조립라인

조립 라인은 준완제품 조립품이 워크스테이션에서 순차적으로 추가되는 워크스테이션으로 이동할 때 최종 조립품이 생산될 때까지 부품(일반적으로 교환 가능한 부품)이 추가되는 제조 공정(누진 조립체라고도 함)이다.기계적으로 부품을 조립작업으로 옮기고 반제품 조립품을 작업장에서 작업장으로 이동시킴으로써 작업자가 조립을 위해 고정된 부품으로 부품을 운반하게 하는 것보다 더 빠르고 노동력이 적은 완제품을 조립할 수 있다.

조립 라인은 자동차와 기타 운송장비, 가전제품, 전자제품과 같은 복잡한 품목들을 조립하는 일반적인 방법이다.

조립라인 업무를 담당하는 노동자를 조립공이라고 한다.^[1]

개념

조립 라인은 작업자, 공구 또는 기계, 부품의 순차적 구성을 위해 설계된다.노동자의 움직임이 가능한 한 최소화된다.모든 부품 또는 어셈블리는 수동 트럭 운송이 없는 컨베이어 또는 포크 리프트와 같은 모터 구동식 차량에 의해 처리된다.무거운 리프팅은 오버헤드 크레인이나 지게차 같은 기계에 의해 이루어진다.일반적으로 각 작업자는 직무 순환 전략을 적용하지 않는 한 한 번의 간단한 작업을 수행한다.

헨리 포드에 따르면:

조립 원칙은 다음과 같다.

(1) 작업 순서에 따라 공구와 작업자를 배치하여 각 구성부품이 작업 완료 중 가능한 최소 거리를 이동하도록 한다.

(2) 작업자가 작업을 완료할 때 항상 같은 위치(항상 가장 편리한 위치여야 함)에 부품을 떨어뜨리고 가능하면 중력이 다음 작업자에게 직접 부품을 운반하도록 하려면 작업 슬라이드나 캐리어의 다른 형태를 사용한다.

(3) 조립할 부품이 편리한 거리에서 전달되는 슬라이딩 조립 라인을 사용한다.^[2]

조립 라인을 설계하는 것은 잘 확립된 수학적인 난제로, 조립 라인 밸런싱 문제로 언급된다.^[3]단순 조립 라인 밸런싱 문제에서 목적은 공작물에 수행해야 하는 일련의 작업을 워크스테이션에 할당하는 것이다.각 작업은 완료되기 위해 주어진 작업 기간이 필요하다.역에 대한 업무 배정은 일반적으로 두 가지 제약조건으로 제한된다. (1) 특정 업무를 시작하기 전에 완료해야 할 다른 업무를 나타내는 선행 그래프(예: 구멍을 뚫기 전에 스크루를 넣지 않음)와 (2) ea에서 완료할 수 있는 업무 처리 시간의 합을 제한하는 주기 시간이다.ch 컨베이어 벨트에 의해 공작물이 다음 스테이션으로 이동되기 전의 워크스테이션.조립 라인을 가동하기 위한 주요 계획 문제로는 공급망 통합, 재고 관리 및 생산 스케줄링 등이 있다.^[4]

간단한 예

차량의 조립을 고려하십시오. 조립 라인의 특정 단계는 엔진을 설치하고, 후드를 설치하고, 휠을 설치하는 것이라고 가정하십시오(이 순서에 따라 임의의 중간 단계). 한 번에 한 단계만 수행할 수 있다.전통적인 생산에서는 한 번에 한 대의 자동차만 조립할 수 있었다.엔진설치 20분, 후드설치 5분, 휠설치 10분이 소요되면 35분 간격으로 차량을 생산할 수 있다.

조립 라인에서 차량 어셈블리는 여러 스테이션 간에 분할되어 모두 동시에 작동한다.역이 자동차로 완성되면 다음 역에 넘겨준다.3개 정거장을 갖춤으로써 세 대의 자동차가 동시에 운행될 수 있으며, 각각 다른 조립 단계에서 운행될 수 있다.

