작업방법 및 시간연구

Keywords

작업방법, 시간연구, 동작경제원칙, 시간연구법, PTS, 학습곡선

작업방법 및 시간연구

작업방법 및 시간연구(Method and Time Study)는 생산관리를 위한 생산성 향상 기법으로, 작업을 보다 효율적이고 표준화된 방법으로 수행하기 위한 기초 자료를 제공한다.

  • 작업방법연구 (Method Study): 작업의 내용과 절차를 분석·개선하여 최적의 작업 방법을 개발
  • 시간연구 (Time Study): 작업 수행에 소요되는 표준시간(standard time)을 설정

작업방법 및 시간연구 목적은 다음과 같다.

작업방법 및 시간연구 목적
목적 설명
생산성 향상 불필요한 동작 제거 및 작업 간소화
원가 절감 작업 시간 단축 → 인건비 및 간접비 절감
표준화 작업 절차의 일관성 확보 및 훈련 용이
공정관리 작업시간 기준으로 일정/능력/비용 계획
인사관리 공정별 작업량 배분, 성과 평가 기반 제공

작업방법연구는 다음 절차에 따라 진행한다.

작업방법연구 절차
단계 설명
① 작업 선정 개선 대상 작업 선정
② 현황 파악 흐름도, 공정도 등을 통해 현재 작업 방법 분석
③ 기록 및 분석 ECRS1 원칙에 따라 낭비요소 파악
④ 개선안 개발 개선된 작업방법 설계
⑤ 비교 및 선정 기존 방법과 개선안 비교 후 최적안 채택
⑥ 실행 개선된 방법을 현장에 적용
⑦ 유지관리 표준작업으로 제정하여 지속적 개선 수행

시간연구의 개요

시간연구(Time Study)는 작업을 여러 관찰단위로 나누고, 반복 측정된 시간 데이터를 바탕으로 정상시간(Normal Time)과 표준시간(Standard Time)을 결정하는 활동이다.

시간연구 절차는 다음과 같다.

시간연구 절차
단계 설명
① 작업 분석 공정별로 작업을 요소 동작(Elements) 단위로 분해
② 관찰 및 측정 Stopwatch, 타이밍 기기, 비디오 등을 활용한 반복 측정
③ 레이팅 작업자의 속도, 숙련도 등을 보정 (정상시간 산출)
④ 여유율 설정 휴식, 지연 등을 고려한 여유시간 부여
⑤ 표준시간 산정 정상시간 + 여유시간 = 표준시간

표준시간(Standard Time) = 측정시간 × 레이팅 × (1 + 여유율) (표준시간 참고)

관측대상 작업속도와 정상속도 간 비교, 판단하여 관측시간치를 수정하는 레이팅(Rating) 기법은 다음과 같다 (레이팅 참고).

레이팅 기법 종류
구분 설명
웨스팅하우스법 능률, 노력, 숙련도, 작업조건의 4가지 요소 평가
속도 레이팅 표준속도(100%)를 기준으로 작업자 속도 비교
객관적 레이팅 작업 난이도와 숙련 정도를 계량화하여 평가
합성 레이팅 과거 자료나 정형화된 동작 시간의 조합
SAM(시간연구필름) 작업 분석용 동영상으로 측정 기반 제공

작업에 있어 불가피한 시간으로 작업자가 지속적으로 작업을 수행할 수 없는 요인을 반영하기 위한 시간인 여유시간 종류는 다음과 같다(여유시간 참고).

여유시간 종류
구분 세부 여유 설명
일반 여유 생리적, 기본 동작 화장실, 휴식, 간단한 조정 등
특수 여유 작업 조건적 온도, 소음, 먼지 등 악조건 고려
장려 여유 동기부여적 고속 작업에 대한 인센티브 목적

시간연구는 공정설계, 생산계획, 비용 분석, 성과관리 등에서 사용된다.

