[공장] Flow shop과 Job shop

기계가공 공정을 주로 하는 제조 공장은 생산 설비를 설계할 때 주의할 점으로 기계 배치에 착안하여 설계하는 방법이 있는데, 그중 대표적인 예를 설명하겠다.

 

하나는 flow shop이라는 라인 구성이다. 이것은 제품을 가공하거나 조립하는 방식이 일정하고, 대량으로 제품을 만들 때 기계를 작업 순서대로 일렬로 늘어놓는 방법으로 소품종다량생산에 적합하다. 이것은 유동 생산 방식이라고도 하며, 작업 과정이 일정하고, 체류가 없으며 비교적 빠른 것이 특징이다. 따라서 작업 중인 제품 수는 라인의 길이에 비례하여 낭비가 없고, 제품마다 같은 라인을 여러 개 갖거나 비슷한 제품을 하나의 라인에서 번갈아 제조하는 등 변화가 있을 수 있다. 하나의 라인은 여러 작업 공정을 나열한 것으로, 가공 기계나 조립 작업 등이 있다. 제품 특성 외에 주의할 점은 각 작업 공정의 작업 시간이 제각각이면 원활하게 흘러가지 않는다는 것이다. 이것을 해결하려면 각 공정의 작업 시간을 평균화하여 부품 불량을 줄이고 기계나 장치의 고장을 없애는 노력이 필요하다. 이 작업 시간을 Tact time이라고 하는데, 소비자가 요구하는 수요량을 맞추는 데 필요한 생산 속도이다. 예를 들어 LCD TV 공장은 일정한 간격으로 LCD TV가 차례로 완성된다. 2분에 1대 정도의 비율로 나온다면 Tact time은 2분이다. 만약 이 라인에 작업 공정이 30개이고, 모든 Tact time이 같다면, 1대의 제조 리드타임은 1시간이다. 리드타임은 제품 하나를 생산하는데 걸리는 소요 시간을 의미한다.

 

 

Job shop 생산 방식이란 기계를 절삭, 프레스, 연마와 같은 가공 기술 단위로 배치한 것으로, 다품종소량생산에 적합하다. Job shop 생산 방식은 한정된 기계나 설비로 다양한 종류의 제품을 만드는데, 주의할 점은 제품의 작업 순서를 정확 하게 이해하고, 빈 곳이나 작업 대기 시간을 줄이기 위해 투입 순서를 계획하는 것이 중요하다. 이 계획을 세우는 것을 Job shop 스케줄링이라고 하며, 다양한 모델을 연구하고 있다. 특히 같은 제품이 같은 작업 공정을 반복적으로 진행할 때 최적 스케줄링을 얻으려면 상당히 복잡한 알고리즘이 필요하다. 예를 들어 절삭, 연마, 천공과 같은 단순 작업이 자주 반복될 때 설비투자 비용에 여유가 있다면 설비를 추가해서 Flow shop 처럼 늘어놓아 반복을 피하는 방법도 있다.

 

 

 

[공장] 라인 생산과 셀 생산