첫 번째 자동차에 대한 작업을 마친 후, 엔진 설치 승무원은 두 번째 자동차에 대한 작업을 시작할 수 있다.엔진 설치 승무원이 두 번째 차량에 작업하는 동안 첫 번째 차량은 후드 스테이션으로 옮겨 후드를 장착한 다음 휠 스테이션으로 옮겨 휠을 장착할 수 있다.두 번째 차량에 엔진을 설치한 후 두 번째 차가 후드 어셈블리로 이동한다.동시에 세 번째 차가 엔진 어셈블리로 이동한다.세 번째 자동차의 엔진을 장착한 후에는 후드 스테이션으로 이동시킬 수 있고, 반면에 후속 차량(있는 경우)은 엔진 설치 스테이션으로 이동할 수 있다.

한 역에서 다른 역까지 차량을 이동할 때 시간 손실이 없다고 가정할 때 조립 라인에서 가장 긴 단계는 처리량(엔진 설치 20분)을 결정하므로 첫차가 35분씩 생산되면 20분마다 차량을 생산할 수 있다.

역사

산업혁명이 일어나기 전, 대부분의 제조 제품은 수작업으로 개별적으로 만들어졌다.한 명의 장인 또는 한 팀의 장인이 제품의 각 부분을 창조할 것이다.그들은 개별적인 부분을 만들기 위해 파일이나 칼과 같은 기술과 도구를 사용할 것이다.그리고 나서 그들은 그것들을 최종 제품으로 조립하여 그들이 맞을 때까지 부품을 자르고 시도해서 함께 작업할 수 있게 했다.

노동분할은 산업혁명 전야에 유럽에서 대량생산되기 수 세기 전에 국가가 대량생산한 금속 농기구, 중국, 갑옷, 무기 등을 독점하는 중국에서 행해졌다.^[5]아담 스미스는 그의 저서 '국부론' (1776년 출간)에서 핀 제조에 대한 노동 분업을 상세히 논했다.

베네치아 아스널은 1104년 경으로 생산라인과 비슷하게 운영되었다.선박들은 운하를 따라 내려가서 그들이 지나온 여러 상점들에 의해 설치되었다.16세기 초 그것의 효율성이 최고조에 달했을 때, 아스널은 거의 매일 한 척의 배를 생산할 수 있고 표준화된 부품으로 새로 건설된 갤리선을 조립 라인 기반으로 장착, 팔, 그리고 프로비저닝할 수 있는 약 1만 6천 명의 사람들을 고용했다.아스널은 초기 산업혁명까지 지속됐지만 생산라인 방식은 그때까지도 보편화되지 않았다.

산업 혁명

산업혁명은 제조와 발명의 확산으로 이어졌다.섬유, 화기, 시계와 시계,^[6] 말이 끄는 차량, 철도 기관차, 재봉틀, 자전거 등 많은 산업은 아직 산업 공학, 물류와 같은 현대적인 개념들이 명명되지 않았지만 19세기 동안 자재 처리, 가공, 조립이 빠르게 개선되었다.

1785년 올리버 에반스가 지은 자동 밀가루 공장은 로(1916년)에 의해 현대 벌크 자재 취급의 시초라고 불렸다.에반스의 제분소는 가죽 벨트 버킷 엘리베이터, 스크류 컨베이어, 캔버스 벨트 컨베이어, 기타 기계 장치를 사용하여 밀가루 제조 과정을 완전히 자동화했다.그 혁신은 다른 제분소와 양조장으로 확산되었다.^[7][8]

아마도 선형적이고 연속적인 조립 과정의 가장 초기 산업적인 예는 1801년에서 1803년 사이에 건설된 포츠머스 블록 밀스일 것이다.마크 아이삼바드 브루넬(이삼바드 킹덤 브루넬의 아버지)은 헨리 모드슬레이 등의 도움을 받아 22종의 공작기계를 설계해 영국 해군이 사용하는 조립블록 부품을 만들었다.이 공장은 매우 성공적이어서 1960년대까지 계속 사용 중에 있었으며, 포츠머스 HM 부두에서 작업장이 여전히 보이고, 원래의 기계 일부가 여전히 들어 있었다.^[9]

재료 취급이 용이하도록 설계된 거의 현대적인 공장 배치의 초기 사례 중 하나는 Bridgewater Foundry였다.공장 지대는 브릿지워터 운하와 리버풀과 맨체스터 철도가 접해 있었다.건물들은 철도와 일렬로 배치되어 건물을 통과하는 작업을 운반했다.때로는 수십 톤의 무게가 나가는 무거운 작업을 들어올리는 데 두루미를 이용했다.그 일은 순차적으로 골격의 구축과 최종 조립으로 통과되었다.^[10]