시간연구 활용 분야
분야 활용 사례
공정설계 작업 배치 및 레이아웃 설계
생산계획 작업시간 기반의 일정 및 능력 산정
코스트 엔지니어링 작업 단가 및 원가 분석
성과관리 작업자별 표준 성과와 비교한 평가
TPM/Lean 낭비 요소 제거 및 표준작업 확립 기반

시간연구에 있어 주의점과 고려사항은 다음과 같다.

  • 표준시간은 중간 숙련도의 작업자 기준으로 산정해야 함
  • 과도한 시간 단축은 작업자의 피로도와 품질 저하로 이어질 수 있음
  • 자동화, AI 기반 제조 환경에서는 실시간 데이터 기반 분석과 병행 필요

작업방법 및 시간연구는 공정 개선과 표준화의 핵심 도구이며, 생산성과 품질, 작업환경 개선을 동시에 달성하는 전략적 수단이다. 스마트공장 시대에는 디지털 시간연구 시스템과 AI 기반 동작분석 등으로 진화하고 있다.

동작경제원칙

동작경제원칙(Principles of Motion Economy)은 작업자의 불필요한 동작을 제거하고, 작업을 가장 효율적이고 경제적인 방식으로 수행할 수 있도록 설계하는 지침이다.

  • 작업 분석 및 설계의 기준으로 활용됨
  • F. B. Gilbreth 부부에 의해 체계화됨
  • 시간연구(Time Study)와 함께 작업개선 및 표준화의 핵심 도구

동작경제원칙의 구성

동작경제원칙은 다음과 같이 세 가지 관점에서 정리된다.

  1. 작업자의 신체 사용에 관한 원칙

    원칙 설명
    양손은 동시에 작업 가능한 한 양손을 동시에 사용하여 효율성 향상
    대칭적이고 자연스러운 동작 신체의 피로를 줄이고 반복의 정확성 확보
    과도한 동작 제거 필요 없는 굽힘, 비틀기, 도달 등의 동작 제거
    리듬 있는 작업 동작 일정한 속도와 리듬 유지 → 피로 경감
    동작의 범위 최소화 손의 이동 거리와 횟수를 줄임

  2. 작업장 및 작업조건에 관한 원칙

    원칙 설명
    재료와 도구는 가까이 위치 작업자가 쉽게 도달할 수 있는 곳에 배치
    도구 및 부품의 고정 위치화 반복작업의 위치 기억 필요성 제거
    중력 활용 설계 중력을 이용한 부품 이송 및 낙하 설계
    조명, 온도, 습도 등 환경 최적화 작업 정확성과 생산성 향상 유도
    좋은 의자 및 자세 확보 장시간 작업 시 피로 방지

  3. 도구 및 장비 설계에 관한 원칙

    원칙 설명
    다기능 도구의 활용 한 도구로 여러 기능 수행 가능하도록 설계
    자동화 기기의 활용 반복 동작을 자동화하여 피로 및 오류 감소
    양손 사용을 고려한 지그/고정구 설계 작업자의 양손이 독립적으로 일할 수 있도록 설계
    도구의 형태와 크기 표준화 사용자가 빠르게 식별하고 조작 가능하게 함
    피로도를 줄이는 장비 설계 인체공학적 설계 고려 필요

동작경제원칙 적용 예시는 다음과 같다.

동작경제원칙 적용 예시
Before After 개선 효과
부품을 손으로 하나씩 집어서 이동 중력식 컨베이어로 이송 자동화 손 동작 제거, 시간 단축
작업마다 공구 위치가 달라짐 공구 거치대를 고정 위치에 설치 도구 탐색 시간 감소
의자 없이 선 채로 조립 작업 조절 가능한 작업용 의자 제공 피로 감소, 품질 향상

동작경제원칙를 적용하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

  • 작업시간 단축
  • 작업자의 피로 감소
  • 일관된 품질 확보
  • 재해 및 사고 예방
  • 교육 훈련의 표준화 용이

동작경제원칙은 작업 표준화 및 개선의 핵심 기준으로, Lean 생산, 작업방법연구, TPS, Ergonomics 등의 여러 생산관리 이론과도 밀접하게 연계된다. 생산현장에서 동작경제원칙을 적용하는 것은 단순한 시간 절감이 아니라, 작업의 질적 향상과 안전성 확보까지 아우르는 전략적 접근이다.

