자재계획(MRP) 자재소요계획(MRP)의 방법과 활용

자재계획(MRP) MRP 개요, 장점 및 활용 MRP 처리 프로세스 자재목록표(BOM) 정의 및 작성 방법 로트사이즈(Lot size) 결정 및 기법 안전재고(Safety stock) 정의 및 수준 결정 MRP 활용 및 연습 문제 생산 능력 및 부하의 정의 능력소요계획(CRP) 처리 프로세스

MRP 개요 ▣ MRP 시스템 : 일정 계획 및 재고통제 기법  필요한 자재의 적량적시(適量 適時) 구입  제품 재고의 수준  제품생산에 소요되는 시간(LEAD TIME)의 3요소 간의 상관관계를 논리적으로 분석 하여 완제품에 대한 수요 요건, 즉 납품시기와 납품량을 전제로하고 이 제품을 그 때 까지 생산하는데 어떤 자재가 언제 얼마만큼 준비되어야 하는가를 결정하여 재고비용 을 최소화하는데 있다.

MRP 장점 및 활용 ▣ MRP 시스템 장점 ▣ MRP 시스템의 유용성  여건 변화에 민감한 자재계획을 수립  생산시간의 단축과 사전 납기를 통제  생산과 재고관리를 유기적으로 결합 ▣ MRP 시스템의 유용성  제품의 생산과정이 복잡하고 특히 여러 개의 조립 단계를 거쳐 제품이 완성될 때  제조 및 구매 리드타임이 상대적으로 길 때  제품원가가 높을 때  최종 제품의 생산 공정이 길 때  다품종 생산의 경우 소요자재를 일괄적으로 계획하여 경제적주문량을 결정할 때

MRP 처리 프로세스 자재소요계획 처리 BOM MPS 재고 현황 계획 오더 오류/조치 메세지 구매 제조 1. 총소요량 산정 1. 총소요량 산정 2. 재고 상황 고려 - 현재고, 입고예정, 할당, 안전 재고 및 예상재고 등 3. 순소요량 산정 4. 보충량 산정 - 로트사이즈( Lot Size) 적용 5. 발주 / 작업지시 - 리드타임 고려 6. 정전개 처리 - 하위 품목의 총소요량 및 시기 산정 자재소요계획 Material Requirement Planning 처리 계획 오더 오류/조치 메세지 구매 제조

입력 항목 분석 : BOM BOM ▣ 상호관계 ▣ 조립수량 ▣ 로트사이즈 ▣ 유효범위 ▣ 원가 ▣ 리드타임 ▣ 계량단위 어떻게 설계되었는가? BOM 특정 품목을 만드는데 필요한 부품은 무엇인가? MRP Pick List dddddddddddddd ddddddddddddddd ddddddddddddd dddddddddddd ddddddddddddnn 자재 불출 목록 생성 ▣ 상호관계 ▣ 조립수량 ▣ 로트사이즈 ▣ 유효범위 ▣ 원가 ▣ 리드타임 ▣ 계량단위 제품 원가 산정 구매 및 생산 일정 수립

BOM 작성 방법 – 품목 선정  구입품으로서 발주나 납입 대상이 되는 되는 경우  제조 부문이 다르고 각 부문별로 제조 지도, 진척 및 제조 실적을 파악하는 경우  외주업자에게 가공을 의뢰하기 위하여 외주 발주나 외주 납입을 관리하는 경우  외주업자에게 지급하는 물품을 관리하는 경우  부품의 표준화를 추진하는 경우  서비스 부품의 계획을 관리하는 경우  창고 재고나 재공품 재고를 파악하고자 하는 경우  원가 파악이 필요한 경우

로트사이즈(Lot Size) 결정 고려 사항 1회/년 발주하는 경우 1회/ 주 발주하는 경우 재고 수준 평균재고 시간 발주횟수(년) 1 52 평균재고 52 * 52 / 2 1 /2 * 52 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ...... 48 49 50 51 52 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ...... 48 49 50 51 52 규모의 경제성 (Scale of Economy) 재고유지비용 (Carrying Cost) 주문비용 (Ordering Cost)

