by Sungjo Park Joe & Soohy 2007.03.16 15:23
backlog/backorder모두 아직 처리 되지 않은 주문을 의미한다는 것에는 공통점입니다.
차이점이 있다면
backlog는 고객이 약정한 날짜를 아직 지나지 않은 주문을 나타내고
backorder는 이미 고객이 약정한 날짜를 지나버렸지만 아직 처리가 되지 않은 주문입니다.
예를 들면 고객이 제품을 6일날 받기로 했다고 합시다.
그런데 6일이 넘어가지 않은 4일나 5일에 그 주문이 아직 처리 되지 않았다면 그 주문이 backlog가 되는 것이고, 6일이 지난 7일이나 8일에도 그 주문이 처리 되지 않았다면 그때 그 주문이 backorder가 되는 것입니다
by Sungjo Park Joe & Soohy 2007.03.16 11:15
 제 9 장  총괄 생산계획

제 1 절  서론

제 2 절  총괄생산계획의 과정

제 3 절  총괄생산계획의 전략

제 4 절  총괄생산계획 기법

제 5 절  그래프 방법

제 6 절  워크시트 방법

제 7 절  선형계획법 및 기타의 방법


제 1절  서 론


기업의 계획은 예측기간(planning horizons)에따라 단기계획,중기계획,장기계획으로 구분되는데 총괄생산계획(aggregate production plan)은 3개월내지 18개월에 이르는 중기에 대하여, 생산의 수량과 시기를 결정하는 것이다(그림9.1). 생산운영자는 예측수요에 부응하기 위해 생산율,노동력수준,재고수준,잔업,하청율, 등 통제가능변수들을 조정하는 최선의 방안을 추구한다.

재화와 서비스의 생산에 있어서 예측된 수요에 부응하도록 생산능력을 효율적으로 활용하는 것이 선행과제가 된다.  기업은 일정한 노동력과 기계설비 그리고 시간을 가지고 있는데, 이러한 것들을 생산운영시스템의 생산능력이라고 한다. 그런데 재화와 서비스의 수요는 그 기업의 생산능력과 반드시 일치한다고는 할 수 없다.

예측된 수요에 부응하도록 효율적으로 생산능력을 이용하는 방법을 계획하는 것이 총괄생산계획이다.  대개 2개월 내지 1년정도의 기간을 대상으로 하는 계획이며, 수요가 계절적으로 변동하거나 생산능력이 변동적인 기업의 경우에는 특히 효과적 총괄생산계획이 요구된다고 하겠다.

총괄생산계획은 기업전반적인 총괄적인 계획이다.  기업은 수많은 제품종류와 모델을 생산하는 것이 보통인데, 총괄생산계획에서는 이들을 모두 하나의 단위로 종합하게 된다.  총괄단위의 예로는 노동시간(labor hour),기계시간(machine hour),무게단위,용량단위,갯수단위 등이 있다.


12-2 예측기간 aggre3.jpg

사용자 삽입 이미지
 



제 2 절   총괄생산계획의 위치


총괄계획에서는 기업의 자원들을 통합하여 고려한다. 수요예측, 시설용량, 재고수준,인력수준,관련 투입등이 주어지면, 계획자는 다음 3개월내지 18개월 동안의 생산율을 결정해야만 한다. 이것은 제조업 뿐아니라 병원,학교,출판소등의 서비스업에서도 마찬가지다.

총괄계획의 위치는 그림9.2와 같이 묘사된다.  총괄계획의 다음단계는 각 제품별로의 주생산일정계획[master production schedule]이다. 그 다음은 부품의 소요량과 시기를 위한 자재소요계획[MRP]가 된다. 그리고 구체적인 일정계획으로 들어간다.


그림9.2 총괄생산계획의 위치 aggre.jpg

 

사용자 삽입 이미지





제 3 절  총괄계획의 전략


총괄계획을 개발함에 있어 고려해야할 전략적 사항은 다음과 같다.

* 계획망라기간중의 수요변동을 흡수하기 위해 재고를 활용할 것인가?