작업시간 산정

작업시간을 산정하는 방법에는 통계적인 방법, 직접 관측을 통한 방법, 그리고 기존 자료를 활용한 합성법이 있다.

flowchart LR
    00[작업시간 산정]
    01[통계적 방법]
    02[관측법]
    03[합성법]

    subgraph s01[" "]
    11[경험 견적법]
    12[실적 자료법]
    end
    
    subgraph s02[" "]
    21[직접 관측법]
    211["**시간연구법(Stop watch)**"]
    212["**작업표본 분석법<br>(Work sampling)**"]
    22[간접 관측법]
    221[미세동작 연구법]
    222[동작궤적 분석법]
    end
    
    subgraph s03[" "]
    31["**기정시간 표준법<br>(PTS)**"]
    311["**작업요소시간 표준법<br>(Work factor)**"]
    312["방법시간 표준법(MTM)"] --- 혼다
    32[표준시간 자료법] ---- D
    313["**MODAPTS**"] --- D[도요다]
    321["컴퓨터 시뮬레이션 기법(CAPES)"]
    end
    
    00 --- 01 & 02 & 03
    
    01 --- 11 & 12
    
    02 --- 21 --- 211 & 212
    02 --- 22 --- 221 & 222
    
    03 --- 31 --- 311 & 312 & 313
    03 --- 32 --- 321

직접 관측법

작업자를 직접 관측하여 표준 시간을 산정하는 방식이다. 대표적으로 시간연구법과 워크 샘플링법이 있다.

시간연구법

시간연구법(time study, stop watch)은 19세기말 Frederick Winslow Taylor가 공식 도입한 방법으로 어떤 업무를 한 작업자가 여러 번 수행하는 것을 관찰하여 표준시간을 정하는 방식이다.

시간 연구법 수행절차는 다음과 같다.

  1. 연구대상 업무를 설정하고 그것을 수행할 작업자에게 알림
  2. 관찰 횟수를 결정
  3. 시간을 측정하고 그 작업자 성과를 평가
  4. 표준시간을 계산

선정된 작업자가 작업시간을 늘리려고 불필요한 동작을 하는 경우가 많기 때문에 연구를 수행하는 분석 담당자는 대상 업무를 철저히 알고 있어야 하며, 표준시간을 정하기 이전에 그 업무가 효율적으로 수행되는지 확인할 필요가 있다. 측정횟수는 관측된 시간 변동성, 정확도 목표, 추정된 업무시간 신뢰도 수준 목표에 맞게 설정한다.

\[ 측정횟수(n) = (z \times \frac{s}{a\bar{x}})^2 \tag{22.1}\]

여기서,

  • \(z\) = 목표 신뢰도를 달성하기 위한 표준편차(신뢰도 목표)
  • \(s\) = 표본 표준편차
  • \(a\) = 정확도 목표
  • \(\bar{x}\) = 표본평균
시간연구법

평균시간 6.4분, 표준편차 2.1분, 신뢰도 목표 95%, 표본평균 ±10%일 때, 측정횟수를 계산하시오.

신뢰도 목표 95%에서 \(z\) 값이 1.96이므로 아래와 같이 측정횟수를 계산할 수 있다(수식 22.1).

\[ 측정횟수(n) = (\frac{zs}{a\bar{x}})^2 = (\frac{1.96 \times 2.1}{0.1 \times 6.4})^2 = 41.36 \]

워크 샘플링

워크샘플링(work sampling)법은 확률을 기반으로 최소한 샘플을 순간적으로 관측하여, 관측 대상으로 하는 현장 전체 모습을 실용상 만족할 만한 신뢰구간과 정확도를 가지고 추정하는 작업측정 기법이다.

