재고관리

재고

- 현시점 이후에 사용할 목적으로 기업이 보유하고 있는 원자재, 부품, 완제품

- 재고가 부족할 경우 : 고객 수요 충족 x -> 손실 발생

- 재고 너무 많은 경우 : 원가에 부담

적정 수준의 재고를 확보하여 관리하는 것이 기업의 경쟁우위에 중요한 요소

 

 

재고와 관련된 비용

> 재고를 줄여야 하는 이유

재고 유지를 위한 비용 발생

재고유지비(holding cost) : 품목을 보유하는데 들어가는 비용

                                           이자, 보관비, 취급비용, 세금, 상품훼손, 보험비 ...

일반적으로 재고 1단위를 1년간 유지하는데 들어가는 비용은 그 가치의 20~40% 이름

 

● 기회비용

다른 투자 기회 상실로 발생하는 비용

● 보관/임대 비용

창고 공간 임대 비용, 다른 용도로 사용할 수 있는 기회 비용

● 세금 및 보험료

재고량 증가 - 부과되는 세금, 보험료 증가

● 진부화 및 훼손

제품의 진부화 : 재고 보관기간이 길어짐으로 인해 제품의 가치가 떨어지거나 아예 못쓰게 됨

 

> 재고를 비축해야 하는 이유

재고유지비용을 줄이기 위해서 재고는 적을수록 좋다

그러나 다음의 이유로 인해 일정 수준의 재고를 보유하는 것이 오히려 유리할 수도 있다.

 

● 고객응대

재고 고갈(stock out) : 재고가 없어 물건을 팔지 못 하는 경우

미납 주문(back order) : 고객의 주문을 약속시간에 충족시키지 못해 고객에 대한 신뢰를 떨어뜨리거나,

                                      할인을 해줘야 하는 일이 발생함

● 주문 비용

주문 비용(order cost) : 주문할 때마다 발생하는 비용

준비 비용(setup cost) : 생산 품목을 교체할 때 설비 가동을 위한 비용

                                     품목 교체를 자주하면 재고를 줄일 수 있지만 그만큼 준비비용이 증가

● 수송비용 및 구매가격

재고가 많은 경우 차량 적재율을 높일 수 있어 수송 비용 감소

일시에 많은 양을 주문함으로써 구매 단가가 낮아짐(재고비 < 가격할인)

 

 

재고 유형

> 주기 재고

총재고 중에서 로트(lot) 크기에 따라 직접적으로 변하는 부분

    ○ 로트 : 한 번에 주문하는 수량

                 => 로트 크기는 주문 간격에 비례함             

                주문과 주문 사이의 간격(주문 간격)이 길수록 주기재고 양 증가

                주문 간격이 짧을수록 주기재고 양 감소

    ○ 1회 주문량 : Q       평균재고 = Q/2

> 안전 재고

고객 서비스의 차질과 재고 부족으로 인한 기회 비용의 발생을 예방하기 위하여 비축하는 재고

제품 수요, 리트 타임, 공급업체의 불확실성에 대처하기 위한 재고

    ○ 리드타임 : 주문에서 납품까지 걸리는 시간

    ○ 안전재고 비축 방법   1. 예상되는 수요보다 많이 발주

                                         2. 평균 리드 타임보다 일찍 발주

> 수송 재고

한 지접에서 다른 지점으로 이동 중인 재고

납품업체 -> 유통센터, 유통센터 -> 도매점, 도매점 -> 소매점으로 이동중인 재고

이미 발주를 했으나 아직 도착하지 않은 재고

 

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재고 모형

재고와 관련된 문제를 해결하기 위하여 주어진 상황에 몇 가지 가정을 추가하여

재고와 관련된 비요을 최소화하는 문제를 해결할 수 있도록 해주는 모형

 

> 확정적 모형 : 수요와 리드 타임이 고정되어 있는 경우

            ● (고전적) EOQ 모형

            ● 재고 부족이 있는 EOQ 모형

            ● 가격 할인이 있는 EOQ 모형

 

