재공/재고관리와 공급사슬 관리 현대로템 직무능력 향상 교육 - 5주차 정재우 경북대학교 경영학부 생산관리전공 2017년 6월

목 차 재공/재고의 개요 재고 관리 대기행렬이론 재공관리 공급사슬관리 목 차 재공/재고의 개요 재고 관리 대기행렬이론 재공관리 공급사슬관리 강의자료: http://webbuild.knu.ac.kr/~chung/hrotem/

재공/재고의 개요 재공 (WIP-Work-In Process) 공정 중에 있는 제품 – 현재 상산 중에 있는 제품 생산시간의 차이 또는 설비의 고장/수리로부터 생산활동을 분리 완충재고(buffer WIP): 공정 사이의 활동을 완충 재공의 수준은 가동률과 연관성이 매우 깊음 (LOC-Logistic Operating Curve) 재공 수준은 공기(TAT)와 연관성이 매우 깊음 LOC

재공/재고의 개요 재고 (inventory) 종속수요(dependent demand): 완제품의 구성요소(원자재, 부품, 부분 완제품) 수요예측을 하지 않고 MRP에 의해 계산 독립수요(independent demand): 판매되거나 사용될 준비가 된 품목(완제품) - 수요예측의 대상 고객의 기대 수요를 만족: 기대재고(anticipation stocks) 생산 수준을 평준화: 계절재고(seasonal inventories) 재고부족을 방지: 안전재고(safety stocks) 사이클 주문량의 이익 가격 상승에 따른 위험을 회피 수량할인을 통한 이익

재고관리 (Inventory Management) 재고관리를 위해 필요한 요구사항 재고 추적 시스템 주기조사시스템(periodic (inventory review) system) 정기발주모형, Fixed (Order) Time Period Model(P-Model) 연속조사시스템(perpetual(continuous) inventory (review) system) 정량발주모형, Fixed Order Quantity Model(Q-Model) 리드타임과 리드타임의 변동성에 관한 지식 리드타임(lead time): 주문하는 시점과 그 주문이 배송되는 시점간의 시간 간격 (직접 만드는 경우 만드는데 필요한 시간) 재고유지비용, 주문비용, 재고부족비용에 대한 합리적인 추정치 재고유지비용(holding(carrying) cost): 재고를 보관하는 데 드는 비용 주문비용(ordering cost): 재고(품목, item)를 주문하고 받는 데 드는 비용 재고부족비용(shortage cost): 판매기회 상실에 따른 손실(기회비용)

재고관리 (Inventory Management) EOQ 모형 (Economic Order Quantity) – 경제적 주문량 모형 연간 재고유지비용과 주문비용의 합을 최소화 하는 고정된 주문량을 알아내기 위해 사용 EOQ 모형의 기본 가정 단지 하나의 제품만이 포함 연간 수요량은 알려져 있음 수요는 연중 균일하게 발생하며 따라서 수요율은 일정 리드타임은 변하지 않음 각 주문은 한 번에 배달 수량할인은 없음 최적 주문량은 재고유지비용과 주문비용이 균형을 이룰 때 달성 주문량이 달라짐에 따라 특정 비용이 증가할 경우 다른 비용은 감소

재고관리 (Inventory Management) EOQ 모형 (Economic Order Quantity) – 경제적 주문량 모형

재고관리 (Inventory Management) EOQ 모형 (Economic Order Quantity) – 경제적 주문량 모형 연간재고유지비용 = (Q/2) X H Q = 주문량 H = 단위당 유지비용 연간주문비용 = (D/Q) X S D = 연간 수요량 S = 주문비용

재고관리 (Inventory Management) EOQ 모형 (Economic Order Quantity) – 경제적 주문량 모형 사례

재고관리 (Inventory Management) EOQ 모형 (Economic Order Quantity) – 경제적 주문량 모형 사례

대기행렬이론(Queuing Theory) 대기행렬이란 어떤 공정에 도착하는 자재의 도착율(ea/hr), 공정의 처리 능력에 대한 확률적인 요인들을 고려하여 공정의 대기시간, 대기 WIP의 수 등을 분석하는 방법 대기행렬분석(Waiting-Line Analysis)의 응용: 적정 생산용량의 설계에 활용, 라인의 적정 재공 분석에 활용 확률모형을 기반으로 하고 있음 대기행렬 시스템의 구조

대기행렬이론(Queuing Theory) 입력자료 도착율(예, 10 ea/hr): 시간당 도착하는 고객의 수 (제품의 수) 도착율의 확률분포(예, 포아송분포): 도착율(ea/hr)은 일반적으로 확률변수 서비스율(예, 12 개/hr): 서비스를 하는 사람, 기계의 능력, 확률변수 서비스율의 분포(예, 지수분포) 고객의 도착율은 주로 포아송분포로를 따른다고 알려져 있음 알려져 있음 포아송분포: 평균과 분산이 같음 서비스율은 주로 일반분포 또는 지수분포를 따르는 것으로 알려져 있음 지수분포는 포아송분포와 형제