작업 관측법의 장단점
구분 장점 단점
훈련 및 비용 실시 절차가 복잡하지 않아 고도 훈련이 필요 없음 작업을 요소별로 분할해 관측할 수 없음
비용 시간 연구법에 비해 비용이 저렴함 관측 결과의 오차가 시간 연구법보다 큼
심리적 영향 작업자에게 심리적 압박을 배제할 수 있음

작업 관측법은 간단한 절차와 낮은 비용, 그리고 작업자의 심리적 부담 감소라는 장점이 있지만, 세부 분석 부족 및 오차 발생 가능성이 단점으로 지적된다.

워크샘플 표준시간 선정 절차는 다음과 같다.

  1. 관측 대상과 목적을 정한다.
  2. 특정 활동 발생률(유휴율 내지 가동률)을 추정한다.
  3. 관측에서 요구되는 신뢰수준과 정확도(오차율)를 정한다.
  4. 관측이 행해질 관측시간을 랜덤으로 정한다.
  5. 조사기간 중 두세 차례에 걸쳐 필요한 관측 수를 재계산하여 조정한다.
  6. 관측결과에 의해서 정상시간과 표준시간을 산성한다.

워크샘플링 표준시간 계산 방법은 다음과 같다.

  1. 관측수(N) 결정
    \[N = (\frac{K}{S})^2\frac{1-p}{p} \tag{22.2}\]
    • N: 랜덤 관측 횟수(샘플 크기)
    • K: 신뢰수준에 따라 정해지는 표준편차 배수
    • S: p에 대한 상대적 정도(허용오차)
    • p: 구하는 비율(발생률)
  2. 표준시간 산정
    \[정상시간(단위당)=\frac{\text{총관측시간 x 발생률 x 수행도평가(레이팅)}}{생산량} \tag{22.3}\]
    • 여기서 여유시간을 가산하여 단위당 표준시간 산정
    • 표준시간 = 정상시간(1+여유률), 또는 정상시간 x \((\frac{1}{1-여유율})\)

워크샘플링 적용 대상은 다음과 같다.

  • 시간연구법으로 적용하기 어려운 비반복적인 업무에 효과적
  • 기계수리, 세탁, 토목공사 등과 같은 업무에 활용

PTS

기존 자료를 기반으로 한 합성법 중 하나인 PTS(predetermined time standard)는 이미 작성된 작업 요소들을 이용하여 표준시간을 계산하는 방식이다. 1940년대 말 Method Engineering Council이 개발한 방법시간측정(MTM, Methods-time measurement)을 주로 사용했다.

flowchart LR
    MTA --- WF --- MTM --- BMT --- RWF --- MODAPTS

PTS 기법의 시대적 발전 단계는 다음과 같다.

  • MTA(Motion time study)라는 명칭으로 1924년 처음 소개된 이래 다양한 기법이 연구됨
  • MTA, Motion time Analysis 1924
  • WF, Work factor 1938
  • MTM, Method time measurement 1948
  • BMT, Basic motion time study 1950
  • RWF, Ready work factor
  • MODAPTS, Modular arrangement of predetermined time standards 1966

PTS법 장점과 단점은 다음과 같다.

PTS 장단점
장점 단점
간접 측정방법으로 작업자 불편 제거 회사 설정에 가장 적합한 PTS 시스템 선택이 곤란
스톱워치 미사용으로 별도 레이팅 불필요 시스템에 내재된 표준 페이스를 고려한 시간치 조정 단계 필요 (인종, 연령, 성별 고려치 않아 실제 오차 존재)
생산 시작 전 사전 시간 산출 및 견적이 가능 도입 초기 PTS 전문가 자문 필요
시간 연구자가 각 동작을 세밀히 분석함으로 더 나은 작업 방법을 자동적으로 제안 가능 시스템 활용을 위한 교육 및 훈련 비용 발생
작업 방법에 대한 매우 자세한 기록이 남아 작업자 훈련과 작업 방법 변동 요인을 찾기가 용이 기계적으로 제어되는 동작시간에 적용 불가
표준시간 산정을 위한 공수 감소, 표준자료 작성 용이

PTS 주요 기법별(WF, MTM, MODAPTS) 비교 내용이다.

