생산능력으로 정의함)

. 규모의 경제성과 비경제성 (Economies and Diseconomies of Scale)

  • 규모의 경제성 : 공장이 커지고 산출물의 양이 증가할수록 단위 비용은 감소하는 현상

Q. 규모의 경제성이 발생하는 이유는?
- 설비의 규모의 경제성 : 2배의 생산 능력을 가진 설비의 투자비용 및 운영비용은 2배보다 작다.
- 전용 장비 및 지원 체계 활용의 경제성 : 산출물의 양이 증가할수록 전용장비, 지원체계(생산활동을 위한 지원 부서/장비, 행정 지원 부서 및 IT 시스템 등)의 경제성이 높아진다.

  • 규모의 비경제성: 공장의 생산 능력이 일정 수준을 초과할 경우 단위 비용이 증가하는 현상

Q. 규모의 비경제성이 나타나는 이유는?
- 수요를 크게 초과하는 생산능력 보유에 따른 문제점: 지속적인 가동을 위해서는 초과 생산이 필요하고 따라서 높은 수준의 가격 할인, 과도한 재고 비용 등의 문제가 발생

ex) 미국 자동차 제조업체, 반도체 업계 경쟁
- 대규모 자동화 설비의 도입에 따른 문제점: 직접 노동 인력 수요는 감소하나 소수의 대규모 자동화 설비를 안정적으로 운영하기 위한 유지 보수 인력 수요는 크게 증가

. 경험 곡선 (Experience Curve)

  • 생산량이 증가함에 따라 학습에 의해 생산비용이 감소하는 현상(학습 효과)

cf. Learning curve라고도 함

  • 대규모 공장은 규모의 경제성과 더불어 경험 곡선에 따른 생산 비용 절감 효과를 동시에 누릴수 있음: 대량 생산에 따라 경험 곡선에 의한 비용 감소 속도가 빨라짐

cf. 물론 위의 효과를 누리기 위해서는 제품의 수요가 충분해야 하며 제품이 고객의 요구에 맞는 것이어야 함!

. 능력 유연성 (Capacity Flexibility)

- 산출물의 양을 신속하게 변화시키거나 새로운 제품 또는 서비스 생산으로 빠르게 전환할 수 있는 능력으로 다음과 같은 세 가지 요소에 의해 달성 가능

  • 유연 공장 : 공장 전체를 새로운 제품 생산을 위해 신속하게 변화(배치 변경)시킬 수 있어야 함 -> 공장의 Changeover time을 최대한 0에 가깝게.
  • 유연 프로세스 : 새로운 제품 생산을 위한 프로세스의 Setup time이 매우 작아야 함 -> 범위의 경제성(Economies of scope): Setup time이 거의 0에 가까우면 다양한 종류의 제품을 하나의 생산 라인에서 동시에 생산함으로써 비용의 경제성을 추구할 수 있음. cf. FMS
  • 유연 작업자 : 다양한 작업을 수행할 수 있는 작업자

. Supply Chain 생산 능력 결정

  • 공장의 생산 능력은 단위 공장의 비용 경제성 뿐 아니라 Supply Chain의 다른 요소를 함께 고려해야 함 -> 수요, 공급 능력, 배송 능력, 수송비용, 재고 비용, etc.

예) 시멘트 업체는 생산 후 몇 시간 내에 수송을 하여야 하며 따라서 생산 능력은 수송 능력에 크게 영향을 받음

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