설비계획
설비종합효율
설비종합효율(Overall Equipment Effectiveness, OEE)은 실행 예정 기간 동안 제조 작업이 최대 잠재력과 비교하여 얼마나 잘 활용되는지(시설, 시간 및 재료)를 측정한 값이다. 이는 실제로 생산적인 제조 시간 비율을 식별한다. 100% OEE는 최대 속도(100% 성능)로 중단 없이(100% 가용성) 좋은 부품만 생산(100% 품질)한다는 의미이다. 1
관련 용어
조업시간 : - 1일 근무시간을 기초로 하루 시업 시간과 종업 시간 사이 총시간으로 휴식, 식사, 수주물량 부족 등 계획 정지시간을 포함
- 부하시간
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- 조업시간에 기업이 인정하는 식사시간, 휴식시간을 제외하고 설비가 실제 가동되어야 할 시간
- \(부하시간 = 조업시간 - 계획정지시간\)
- 가동시간
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- 설비 부하시간에서 정지시간을 제외한 시간으로 설비가 실제 가동한 시간
- 정지시간이란 비계획적으로 설비가 일정시간(예 5분) 이상 가동하지 않는 시간
- \(가동시간 = 부하시간 - 정지시간\)
- 실가동시간
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- 설비가 현재 성능으로 얼마나 제품 생산에 기여했는지를 나타내는 시간
- \(실가동시간 = 생산량 \times 실제 cycle time\)
- 성능가동시간
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- 설비 도입 시 표준 성능으로 얼마나 제품을 생산 가능한지를 나타내는 시간
- \(성능가동시간 = 생산량 \times 이론 cycle time\)
- 가치가동시간
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- 설비 도입 시 성은으로 얼마나 양품을 생산했는지를 나타내는 시간
- \(가치가동시간 = 양품수 \times 이론 cycle time\)
OOE 산출
설비종합효율은 기업에서 규정한 부하시간 중 설비 고유 성능을 가지고 부가가치를 만들어 낸 시간 비율을 뜻한다.
\[설비종합설비 = 시간 \ 가동률 \times 성능 \times 가동률 \ 양품률\]
- 시간가동률
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- 부하시간 중 설비 고장정지, 기종변경, 자재 품절, 유실 시간 등을 제외한 가동시간과 부하시간 간 비율로 설비가 정지 없이 가돋되고 있는가를 나타내는 지표이다.
- \(시간가동률 = \frac{부하시간 - 정지시간}{부하시간} \times 100\)
- 정미가동률
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- 실제 생산 시간 대비 가동시간 비율이다.
- \(정미가동률 = \frac{생산량 \times 실제 cycle time}{부하시간 - 정지시간} \times 100\)
- 속도가동률
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- 이론 cycle time 대비 실제 cycle time비율이다.
- \(속도가동률 = \frac{이론 cycle time}{실제 cycle time} \times 100\)
- 성능가동률
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- 가동시간 중 설비 목표 성능을 바뤼한 시간 비율이다.
- \(성능가동률 = \frac{생산량 \times 이론 cycle time}{가동시간} \times 100\)
- \(성능가동률 = 정미가동률 \times 속도가동률 = \frac{생산량 \times 실제 cycle time}{부하시간 - 정지시간} \times \frac{이론 cycle time}{실제 cycle time}\)
- 양품률
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- 전체 생산 수량에서 양품 비율을 나타낸다.
- \(양품률 = \frac{생산수량 - 불량수량}{생산수량} \times 100\)
MAPI
MAPI(Machinery and Allied Product Institute) 방식은 미국 기계공업협회(MAPI)에서 설비투자를 합리적으로 관리하기 위해 G.Terborgh 지도로 설비 고안된 설비 갱신 시 경제적으로 수행하기 위한 계산 방식이다. 보유하고 있는 기계 설비를 지금 신설비로 교체한다든가, 어느 기간(가령 1연간) 연기할 것인가 등 경제적인 결정을 하기 위한 척도를 갖추는 것이 목적이다.
구 MAPI 방식
1949년, 설비 대체 문제의 과학적인 해결 방법을 찾아내기 위하여 고안된 것으로 신/구 두 설비 간 최소비용점을 산정하여 비교 대조하는 비용 계산 방식이다. 비용의 연간 환산치를 이용하여 총비용의 연간 환산치가 최소가 되는 것과 같은 사용 년수(이른바 경비적 수명)를 결정하는 것도 포함하고, 교체가 유리한가, 불리한가를 판단하는 것을 목적으로 한다.