최초의 흐름 조립 라인은 영국 서퍽주 레이스턴에 있는 리차드 개럿 & 선스사의 공장에서 휴대용 증기 엔진 제조를 위해 시작되었다.조립라인 구역은 길이 때문에 '더 롱샵'이라고 불렸으며, 1853년 초까지 완전 가동되었다.보일러는 주물공장에서 끌어올려 라인 시작점에 놓였고, 건물을 통해 진행되면서 새로운 부품이 추가되는 다양한 단계에서 멈추게 된다.다른 부품을 만드는 상층부에서는 발코니 위로 가벼운 부품을 내린 다음 지상의 기계에 고정시키곤 했다.기계가 가게 끝에 다다르면 완성될 것이다.^[11]

교환 가능한 부품

19세기 초에는 나사절단 선반, 금속 평판기, 밀링머신 등의 공작기계 개발과 지그와 고정장치를 통한 공구경로제어가 상호교체 가능한 부품을 실용화함으로써 현대 조립 라인의 전제조건을 제공하였다.^[12]

19세기 후반 증기 및 전기 컨베이어

증기로 움직이는 컨베이어 리프트는 19세기 마지막 분기에 선박의 하역작업에 이용되기 시작했다.^[13]Hounshell(1984)은 통조림 공장의 충전 라인을 통해 움직이는 전기 동력 컨베이어 캔의 1885년 스케치를 보여준다.

시카고의 미트패킹 산업은 1867년부터 미국에서 사용되는 최초의 산업 조립 라인(또는 분해 라인) 중 하나로 여겨진다.^[14]노동자들은 고정된 역에 서서 도르래 시스템이 각각의 노동자들에게 고기를 가져다 줄 것이고 그들은 한 가지 임무를 완수할 것이다.헨리 포드 등은 이 도축장 관행이 포드 자동차 회사의 후기 발전에 미치는 영향에 대해 썼다.^[15]

20세기

돔에 따르면 조립라인을 통한 자동차 대량생산 시행은 첫 양산차인 올즈모빌 커브드 대시(Olds)를 건설하는 데 사용한 랜섬 올즈(Random Olds)^[18]에게 공로가 될 수 있다.Olds는 1901년 Olds Motor Company 공장에서 일하기 위해 투입한 조립 라인 개념에 특허를 얻었다.^[19]

포드 자동차 회사에서는 윌리엄 '파' 클랜이 시카고에 있는 스위프트 & 컴퍼니의 도축장을 방문하고 돌아와 컨베이어를 따라 이동하면서 사체가 도살되는 '분쇄선'이라고 부르는 것을 보고 소개하였다.한 사람이 움직이지 않고 같은 조각을 반복해서 제거하는 효율성이 그의 시선을 사로잡았다.그는 곧 포드 생산의 책임자가 될 피터 E. 마틴에게 그 아이디어를 보고했다. 그는 당시 의심스러웠지만 진행하도록 격려했다.포드의 다른 사람들은 이 아이디어를 헨리 포드에게 제시했다고 주장했지만, 파 클란의 도축장 폭로는 헨리 포드 박물관^[20] 등의 기록 보관소에 잘 기록되어 있어 현대적인 자동 조립 라인 개념에 중요한 기여자가 되고 있다.포드는 1906년경 고도로 자동화된 40에이커 시어스의 우편 주문 처리 시설을 방문했던 것에 감사했다.포드에서는, 그 과정이 주로 공장장인 Peter E. Martin, Charles E로 구성된 팀의 시행착오에^[17] 의한 진화였다. 마틴의 조수인 소렌센; 클라렌스 W. 에이버리; C. 초안 작성자 겸 공구 제작자인 해럴드 윌스, 찰스 에벤더, 그리고 요세프 갈람.그러한 발전을 위한 토대 중 일부는 월터 플랜더스가 1908년까지 포드사에서 해왔던 기계 공구 배치의 지능적인 레이아웃에 의해 최근에 세워졌다.

이삿짐 조립 라인은 포드 모델 T를 위해 개발되어 1913년 10월 7일 하이랜드 파크 포드 공장에서 가동을 시작했으며,^[21][22] 그 후에도 시간과 모션 연구를 이용하여 계속 진화하였다.^[17]컨베이어 벨트로 구동되는 조립 라인은 공정을 45단계로 나눠 모델T의 생산시간을 93분으로^[18] 단축했다.^[23]하루의 페인트가 마를 수 있는 것보다 더 빨리 자동차를 생산하는 것은 세계에 엄청난 영향을 미쳤다.