재고유지비용(Carrying Cost) 재고관리 비용 재고유지비용(Carrying Cost)  보관(창고) 및 운반 설비의 감가상각비  운반 및 취급 비용  계수(Counting)에 따른 인건비  보험 및 세금  손모비  진부화비  기회비용

재고관리 비용(계속) 재고관리 비용(계속) 주문 비용(Ordering Cost) 구 매 생 산  공급자 선정 및 사후관리 구 매 생 산  공급자 선정 및 사후관리 - 조사, 면접, 선정, 독촉 - 대체 공급선 개발 - 구매부서의 전체비용 / 구매 주문 건수  지급계정 처리 - 경리부서의 업무 부담  접수, 계수, 보고, 검사, 취급 - 접수비용, 수입검사 비용 - 수입 창고 운영비용  문서화 - 구매 발주서 - 각종 획득 및 발주 양식 - 우표, 전산입력, 관리비용  준비교체 비용 - 자재 및 인력 - 반복생산 : 조립 Line 준비 - 개별 생산 : 각 필요 장비 준비 - 기회비용, 여유시간 낭비  생산 주문서 작성 - 자재획득, 생산경로, 작업지침  작업오더 추적 및 보고 - Data 집계장비 : Barcode, Touch Screen, Magnetic Stripe - 재공 추적  신규 준비교체후의 구조적 불량

경제적발주량(EOQ) 산출식 2AS EOQ = CI 비용 재고유지비용 총비용 주문비용 발주량(Q) A: 연간 사용량 EOQ(Economic Order Quantity) : 경제적발주량

EOQ 전제 사항 및 문제점  EOQ 산출의 전제 사항  EOQ의 현실적인 문제점 (1) 연간 자재의 사용량이 일정하고 연속적이다. (2) EOQ 계산의 기초 비용 정보(품목 단가, 구매 / 준비 비용, 이자율 등)가 정확하다. (3) 자재는 일시에 보충된다. (4) 단일 품목에 대하여 적용된다.  EOQ의 현실적인 문제점 (1) 산출된 EOQ의 최적치 주변의 민감성 (2) 비용 정보가 정확하지 않다. (3) 손/망실의 가능성이 있다. (4) 대량 발주 시에 할인이 적용된다. (5) 정책 또는 기업 환경을 고려하지 못하는 경우가 발생한다. - 창고의 보관 능력 또는 자재의 취급(상/하차) - 재고 투자의 최소 또는 최대 비용 (6) 산출된 EOQ의 값이 기존의 실적이나 정책과 차이가 발생 시

로트사이즈 기법(Lot Sizing)  정적(Static) 발주 방식 - 고정량 발주(FOQ Fixed Order Quantity) 방식 - 경제적발주량(EOQ Economic Order Quantity) 방식  동적(Dynamic) 발주 방식 - 소요량발주(L4L Lot for Lot) 방식 - 고정기간발주(POS Periods of Supply) 방식 - 기간산정발주(POQ Periods of Quantity) 방식 - 최소단위비용발주(LUC Least Unit Cost) 방식 - 최소합계비용발주(LTC Least Total Cost) 방식 - 부품보유기간비교발주(PPB Part Period Balancing) 방식

정적 및 동적 방법의 특성 정적 방식(Demand based Method ) - 재고잔량이 남아 차기 보충과 함께 사용됨 - FOQ, EOQ Period L.T.=0, 단가= 20천원 Set Up 비용=120천원 Gross Requirement Scheduled Receipts Projected On Hand| 0 Planned Order Release 8 10 40 1 15 85 100 2 30 55 3 20 35 4 25 5 6 75 7 50 총 소요는 90 따라서 재고잔량 10개가 차기 보충과 혼재 되어 사용됨 동적 장식(Discrete Method ) - 일정 계획 기간 동안 사용되면 재고잔량은 없어, 차기에 사용되지 않음 - L4L, POS, POQ, LUC, LTC, PPB Period L.T.=0, 단가= 20천원 Set Up 비용=120천원 Gross Requirement Scheduled Receipts Projected On Hand| 0 Planned Order Release 8 10 1 15 60 75 2 30 3 20 4 5 70 85 6 35 7 25 총 소요 75와 보충 75가 일치되므로 재고잔량이 없음

