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# 산업공학 개론 ## 1. 시스템(SYSTEM) ### 1.1 시스템(SYSTEM)의 정의 - **개요** - A system is a group of **interacting** or interrelated entities that form a unified whole. A system, surrounded and influenced by its environment, is described by its boundaries, **structure** and purpose and expres...

# 산업공학 개론 ## 1. 시스템(SYSTEM) ### 1.1 시스템(SYSTEM)의 정의 - **개요** - A system is a group of **interacting** or interrelated entities that form a unified whole. A system, surrounded and influenced by its environment, is described by its boundaries, **structure** and purpose and expressed in its functioning. (Source: Wikipedia) - 다양한 '구성요소(Entities)'들이 서로 '상호관계(Interactions)'를 가지면서 연결되는 ‘전체(As a single unit)' - **요건** - '목표'가 존재해야 함 → Objective(s) - 구성요소(component)의 단순 집합은 무의미 - 목표를 달성하기 위한 ‘기능'이 존재해야 함 → Function(s) or Activities - ‘투입(input)'을 받아들여 ‘산출(output)'로 변환하는 것 - 유기적인 '상호작용'을 해야 함 → Interaction(s), Relationship(s) - 시스템: 주어진 목표를 달성하기 위해, 투입을 받아들여 체계적인 변환을 통해 산출을 생산하는 과정에서 구성요소들이 유기적으로 상호 작용하는 집합체 ### 1.2 모델의 의미 (1/3) - 시스템의 관련 개념 - 사실(fact) or 관측(observation) - 현실에서 발견되는 현상들 또는 현실에서 많은 사람들이 사실로 믿고 있는 것들 - 시스템(system) : 사실과 관측의 집합 - 모델(model) : 복잡한 시스템을 단순화된 표현으로 전환시켜 분석이 가능하도록 만든 것 ### 2. 시스템의 형태 #### 2.1 시스템의 분류 - **[1] 구성요소 간의 관계(Relationship)** - 연결형 시스템(connected system) - 구성요소들이 순차적으로 연결 - 예) 제조공정 라인, 문서 처리 시스템 - 계층형 시스템(hierarchical system) - 상위 시스템의 명령에 따라 하위 시스템이 작동 - 예) 조직 구조, 컴퓨터 네트워크 - 네트워크형 시스템(network system) - 구성요소들이 서로 상호 연계 - 예) 통신망, 인터넷 - **[2] 시스템의 크기(Scope)** - 거시시스템(macrosystem) - 복잡하고 다양한 구성요소 포함 - 예) 사회 시스템, 경제 시스템 - 미시시스템(microsystem) - 상대적으로 단순하고 구성요소 적음 - 예) 개인의 의사결정 시스템, 특정 제품 생산 시스템 - **[3] 시스템이 움직이는 패턴의 임의성(Randomness) 정도** - 확정적 시스템(deterministic system): 확실히 예측할 수 있는 방식으로 작동 - 시스템 구성요소의 상태와 상호관계를 파악할 수 있음 - 확률적 시스템(stochastic system): 항상 예측의 오류가 발생하는 경우 - 구성요소의 상호관계를 확률적으로만 설명할 수 있음 - 미래에 대한 불확실성이 항상 존재 - **[4] 외부환경과의 상호작용(Interactions) 유무** - 폐쇄형 시스템(closed system): 환경과의 상호작용이 없는 시스템 - 예) 프로그램에 따라 작동되는 신호체계나 로봇의 제어시스템 - 개방형 시스템(open system): 입력과 출력장치를 통해 다양한 정보, 물질, 에너지 등을 외부와 주고 받는 시스템 - 예) 생태계, 경영조직, 정보시스템 #### 2.2 시스템의 형태(2/2) - 시스템 형태 분류 (cont.) - [3] 시스템이 움직이는 패턴의 임의성(Randomness) 정도 - 확정적 시스템(deterministic system): 확실히 예측할 수 있는 방식으로 작동 - 시스템 구성요소의 상태와 상호관계를 파악할 수 있음 - 확률적 시스템(stochastic system): 항상 예측의 오류가 발생하는 경우 - 구성요소의 상호관계를 확률적으로만 설명할 수 있음 - 미래에 대한 불확실성이 항상 존재 - [4] 외부환경과의 상호작용(Interactions) 유무 - 폐쇄형 시스템(closed system): 환경과의 상호작용이 없는 시스템 - 예) 프로그램에 따라 작동되는 신호체계나 로봇의 제어시스템 - 개방형 시스템(open system): 입력과 출력장치를 통해 다양한 정보, 물질, 에너지 등을 외부와 주고 받는 시스템 - 예) 생태계, 경영조직, 정보시스템 ## 3. 