This thesis deals with the problem of determining optimal capacity of a machinery plant and that of scheduling its monthly production in an optimal manner under the given capacity.
Production capacity has to be above a certain minimum level if market competitivity is to be maintained, whereas limitation in available capital size imposes a ceiling on the capacity. Therefore, the optimal plant capacity is one that minimizes production cost within these boundaries.
In order to solve this problem, a model with the objective function of maximizing business profit under the constraints of demand forecast values, available capital, and market prices, is established. However, its non-linearity and complexity excludes analytical techniques as its solution tool. In this study, a computer simulation technique is employed to obtain the solution.
In case the forecasted interval values of demand satisfy the constraints of available capital and market prices, the optimal capacity would be the maximum forecast value of demand. On the other hand if the demand does not satisfy the market price constraint, some loss is inevitable under this capacity.
The minimum export prices and the tolerable limit of credit sales for a given optimal capacity are evaluated. These could be basic information for an effective sales planning. The tolerance limit of product defective rates as an index of the required technology level for market competition, is evaluated for the given optimal capacity.
There follows the problem of allocating the annual production requirement into monthly production quantities. Due to fluctuations in monthly demands, overtime cost and inventory carrying cost are incurred. The linear programming model developed here computes the optimal monthly production quantities which minimize the total cost. Corresponding overtime hours and inventory levels are also computed. These can be used as basic information for an effective work scheduling.
Finally, a case study that applies this methodology to a machinery plant that manufactures hydraulic valves, is performed.
이 논문은 기계 공장의 최적 규모 결정과 그 규모에 따른 최적월별 생산량을 책정하는 문제를 다룬다.
대량 생산에 의해 시장 경쟁력을 유지하기 위해서는 공장 규모를 대형화 해야 하는 가면, 가용 자본의 한계는 그 규모의 상한선이 된다. 그러므로 공장의 최적 규모는 이러한 범위내에서 제조원가를 최소로 하는 경우가 된다.
이제 이와 같은 문제를 해결하기 위해 수요 예측치, 가용 자본, 시장 가격을 제약 조건으로 하고 영업 이익의 최대화를 목적 함수로 하는 모형을 설정하였다. 그런데 이 모형은 비선형일 뿐만 아니라 매우 복잡하여 해석적 방법으로 그 해답을 얻기가 매우 곤란하다. 그래서 이 연구에서는 전자계산기를 이용한 모의 실험법에 의해 그 해답을 구하였다.
만일 수요의 구간 예측치가 가용자본과 시장가격에 의한 조건을 만족시킨다면 이 경우에는 수요의 최대 예측치만큼 생산하는 것이 그 최적 규모가 된다. 반면에 수요가 시장 가격의 조건을 만족시키지 못하게 되면 이 규모에서는 손실이 불가피하다.
그리고 이와 같은 최적 규모에서의 최저 수출가격과 외상판매의 허용 범위를 산출 했는데 이는 판매정책의 기초 자료가 될 수 있을 것이다. 또한 시장 경쟁을 위해 필요한 기술 수준과 현재의 기술 수준을 비교하기 위해 그 최적 규모에 대한 불량율의 허용 한계를 산출하였다.
이제 이와 같이 결정된 공장 규모에 의한 년간 생산량은 최적월별 생산량으로 할당되야 한다. 그런데 이러한 문제는 수요의 월별 변동으로 말미암은 특근비와 재고관리비에 기인하므로 이 연구에서는 선형계획 모형에 의해 이와 같은 비용을 최소로 하는 월별 생산량을 구하였다.
또한 이에 따른 특근시간과 재고수준을 산출하였는데 이는 작업 계획의 기초 자료로 이용될 수 있다.
끝으로 이와 같은 공장 규모 및 월별 생산량의 결정 모형을 유압밸브를 생산하는 공작기계공장에 적용하여 그 사열 연구를 하였다.