설비 갱신 분석에 사용되는 용어는 다음과 같다.
- 현설비(defencer)
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- 노후화, 진부화로 갱신 대상이 되는 현 기계설비
- 도전설비(challenger)
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- 현설비와 비교 대상이 되는 그 때 가장 좋은 신기계설비
- 조업 열성(operating inferiority)
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- 현설비가 그 때 가장 좋은 도전설비에 비하여 성능상 열성 때문에 발생하는 경제적 가치 손실 총액
- 종합평균 연부담액
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- 수익률과 사용기간이 결정되었을 때 자본액 평균 부담액과 조업 열성 평균 부담액의 합
- 조정 평균치
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- 평균 연부담액을 산출할 때에 수익률을 고려한 평균치를 사용하는데 이때 평균치, 즉 장래 발생 비용을 현가로 평가 후 이에 자본 회수 계수를 곱한 평균치
- 종합 최소 부담액(adverse minimum)
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- 자본액의 평균 연부담액은 사용기간이 길수록 적고 짧을수록 크므로 양자 합이 최소가 되는 점에서 최소 부담액이 됨
- 설비 1차 갱신, 2차 갱신
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- 기업 외부로부터 신설비 구입의 경우(1차 갱신), 기업 내부의 설비로부터 행하는 갱신(2차 갱신)
MAPI 3가지 가정은 다음과 같다.
- 설비 열성 변화율은 현존 설비와 대체설비 모두 동일하다.
- 설비 조업 열성은 사용기간에 비례하여 증가한다.
- 설치 처분가격은 정률로 감소한다.
산출방법은 정밀법과 간이법이 있다. 정밀법은 현 설비와 계산지섬에 존재하는 최선의 대체 신설비에 관하여 종합 최소 부담액을 구하여 이 값이 작은 설비를 선택한다(종합 최소 부담액은 종합 연간 부담액이 최소가 되는 사용기간의 연 부담액). 간이법은 조정 평균치 대신에 산술평균치를 사용한다.
신 MAPI 방식
1958년, 선비투자를 실시하는 경우와 실시하지 않는 경우에 있어서 조업 효과 차를 산정하여 이것을 필요 투자액에 대비시킨 투자이익률을 설비 효과 판정 척도로 삼고 그것에 의해 대체적인 설비 계획안 실시의 긴요성을 평가, 판정하는 계산 방식이다.
보유설비와 신설비 원가를 비교해서 낮게 나온 쪽을 채용한다고 하는 원가 비교법과는 달리, 교체 대상이 되고 있는 새로운 설비에 대해 장차 나타날 것으로 예상되는 새로운 설비까지 고려한다고 하는 방법이다. 교체를 위한 추가 투자의 투자이익률로 투자의 경제적 효과를 판정한다는 점에서 수익성 계산의 일종으로 볼 수 있다.
신 MAPI 방식에서는 향후 1연간 신규설비비용과 투자이익(수익 - 조업 비용 차이)를 조사하는 것만으로 1년 후 가치로 환산하는 것으로 끝내고 있으나 유리한 투자안이 많을 때 자금 제약을 고려해서 우선순위를 결정하는 것을 목적으로 하고 있다.
참고자료
효율성과 효과성
- 효율성(efficiency)
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- 최소한 자원으로 주어진 목표를 달성하는 것으로, 생산성 측면에서 산출(output)이 목표라면 최소한 투입(input)으로 산츨을 빨리 이루어내는 것을 효율적이라 한다.
- 효과성(effectiveness)
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- 목표에 직접 영향을 미치는 핵심적인 부분을 잘 해내는 것으로, 생산성 측면에서 산출(output)이 목표라면 투입(input)에 상관없이 산출을 이루어내면 그것을 효과적이라 한다.
| 효과성 (Effectiveness) | 효율성 (Efficiency) |
|---|---|
| 목표 달성 | 생산성, 경제성 |
| 올바른 일을 하는 것 | 일을 올바르게 하는 것 |
| do the right things | do the things right |
| 방향 | 방법 |
| 목표 달성 정도 | 투입 대비 산출 |
투입 → 변환 → 산출 과정에서 투입 대비 산출에 관한 것이 효율성이고, 산촐에 대한 목표 달성 정도를 효과성이라 한다. 즉 효율성은 자원 활용도에 관한 것이고 효과성은 목표 달성도 내지 결과에 대한 만족도를 나타낸다.