[마케팅] 생산일정 계획 : Job Shop
[마케팅] 생산일정 계획 : Job Shop
1. machine-limited systems
노동은 항상 이용가능한 것으로 보고, 제약되는 자원은 기계이다. 따라서 기계와 관련해서 주문 대개시간이 발생한다.
smith : 단일단계 시스템에서는 SOT 규칙이 평균흐름시간과 대기시간을 최소화해줌
을 수학적으로 증명. 보다 복잡하고 현실적인 네트웍 시스템을 살펴보기 위해 시뮬레이션을 이용.
로우,베이커,치엘린스키 : 네트웍시스템에 대한 SOT규칙의 우월성을 증명
1) 낸옷의 연구
6가지의 다른 쟙샵 구조를 대상으로 244만개이상의 주문을 갖고 10개의 서로 다른 작업배분규칙을 실험. 얼랑모형 전제. 결론은 SOT 규칙이 가장 우월한 규칙이나 단지 분산도가 높다는 것이 단점. FCFS 규칙인 먼저 도착한 주문을 먼저 처리하는 규칙은 고객측면에서는 가장 공정하나 평균흐름시간이 오래 걸리므로 기업측면에서는 적절치 못한 규칙. 또 평가기준이 흐름시간일 때는 SOT규칙이 가장 좋으나 고객의 불만을 초래할 수 있으므로 이를 없애기 위해서는 시스템을 변경해야 한다. 이 때 시스템을 바꿀 수 없다면 SOT규칙이 가장 좋다.
2) 콘웨이, 맥스웰의 연구 : SOT규칙이 우월성을 인정하면서 높은 분산을 갖는 결점을 해결키위해 시뮬레이션을 통한 연구 실시. 낮은 평균흐름시간의 이점을 유지하면서 높은 분산도를 배제키 위해 SOT규칙을 변형. 1>분산이 낮은 규칙으로 점증적으로 대체 - FCFS규칙으로 대체시켜본 결과 분산이 크게 증가(무용) 2>개별주문에 허용될 대기시간에 한계를 부과 - 허용대기시간이 일정수준까지는 효과를 거두나 너무 클 경우는 무용
3) 캐롤의 연구 (COVERT, C over T) : 처리시간(processing time)에 대한 지연비용(delay cost)의 비율에 의해 작업배분규칙을 연구. 목적 - SOT규칙의 성과를 계속적으로 유지하면서 몇몇 주문에서 나타나는 극단적인 지연을 최소화할 수 있는 규칙을 발견하고자 함. 처리시간에 대한 예상 지연의 비율이 가장 높은 주문에 최우선 순위를 부여해서 처리하는 방법. 계산 절차 - 1>정상적인 일정시작일과 긴급한 일정시작일을 계산 2>여유시간(긴급시작일-현재시간) 3>지연비용의 계산(여유시간과 예상대기시간의 비교) 결과 : truncated SOT규칙보다 평균지연도가 낮고, 평균대기시간은 다른 규칙에 비해 중간수준. 납기일 준수에는 가장 효과적인 규칙
2. labor-limited systems : 미국과 같이 자본이 풍부하고 노동력이 부족한 경우에는
기계제약적 시스템 보다 현실적임.
1) 넬슨의 연구 : 얼랑모형 가정에 의한 대기행렬 모형. 가장 효과적인 노동력 할당과정과 작업배분규칙과의 관계 : 대기행렬에서 가장 적절한 작업장으로 유휴노동력을 할당하는 것이고, 작업배분규칙은 역시 SOT규칙이었다.(흐름시간 관점) LNGQ-FISFS는 분산 및 최대흐름시간의 측면에서 우수. 작업장 선택절차의 변화는 흐름시간의 평균, 분산에 작은 영향을 끼치나 작업배분규칙과 노동자수는 상당한 영향을 미친다. 즉, 노동제약적 시스템은 신축성이 있고 노동력에 대한 기계의 비율이 증가하면 그 신축성은 증가한다. 또한 중앙통제가 이루어졌을 때도 SOT규칙이 우월하다.