주요 PTS 기법 비교
항목 WF MTM MODAPTS
정의 신체 각 부분 동작 난이도에 따라 서로 다른 개수로 work factor 부여 작업에 필요한 기본 동작으로 분해하고 성질과 조건에 대응하는 시간치 부여 신체 각 부분 동작 거리에 따라 시간치를 부여
개발배경 DWF 1945 MTM1 1948, MTM2 1965, MTM3 1971 Basic M 1966, Office M 1969, Tmnit M 1973
복잡성/난이도 복잡/쉬움 간단, 약간 어려움 매우 간단, 쉬움
시간단위 1RU (Ready time unit) = 0.001분 1TMU (Time measurement unit) = 1/100000시간 1MOD (Modular) = 0.129초 (또는 0.143/0.12초)
Pace Incentive pace 125% rate Normal pace 100% rate 4가지 pace 임의로 채용
정밀도/적용 전자 및 기계 조립 업체 중공업 정밀기계, 가공업체

WF

WF(Work factor)법은 각 신체 부위마다 움직이는 거리, 취급중량, 작업자에 의한 제어 여부(동작 곤란) 등과 같은 변수에 대해 각 동작시간 표준치를 정하여 동작시간 표준을 적용하여 실질 시간을 구하는 기법이다. 인간이 하는 작업에는 그 작업 구성요소인 동작을 행하는 신체부위, 동작 크기, 동작 제약 외적 조건에 따라 동작 수행에 소요되는 객관적으로 적정한 시간이 존재한다는 전제에서 측정한다. 따라서 각 요소 동작마다 각 신체 부위별로 동작시간을 실제 데이터에 의해 제약요인과 관련지어 해석하고 시간표를 만들어 둔다. 측정 단위 시간은 WFU며, 1분 = 10,000WFU이다.

기본원리는 다음과 같다.

  • 모든 작업 동작은 제한된 몇가지 기본 요소 동작으로 분해 가능
  • 각각 기본 요소 동작은 일정한 표준 시간치를 가짐
  • 작업 동작 총 소요시간은 기본 요소 동작에 대한 표준 시간 합계 시간이 됨

WF 4가지 주요 변수(시간 변동 요인)는 다음과 같다.

WF 4가지 변수
분류 내용
사용되는 신체 부위 손가락 (F), 손 (H), 앞팔꿈치 아래 (F8), 팔 (A), 몸통 (T), 다리 (L), 발 (FT), 머리 회전 (HT)
이동 거리 1100cm, 45180도
중량 또는 저항 저항 정도: W < WW < WWW
신체 부위별로 W 계수가 다름
동작 곤란성 - 일정한 정지 (D)
- 방향 조절 (S)
- 주의 (P)
- 방향 변경 (U)

다음은 표준 요소별 동작 내용이다.

표준요소별 동작내용
번호 표준요소 기호 동작내용
1-1 이동-뻗치다 R 손이나 팔 등 신체부위 위치를 바꿈
1-2 이동-옮긴다 M 물건을 이동시킴(또는 이동중에 유용한 이을 함)
2 잡는다 Gr 물체를 작업자 컨트롤하에 두는 동작
3 놓는다 RI 물체에서 신체부위를 분리하는 동작
4 앞에 놓다 PP 다음 목적에 알맞게 물체 방향을 바꾸는 동작
5 조립 Asy 2가지 물체를 조합 또는 정리하는 동작
6 사용 Use 공구 및 기계 등을사용하는 요소
7 분해 Dsy 조립된 물체를 풀어내는 동작
8 정신작용 Mp 눈, 귀, 뇌 및 신경계통을 사용하는 요소
9 대기 W 대기, 놓고 있는 상태
10 유지 H 물건을 들고 있거나 누르고 있는 상태

WF법 표준시간 설정 절차는 다음과 같다.

