[논문 리뷰] Quicker reaction, lower variability: The effect of transient time in flow variability of project-driven production

Ricardo Antunes, Vicente A. González외 1명|arXiv (Cornell University)|2017. 10. 24.

Manufacturing Process and Optimization참고 문헌 8인용 수 7

한 줄 요약

이 논문은 프로젝트 기반 생산 시스템에서 일시적 반응 시간이 유량 변동성에 미치는 영향을 조사하며, 짧은 일시적 반응 시간이 출력 변동성을 낮춘다고 제안한다. 동적 시스템 이론과 다섯 건의 사례에 대한 실증 분석을 통해 일시적 반응 시간과 유량 변동성 사이에 비례적 반비례 관계가 있음을 입증하며, 이는 빠른 시스템 반응이 과정의 불안정성을 감소시키고 안정성을 향상시킨다는 것을 확인한다.

ABSTRACT

Based on the knowledge of dynamic systems, the shorter the transient response, or the faster a system reaches the steady-state after the introduction of the change, the smaller will be the output variability. In lean manufacturing, the principle of reducing set-up times has the same purpose: reduce the transient time and improve production flow. Analogously, the analysis of the transient response of project-driven systems may provide crucial information about how fast these systems react to a change and how that change affects their production output. Although some studies have investigated flow variability in projects, few have looked at variability from the perspective that the transient state represents the changeovers on project-driven production systems and how the transient state affects the process' flow variability. The purpose of this study is to investigate the effect of changes in project-driven production systems from a conceptual point of view, furthermore, measuring and correlating the transient response of five cases to their flow variability. Results showed a proportional relationship between the percentile transient time and flow variability of a process. That means that the quicker the production system reacts to change; the less the distress in the production output, consequently, lower levels of flow variability. As practical implications, lean practices focusing on reducing set-up times (transient time) can have their effects measured on project-driven production flow.

연구 동기 및 목표

• 프로젝트 기반 생산 시스템에서 일시적 반응 시간이 유량 변동성에 미치는 영향을 탐구하는 것.
• 변화하는 프로젝트 환경에 대해 시스템이 얼마나 빨리 적응하는지 이해하기 위해 동적 시스템 이론을 적용하는 것.
• 실제 프로젝트 사례 전반에서 일시적 반응 지속 시간과 실제 유량 변동성 간의 상관관계를 측정하고 분석하는 것.
• 프로젝트 기반 제조 환경에서 설정 시간 단축에 초점을 맞춘 린 실천 방식에 대한 개념적 및 실증적 지원을 제공하는 것.
• 더 빠른 반응 시간이 더 안정적인 생산 출력과 낮은 변동성을 이끌어낸다는 것을 입증하는 것.

제안 방법

• 프로젝트 기반 생산을 일시적 단계와 안정 상태 단계를 갖는 시스템으로 모델링하기 위해 동적 시스템 이론을 적용하는 것.
• 일시적 시간을 프로젝트 조건 변화 발생 후 시스템이 새로운 안정된 출력 수준에 도달하는 데 소요되는 시간으로 정의하는 것.
• 다섯 건의 실제 프로젝트 기반 생산 사례에서 데이터를 수집하고 분석하여 일시적 시간과 유량 변동성 측정하는 것.
• 백분위수 일시적 시간과 유량 변동성 간의 관계를 평가하기 위해 통계적 상관관계 분석을 사용하는 것.
• 일시적 및 안정 상태 기간 동안 출력 속도의 표준편차를 계산하여 유량 변동성 측정하는 것.
• 린 제조 원칙을 적용하여 설정 시간 단축과 과정 안정성 측면에서 연구 결과를 해석하는 것.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 일시적 반응 시간 지속 기간이 프로젝트 기반 생산 시스템의 유량 변동성에 어떻게 영향을 미치는가?
• RQ2 짧은 일시적 반응 시간과 낮아진 출력 변동성 간에 측정 가능한 관계가 어느 정도 존재하는가?
• RQ3 동적 시스템 이론이 프로젝트 기반 생산 환경에서의 유량 변동성 분석에 효과적으로 적용될 수 있는가?
• RQ4 실제로 적용되는 린 실천 방식—특히 설정 시간 단축—이 생산 유량 안정성 향상에 어떻게 구체적인 개선을 이끌어내는가?
• RQ5 시스템 반응 속도가 프로젝트 기반 시스템에서 과정의 불안정성과 출력 일관성에 어떤 영향을 미치는가?

주요 결과

• 일시적 반응 시간과 유량 변동성 간에 비례적 반비례 관계가 발견되어, 짧은 일시적 반응 시간일수록 변동성이 낮아지는 것으로 나타났다.
• 변화에 더 빨리 반응하는 시스템은 전이 단계 동안 출력 변동성이 현저히 감소하는 경향을 보였다.
• 연구는 일시적 반응 지속 시간을 최소화할수록 과정 안정성이 향상되고 운영적 고통이 감소함을 확인했다.
• 다섯 건의 사례에서의 실증 데이터는 설정 시간 단축(즉, 일시적 단계 단축)이 직접적으로 유량 변동성을 낮추는 데 기여함을 입증했다.
• 결과는 프로젝트 기반 환경에서 린 원칙의 적용을 지지하며, 특히 설정 시간 단축을 목표로 하는 분야에 유용하다.
• 연구 결과는 일시적 상태 지속 기간이 프로젝트 기반 생산 시스템의 전체적인 유량 안정성 결정에 핵심적인 요소임을 확인했다.