> 확률적 모형 : 수요와 리드타임이 불확실한 경우

            ● 정량발주 모형

            ● 정기발주 모형

            ● (s, S) 시스템

 

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확정적 재고 모형

수요와 리드 타임이 고정되어 있는 경우

 

> (고전적) EOQ 모형

주문(발주)비용, 재고유지비용만 고려

• 경제적 주문량(EOQ) : 재고와 관련된 제 비용을 최소화할 수 있는 가장 경제적인 1회 발주량

● EOQ 모형의 가정

발주비용은 매 주문마다 일정(발주량의 크기와는 무관)

재고유지비는 발주량의 크기와 정비례(=재고수량과 정비례)

품절 인정하지 않음(=재고부족 존재 X)

구입 단가는 발주량의 크기와 관계없이 일정

재고 사용 비율(수요율) 일정

조달에 걸리는 시간(리드타임) 일정

 

● EOQ 공식 유도

주어진 값들

S : 1회당 발주비(setup cost)

D : 연간 수요(Demand)

H : 단위당 재고유지비(Holding cost)

결정변수 : Q = 경제적 1회 발주량

 

연간 총비용 = 연간 발주비 + 연간 재고유지비
TC = Q*H / 2 + D*S / Q

      = 루트√2DSH

 

연간 발주비 = 연간 발주횟수 X 1회당 발주비용

                    = (연간 수요 / 1회당 발주량) X 1회당 발주비용

                    = D/Q X S

                  = D*S / Q

 

연간 재고유지비 = 연간 평균재고량 X 단위당 재고유지비

                           = Q/2 X H

                        = Q*H / 2

 

 

연간 재고유지비 Q 정비례,  연간 발주비 Q  반비례

 

총비용이 최고가 되는 Q = 1회 경제적 주문량

 

 

TC는 Q함수이므로 TC(Q)를 Q에 대해서 미분하고 0으로 놓고 Q에대해 정리

 

최적 발주 횟수 = 연간 총수요 /  경제적 발주량 (D/Q*)

최적 발주 간격 = 경제적 발주량 / 연간 총수요  (Q*/D)

 

(분모 클수록 값 작아짐, 분자 클수록 값 커짐)

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> 재고 부족이 있는 EOQ 모형

고전적 EOQ 모형 + 재고 부족비용 고려 모형

 

연간 총비용 = 연간 발주비연간  + 재고유지비  + 연간 재고부족비

TC(r) =  DS/Q   +  (Q-Y)^2H/2Q   +  Y^2R/2Q

 

연간 발주비 : DS / Q (고전적 EOQ 모형과 동일)

 

연간 재고유지비 = 한 주기당 재고유지비 X 연간 발주횟수

                    = (Q-Y)^2H/2D   X   D/Q

                    = (Q-Y)^2H/2Q

 

단위당 연간 재고부족비 : R

 

연간 재고부족비 = Y^2R/2Q

 

경제적 발주량 Q* =  루트√ 2SD/H   X   루트√H+R/R

최대 부족량 Y* = Q* X H/H+R

 

 

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> 가격 할인이 있는 EOQ 모형

1회 구매량이 증가함으로써, 제품 가격을 할인 받을 수 있는 경우

(대량 구매에 따른 재고유지비용이 증가하지만, 이보다 가격 할인에 따른 이익이 더 클 때 적용)

 

할인되는 구간, 할인되지 않는 구간 EOQ 계산 후 구매가격의 합 계산하여 최종 EOQ 계산

 

총비용 = 발주비 + 재고유지비 + 구매 가격

TC = DS/Q + QH/2 + DP

 

EOQ (고전적 ) =  루트√2SD/H

 

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확률적 재고 모형

확정적 재고 모형 : 재고가 사용되는 비율과 조달에 걸리는 리드 타임이 일정하다는 가정에 근거

그러나 실제 상황에서의 재교 변화는 매우 불확실

확률적 재고 모형 : 수요 변화가 확률적 분포를 가지는 것을 고려한 모델

=> 불확실성에 대비하기 위해 안전재고 보유

 

