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생산능력 계획 (Capacity Planning) Part1

bye0nzn 2026. 3. 20. 00:06

생산능력(Capacity)이란 무엇인가?

  • Transformation Process가 output을 생산할 수 있는 (또는 input을 처리할 수 있는) 최대 용량
  • Input → Transformation Process → Output
    • 단위 시간동안 최대 몇 개의 Output을 만들어낼 수 있을까?

생산능력(Capacity)의 예

  Output 관점에서의 Capacity Inputs 관점에서의 Capacity
항공사 일일 수송 승객  일일 항공권 예약 전화 처리 건수
병원 일일 수술 건수 일일 입원 환자 수속 건수
대학교 연간 졸업생 수 연간 입학생 수
자동차 공장 일일 자동차 생산 대수 일일 자동차 부품 인수 건수

용어 정의

  • Design capacity (설계 생산능력)
    • Maximum output rate or service capacity an operation, process, or facility is designed for
  • Effective capacity (유효 생산능력)
    • Design capacity minus allowances such as personal time, maintenance, and scrap
  • Actual output (실제 생산량)
    • Rate of output actually achieved
    • Cannot exceed effective capacity

시스템 성과(Effectiveness)의 측정

  • Efficiency(효율) = actual output / effective capacity
  • Utilization(이용율) = actual output / design capacity

Utilization 예제

• 기업 ‘갑’에는 2명의 작업자가 있으며, 하루 8시간을 근무하고 있음 
• 제품 A의 생산량은 150개/일이고, A를 한 개 생산하는데 소요되는 시간은 5분/개임

a. 기업 ‘갑’의 Capacity는?
b. 기업 ‘갑’의 Utilization은?
c. 기업 ‘갑’이 새로운 제품 B를 출시하기로 결정하였다. B를 한 개 생산하는데 소요되는 시간이 10분/개라면 최대로 B의 최대 생산 수량은?

[풀이]
주어진 조건을 이용해 a, b, c를 다시 정리하면 다음과 같다.
1. 주어진 조건
- 작업자 수: 2명
- 1일 근무시간: 8시간
- 제품 A 생산시간: 5분/개
- 실제 생산량: 150개/일
- 하루 총 작업 가능 시간: 2명 × 8시간 = 16시간/일 = 16 × 60 = 960분/일

a. 기업 ‘갑’의 Capacity
Capacity는 하루에 최대로 생산할 수 있는 수량.
제품 A는 1개 생산에 5분이 걸리므로,
Capacity = 총 작업 가능 시간 / 단위당 생산시간 = 960분 / 5분 = 192개/일

b. 기업 ‘갑’의 Utilization
Utilization은 실제 생산량이 Capacity의 몇 %인지 나타냄.
- 방법 1: Utilization = 실제 생산량 / Capacity = 150 / 192 = 0.78125 = 78.125%
- 방법 2: 실제 생산에 사용된 시간: 150개 × 5분 = 750분
따라서, Utilization = 실제 사용 시간 / 총 작업 가능 시간 = 750 / 960 = 0.78125 = 78.125%

c. 제품 B의 최대 생산 수량
제품 B는 1개 생산에 10분이 걸림.
최대 생산 수량 = 총 작업 가능 시간 / 단위당 생산시간 = 960분 / 10분 = 96개/일

∴ 최종 답
a. 192개/일
b. 78.125%
c. 96개/일

생산능력 계획 (Capacity Planning)

  • 장기 공급 능력과 장기 예측 수요 사이의 균형을 맞추는 것을 목적으로 함.
  • Supply > Demand
    • Overcapacity: high operating costs
  • Supply < Demand
    • Undercapacity: possible loss of customers

생산능력 계획의 주요 의사결정 사항

  • 핵심 사항
    • 요구 생산능력의 유형
    • 수요 대응을 위하여 필요한 생산능력
    • 필요 시점
  • 부가 사항
    • 생산능력 확보에 필요한 비용
    • 잠재 기대효과와 위험요인
    • 생산능력의 변화 (증가, 감소) 형태
    • 협력사 현황

