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문제 정의
- 이상의 문제들은 작업자들의 blocking이나 해당 라인 전체를 멈추게 하는 요인들로 전체의 생산성에 매우 큰 영향을 미친다는 판단이다. 공정 운영상의 여려 변화들이 라인의 최종 결과치에 미치는 영향을 분석하고자 한다. 즉, 여러 공정의 변화를 고려하여 단위 시간당 생산량을 최대로 하는 공정운영 방안을 검토하고자 한다.
- 이러한 목적에서 시뮬레이션은 경험적인 해법을 지향하는 좋은 도구이다. 본 연구 에서는 특정 기업의 생산 공정을 대상으로 현재 문제가 되고 있는 부분에 대하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 분석을 수행하여 효율적인 결론을 도출 하고자 한다. 특별히, ARENA[1]를 이용하여 모형을 수립하고 문제 해결을 하고자 한다.
- 본 연구에서 얻고자 하는 결과는 칸반 시스템 적용을 위한 적정한 자재 운반자 수 검토와 최대 생산량을 갖는 조건의 확인이다. 이들 수행 평가기 준들 중 자재 운반자의 부하는 이용률(utilization) 을 통하여 분석하며, 생산량 경우는 단위 시간당 생산량을 활용한다.
- 현재 자재 운반자들에 대한 부하는 측정이 쉽지 않다. 본 연구에서는 새로운 체제로 운영할 경우의 자재 운반자들에 대한 부하를 중심으로 칸반 시스템에 대한 가능성 평가를 수행하고자 한다.
- 본 연구에서는 자동차 부품 생산업체의 생산라인 운영과 관련하여 현재 가지고 있는 문제점을 중심으로 가장 적절한 운영 조건을 도출하는 분석을 수행하였다. 이를 위하여 ARENA 프로그램과 실험계획법을 활용하였다.
- 본 연구의 첫 번째 목적은 칸반 체제의 경우 자재 운반자들의 부하 검토이며, 두 번째 목적은 공정변수들의 생산량에의 영향 분석이다.
- 공정 운영상의 여려 변화들이 라인의 최종 결과치에 미치는 영향을 분석하고자 한다. 즉, 여러 공정의 변화를 고려하여 단위 시간당 생산량을 최대로 하는 공정운영 방안을 검토하고자 한다.
- 원자재 창고로부터 라인에의 자재 투입은 모든 제품에 대해 100개씩의 lot 단위로 이루어지며 간접 작업자들인 자재 운반자들이 담당한다. 현재의 문제점은 이들 자재 운반자들이 생산/일정 계획에 의거 매번 원자재를 창고로부터 불출 받아 운반해주어야하나 자신들의 편의를 위해 하루의 일정을 중심으로 여러 lot들의 원자재를 한꺼번에 가져다가 생산 라인 근처에 쌓아놓고 자신들의 travel time을 줄이고자 한다. 이는 부분적으로 효율성이 좋다는 측면이 있으나 너무 많은 원자재(재공) 재고가 공정라인에 쌓이는 문제가 있다.
가설 설정
- • 공정운영은 휴식 및 식사 등의 고려 없이 하루 8시간 작업을 가정한다.
- • 자재 운반자는 매회 1 lot씩만 운반하며 완제품 역시 lot 단위로 운반된다. 단, 완제품 lot의 제품창고 운반은 본 연구 영역에 포함되지 않으며 편의상 넉넉한 대수의 cart를 가정한다.
- 편균치는 라인별로 서로 다르다. 라인내 작업자들 간의 작업시간 편차를 가정하기 위하여 변동 계수(CV: coefficient of variation)를 통한 공정시간 편차를 가정한다.
- 작업이 완료된 lot 단위의 제품들은 cart에 의해 제품 창고로 운반된다. 본 연구에서 완제품 이동 및 저장 부분은 분석 대상에 포함하지 않으며 따라서 적절히 가정된 cart의 수와 운반 속도를 가정한다.
- 표에서 보듯이 각 인자(변수)별 3개의 수준들을 고려하였다. 본 연구에서는 인자들 간의 교/호작용을 무시한다는 가정 하에 L9(34) 직교배열(orthogonal array)[4]을 이용하기로 한다.
- 때로 각 작업자의 담당 설비가 고장이 발생할 수 있으며 이 경우 일정시간의 수리시간이 소요된다. 이들에 대하여는 지수분포를 가정하며 up-time과 down-time은 고장간격 및 수리시간의 평균치이다. 작업이 완료된 lot 단위의 제품들은 cart에 의해 제품 창고로 운반된다.
- 라인 내 작업자들의 작업 중 불량이 발생할 수 있으며 이 경우 폐기는 없되 자신이 수행한 조립을 해체하고 재 작업하는 관계로 작업시간의 지연이 발생한다. 재작업 시간은 본래의 시간에 일정 상수 배를 가정한다. 때로 각 작업자의 담당 설비가 고장이 발생할 수 있으며 이 경우 일정시간의 수리시간이 소요된다.
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