대기행렬이론(Queuing Theory) 대기행렬의 종류 도착율 및 서비스율의 분포에 따라 달라짐 X1/X2/a X1: 도착율의 분포, X2: 서비스율의 분포, a 서버의 수 M/M/1 => 도착율과 서비스율이 포아송분포(지수분포)를 따르고 서버가 1대(인)일 때의 대기행렬 시스템 M/M/m =>도착율과 서비스율이 포아송분포(지수분포)를 따르고 서버가 m대 일 때의 대기행렬 시스템 G/G/1 => 도착율과 서비스율이 모두 일반분포를 따르고 서버가 1 대 M/G/1 => 도착율은 포아송분포 서비스율은 일반분포를 따르는 대기행렬 시스템 대기행렬의 활용 대기행렬의 종류에 따라 주어진 식에 의하여 평균대기시간, 평균소요시간, 평균 대기고객수, 평균 고객수 등을 알 수 있음 고객뿐만 아니라 생산시설에서의 재공 및 공기(TAT-turn around time)등의 분석에도 사용됨

대기행렬이론(Queuing Theory) 대기행렬식 Little의 법칙 M/M/1 M/M/m

대기행렬이론(Queuing Theory) Little의 법칙 사례 현대로템의 어떤 라인에서는 한 달에 철차를 10대 생산한다. 이 라인에는 현재 총 8대의 철차가 생산 중에 있다. 철차 한 대를 생산하는데 걸리는 시간은 총 몇 일인가? 한 달의 평균 조업일수는 22일이라고 가정한다. 알아야 하는 변수는? 주어진 변수는? 계산

대기행렬이론(Queuing Theory) Little의 법칙 사례 현대로템의 어떤 라인에서는 한 달에 철차를 10대 생산한다. 이 라인에는 현재 총 8대의 철차가 생산 중에 있다. 철차 한 대를 생산하는데 걸리는 시간은 총 몇 일인가? 한 달의 평균 조업일수는 22일이라고 가정한다. 이 문제에서 철차를 생산하는데 소요되는 순수 공정시간이 4.8일 일 때 현재 이 공장에 작업대기 중인 철차의 수는? 주어진 변수 계산해야 할 변수

대기행렬이론(Queuing Theory) 대기행렬 사례 어떤 생산 공장은 총 10라인으로 구성되어 있고 8시간/일 가동 중임. 공장은 평균적으로 1.5대/일 정도 예방보전 또는 고장수리가 발생하고 있음. 설비를 관리하는 엔지니어는 현재 4명이 있고 고장난 라인을 고치는데 2명의 엔지니어가 동시에 필요하고 수리/보전에 걸리는 시간은 평균 4시간임. 고장/설비보전 및 설비를 고치는데 걸리는 시간은 각각 포아송분포와 지수분포를 따름. 어떤 라인이 고장 또는 수리로 대기하는 시간은 얼마인가? 어떤 라인이 고장 후 정상으로 돌아오는데 걸리는 평균시간은 얼마인가? 엔지니어를 더 채용해야 하는가? M/M/m 모형임 (도착 및 서비스가 모두 포아송분포, 복수의 라인이 존재), M/M/2

재공의 관리 적정 WIP 관리의 중요성 제조에서 WIP은 생산을 가능하게 하는 핵심 요소 앞 공정과 뒤 공정을 분리시켜 상호간 부정적 영향을 줄여줌 생산성을 높이기 위해서는 일정 수준의 WIP은 필수적 재고는 생산공정 구조(공정, 레이아웃, 시스템)의 산물 Lot-size에 따라 발생하는 필수 WIP도 존재 공정간 생산 속도의 차이로 인한 WIP의 필요성

재공의 관리 적정 WIP 관리의 중요성(계속) 하지만 과도한 WIP은 여러가지 부작용을 초래 TPS(Toyota Production System)에서는 “WIP을 악의 근원” JIT (just-in –time) 생산방식 필요한 제품을 필요한 만큼만 적기에 생산 생산공기(cycle-time, lead-time)가 늘어남 고객의 요구와 시장의 변화에 능동적으로 대처하기 어려움 생산관리를 복잡하게 함 생산 계획수립/스케줄링을 어렵게 함 WIP의 저장/이동을 어렵게 함 => 눈에 보이는 관리를 어렵게 함 현장의 개선을 어렵게 함 WIP 수준이 높은 사업장은 항상 바쁘게 보이고 문제가 많아 보임 WIP 수준은 그 공장 KPI (key performance index) 변동성이 낮은 공장일수록 WIP 수준이 낮음 설비의 고장, 품질 문제의 발생이 많으면 많을 수록 WIP 수준이 올라감