2) 알렌의 연구 : SOT규칙의 우월성을 인정하면서 정태분석이 아닌 작업부하가 변하는 동태적상황을 가정 연구. 공장의 작업부하가 급격히 감소하는 단기적 상황에서의 SOT규칙의 효율성 연구. 첫번째 작업부하가 주어진 다음 추가주문이 없는 경우, 즉 작업부하가 감소하는 상황에서 가능한 한 높은 노동력 이용율을 유지시켜주는 규칙을 찾는데 목적. 공정계획의 변화가 노동력이용도의 변화에 영향을 미쳤고, 대체적인 공정계획의 경우 SOT-AR이었고, 작업장의 부하가 감소하는 상황에서는 보다 더 복잡한 규칙(LOT-SOT, SOT B-LOT, TC-SOT, TC-SW)이 평균노동력이용도의 개선을 가져왔다. 또 노동력의 신축성이 클 때, 평균노동이용율이 증가되고 평균흐름시간이 감소되기 때문에 재공품재고의 감소, 초과작업의 필요성이 감소된다. (13개 집단 : 40개집단)
3)르그랜드의 연구 : 작업배분규칙 평가의 효율화를 위한 복수 기준. 상이한 작업배분규칙의 비교효율성을 판단하는데 있어서 곤란한 점은 각 기준의 가중치를 부여하는 것. 예를 들면, 평균흐름시간,주문의 지체율,평균대기시간,공정내의 재고비용,노동력 활용율 등의 기준을 평가할 때, 어느 정도의 중요성을 부여할 것인가가 문제. 10개의 평가 사항을 갖고 6개의 작업배분규칙을 휴즈항공사의 실제 자료를 갖고 평가. 동등한 가중치 부여시 SOT규칙이 우월. 주문처리완성에 가중치를 높게 두었을 때 DS/RO 와 SOT규칙이 우월. 모든 기업에 이 결과를 적용할 수 없으나 의사결정에 복수기준을 이용하는 것이 바람직하다는 것을 시사.
4) 해리스의 연구 : 얼랑모형의 문제점 제기
1> 얼랑모형의 구조적 가정은 대부분이 대기행렬의 네트웍구조와 유사하지만 몇가지는 현실과 맞지 않는다. 즉, 주문의 정확한 시간은 측정하기 어려우며, 서비스의 방해와 작업장에서의 생산능력의 변동 때문에 동일한 서비스율을 지속할 수 없다. 또한 대개의 원칙은 일반적인 가정보다 훨씬 복잡하므로 실제의 작업장에 적합하지 않다.
2> 도착분포의 도착율, 변동가능성, 분포의 일반모형은 다양하다. 따라서 모든 도착분포를 포아송분포로, 서비스분포를 지수분포로 설명하는 것은 불가능하다.
3> 관찰된 대기시간및 대기행렬, 표준편차는 실제와 다르다. 또 얼랑모형의 변수값으로 일반적인 예측을 할 수 없다.
따라서 얼랑모형의 가정에 의해 쟙샵의 주문처리순서를 결정하는 것은 합당하지 않다. 주문처리 순서를 대기행렬로 보는 것은 가능하므로 수학적기법이 아닌 시뮬레이션(컴퓨터의 난수를 이용해서 현실 상황을 전개)으로 처리해야 할 것이다.
3. line balancing : 쟙샵의 일정계획 과제중 하나 (sequencing / line balancing)
과제는 유휴시간의 최소화 (idle time의 축소)
1> 셀버슨, 보우만, 와이트(1955) : 정수계획법으로 해결 시도. 정해진 작업시간에
에서 작업장의 수를 최소화하는데 중점. 간단해서 컴퓨터없이 수작업으로 가능
2> 헬드나,카프 : 동적계획법(노력,비용이 정수계획법에 비해 많이 절감됨). 작은
문제에는 상당히 효과적이나 조금만 복잡한 상황이면 매우 복잡해짐.
3> 텅 : 휴리스틱 접근
4> 아커스 : COMSOAL(휴리스틱을 할 수 있는 컴퓨터 프로그램)로 좋은 결론 추출
5> 킬브리지,웨스터 : 휴리스틱접근(large cycle timing을 갖는 계획에 적합한 결과)
6> 호프먼 : matrix를 이용하여 문제해결 노력. 컴퓨터프로그램을 본격적으로 이용.
7> 헬저슨, 비르니 : 휴리스틱 기법을 보다 정밀, 세련화시킴.
8> 무디, 영 : 2개의 국면을 갖는 확장된 휴리스틱기법 개발(보다 큰 문제 해결가능)
9> 클레인 : 비교적 적은 line에 적합한 휴리스틱 개발
10> 휴 : 라인 균형을 찾는 알고리즘(simplex method)을 탐색
오늘날 가장 주된 방법은 휴리스틱 접근이다. 현재 추진하는 연구로는,
1> 기존연구는 한제품에 한정되었으나 product mix인 경우 연구
2> 작업시간(performance time)이 기존 연구는 같으나 실제는 다르므로 이 경우 연구
3> 사람의 능력이 다르다는 전제에서 연구
* truncated SOT 규칙 : SOT 규칙의 단점인 분산도를 낮추기 위해 시간이 많이 걸리는 주문의 일정량을 제외해 놓고 SOT규칙을 적용함. 제외된 주문은 다른 규칙 적용