1922년 포드는 (그의 대필작가 크로우터를 통해) 1913년 자신의 조립 라인에 대해 다음과 같이 말했다.

나는 이것이 설치된 최초의 이동 회선이었다고 믿는다.그 아이디어는 일반적으로 시카고 포장마차들이 소고기 드레싱에 사용하는 머리 위 트롤리에서 나왔다.^[24]

찰스 E. 1956년 그의 회고록 '포드와 함께한 나의 40년'에서 소렌센은 산업 공학의 점진적이고 논리적 발전이라기보다는 개인 "인벤터"에 관한 다른 발전 버전을 제시했다.

포드 사에서 해결된 것은 작업을 한 노동자에서 다른 노동자로 옮겨 완성부대가 될 때까지 옮긴 다음, 이 장치들의 흐름을 적시에, 그리고 그 곳에서 최종 조립 라인으로 정리하여 완성품을 만들어 내는 관행이었다.이러한 원칙의 초기 사용과는 무관하게 대량 생산의 계승과 자동화로 격화되는 직접적인 경로는 1908년에서 1913년 사이에 우리가 포드 자동차 회사에서 연구한 것에서 바로 비롯된다.헨리 포드는 일반적으로 대량 생산의 아버지로 여겨진다.그는 그렇지 않았다.그는 그것의 후원자였다.^[25]

이러한 방법의 발전으로 포드의 자동차는 3분 간격으로 혹은 분당 6피트 간격으로 그 선을 벗어났다.^[26]이는 기존 방식보다 훨씬 빠른 속도로 생산량을 8대 1로 늘린 반면(전 12.5인시간, 후 1시간 33분 소요) 적은 인력을 투입했다.^[6]페인트가 병목현상이 돼서 너무 성공적이었어.일본 흑색만이 충분히 빨리 마를 것이고, 1926년에 빠르게 건조된 두코 옻칠이 개발될 때까지 1914년 이전에 사용 가능한 다양한 색상을 떨어뜨릴 수 밖에 없었다.^[6]

조립 라인 기법은 미국 사회에 자동차가 보급되는 데 있어 필수적인 부분이었다.생산비용의 감소로 모델T의 원가는 미국 중산층의 예산 범위 내에서 하락할 수 있었다.1908년, 모델 T의 가격은 약 825달러였고, 1912년에는 약 575달러로 떨어졌다.이러한 가격 인하폭은 2000년에 비해 달러 기준으로 1만5000달러에서 1만달러로 줄어든 것과 맞먹는다.1914년에 조립 라인 노동자는 4개월의 급여로 모델 T를 살 수 있었다.^[6]

포드의 복잡한 안전 절차(특히 각 작업자가 돌아다닐 수 있도록 허락하는 대신 특정 위치에 배정)는 부상 비율을 극적으로 줄였다.고임금과 고효율의 결합을 '포디즘(Fordism)'이라고 하며 대부분의 주요 산업에서 베꼈다.조립 라인의 효율적 이득도 미국의 도약과 일치했다.조립 라인은 노동자들이 매우 반복적인 동작으로 일정한 속도로 일하도록 강요했고, 이는 다른 나라들이 생산성이 떨어지는 방법을 사용하는 동안 노동자 1인당 생산량을 증가시켰다.

자동차 산업에서, 그것의 성공은 지배적이었고, 빠르게 전세계로 퍼졌다.1911년 포드 프랑스와 포드 브리튼, 1923년 포드 덴마크, 1923년 포드 독일과 포드 재팬 1925년, 1919년 벌컨(사우스포트, 랭커셔)은 유럽 토착 제조업체 중 최초로 이 제품을 채택했다.곧, 회사들은 조립 라인을 갖추어야 했고, 또는 경쟁할 수 없게 되면서 위험이 도산했다; 1930년까지 250개의 회사가 사라지지 않았다.^[6]