안전재고(Safety Stock) 공급자 기업 고객 공급의 불확실성 수요의 불확실성 원자재 재공품 완제품 대 상 불확실성(Uncertainty) 대비 안전재고

불확실성의 대응 수요의 불확실성 공급의 불확실성 = 안전재고(?) 안전재고 (Safety Stock) 안전 리드타임 (Safety Lead Time)

안전재고와 고객서비스 68.26% 95.46% 99.47% 추천 1 2 3 시그마( ) 안전재고 수준 정규분포 고객 서비스 50% 60% 70% 80% 90% 98% 99% 고객 서비스 95.46% 99.47% 1 2 3 시그마( )

MRP 기본 Format 1 2 3 4 5 6 7 8 품목 코드: 최하위계층코드( LLC) : 리드타임(L/T) : 로트사이즈(L/S) : 안전재고(S/S) : 할당(allocation) : 현재고(on hand) : 주 1 2 3 4 5 6 7 8 총소요량 입고예정량 할당 예상재고량 순소요량 계획오더 입고 계획오더발주

MRP 전개 BOM 용도? 정전개 (Explosion) 역전개 (Implosion) LLC 1 2 3 일반 자전거 일반용프레임 조립수량:1 엔진 조립수량:1 PH-F 조립수량:1 일반용옵션 조립수량:2 철판 조립수량:3 볼트 조립수량:5 정전개 (Explosion) 역전개 (Implosion) LLC(최하위 계층 코드) : Low Level Code

A B C 정전개 프로세스 RQ : 소요량(requirement) , RP : 보충량(replenishment) 현재 MPS = 10 모 품 목 RQ RP RQ RP RQ RP RQ RP RQ RP RQ RP RQ RP RQ RP RQ RP RQ RP A Net QPA=1 모 품 목 자 품 목 RQ RP RQ RP RQ RP RQ RQ RP RQ RQ RP RQ RQ RQ B Net 로트사이즈 = 2 QPA=1 자 품 목 RQ RQ RQ RQ RQ C Net 로트사이즈 = 5 RP RP RQ RQ 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 RQ : 소요량(requirement) , RP : 보충량(replenishment) 모품목의 보충량(RP)은 자품목의 소요량(RQ)이 됨

정전개 – 경주용 경주용 8 5 -40 10 기 간 1 15 25 2 30 3 20 4 -5 -10 6 -25 7 -35 총소요량 입고예정량 재고현황 25 예상재고량 순소요량 계획오더 입고 계획 오더발주 경주용 프레임c QPA:1 엔진 QPA:2 Sheet 프레임c 8 기 간 1 25 2 3 4 6 7 총소요량 5 엔진 8 기 간 1 50 2 3 4 6 7 총소요량 5

Multiple BOM 일반용 경주용 일반용 경주용 Sheet Sheet 5 8 Periods 1 25 2 3 4 6 7 QPA:1 엔진 Sheet 경주용 프레임c QPA:1 엔진 QPA:2 Sheet 5 일반용 8 Periods 1 25 2 3 4 6 7 계획오더 발주 5 25 경주용 8 Periods 1 2 3 4 6 7 계획오더 발주 엔진 8 50 Periods 1 25 2 3 4 6 7 총소요량 5 50

MRP시스템의 활용 1) 조치 및 오류 정보(Error Message / Action Notice) 2) 확정계획오더(Firm Planned Order) 3) 페깅(Pegging) 4) 재계획(Replanning) (1) 재생법(Regeneration) (2) 변경분 수정법(Net Change)