재공의 관리 Little’s Law를 활용한 WIP의 관리 LOC (logistic operating curve)-WIP의 증가에 따른 생산성 증가의 메커니즘을 설명 Best case Practical worst case Throughput Worst case WIP

재공의 관리 Little’s Law를 활용한 WIP의 관리 LOC (logistic operating curve)-WIP 증가에 따른 Cycle-time의 증가 Practical worst case Bad region Worst case Best case Good region Cycle-time WIP

재공의 관리 적정 WIP 관리 방법 어떤 단위 공장 전체의 적정재공은 그 공장에서 생산하는 모든 제품의 적정재공 합 어떤 단위 공장 전체의 적정재공은 그 공장에 있는 공정별 적정 재공의 합

재공의 관리 적정 WIP 관리 방법 어떤 단위 공장 전체의 적정재공은 그 공장의 필수재공과 buffer 재공의 합 필수재공: 현재 작업 중에 있는 재공 Buffer 재공: 현재 대기 중에 있는 재공, 가동율을 높이기 위한 재공 적정재공 = 필수재공+Buffer 재공 필수재공 Buffer 재공

재공의 관리 공정별 적정재공 이상적인 누적 적정재공 현재공 누적 현 재공 이상적 누적 현재공 초과 재공 부족 재공 초기투입 공정 순서 완성

공급사슬관리 공급사슬(supply chain) 공급사슬관리 제품 혹은 서비스를 생산하고 고객에게 인도(delivery)하는 것과 관련된 일련의 조직들 각 조직의 설비, 기능, 활동 들을 포함 공급사슬관리 제품과 서비스를 창출하고 전달하는데 핵심적인 공급업자, 생산자, 최종 소비자의 네트워크를 효율적으로 관리하는 것 공급요소(supply component): 공급사슬의 처음(최초 원재료 공급자)에서 시작하여 (생산)조직의 내부 운영까지 (Inbound) 수요요소(demand component): 조직의 산출물이 다음 고객에게 인도되는 시점에서 시작하여 전체 사슬의 최종고객에 이르러 종료 (outbound)

공급사슬관리 공급사슬관리의 기회 공급사슬관리의 중요성 전세계적으로 아웃소싱이 심화되면서 생산관리의 자체 경쟁력만으로는 경쟁에서 우위에 서기 어려움 생산비용에 비하여 상대적으로 증가하는 운송비용을 효율적으로 관리할 필요가 있음 (물류관리-Logistics Management) 사업환경의 글로벌화로 경쟁 구조의 변화 제품설계: 전 세계로부터의 요구사항을 반영 판매: 전 세계를 대상으로 판매 제조부문: 저렴한 인건비 또는 자재비용을 갖는 나라들로 아웃소싱 아웃소싱의 심화로 공급사슬의 복잡성이 증대 공급사슬관리의 기회 정보기술의 발달로 인해 전 세계 운영을 연동시키는 것이 가능 → 정보기술은 글로벌 공급사슬의 운영을 통합시키는 주요한 역할

공급사슬관리 아웃소싱 기업이 핵심역량에 집중하면서 비용을 감소하려는 동기에 의해 최근 기업들에 의해 각광받는 추세 최근 제조 뿐만 아니라 서비스부문의 아웃소싱이 증가되는 추세 아웃소싱의 위험 높은 선적비용, 길러진 리드타임 공급업체의 열악한 작업환경과 관련된 위험 고도로 자동화된 작업은 아웃소싱의 이점이 많지 않음 인건비 절감을 위해 외국으로 아웃소싱하는 경우 다른 요인들이 인건비 감소의 이점을 상쇄시켜 다시 본국으로 복귀하는 경우가 발생

공급사슬관리 아웃소싱 전략 어떤 종류의 부품에 대하여 어떤 아웃소싱전략을 사용할 것인가? Kraljic’s 공급사슬 메트릭스 공급사슬 전략을 결정하기 위해 두 가지의 고려사항을 검토해야 함 이 부품의 전체 수익에 대한 영향도 (profit impact) 이 부품이 사업의 수익에 얼마만큼의 영향을 주는가? 구매 수량/전체 구매 총액 대비 비중/제품의 품질과 사업의 성장에 기여하는 정도 공급사슬 위험도(supply risk) 이 부품을 얼마나 안정적으로 공급 받을 수 있을 것인가? 공급자의 가용성/존재하는 공급자의 수/공급의 경쟁 수준/자체생산이나 조달의 기회 정도/재고 부족에 대한 위험도/공급자 대체 가능성

공급사슬관리 아웃소싱 전략 Kraljic Matrix