시간연구와 여유율

왜 배우는가: 시간연구와 여유율은 작업의 표준시간을 정하고, 생산계획과 인원 배치, 원가의 기준을 만드는 기본 도구다. 표준시간이 틀리면 공수와 원가가 함께 틀어지므로 실무에서 중요하다. 기출에서도 계산 문제와 개념 문제로 함께 나왔다.

출제 이력: 제127회 4교시 6번, 제103회 1교시 2번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

시간연구는 작업자의 작업을 관찰해 요소작업 시간을 재고, 레이팅과 여유를 반영해 표준시간을 정하는 방법이다.

핵심 키워드

• 관측시간
• 레이팅
• 정미시간
• 여유시간
• 여유율
• 표준시간
• 외경법
• 내경법

2. 개념 풀이

쉬운 말로 풀면 시간연구는 같은 일을 여러 번 시키고 걸린 시간을 재서, 보통 속도로 하면 몇 초가 걸리는지 정하는 일이다. 사람마다 속도가 다르고 작업 중에는 쉬는 시간이 생기므로, 잰 값을 그대로 쓰지 않고 보정하는 단계가 붙는다.

정식 정의는 다음과 같다. 시간연구(time study)는 작업을 요소작업으로 나누고, 각 요소의 관측시간을 스톱워치로 잰 뒤, 레이팅으로 보정해 정미시간을 구하고, 여기에 여유시간을 더해 표준시간을 정하는 직접 측정법이다.

관측시간은 작업자가 요소작업을 수행하는 데 실제로 걸린 시간이다. 한 사이클만 재면 우연한 지연이 그대로 들어가므로 여러 사이클을 재서 평균을 낸다. 사이클 수가 적으면 평균이 대표성을 잃는다.

레이팅은 관찰자가 작업자의 속도를 정상 작업속도와 비교해 정한 수행도 계수다. 정상 속도를 100%로 두고, 정상보다 빠르면 100%를 넘고 느리면 100% 미만으로 적는다. 레이팅은 숙련된 관찰자의 판단값이므로 관찰자 훈련과 교차 확인이 필요하다.

레이팅은 속도만 보는 것이 아니다. 작업자의 숙련도와 동작의 자연스러움, 노력의 정도를 종합해 정상 작업속도에 얼마나 가까운지로 판단한다. 판정 기준이 관찰자마다 다르면 같은 작업도 표준시간이 달라지므로, 관찰 전에 판정 기준을 맞춰 두는 것이 중요하다.

정미시간은 여유를 뺀 순수 작업 시간이다. 요소별로 관측시간에 레이팅을 곱한 값을 합하면 정미시간이 된다. 기계 요소작업은 사람의 속도와 무관하므로 레이팅을 곱하지 않고 측정값을 그대로 쓴다.

여유시간은 피할 수 없는 지연을 위해 정미시간에 더하는 시간이다. 용변, 물 마시기, 땀 닦기 같은 생리적 요구와 작업 중 피로 회복, 자재 불량으로 생기는 지연이 여기에 든다. 여유시간은 작업표준시간에 포함되며, 개인 여유, 피로 여유, 불가피한 지연 여유(PFD)의 세 가지로 나눠 본다.

여유율은 정미시간에 대한 여유의 비율이다. 여유를 정미시간 기준으로 더하는 방식을 내경법, 표준시간 기준으로 나누는 방식을 외경법이라 한다. 같은 여유율을 써도 두 방식의 결과가 달라서 답안에는 방식을 밝혀 쓴다.

표준시간은 정미시간과 여유시간을 합한 값이다. 보통 속도로 일하는 숙련 작업자가 정해진 방법으로 한 단위를 끝내는 데 허용되는 시간을 뜻한다. 그래서 표준시간의 기준이 되는 작업자는 평균적 작업자다.

3. 등장 배경과 필요성

시간연구는 테일러의 과학적 관리법에서 나온 방법이다. 관리자가 감이나 경험으로 작업량을 정하던 방식을 버리고, 실제 작업자를 관찰해 적정 시간을 수치로 정하려는 데서 출발했다. 시간연구의 결과가 적정시간이 되고 표준시간이 되려면 작업방법의 개선, 동작의 명확성, 작업조건의 표준화가 먼저 갖춰져야 한다. 이 조건이 불안정하면 측정한 값도 표준으로서 의미가 없다.

표준시간이 필요한 이유는 경영관리에 쓰이기 때문이다. 표준시간은 생산계획, 공수계획, 능력계획의 기초가 된다. 공정 설계와 공정 간 균형을 맞추는 데도 쓰인다. 외주 단가를 정하고, 작업성과와 진도를 평가하는 기준이 되며, 표준원가와 능률제도를 세우는 기준으로도 쓰인다.

여유율이 필요한 이유는 사람이 하루 종일 같은 속도로 일할 수 없기 때문이다. 관측된 정미시간만으로 표준을 정하면 현장에서 달성할 수 없는 목표가 된다. 그래서 피로와 생리적 요구, 지연을 여유로 미리 더한다. 이렇게 해야 관리자가 정한 표준이 작업자가 실제로 지킬 수 있는 기준이 된다.