오류/조치 메세지 ### Action message list ### ### Error message list ### Normal signal Rop normal signal Signal order deleted Signalled order now planned De-exped not needed-2nd notice Firm planned order not needed Released order not needed Order not needed Por schedule not needed Po sched not needed De-expedite firm order : resch out Expedite firm order : resch in De-expedite purch order : resch out Expedite purch order : resch in Total quantity not required Rel/firm covers wrong config Not exploded - no cost netting ### Error message list ### No plant record No part record No sg21525 No sg21587 * * * Prdl data not updated Non-mrp item, not netted Part/plant on production hold No plt make or buy lt- not netted Invalid order policy, not netted Fixed ord pol & pixed qty=0 Rop part & reorder point=0 Netted more than 7 times, netting bypassed * Improper activity chain, netted later Trnst time not found - default 7 Trnst time not numeric - default 7 MPS MRP Requirement Replenishment Schedule BOM INV Planned Purchase Order Release Planned Factory Planning Factors Error Action Message

재계획(replanning) (1) 재생법(regeneration) (2) 순변경법(net change) - 재계획 주기까지 재고 상황의 변동을 고려 않음 - 컴퓨터 수행시간이 길다. - 레포트 양 많음 - 계획은 시간이 지날수록 부정확 - 컴퓨터 프로그램 의존 많음 - 시간 중심(time driven) (2) 순변경법(net change) - 부분적 레코드 밸런싱 및 전개 - 동일 품목이 여러 번 영향 받을 수 있음 - 자주 결과를 보고자 함 - 더 많은 컴퓨터 자원 필요 - 컴퓨터 프로그램 복잡 - 트랜젝션(transcation) 중심 - 시스템 혼란 가능

ROP 와 MRP 비교 구 분 ROP MRP 주문/발주 대상 ROP에 도달한 품목 순소요량이 발생한 품목 주문/발주량 고정량/경제적발주량 다양한 발주 규칙 사용 주문/발주 시기 ROP에 도달했을 때 필요일에 리드타임을 감안 납기 주문일 + 리드타임 필요일(Need Date) 시스템 특징 주문시스템 스케쥴링 시스템

MRP 연습 문제 1) 생산계획(MPS) 2) 자재목록표(BOM) 일반용 경주용 일반용프레임 조립수량:1 엔진 조립수량:1 1 2 3 4 5 6 7 8 일반용 10 10 5 15 10 5 10 10 경주용 10 5 10 5 15 5 5 15 2) 자재목록표(BOM) 일반용 경주용 일반용프레임 조립수량:1 엔진 조립수량:1 경주용프레임 조립수량:1 엔진 조립수량:2 PH-F 조립수량:1 일반용옵션 조립수량:2 PH-F 조립수량:1 경주용옵션 조립수량:4 철판 조립수량:3 볼트 조립수량:5 철판 조립수량:3 볼트 조립수량:5

재고 사이즈 타임 주차 수량 일반용 30 15 2 경주용 40 1 3 일반용프레임 0 100 2 2 30 3) 재고 현황 및 기준 정보 품목 현재고 할 당 안전 로 트 리드 입고예정량 재고 사이즈 타임 주차 수량 일반용 30 15 2 경주용 40 1 3 일반용프레임 0 100 2 2 30 경주용프레임 20 15 2 엔진 0 30 2 3 40 PH-F 0 1 0 일반용옵션 15 15 20 2 2 20 경주용옵션 50 30 20 2 철판 0 100 1 1 100 볼트 50 40 300 2

품목별 MRP 전개 품목: 일반용 LLC : 0 품목: 경주용 LLC : 0 L/S : 15 L/T : 2 S/S : 0 할당 : 0 현재고 : 30 품목: 경주용 LLC : 0 L/S : 1 L/T : 3 S/S : 0 할당 : 0 현재고 : 40 주 1 2 3 4 5 6 7 8 총소요량 10 10 5 15 10 5 10 10 입고예정량 할당 예상재고량 20 10 5 5 10 5 10 0 순소요량 10 5 5 계획오더 입고 15 15 15 계획오더발주 15 15 15 주 1 2 3 4 5 6 7 8 총소요량 10 5 10 5 15 5 5 15 입고예정량 할당 예상재고량 30 25 15 10 0 0 0 0 순소요량 5 5 5 15 계획오더 입고 5 5 5 15 계획오더발주 5 5 5 15