생산능력 계획의 의사결정 전략

  • 운영 수준 (operating level)에 의한 최적 생산능력 결정
  • 생산능력의 확장 전략 수립
  • 생산능력 요구 (capacity requirements)의 변동성 감소 전략
  • 프로세스 분석 (Process Analysis)을 통한 병목 (Bottleneck) 개선

생산능력의 규모결정

그래프 의미 -  x축: Capacity (생산 규모), y축: 제조 원가 → 처음에는 규모가 커질수록 비용이 감소

  • 주어진 capacity에서 최저 제조 원가 (A,B,C,D,E)를 달성한다는 전제 조건 하에, 일정 수준의 capacity까지는 규모가 커질수록 제조 원가는 낮아지게 됨. (Economies of Scale)
  • Capacity의 규모가 일정 수준을 초과하게 되면, 제조 원가가 오히려 증가할 수 있음. (Diseconomies of Scale)
  • 원인 : Bureaucracy의 증가, 원활하지 못한 communication, 불불명한 책임/권한 소재…
TC = FC + VC = FC + V x Q
TC / Q = FC / Q + V

최적의 생산능력 규모 결정

1 large plang vs. many small plants

 

 

1. 규모의 경제 (Economies of Scale)

  • 생산능력(capacity)이 증가할수록 단위당 제조 원가가 감소하는 현상

즉,

규모가 커질수록 더 싸게 만들 수 있음

 

 

왜 발생하는가

  • 고정비 분산
  • 대량 생산으로 효율 증가
  • 자원 활용도 증가

2. 규모의 비경제 (Diseconomies of Scale)

  • 일정 규모를 넘어서면 오히려 단위당 비용이 증가
  • 발생 원인
    • 조직이 커지면서 관료주의 증가 (Bureaucracy)
    • 의사소통 비효율
    • 책임/권한 불명확
    • 관리 복잡성 증가

규모는 무조건 클수록 좋은 것이 아님

 

3. 규모의 경제 예시

  • High-density 전략
    • 특정 지역에 매장을 집중적으로 많이 오픈
  • 효과
    • 브랜드 인지도 증가
    • 고객 방문 빈도 증가
    • 물류 효율 증가
    • 광고 효율 증가
    • 운영 품질 향상

★ 핵심: 집중 → 규모 → 효율 상승

4. 규모의 비경제 예시

자동차 회사 비교

기업 생산대수/인
Jaguar 14
Volvo 29
BMW 39

 

→ 규모가 크다고 항상 효율이 높은 것은 아님.

5. 최적 생산능력 (Optimal Capacity)

  • 규모의 경제 + 규모의 비경제가 동시에 존재 → 따라서 최적의 생산 규모가 존재
  • 그래프 해석

  • 처음: 비용 감소 (Economies of Scale)
  • 이후: 비용 증가 (Diseconomies of Scale)

→ 가장 낮은 지점 = 최적 규모

 

  • 기업 전략
    • 너무 크게 만들지 않음
    • 예: 공장 인원 200~250명 제한

6. 최적 규모 사례 (병원)

  • 250병상: 규모 작음 → 비효율
  • 750병상: 너무 큼 → 비효율
  • 500병상: 가장 효율적

→ 수요 수준에 따라 최적 규모가 달라짐

7. 전체 흐름 정리

  • 1단계
    • 규모 증가 → 비용 감소
    • → 규모의 경제
  • 2단계
    • 규모 과도 → 비용 증가
    • → 규모의 비경제
  • 3단계
    • 둘 사이 어딘가에
    • → 최적 생산능력 존재
한 줄 핵심 정리

→ 생산 규모는 클수록 좋은 것이 아니라, 규모의 경제와 비경제가 균형을 이루는 최적 수준에서 결정되어야 한다.

 

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