산업공학 개론 ### 3.1 기본개념 (1/2) - 산업공학에서 다루는 시스템 - 목표: 이익의 극대화, 비용의 최소화 - 투입: 인력, 자본, 기술, 원자재... - 생산: 생산, 재무, 마케팅 - 산출: 제품, 서비스 - 환경: 소비자, 정부규제, 경쟁환경... - 통제: (주변 환경 요인 제어) - 시스템 관점에서의 기업 경영 시스템 ### 3.2 기본 모형 (1/4) - (모형-1) 생산라인 모형(Production-line model) - 제조업의 생산 시설과 유사한 방식으로 설계 - back office 시스템 효율성을 높이고 서비스 품질의 일관성을 확보 - 고객 접촉 최소화, 자동화, 분업을 통한 전문화, 규격에 의한 표준화 추구 - 제품별 배치(product layout) 모형 flow shop - [제조업 - 부품가공의 제품별 배치] - [서비스 - 세차시설의 제품별 배치] ### 3.3 기본 모형 (2/4) - (모형-2) 서비스라인 모형(Service-line model) - 서비스시스템을 순수한 서비스 중심으로 설계 - front office 시스템의 효과성과 고객의 만족도를 높이는 방식 - 내부 구조의 설계, 전문성을 갖춘 고급인력의 배치, 신축적인 운영방식 강조 - 공정 배치(process layout) 모형 - [제조업 – 가공공정의 process layout] - [서비스 - 의료시설의 process layout] ## 4. 산업분석과 시스템 접근 ### 4.1 산업분석의 틀 - Five-forces 모형(Porter, 1980): 전략적 목적에서의 산업시스템 분석 - 잠재경쟁자(potential entrants) - 내부경쟁자(internal rivalries) - 공급자(suppliers) - 수요자(buyers) - 대체품(substitutes) - [Five-forces 모형의 기본구조] ### 4.2 공급망 관리(1/4) - 기본 개념 - 공급망 관리(Supply Chain Management: SCM) - 공급망을 따라 흐르는 자재, 제품 및 서비스, 정보 등과 관련된 다양한 활동들을 전체적으로 조정 - 여러 개별부문과 개별기능으로 구성된 공급망의 전체 시스템을 최적화 - 총비용 감소와 동시에 고객요구 만족은 향상시키는 효과를 추구 - 예1) 공급망상의 재고 감소 → 총비용을 낮춤 - 예2) 고객이 원하는 제품을 적시에 공급 → 외부의 만족도 제고 ### 4.3 공급망 관리(4/4) - 공급망의 설계 - 개념 - 적절한 외부공급자의 수를 정하고, 각각의 역할을 조정하며, 가격, 품질, 배송 등의 기준을 바탕으로 최적의 공급자를 선정 - 맞춤형 설계 - 제품/서비스의 수요특성, 생산공정의 특성에 따라 맞춤형 공급망 설계 - 효율적 공급망(efficient supply chain) - 반응적 공급망(responsive supply chain), 신축적 공급망(flexible supply chain) - 수직적 통합(vertical integration)과 아웃소싱(outsourcing) 전략 - [공급망 유형에 따른 설계 특성] - 신축적 공급망 - 주문생산, 맞춤생산 - 빠른 배송시간 - 다양성 수용능력 - 물량 유연성 등 - 효율적 공급망 - 계획생산, 대량생산 - 저렴한 가격 - 품질 안정성 - 적시배송 능력 등 ## 5. 기업조직과 시스템 접근 ### 5.1 기업시스템의 구조 - 기업의 규모(scale) - 정량적 기준: 매출액, 종업원수, 자본금 등 → 대기업, 중소기업 분류 - 전략적 기준: 규모의 경제 (economies of scale) 개념과 연계 - 규모의 경제는 생산량 증가에 따라 단위당 비용이 감소하는 현상 - 기업의 범위(scope) - 기업이 수행하고 있는 경영활동의 다양성 - 생산 내지 판매하고 있는 제품과 서비스의 다양성 - 전략적 목적: 범위의 경제 (economies of scope) - 범위의 경제는 여러 가지 제품/서비스를 생산함으로써 생산 비용을 절감하는 현상 ### 5.2 기업 범위와 시스템 접근 (2/5) - 기업의 성장에 대한 방식(대안/Option) - 수평적 통합(horizontal): 시장지역 확대, 시장범위 확대, 제품라인 다양화 - 수직적 통합(vertical): 전방(forward) 통합 supplier와 통합, 후방(backward) 통합 Customer와 통합 - 다각화(diversification): 관련 다각화, 비관련 다각화 - 성장(growth): 기업의 규모 확장, 기업의 범위 확장 ## 6. 