품목별 MRP 전개(계속) 품목: 일반용프레임 LLC : 1 품목: 경주용프레임 LLC : 1 L/S : 100 L/T : 2 S/S : 0 할당 : 현재고 : 0 품목: 경주용프레임 LLC : 1 L/S : 15 L/T : 2 S/S : 0 할당 : 0 현재고 : 20 주 1 2 3 4 5 6 7 8 총소요량 15 15 15 입고예정량 30 할당 예상재고량 0 15 0 0 85 85 85 85 순소요량 15 계획오더 입고 100 계획오더발주 100 주 1 2 3 4 5 6 7 8 총소요량 5 5 5 15 입고예정량 할당 예상재고량 20 15 10 5 5 5 5 5 순소요량 10 계획오더 입고 15 계획오더발주 15

품목별 MRP 전개(계속) 품목: 엔진 LLC : 1 품목: PH-F LLC : 2 L/S : 30 L/T : 2 S/S : 0 할당 : 0 현재고 : 0 품목: PH-F LLC : 2 L/S : 1 L/T : 0 S/S : 0 할당 : 0 현재고 : 0 주 1 2 3 4 5 6 7 8 총소요량 25 25 10 45 입고예정량 40 할당 예상재고량 0 5 순소요량 25 계획오더 입고 30 계획오더발주 주 1 2 3 4 5 6 7 8 총소요량 입고예정량 할당 예상재고량 순소요량 계획오더 입고 계획오더발주

품목별 MRP 전개(계속) 품목: 엔진 LLC : 1 품목: PH-F LLC : 2 L/S : 30 L/T : 2 S/S : 0 할당 : 0 현재고 : 0 품목: PH-F LLC : 2 L/S : 1 L/T : 0 S/S : 0 할당 : 0 현재고 : 0 주 1 2 3 4 5 6 7 8 총소요량 25 25 10 45 입고예정량 40 할당 예상재고량 15 20 10 25 25 25 25 순소요량 10 35 계획오더 입고 30 60 계획오더발주 30 60 주 1 2 3 4 5 6 7 8 총소요량 115 입고예정량 할당 예상재고량 0 0 0 0 0 0 0 0 순소요량 계획오더 입고 115 계획오더발주 115

품목별 MRP 전개(계속) 품목: 일반용옵션 LLC : 3 품목: 경주용옵션 LLC : 3 L/S : L/T : S/S : 할당 : 현재고 : 품목: 경주용옵션 LLC : 3 L/S : L/T : S/S : 할당 : 현재고 : 주 1 2 3 4 5 6 7 8 총소요량 200 입고예정량 20 할당 예상재고량 순소요량 180 계획오더 입고 180 계획오더발주 180 주 1 2 3 4 5 6 7 8 총소요량 60 입고예정량 할당 예상재고량 순소요량 40 계획오더 입고 40 계획오더발주 40

품목별 MRP 전개(계속) 품목: 철판 LLC : 3 품목: 볼트 LLC : 3 L/S : L/T : L/S : L/T : S/S : 할당 : 현재고 : 품목: 볼트 LLC : 3 L/S : L/T : S/S : 할당 : 현재고 : 주 1 2 3 4 5 6 7 8 총소요량 345 입고예정량 할당 예상재고량 순소요량 계획오더 입고 계획오더발주 주 1 2 3 4 5 6 7 8 총소요량 575 입고예정량 할당 예상재고량 순소요량 계획오더 입고 계획오더발주

파라미터에 따른 MRP 영향 분석 기준생산계획(MPS) 자재명세표(BOM) 로트사이즈(Lot Size) 리드타임(Lead Time) 재고 현황 - 현재고 - 안전재고 - 할당 등

 가동율 (Utilization) = 실제능력 / 설계능력  효 율 (Efficiency) = 실제능력 / 유효능력 생산능력 구분 및 가동율/효율  생산능력 (capacity)  설계능력 (Design capacity)  유효능력 (Effective Capacity)  실제능력 (Actual Capacity)  가동율 (Utilization) = 실제능력 / 설계능력  효 율 (Efficiency) = 실제능력 / 유효능력