* 변동은 작업인력의 변동으로 조정되어야 할 것인가?

* 수용변동을 흡수키위해 시간제고용, 잔업, 유휴를 활용할 것인가?

* 일정한 작업인력유지를 유지할수있도록 변동하는 주문에 하청을 이용되어야 할 것인가?

* 수요에 영향을 미치기 위해 가격 및 다른 요인을 변경시킬 것인가?


전략변수

생산운영관리자가 선택할 수 있는 전략변수들은 다음과 같다.

1.능동적인 전략들 - 용량을 변화시키는 것

* 재고수준을 변경한다.

* 작업인력을 고용 혹은 해고로 변동시킨다.

* 잔업 혹은 유휴를 통해 생산용량을 변동시킨다.

* 하청

2. 수동적인 전략들 - 수요를 변동시키는것.

* 수요에 영향을 미친다.

* 높은 수요가있는 기간들에는 추후납품를 활용한다.

* 계절을 교차하여 다른 제품을 생산한다


순수전략과 혼합전략

* 순수전략(pure strategies); 생산운영관리자가 전략변수 하나만을 선택하는 경우.

* 혼합전략(mixed strategies); 생산운영관리자가 전략변수 여럿을 선택하는 경우.


능력평준화전략과 수요추종전략

* 능력평준화전략(level capacity strategy); 능력평준화전략은 안정적 고용수준을 위하여 정규작업시간의 생산량을 일정하게 유지하는 것이다. 수요의 변동에 대하여는 재고의 증감, 초과시간근무(overtime), 임시직근로자, 외부주문(subcontracting), 추후납품으로 대처하게 된다. 

* 수요추종전략(chase demand strategy); 수요추종전략은 기간별 수요에 맞추어 고용수준이나 생산량을 조정하는 것이다.  수요추종전략의 장점은 평균적인 재고수준을 극소화할 수 있다는 것이며, 추후납품은 최소화된다.



제 4 절  총괄생산계획 기법


총괄생산계획의 개발을 위한 기법으로는 워크시트방법, 경영과학 기법 등이 있으며 컴퓨터 프로그램들이 개발되어 있다.

* 직관적 접근(intuitive approach)

*  그래프/워크시트 방법(graphical or charting method)

*  경영과학 기법(management science)

* 선형계획법(linear programming)

* 수송계획법(transportation method)

*  목표계획법(goal programming)

*  발견적방법(heuristic methods)

* 전문가시스템(expert system)



제 5 절 그래프 방법


총괄생산계획을 개발하기 위해 기본적으로 사용되는 방법은 그래프 방법이다.  이것은 다음과 같은 과정을 거친다.

1) 각 기간의 수요를 예측한다.

2) 각 기간의 생산용량(정규작업시간, 초과근무시간, 외부주문가능량)을 결정한다.

3) 정규작업시간,초과근무시간,외부주문,재고보유,추후납품등의 단위원가결정

4) 안전재고의 비율, 고용수준 등에 대한 기업의 정책을 고려한다.

5) 계획 대안들을 개발하고 그것의 총비용을 평가하여 선택한다.


수요와 능력을 비교하여 계획안을 개발하기 위하여 도표를 흔히 이용한다. 기간별 수요/능력을 그린 도표, 혹은 누적수요/능력을 그린 그림9.3과 같은 도표들을 이용하게 된다.


그림9.3 예측수요와 평균수요 aggre2.bmp

 

사용자 삽입 이미지



제 6 절  워크시트 방법


그래프 방법과 병행되어 사용되는 것이 표를 이용하는 방법이다. 반드시 컴퓨터 시스템이 요구되지는 않으나 보통 EXCEL과 같은 spreadsheet를 이용한다.  대부분의 전산 총괄계획시스템은 문제점을 자동적으로 발견하기 위해 주요 총괄계획변수에 대한 그래프를 제공하며, 워크시트 총괄계획방법에서 가져온 정보를 사용하여 그래프를 작성한다.