  1. 필요한 모든 정보를 수집한다.
  2. 작업을 단위 또는 요소작업으로 분할한다.
  3. 단위작업을 기본동작으로 구분한다.
  4. 각 동작에 데이터를 적용하여 정미시간을 산출한다.
  5. 여유율을 산정한다.
  6. 표준시간을 결정한다

MODAPTS

https://modapts.org/

MODAPTS(Modular Arrangement of Predetermined Time Standards)는 작업 분석 기법 중 하나로, 작업 동작을 모듈화된 단위 시간으로 정량화하여 표준작업시간(Standard Time)을 설정하는 데 사용되는 방법이다.

MODAPTS 주요 내용은 다음과 같다.

MODAPTS 주요 내용
항목 내용
정식 명칭 Modular Arrangement of Predetermined Time Standards
개발 시기 1960년대, W. E. Kennedy 등에 의해 개발
목적 작업 동작을 시간 단위로 모듈화하여 작업시간을 정확히 산출
특징 - 각 동작을 모듈(Mod)이라는 단위로 표현- 1 MOD = 0.129초 (약 7.75 MOD = 1초)- 시각적 관찰만으로 시간 산출 가능
활용 분야 제조업, 조립공정, 사무작업, 서비스업 등 표준작업 개발 및 개선 활동

MODAPTS는 작업을 구성하는 다양한 동작을 크게 3가지 그룹으로 분류한다.

MODAPTS 동작 분류
그룹 설명 주요 동작 예시
M (Movement) 몸, 팔, 손의 움직임 손 이동, 몸 돌리기, 걷기
G (Get/Grasp) 물체를 잡거나 놓는 동작 물건 집기, 내려놓기
P (Put/Placement) 물체를 특정 위치에 두는 동작 삽입, 정확히 위치시키기
MODAPTS 동작분류 예예
동작 설명 MOD
손 이동 (30cm 이내) 한 손으로 가까운 곳에 손 이동 3
물체 잡기 일반적인 물건을 집는 동작 2
정확히 놓기 정해진 위치에 정확히 물체 놓기 3
걷기 (2걸음) 2걸음 정도 걷기 5
몸 회전 (90도) 허리만 돌리기 3
  • 30cm 떨어진 상자에서 물건을 집어 정확히 위치시키는 경우
    → 손 이동(3) + 잡기(2) + 놓기(3) = 총 8 MOD
    → 시간 환산: 8 × 0.129초 = 1.032초

MODAPTS의 장점은 다음과 같다.

MODAPTS 장점
구분 내용
정량성 모든 동작을 수치로 표현 → 객관적인 시간 산출 가능
관찰 기반 분석 영상 또는 현장 관찰만으로 시간 산출 가능
표준화 용이 반복 작업의 표준시간 및 표준작업 수립에 효과적
교육 및 훈련 용이 모듈 단위로 구성되어 입문자 교육도 체계적

다른 PTS 기법과 간단히 비교하면 다음과 같다.

MODAPTS vs MTM vs WF 비교
구분 MODAPTS MTM WF
단위 시간 0.129초 0.036초 (MTM-1 기준) 다변화
난이도 중간 (현장 실무자 친화적) 세밀하고 복잡함 실무적이나 해석 다양
동작 분류 M, G, P 중심 R, M, G, P 등 세분화 동작 중심 해석
장점 빠른 분석, 쉬운 교육 정밀 분석 작업 난이도 고려

MODAPTS 적용 사례는 다음과 같다.

MODAPTS 적용 사례
적용 분야 사례
조립 작업 전자부품 조립공정의 표준시간 책정
사무 작업 서류 분류 및 배치 동작 분석
생산성 향상 작업 동작을 분석하여 낭비 동작 제거 및 레이아웃 개선
인력 배치 각 작업의 MOD 값을 기반으로 인원 배분 최적화

MODAPTS는 단순 반복 작업뿐 아니라 현대적 제조현장 및 서비스 업무까지도 작업을 정량적으로 분석하고, 표준화된 작업개선 기반을 제공하는 데 매우 유용한 도구다.