생산능력 측정 단위 산 업 자동차 정유 전력 수리공장 항공 병원 소매점 투 입 척 도 기계시간, 작업시간 처리시간, 용량 발전기 기계 , 작업시간, 작업자 수 항공기 좌석수 침상수 의사, 간호사 면적 점원수 출 댓수 / 주 갤론 발전량 시간 수리댓수 수리금액 탑승 승객수, 운항거리/ 진료 치료 환자수 매출액 일

부하(Load)의 정의 및 구분  부하(Load)의 정의  능력소요계획(CRP)의 부하 대상  계획오더 (Planned Orders)  오픈오더 (Open / Released Orders)  기 타 : 재작업(Rework) 보전(Major Maintenance) 연구개발/테스트(R&D)

일정계획 기법 및 부하투입 방법  부하투입 방법  무한 부하투입(Infinite loading)  유한 부하투입(Finite loading)  일정계획(스케쥴링) 기법  후진(Backward) 스케쥴링  전진(Forward) 스케쥴링  블록(Block) 스케쥴링  공정별(Operation-by-Operation) 스케쥴링  모의실험(Simulation)  프로젝트(Project) 스케쥴링

부하 투입 방법 무한 부하투입 : Infinite Loading  원칙적 생산 불가  비현실적  과부하, 저부하 보여줌 Over  원칙적 생산 불가  비현실적  과부하, 저부하 보여줌  CRP에서 사용 Over 유한 부하투입 : Finite Loading  과부하를 막기 위해 . 조기 완료 일자 산정 . 각종 조합  네트웍, 수학적 모델 사용

유한/무한 부하투입(Infinite/ Finite Loading) 우선순위계획 능력계획 부하투입 대 상 MPS RCCP 무한 주요 자원 (개략능력계획) MRP CRP 무한 전체 자원 (능력소요계획) 일정계획 I/O Control 유한 전체 자원 (투입/산출 통제) (상세)

후진 스케쥴링(Backward Scheduling) - 납기로부터 시작 - Routing을 사용하여 역방향 추적 (각 공정의 Latest Start date 결정) - CRP에서 사용 제품 구조 A (LEAD TIME = 3 WEEKS) P (L.T. = 7WEEKS) I (L.T. = 4WEEKS) C (L.T. = 8WEEKS) S (L.T. = 6WEEKS) 품목 A : 납기 (20주차), R = 작업 개시 F = 작업 완료 R = WK 10 COMPONENT PART #P F = WK 17 R = WK 17 FINAL ASSEMBLY PART #A F = WK 20 R = WK 5 COMPONENT PART #C F = WK 13 R = WK 13 SUBASSEMBLY PART #1 F = WK 17 R = WK 7 COMPONENT PART #S F = WK 13 TIME WEEKS 5 10 15 20

“주어진 개시일자를 갖고 완성일자를 결정하는 기법” 전진(Forward) 스케쥴링 전진 스케쥴링  정의 : “주어진 개시일자를 갖고 완성일자를 결정하는 기법”  특징  고객 주문의 납기회신(Order Promising)  후진 스케쥴링의 보완  유한 부하투입(Finite loading)

CRP 프로세스 처리  입력  처리 프로세스  출력 라우팅 정보 계획 오더 오픈 오더 능력소요계획 작업장 부하분석 개정 .계획 오더 .오픈 오더 .라우팅 정보 .작업장 정보  처리 프로세스 .작업장 능력 계산 .부하 결정 .부하 및 능력 평준화  출력 .작업장 부하분석 .개정 스케쥴 라우팅 정보 계획 오더 오픈 오더 능력소요계획 Capacity Requirement Planning 처리 작업장 정보 작업장 부하분석 개정 스케쥴

작업장 부하 분석표 생산 능력 Over Over 능력 대 부하 분석 1 2 3 4 5 (주차) 작업장 : 1004 1 2 3 4 5 (주차) 능력 대 부하 분석 작업장 : 1004 생산능력 : 40 Hrs/Week 2002.3.16 Week 14 15 Mfg Order S26253 S24661 S44652 S26255 S12852 Part Number DW1004 DX2024 DW2110 DX1389 DX3445 Operation 020 040 050 030 Start 140 141 145 146 Complete 143 142 Sub-Total 146 148 Load Hrs 14 18 46 10