표9.1에 기본적인 생산계획 워크시트가 제시되어 있다. 대부분의 워크시트는 단위생산(unit production) 부분과 단위생산비용 결정부분 등의 두 부분으로 나뉘어 있다.


표5-1; 생산계획 워크시트

                          

                   기간  1     2     3     ....   n          합계

수요

작업자수

정규생산량

잔업생산량

총생산

총생산-수요

재고

미납주문

작업자고용

작업자해고

잔업비용

재고비용

미납비용

고용해고비용

총비용

----------------------------------------------------------


예를 들면, Farming Products co.가 가변적인 시장수요에 직면하고 있을때 아래의 두 전략중 어느 방법이 4기에 걸친 계획기간중 최소비용으로 운영할수 있는가를 결정하기원한다.


전략1 능력평준화전략; 기간당 현재의 근로자인 30명을 유지하고 고정생산률로 생산한다. 잔업과 미납주문, 재고로 시장수요의 변동을 흡수한다.


전략2 수요추종전략; 기간당 근로자의 고용,해고를 통하여 수요만큼씩 생산한다.


기초재고는 없으며 비용정보는 이러하다.

제품; 여러 가지의 농업용펌프를 생산한다. 판매예측은 총괄되었다.

수요; 각각 400, 500, 300, 100단위

현재의 작업자 30명, 각 작업자는 분기별로 10단위씩을 생산할수있다.

초과근무시간의 단위 생산비용= 150원

기간당 단위 미납주문비용 = 130원

기간당 단위 재고비용= 100원

고용 및 해고비용= 1000원/작업자당


표9.2는 전략1의 워크시트이다. 총수요는 1300이므로 평균 325단위이다. 계산결과, 총비용은 86,500원이다.


표9.2 생산계획 워크시트; 전략1

1.                  기간 0     1     2     3     4          합계

2.

3.수요                        400   500   300   100         1300 

4.작업자수             30      30    30    30    30           -

5.정규생산량                  300   300   300   300         1200

6.잔업생산량                   25    25    25    25          100

7.총생산(5행+6행)             325   325   325   325          1300

8.총생산-수요(7행-3행)        -75  -175    25   225            0

9.재고(당기재고(8행)+전기재고-전기미납주문)(음일때는 0으로한다)

                               0      0     0     0           -

10.미납주문(-당기미납주문(8행)+전기미납주문-전기재고)(음일때는 0으로 한다)

                              75   250    225     0           -  

11.작업자고용 (4행-전기4행)     0     0      0     0           -

12.작업자해고 (전기4행-4행)     0     0      0     0           -

13.잔업비용(6행*150원)        3750   3750   3750  3750      15000

14.재고비용(9행*100원)          0      0      0     0           0

15.미납비용(10행*130원)       9750   32500  29250   0       71500

16.고용해고비용(11,12행*1000원)   0     0      0     0          0

17.총비용(13~16행)            13500  36250  33000 3750      86500


표9.3는 전략2의 워크시트이다. 계산결과, 총비용은 60,000원이다.


표9.3; 생산계획 워크시트; 전략2

1.                  기간 0     1     2     3     4          합계

2

3.수요                        400   500   300   100         1300 

4.작업자수             30      40    50    30    10           -

5.정규생산량                  400   500   300   100         1300

6.잔업생산량                    0     0     0     0            0

7.총생산(5행+6행)             400   500   300   100            -

8.총생산-수요(7행-3행)          0     0     0     0            0

9.재고(당기재고(8행)+전기재고-전기미납주문)(음일때는 0으로한다)

                               0      0     0     0           -

10.미납주문(-당기미납주문(8행)+전기미납주문-전기재고)(음일때는 0으로 한다)

                               0     0      0     0            -  

11.작업자고용 (4행-전기4행)    10    10      0     0           -

12.작업자해고 (전기4행-4행)     0     0     20    20           -

13.잔업비용(6행*150원)           0     0      0     0           0

14.재고비용(9행*100원)           0      0      0     0          0

15.미납비용(10행*130원)          0       0     0     0          0

16.고용해고비용(11,12행*1000원) 10000  10000  20000 20000     60000

17.총비용(13~16행)              10000  10000  20000 20000     60000


이상과같이 전략1의 총비용은 86,500원, 전략2의 총비용은 60,000원이므로 이 회사는  다음의 전략2를 선택하는 것이 유리하다.