전략 분석의 틀 ### 6.1 위상 분석(position analysis) - 개념 - 분석과 조사의 대상이 되는 중요 요인들에 대해서, 우리 기업 또는 제품이 다른 기업과 비교하여 상대적으로 어떤 위상을 차지하는지 살펴보는 분석 - BIC(Best in class): a product that is considered superior to other competitors within the same category or segment - 목적 및 용도 - 우리 기업의 상대적 경쟁력 파악 - 절차 - 벤치마킹을 통해 향후 방향과 거리 결정 - 1단계: 요인의 선정 - 2단계: 격자/매트릭스 구성 - 3단계: 맵핑(mapping) - 4단계: 전략방향 제시 ## 7. 제품의 분류 ### 7.1 제품의 유형과 공급방식 (1/2) - 기준: 고객의 요구사항과 요구시점의 차이 - 분류 - MTS(make-to-stock): 생산계획에 따라 완제품을 미리 생산하여 재고형태로 판매하는 표준화 제품 - ATO(assemble-to-order): 부품은 생산계획에 따라 미리 생산하여 재고 형태로 유지하고 있다가 실제 주문에 맞추어 최종 조립하여 완제품을 만드는 제품 - MTO(make-to-order): 일부 부품은 생산계획에 따라 미리 생산하여 재고 형태로 유지하고 나머지 부품은 주문에 맞추어 가공하여 최종 조립을 거쳐 완제품을 만드는 제품 - ETO(engineer-to-order): 모든 부품을 사전에 가공하지 않은 상태에서 주문에 따라 설계, 가공, 조립을 거쳐 완제품을 만드는 제품 - 장단점 평가기준: 표준화 vs. 고객요구 수용 ## 8. 공정의 유형 ### 8.1 기본 유형 - 공정별 배치(process layout, job shop) - 유사한 기능을 가지는 설비를 한군데에 모아 배치 - 예) milling shop, drilling shop - 제품별 배치(product layout, flow shop) - 특정 제품의 생산에 필요한 설비를 한군데에 모아 배치 - 예) TV라인, 에어컨 라인 ## 9. 고객 접촉도에 의한 분류 ### 9.1 고객접촉 모형(Customer Contact Model) - 고객과의 접촉 정도(extent of customer contact) - 서비스를 제공하는데 소요되는 전체시간에서 고객이 그 시스템에 존재해야 하는 시간의 비율 - 고객접촉 수준 - 높은 접촉 수준(high-contact): 회원제 헬스 센터, 고급 호텔 레스토랑, 소규모 전문교육 시스템, 개인 서비스 - 중간 접촉 수준(medium contact): 은행 지점, 자동차 수리 센터 - 낮은 접촉 수준(low-contact): 은행 본사, 우편 서비스, 홈쇼핑, 도매업 - 서비스 - 순수 서비스(Pure service) - 혼합 서비스(Mixed service) - 유사제조업 서비스(Quasi-manufacturing) ### 9.2 고객 접촉도에 의한 분류 (2/2) - 고객접촉 모형 (cont.) - 서비스시스템의 구성 - Front office(전면 공간) - Back office(배후 공간) - 서비스시스템의 형태 - 순수 서비스시스템(Pure) - front office에서만 고객접촉 - 혼합 서비스 (Mixed) - front office와 back office - 모두 균형적으로 존재 - 유사제조업 서비스시스템(Quasi-Manufacturing) - back office 중요 - <서비스시스템의 분류와 비교 : 전면 공간과 배후 공간의 구성> ## 10. 공급망 관리 ### 10.1 공급망 관리(1/4) - 기본 개념 - 공급망 관리(Supply Chain Management: SCM) - 공급망을 따라 흐르는 자재, 제품 및 서비스, 정보 등과 관련된 다양한 활동들을 전체적으로 조정 - 여러 개별부문과 개별기능으로 구성된 공급망의 전체 시스템을 최적화 - 총비용 감소와 동시에 고객요구 만족은 향상시키는 효과를 추구 - 예1) 공급망상의 재고 감소 → 총비용을 낮춤 - 예2) 고객이 원하는 제품을 적시에 공급 → 외부의 만족도 제고 ### 10.2 공급망 관리(4/4) - 공급망의 설계 - 개념 - 적절한 외부공급자의 수를 정하고, 각각의 역할을 조정하며, 가격, 품질, 배송 등의 기준을 바탕으로 최적의 공급자를 선정 - 맞춤형 설계 - 제품/서비스의 수요특성, 생산공정의 특성에 따라 맞춤형 공급망 설계 - 효율적 공급망(efficient supply chain) - 반응적 공급망(responsive supply chain), 신축적 공급망(flexible supply chain) - 수직적 통합(vertical integration)과 아웃소싱(outsourcing) 전략 - [공급망 유형에 따른 설계 특성] - 신축적 공급망 - 주문생산, 맞춤생산 - 빠른 배송시간 - 다양성 수용능력 - 물량 유연성 등 - 효율적 공급망 - 계획생산, 대량생산 - 저렴한 가격 - 품질 안정성 - 적시배송 능력 등