안전재고의 수준은 정책적으로 결정한 서비스 수준에 의해 정해짐

서비스 수준 : 고객으로부터 주문을 받았을 때, 품절을 일으키지 않고,

                      이미 보유하고 있는 재고에 의하여 물품을 공급하는 비율

                       ex) 서비스 수준 95% =  5% 품절위험수준  : 100번 중 95번은 주문 받은 즉시 공급  

 

= 확률적 모형은 정책적으로 결정한 서비스 수준을 유지하기 위한 안전재고 수준을 결정하는 의사결정

 

● 정량발주 모형

재고량이 일정 수준(=재발주점)이 되면, 정해진 수량(=발주량, EOQ 추정치)만큼 발주

● 정기발주 모형

정해진 시점(=발주시점)에 정기적으로 미리 정해놓은 재고수준(=목표재고수준)이 되도록 발주

● (s, S) 시스템

정량발주모형 + 정기발주모형

 

 

> 정량발주 모형 (FOQ, Q시스템)

- 경제적 발주량, 재발주점의 결정

재고 수준이 일정수준(재발주점)에 도달하면, 사전에 정해진 수량(Q)만큼 발주하는 재고관리 방식

고정 : 입고되는 수량(Q)        /      변동 : 리드타임, 발주간격, 최대재고수준 

재발주점의 결정

• 재발주점은 서비스 수준에 따라 결정
• 재발주점 높으면 서비스 수준 높아짐(품절위험 낮아짐)
• 재발주점 낮으면 서비스 수준 낮아짐(품절위험 높아짐)
• 재발주점은 리드타임 동안의 수요와 안전재고의 합으로 결정

 

재발주점 = 리드 타임 동안의 평균 수요 + 안전재고

 

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> 정기발주 모형 (FIO, P 시스템)

- 발주 간격(P), 목표재고수준(T)의 결정

재고수준을 정기적으로 조사하고 그떄마다 재고 수준을 일정한 목표수준까지 끌어올릴 수 있는 수량을 주문하는 시스템

재고 수준 연속적 조사 X  - 정해진 기간이 경과한 후 주기적으로 조사

고정 : 주문 간격   /  변동 : 주문량, 발주 수량

 

발주시점에 도달하면 목표재고수준(T) - 현 재고수준  차이만큼 발주

 

 

발주 간격(P) = 경제적 1회 발주량 / 연평균 수요

 

목표재고수준(T) 

다음 주문시까지의 기간(P)와 주문에서 입고까지의 기간(LT) 동안의 수요 변화에 대응할 수 있는

안전재고를 확보하도록 주문해야 함  => P+LT 도안의 수요 불확실성 대비할 수 있는 목표수준 설정

 

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> 정량발주(Q 시스템)  VS  정기발주(P 시스템)

● Q시스템

여러 품목의 재고를 관리할 때, 품목별 조사 빈도를 다르게 설정 가능

로트 크기가 클 경우, 수량할인을 고려한 발주량 결정 가능

P 시스템에 비해 안전재고 수준이 상대적으로 낮음(매일 확인해서 재고수준 재발점 도달하니까)

 

● P 시스템

연속적 재고관리를 하지 않아, 관리가 용이

동시에 여러 품목을 주문(공급업체가 한 곳일 때)

 

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> (s, S) 시스템 (조건부 보충시스템)

( Q재발주점 s, P목표재고수준 S) - 재발주점에 도달했을 때 목표재고수준의 차이만큼 주문

고정된 시간 간격마다 재고수준 조사 -> 재고수준이 사전에 정의한 재발주점(s) 이하

                            -> 재고를 목표재고수준(S)까지 끌어올릴 수 있을만큼 주문

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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참고 도서 : 생산운영관리, 유성열외, 이프레스, 2015