전략2 수요추종전략; 기간당 근로자의 고용,해고를 통하여 수요만큼씩 생산한다.

참고로, 이상의 계산을 엑셀로 푼 것은 첨부한 총괄.xls와 같다.



제 7 절  선형계획법 및 기타의 방법


    총괄생산계획을 위하여 다음과 같은 경영과학 혹은 Operations Research기법들이 이용되고 있다.


선형계획법

선형계획법(linear programming)은 최적화 기법으로서 총괄계획에 나타나는 여러 변수를 처리하기에 적합한 기법이다. 이 방법은 노동시간, 기계 가동시간, 원자재 등 대부분의 제조업이나 서비스업의 생산계획에서 사용되는 자원 제약을 모델화하기 위해 1차연립방정식을 사용한다.

이 방법은 1960년대 미국에서 섬유공장의 일정계획 작성을 위해 사용되었고 1990년대에도 석유회사인 AMOCO가 전략적 제품분배계획에 사용하는 등 꾸준히 이용되고 있다.


수송계획법

수송계획법(transportation method)을 이용한 수리적모형은 생산능력을 공급으로,예측수요를 수요로 하여 비용최소화를 도모하는 계획안을 구하는 것이다.

각 기간별로 정규작업시간,초과작업시간,외부주문을 이용한 최대생산가능량을 구한다.  또한 단위비용을 구한다.  어떤 기간에 생산된 품목은 그 기간에 즉시소비되면 재고보유비용이 발생하지 않는다.  그러나 다음기간으로 넘어가면 재고보유비용이 발생한다.  한편 어떤 기간에 생산된 품목이 앞선 기간의 수요를 위해 소비된다면, 이것을 추후납품이라고 하는데, 소비자의 불만족이 있었으므로 추후납품비용이 발생한다.


목표계획법

목표계획법(goal programming)은 다수의 목표가 상충하는 경우에 적용되어 목표를 순위화하는데 사용된다. 총괄계획에 있어서 세가지 주요변수(고용수준, 생산율, 재고수준)는 본질적으로 서로 상충되기 때문에 목표계획법은 생산계획 입안자에게 효과적인 도구가 되고 있다.


발견적방법

최적화 모델에 대한 대안으로서 1960년대 후반부터 컴퓨터를 사용한 발견적 방법(heuristic methods)이 등장하기 시작했다. 이것은 총괄계획을 위한 최선의 변수배합을 시행착오(trial and error) 를 통해 찾아가는 결정원칙이다. 컴퓨터 프로그램은 한 총괄계획변수의 변화를 시뮬레이션하고 다른 변수의 비용감소 효과를 검토한다. 해를 찾는 과정은 적응적(adaptive)이며 경험적(heuristic) 정보를 반영한다. 즉 만약 프로그램이 현저히 비용을 감소할 수 있는 경로를 발견하면 해를 찾는 노력은 그 경로에 집중한다.


전문가시스템

전문가 시스템(expert system)은 컴퓨터를 이용하여 전문가의 의사결정방법을 모방한다. 이 시스템은 때로는 인공지능시스템, 결정원칙에 바탕을 둔 시스템, 경영과학방법, 그리고 지식분야에 대한 데이터베이스 등 의사결정 지원방법과 결합되어 있다. 이 시스템은 여러 의사결정 지원방법을 일체화시켜 생산관리자의 의사결정을 지원한다.


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연습문제

1. Farming Products co.의 기본자료는 다음과 같다.

기초재고는 없으며 비용정보는 이러하다.

제품; 여러 가지의 농업용펌프를 생산한다. 판매예측은 총괄되었다.

수요; 각각 600, 100, 400, 700단위(합계 1,800단위)

현재의 작업자 40명, 각 작업자는 분기별로 10단위씩을 생산할수있다.