제2차 세계대전에서 군사용 하드웨어에 대한 대규모 수요는 조선과 항공기 생산에서 조립라인 기술을 촉진시켰다.수천 척의 리버티 선박들이 조립 전 과정을 광범위하게 이용해 건조되었고, 몇 주 또는 심지어 며칠 안에 선박 조립이 완료될 수 있었다.1939년 미군을 위해 3,000대 미만의 비행기를 생산한 후, 미국의 항공기 제조업체들은 2차 세계 대전에서 30만 대 이상의 비행기를 만들었다.^{[citation needed]}Vultee는 항공기 제조에 동력 조립 라인을 사용하는 것을 개척했다.다른 회사들도 재빨리 뒤를 따랐다.윌리엄 S. 크누드센(포드,^[17] GM, 국방자문위원회 등에서 근무한 경력이 있는)이 관찰한 바와 같이 "우리는 적군이 본 적도, 꿈도 꾸지 못한 생산의 눈사태에 질식해 승리했다"고 말했다.^[27][28]

근로조건 개선

헨리 포드는 1922년 자서전에서 다음과 같은 조립 라인의 몇 가지 이점을 언급한다.^[2]

• 노동자들은 무거운 물건을 들어 올리지 않는다.
• 몸을 구부리거나 구부리지 마십시오.
• 특별한 훈련이 필요하지 않았다.
• 거의 누구나 할 수 있는 직업이 있다.
• 이민자들에게 일자리를 제공했다.

생산성이 높아지면서 포드사는 조립라인에서 3년간 근무하게 되면 하루 1.50달러에서 5달러로 근로자 급여를 인상할 수 있게 됐다.포드는 모델T 가격을 지속적으로 낮추면서 시간당 노동시간을 계속 줄였다.이러한 목표들은 이타적인 것처럼 보이지만, 포드사가 1913년 조립 라인을 도입했을 때, 자연적인 대분점에 대응하기 위해 "963명을 고용할 필요가 있었다"는 사실이 밝혀지면서, 높은 직원 이직률을 줄이기 위해 시행되었다는 주장이 제기되었다.조립 라인에 자극을 준 것 같다.^[29]

사회학적 문제

사회학적 작업은 하루 종일 같은 전문화된 일을 하는 반복 때문에 많은 노동자들이 느끼는 사회적 소외감과 지루함을 탐구해 왔다.^[30]

자본주의의 가장 유명한 비판자 중 한 명인 칼 마르크스는 그의 엔트렘둥 이론에서 직업 만족을 얻기 위해서는 노동자들이 자신이 만든 물건에서 자신을 보아야 하며, 생산물은 "노동자들이 비추는 본질적인 본질을 보는 기적"이어야 한다는 믿음을 표현했다.마르크스는 노동을 우리 성격의 일면을 외부화할 수 있는 기회로 보았다.마르크스주의자들은 전문화가 어떤 노동자도 그들이 인류의 진정한 요구에 기여하고 있다고 느끼는 것을 매우 어렵게 만든다고 주장한다.그들은 전문화된 작업의 반복적인 성질은 노동자가 하루 종일 하는 일, 그들이 정말 누구인지, 그리고 그들이 이상적으로 사회에 기여할 수 있는 일들 사이에 단절감을 야기시킨다고 말한다.마르크스는 또 노동자가 비용이 상승하고 기술이 더 비싼 노동력을 대체할 수 있기 때문에 전문직은 불안정하다고 주장했다.^[31]

노동자들은 같은 장소에 몇 시간 동안 서 있어야 하고 매일 같은 동작을 수백 번 반복해야 하기 때문에 반복적인 스트레스 부상은 산업 안전의 병리학이다.산업 소음도 위험성이 입증됐다.너무 높지 않을 때는 근로자들의 대화가 금지되는 경우가 많았다.LIP 공장의 숙련공인 찰스 피아제는 말하기가 금지된 것 외에 반숙련 노동자들은 움직일 수 있는 길이가 25cm밖에 되지 않았다고 회상했다.^[32]산업 인간공학은 후에 신체적 외상을 최소화하기 위해 노력했다.

참고 항목

• 모던 타임즈 (영화)
• 1984년 UAW/CAW 계약 협상에 관한 다큐멘터리 영화 최종 오퍼는 GM 오샤와 온타리오 자동차 조립 공장(Watch Online)의 바닥에서 일하는 삶을 보여준다.

참조

각주

인용된 작품

외부 링크

위키미디어 커먼즈에는 조립라인과 관련된 미디어가 있다.

• 조립라인 최적화 연구 홈페이지
• 조립 라인 최적화 문제
• 조립 라인의 역사와 그 광범위한 영향
• 카스 조립 라인