생산설비 배치 방법에는 규칙이 있습니다. 공장은 많은 생산 기계가 있어 언뜻 보기에 복잡하게 늘어놓은 것처럼 볼 수도 있지만, 사실 그 배치는 크게 두 가지 유형으로 나뉩니다. 하나는 ‘라인 배치(Flow Shop)’로 가공 순서에 따라 해당 기능의 시설들을 일직선으로 배치하는 것이고, 다른 하나는 같은 기능의 시설들을 함께 배치하는 ‘기능별 배치(Job Shop)’입니다. 각각 장점과 단점이 있고, 어느 한쪽을 선택할 때는 합리적인 이유가 필요합니다.
라인 배치(Flow Shop) 방식의 특징과 기계 선택
생산 과정에서 가공 순서에 따라 사용 설비를 나란히 배치하는 방법으로, 그 작업 장소를 ‘생산 라인’ 이라고 합니다. 각 라인은 전용 시설을 가지고 있으며 제품은 처음 공정부터 마지막 공정까지 순차적으로 거의 하나의 직선으로 흘러가기 때문에 작업 순서를 고려하지 않고 작업 대기가 발생하지는 않습니다.
각 시설은 전용 작업자가 필요하며, 시설의 수만큼의 인원이 필요합니다. 설비 능력은 제품을 만들기 위해 필요한 최대 용량의 기계가 준비된 상태여야 합니다. 예를 들어 프레스 기계에서 대부분 제품이 10톤의 프레스 능력으로 제작 가능한 경우라도 그중 몇 점의 제품을 만드는 데 100톤의 힘이 필요하다면 100톤 이상의 프레스 기계가 필요합니다. 도입 비용이 고가지만 이용률이 낮은 기계를 라인마다 설치하면 효율이 떨어지기 때문에 그러한 경우는 기능별 배치(Job Shop) 방식을 사용하는 것이 유리합니다.
기능별 배치(Job Shop)의 특징과 기계 선택
같은 기능의 생산용 기계를 함께 배치하는 방식으로 공장 전체 생산에 필요한 능력을 계산하고 필요한 대수를 배치합니다. 이렇게 하면 사용량이 적은 비싼 기계를 라인마다 설치하는 것보다 설비투자 비용이 줄어 듭니다. 같은 장소에서 비슷한 시설을 관리하기 때문에 한정된 인원의 근로자로 공장 전체의 일을 해낼 수 있다는 장점이 있습니다. 그러나 여러 제품이 작업 순서에 따라 가공센터에서 처리되기 때문에 때로는 작업자들 간의 기계 쟁탈이 발생하게 됩니다.
대기가 발생하면 리드타임이 길어지고, 그렇다고 기계 운용 대수에 여유를 두면 가동률이 낮아지므로 생산 순서를 분석해 조정하는 것이 중요합니다.
조정을 지원하는 스케쥴러 시스템이 있지만, 최적의 해답을 얻기 위한 모델링을 하기가 어렵고 현 단계에서는 여러 개의 실행 결과 중에서 숙련 작업자의 감과 경험에 의해 최적의 것을 선택하는 방법이 최선입니다. 미래에는 생산 모델링 및 순서계획을 위한 추론을 인공지능(AI)이 담당하게 되면 보다 현실적인 최적의 솔루션을 만들 수 있게 될지도 모릅니다.