초과근무시간의 단위 생산비용= 150원

기간당 단위 미납주문비용 = 130원

기간당 단위 재고비용= 100원

고용 및 해고비용= 1000원/작업자당


아래의 두 전략중 어느 방법이 다음 4기에 걸친 계획기간중 최소비용으로 운영할수 있는가를 결정하라.

전략1 능력평준화전략; 기간당 현재의 근로자인 30명을 유지하고 고정생산률로 생산한다. 잔업과 미납주문, 재고로 시장수요의 변동을 흡수한다.

전략2 수요추종전략; 기간당 근로자의 고용,해고를 통하여 수요만큼씩 생산한다.

(엑셀활용이 가능한 사람은 첨부한 총괄.xls를 이용할수있음)

답1.

다음은 전략1의 워크시트이다. 총수요는 1800이므로 평균 450단위이다. 계산결과, 총비용은 94,500원이다.


표. 생산계획 워크시트; 전략1

1.                  기간 0     1     2     3     4          합계

2.

3.수요                        600   100   400   700         1800 

4.작업자수             40      40    40    40   40           -

5.정규생산량                  400   400   400   400         1600

6.잔업생산량                   50    50    50    50          200

7.총생산(5행+6행)             450   450   450   450          1800

8.총생산-수요(7행-3행)       -150   350    50   -250          0

9.재고(당기재고(8행)+전기재고-전기미납주문)(음일때는 0으로한다)

                               0    200    250     0           -

10.미납주문(-당기미납주문(8행)+전기미납주문-전기재고)(음일때는 0으로 한다)

                              150    0      0     0             

11.작업자고용 (4행-전기4행)     0     0      0     0           -

12.작업자해고 (전기4행-4행)     0     0      0     0           -

13.잔업비용(6행*150원)        7500   7500   7500  7500      30000

14.재고비용(9행*100원)          0    20000  25000   0       45000

15.미납비용(10행*130원)      19500     0      0     0       19500

16.고용해고비용(11,12행*1000원)   0     0      0     0          0

17.총비용(13~16행)            27000  27500  32500 7500      94500


다음은 전략2의 워크시트이다. 계산결과, 총비용은 130,000원이다.


표9.3; 생산계획 워크시트; 전략2

1.                  기간 0     1     2     3     4          합계

2

3.수요                        600   100   400   700         1800 

4.작업자수             40      60    10    40    70           -

5.정규생산량                  600   100   400   700         1800

6.잔업생산량                    0     0     0     0            0

7.총생산(5행+6행)             600   100   400   700         1800

8.총생산-수요(7행-3행)          0     0     0     0            0

9.재고(당기재고(8행)+전기재고-전기미납주문)(음일때는 0으로한다)

                               0      0     0     0           -

10.미납주문(-당기미납주문(8행)+전기미납주문-전기재고)(음일때는 0으로 한다)

                               0     0      0     0            -  

11.작업자고용 (4행-전기4행)    20     0     30    30           -

12.작업자해고 (전기4행-4행)     0     50     0    0           -

13.잔업비용(6행*150원)           0     0      0     0           0

14.재고비용(9행*100원)           0      0      0     0          0

15.미납비용(10행*130원)          0       0     0     0          0

16.고용해고비용(11,12행*1000원) 20000  50000  30000 30000    130000

17.총비용(13~16행)             20000  50000  30000 30000    130000


이상과같이 전략1의 총비용은 94,500원, 전략2의 총비용은 130,000원이므로 이 회사는  다음의 전략1을 선택하는 것이 유리하다.

전략1 능력평준화전략; 기간당 현재의 근로자인 30명을 유지하고 고정생산률로 생산한다. 잔업과 미납주문, 재고로 시장수요의 변동을 흡수한다.

(엑셀활용이 가능한 사람은 첨부한 총괄2.xls에 해답이 있슴)

끝.

by Sungjo Park Joe & Soohy 2007.03.15 11:59
by Sungjo Park Joe & Soohy 2007.03.13 12:17
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