학습곡선

https://policonomics.com/learning-curve/

작업을 반복함에 따라 작업 소요시간 즉, 공수(Man hour)가 체감되는데, 이와 같은 현상을 공수 체감 현상이라고 한다. 이 공수 체감 현상 내지 능률 개선율을 그래프나 수식으로 나타낸 것을 학습곡선(Learning curve)이라고 한다. 학습현상 혹은 학습효과란 동일한 업무를 반복적으로 수행함에 따라 숙련도가 증가되어 단위당 작업시간이 감소하여 단위당 원가가 감소하는 현상을 말한다.

학습효과는 생산량이 2배 증가함에 따른 단위당 노동시간 감소를 뜻하며, 학습률이 80%라면 학습효과는 20%가 된다. 즉, 첫 번째 단위 생산에 100시간 노동이 필요하다고 가정하면 2번째 단위 생산에서는 80시간이 필요하고, 4번째 단위 생산에서는 64시간이 소요된다. 따라서 n번째 단위를 생산하는데 소요되는 시간은 첫 번째 단위 생산하는데 소요되는 시간과 지수함수 관계를 갖게 된다.

학습률에 따른 평균원가 변화 수식은 다음과 같다.

\[ Y_n = Y_1 \times n^R \tag{22.4}\]

여기서

  • \(Y_n\): n번째 생산에 소요되는 공수
  • \(Y_1\): 첫 번째 생산단위 공수
  • \(n\): n번째 시점 생산량
  • \(R\): \(\frac{log^b}{log^2}\)
  • \(b\): 학습률

학습곡선 효과 장점과 단점은 다음과 같다.

학습곡선 효과 장점과 단점
구분 장점 단점
비용 측면 반복 작업을 통해 시간과 자원 사용을 절감하여 비용 절감 초기 투자 시 많은 시간과 비용이 소요될 수 있음
생산성 측면 반복 작업으로 효율성을 극대화해 생산성 향상 일정 수준 이후 추가적인 효율 향상이 어렵거나 느려질 수 있음
경쟁력 측면 기술 향상으로 시장에서 경쟁력 확보 특정 작업에 대한 숙련도가 타 작업에 쉽게 적용되지 않아 과도한 의존성 발생

학습곡선 효과는 비용 절감, 생산성 향상, 경쟁력 강화 등의 장점을 제공하지만, 초기 비용 부담, 기술 습득의 한계, 과도한 의존성 등의 단점도 수반한다.

1호기 공수가 10시간일 때 학습률이 80%인 경우
학습곡선(러닝 커브) 예제
누적 생산량 단위당 평균 노동시간(시간) 총 노동시간(시간)
1 10.00 10.00
2 8.00 16.00
4 6.40 25.60
8 5.12 40.96
  • 학습률(Learning Rate)
    • 단위당 평균 노동시간이 누적 생산량이 2배가 될 때마다 일정 비율로 감소함
    • 예제에서는 1단위에서 2단위로 생산할 때 노동시간이 80%로 감소(10.00 → 8.00)
  • 누적평균시간법을 통해 평균 노동시간 및 총 노동시간을 구함
  • 생산량이 증가할수록 단위당 노동시간이 감소하는 학습곡선 효과(Learning Curve Effect)를 보여줌

산업별 학습곡선의 활용 사례는 다음과 같다.

  • 제조업체
    대량 생산 시 초기에는 시간이 많이 걸리지만, 생산이 증가함에 따라 생산 시간과 비용을 절감하는 데 활용
  • 서비스 산업
    고객 서비스나 유지보수 작업에서 반복적으로 일을 처리하면서 효율성을 증가시키는 데 사용
  • 기술 개발
    새로운 기술이나 시스템을 배울 때 학습곡선을 분석하여 개발 속도나 비용 절감을 예측

학습곡선은 다음과 같은 제약이 있다.

  • 학습률은 기업, 작업 형태, 작업자에 따라 상이하므로 실증조사가 필요
  • 시간추정치는 첫 단위 생산시간에 크게 의존하므로 이의 결정에 신중을 기해야 함
  • 노동집약적 산업에 유효
  • 다품종 소량생산에는 불리

참고자료

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  1. ECRS는 개선 4원칙으로 Eliminate(제거), Combine(결합), Rearrange(재배치), Simplify(단순화) 약자이다.↩︎