여유율은 작업 조건에 따라 다르다. 개인 여유는 관련 기준이 정한 범위로 적용한다. 에너지 소비 여유는 관련 기준이 정한 범위로 적용한다. 소음 여유는 관련 기준이 정한 범위로 적용한다. 8시간 노동을 기준으로 정한 표준여유율을 쓰되, 8시간을 넘는 작업이나 교대작업, 야간작업에는 에너지 대사율과 노동강도를 평가해 여유율을 정한다. 이 점을 빠뜨리면 장시간 작업의 여유가 부족하게 잡힌다.

여유는 작업표준시간에 합산되어 있어야 한다. 작업표준시간은 개별 작업과 공정별로 산정하며, 상이한 작업에 같은 여유율을 일관되게 적용하면 안 된다. 여유율을 한 번 정해 모든 작업에 붙이면 작업마다 달라야 할 여유가 지워진다.

4. 구성요소·원리·절차

시간연구의 결과는 다섯 구성요소로 이루어진다. 각 요소가 어떻게 계산되는지 알아 두면 계산 문제와 개념 문제를 함께 풀 수 있다.

위 표에서 정미시간은 레이팅으로 보정된 값이고, 표준시간은 여기에 여유를 더한 값이다. 여유시간은 여유율을 어디에 붙이느냐에 따라 계산이 달라진다.

시간연구의 원리는 관찰된 시간을 정상 속도 기준으로 환산하고, 그 시간에 사람이 피할 수 없이 쓰는 시간을 더하는 데 있다. 관찰 시간에는 작업자가 빠르거나 느렸던 부분이 섞여 있으므로 레이팅으로 정상 속도에 맞춘다. 그다음 여유를 더해 현장에서 달성할 수 있는 표준을 만든다.

절차는 다음 여섯 단계다.

• 표준 작업방법을 정하고 문서로 남긴다. 측정 전에 작업을 익히고 방법을 개선할 여지를 찾는다.
• 작업을 요소작업으로 나눈다. 요소마다 시작과 끝이 분명해야 측정이 정확해진다.
• 요소작업마다 관측시간을 스톱워치로 잰다. 여러 사이클을 잰다.
• 작업자의 속도를 정상 작업속도와 비교해 레이팅을 정한다. 3단계와 같은 시간에 진행한다.
• 사이클별 정상시간을 평균해 정규화된 시간을 구한다.
• 여유를 더해 표준시간을 확정한다.

2단계부터 4단계까지는 한 번의 관찰 안에서 이루어진다. 관찰자는 요소의 시작과 끝, 걸린 시간, 작업자의 속도 판정을 같이 기록한다. 기록이 흩어지면 레이팅과 관측시간이 서로 다른 사이클을 가리키게 되어 정미시간이 틀어진다.

여유를 더하는 방법은 두 가지다. 내경법은 표준시간 = 정미시간 × (1 + 여유율) 로 계산하고, 여유율을 정미시간에 대해 더한다. 외경법은 표준시간 = 정미시간 ÷ (1 − 여유율) 로 계산하고, 여유율을 표준시간에 대해 적용한다. 내경법과 외경법은 같은 여유율에서도 결과가 다르며, 외경법 결과가 더 크다.

5. 관련 법령·기준·표준

여유율의 기준은 사업장 기준과 원가계산 규정에 따라 정해진다. 국가 원가계산에서는 「전력화지원요소 및 하도급계약 등의 원가계산에 관한 규정」 제13조가 직접노무비를 다룬다. 이 조항은 직접노무비를 실제 직접작업시간을 기준으로 산정하되 여유시간은 제외한다고 정한다. 제2항은 여유시간을 방산원가규칙 등에 따른 간접 및 무작업 노무시간으로 정의한다.

이 규정은 시간연구에서 여유율을 정하는 기준이 아니다. 원가 계산에서 노무량을 셀 때 여유시간을 빼는 기준이다. 답안에서 두 개념을 섞으면 감점이 된다.

원가계산 규정의 핵심 기준은 다음 표와 같다.

표 아래 설명은 두 가지다. 직접노무비에서 여유시간을 빼는 이유는 여유가 작업에 필요하지만 실제 작업 노무량이 아니기 때문이다. 기준 자료가 없을 때는 고용노동통계시간의 최근 3개년 산술평균을 쓰므로 자료의 출처를 함께 적는다.

작업표준시간에는 여유시간이 정미시간에 합산되어 있어야 한다. 이 작업표준시간은 개별 작업과 공정별로 산정한다. 상이한 작업에 같은 여유율을 일관되게 적용하면 안 된다.

8시간 노동을 기준으로 산정하는 표준여유율 이외에도 8시간 이상의 작업, 교대작업, 야간작업에는 에너지 대사율과 노동강도를 평가해 여유율을 정하는 방법을 쓴다. 장시간 작업의 피로는 표준여유율만으로 설명되지 않기 때문이다. 같은 작업이라도 근무 형태가 바뀌면 여유율을 다시 산정해야 한다.

원가계산 규정과 시간연구의 여유율은 목적이 다르다. 전자는 비용을 정확히 나누기 위한 규칙이고, 후자는 작업자가 지킬 수 있는 표준을 만들기 위한 규칙이다. 두 기준을 같은 숫자로 맞추려 하면 어느 한쪽이 틀어진다.

6. 유형과 비교

시간연구와 비슷한 방법은 세 갈래로 나눠 본다. 실제 작업을 재서 시간을 구하는 방법, 무작위 순간 관측으로 비율을 추정하는 방법, 동작별 기정시간을 합산하는 방법이다.