대량설비

대량설비는 대량생산을 통해 시장 확대를 겨냥하여 구축하는 많은 수량의 기계설비를 말한다. 제조업에서는 대량설비를 공정 흐름에 맞도록 공장 또는 서비스 시설 내에서 부서의 위치와 설비의 배열을 결정하는 것을 설비배치라고 한다.

개요

대량설비는 자동차, 반도체, 가전제품과 같이 자본 집약적인 산업에서 생산 공정의 단순화, 물자 취급의 최소화, 공간의 효율적 이용, 작업자의 편리와 만족, 투자의 효율화, 노동의 효율적 이용 등 요소를 고려하여 기계설비, 시설, 통로, 창고, 작업장의 위치를 공간적으로 적절히 활용하여 배열하여야 한다. 대량설비는 생산 프로세스에 맞게 설비배치가 이루어져 경제활동을 가능한 효과적으로 만들어야 한다. 제조업체는 공정설계의 우수성에 따라 공정별 배치, 제품별 배치, 고정위치 배치, 하이브리드 배치, 셀룰러 배치 등 설비배치유형을 선택한다.

공정 유형과의 관계

• 라인공정 ↔ 제품별 배치
• 단속공정 ↔ 공정별 배치
• 프로젝트공정 ↔ 고정위치배치

고려요소

• 제품이 유형 : 재화인가 무형의 서비스, 제품설계 및 품질의 표준화 및 안정성의 정도, 재고(예측) 생산품, 주문생산품.
• 생산공정의 유형 : 사용 기술, 취급 자재의 유형 및 서비스 제공 수단.
• 생산량 : 수요 수준과 변동성은 시설 설계 및 능력 이용률과 확장이나 변화를 위한 대비에 영향.

공정별 배치(process layout)

특징

• 유사한 기계설비나 기능을 한곳에 모아 배치한다.
• 각 주문 작업은 가공 요건에 따라 필요한 작업장이나 부서를 찾아 이동하므로 작업 흐름이 서로 다르고 혼잡하다.
• 공정별 배치는 단속 생산이나 개별 주문생산과 같이 다양한 제품이 소량으로 생산되고 각 제품의 작업 흐름이 서로 다른 경우에 적합하다.

장점

• 변화에 대한 유연성이 크다.
• 범용설비의 투자 및 배치에 돈이 적게 든다.
• 기계 고장, 작업자 결근 등에도 생산량 유지가 용이하다.
• 소량 제조시 유리하다.
• 직무만족을 증진시킨다.

단점

• 대량생산시 불리하다.
• 운반 능률이 떨어진다.
• 재고나 재공품의 투자액과 저장 면적이 많이 소요된다.
• 설비와 작업자의 이용률이 낮다.
• 주문별로 일정 계획이 달라 관리가 번잡하다.

제품별 배치(product layout)

특징

• 각 제품별로 제품이 만들어지는 작업순서에 따라 기계설비나 작업장을 배치한다.
• 작업 흐름은 직선적이거나 미리 정해진 패턴을 따라가며 각 작업장은 고도로 전문화된 하나의 작업만을 수행한다.
• 제품별 배치는 하나 또는 소수의 표준화된 제품을 대량으로 반복 생산하는 라인 공정에 적합하다.

응용

• 자동차 조립라인.
• 전자제품 생산라인.
• 카페테리아 라인 등

특징

• 제품이나 제공되는 서비스의 각 단위를 완성하는데 필요한 작업 절차와 동일하게 설비 및 장비를 배치한다.
• 컨베이어 벨트(conveyor belt)와 같은 고정 통로용 자재 운반장비 필요하다.
• 생산장비도 특정 제품 생산에만 사용되는 전용장비(special-purpose equipment)를 이용한다.
• 제품혼합(product mix)이 소수의 기본적 유형에 한정되어 있다.
• 표준화된 부품들로 생산된 품목들의 제품설계가 안정적이다.
• 수요의 변동성이 한정적인 대량생산에 적합하다.

장점

• 단위당 생산 코스트가 낮다.
• 운반 거리가 짧고 가공물의 흐름이 빠르다.
• 기계와 작업자의 이용률이 높다.
• 재고와 재공품의 저장 면적이 작다.
• 일정 계획이 단순하고 관리가 용이하다. (단순한 생산계획 및 통제가 가능하다.)
• 작업이 단순하여 작업자의 훈련, 감독이 용이하다.

단점

• 변화에 대한 유연성이 떨어진다.
• 전용설비의 투자와 배치에 자본이 많이 든다.
• 기계 고장, 작업자 결근 등은 전체 공정에 영향을 미친다.
• 적은 수량의 제조에 고정비 부담이 크다.
• 단조로운 작업으로 직무만족이 떨어진다.

고정위치배치

특징

• 고정위치배치는 제품의 크기, 무게 및 기타 특성 때문에 제품 이동이 곤란한 경우에 생기는 배치 형태이다.
• 고정위치배치에서는 제품은 한 장소에 고정되어 있고 자재, 공구, 장비 및 작업자가 제품이 있는 장소로 이동해 와서 작업을 수행한다.

응용

• 조선소.
• 비행기 제작 등 대형 제품의 생산.
• 각종 건설공사.

장점

• 생산물 이동을 최소한으로 줄일 수 있다.
• 다양한 제품, 작업을 신축성 있게 제조할 수 있다.
• 크고 복잡한 제품, 구조물 생산에 적합하다.

단점

• 제조 현장까지 자재와 기계설비를 옮기는데 많은 시간, 노력, 비용이 소요된다.
• 기계설비의 이용률이 낮다.
• 고도의 숙련을 요하는 작업이 많다.

혼합형 배치(hybrid layout)

특징

• 설비배치의 세 가지 기본 유형이 혼합된 형태.

응용

공장 전체로 볼 때 부품 제작→중간 조립→최종 조립의 순서를 제품별 배치를 하고 있는 경우에 부품제작 공정은 공정별 배치, 조립공정은 제품별 배치의 형태를 취하는 경우이다. 또한 전자제품 공장에서 최종 조립라인이 제품별 배치, 금형 공정이 공정별 배치의 형태를 취하는 경우이다.

참고자료

• 강소제조인, 〈생산 시스템 유형(방식)(4) - 설비(프로세스) 배치 Layout 별 생산 방식〉, 《네이버 블로그》, 2019-06-02
• Chandller, 〈2. 설비배치〉, 《네이버 블로그》, 2015-11-05
• 한국가치경영인증원, 〈설비배치의 유형별 특징〉, 《네이버 블로그》, 2018-08-17

같이 보기

• 대량
• 설비
• 대량생산
• 기계
• 제조업
• 공장

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