[SCM] Chapter 11. Managing Economies of Scale in a Supply Chain : Cycle Inventory || Part1

Reasons for Inventories

재고가 있어야 하는 이유

- 제품 가용성을 높여서 고객 경험을 높이기 위해

- 생산, 구매, 수송에서 규모의 경제를 이루기 위해

- 가격 변동에 대응하기 위해서

- 수요와 lead time의 불확실성에 대응하기 위해서

- 파업,파업, 화재 및 공급 중단과 같은 비상 사태 (또는 위험)에 대한 방지책 역할

 

Reasons Against In Inventories

재고가 없어야 하는 이유

- capital resource를 소비한다.(재고를 쌓아둘 돈으로 다른 곳에다가 투자를 한다면..?)

- 제품을 졍여뒀다가 제품 quality 문제가 생기면 큰일임

- 재고를 충분히 쌓아두고 공급 사슬 각 단계가 독자적으로 운영 => 서로 배타적 => 공급사슬 협력 X

 

11.0 재고 보충 방법

1. Continuous Review Method : 연속적 실사 방법

- 재고 수준이 특정 지점(R, Reorder point)에 다다르면 재주문을 실시한다. 

- R을 몇으로 할 것이냐, 주문량(Q)는 몃으로 할 것이냐 => 결정 변수 

- 품절이 생기면 손실이 큰 경우에 사용한다.(일정 수준 아래로 넘어가면 바로 바로 보충해주니까)

- 따라서 고가품, 패스트 무빙 제품, 마진이 높은 제품에 이용한다. 

 

2. Periodic Review Method

- 일정한 주기에 따라서 재고를 재주문한다. 

- 재고 최고 수준(M, maximum level)이 정해져 있다. 

- 주문을 넣을 때를 기준으로, M-q를 주문한다. 

- 규모의 경제가 이루어 질 때 사용함(한번 주문할 때 최대치를 주문하니까)

- 따라서 low value, slow moving 제품에 적합함

 

 

11.1 The Role of Cycle Inventory in a Supply Chain 

주기 재고 : 생산 혹은 구매 과정에서 로트 단위로 이루어지기 때문에 발생하게 되는 평균적인 재고 

- 주기 재고 = Q/2 (로트 사이즈와 직접적으로 관련 된다.)

** 일반적인 숫자

Average flow time resulting from cycle inventory (재고가 소진되는 시간을 뜻함)

> 주기재고/수요 ==> (Q/2)/D = Q/2D

** D : 단위 시간당 수요량

** average flow time이 길다 => 재고 소진 기간이 길다 => 시장 환경 변화에 대응하기 어렵다 => 낮은 재고 수준을 유지하는 게 좋다. 

 

공급사슬에서 주기 재고의 역할

 

• 다음과 같은 이유로 비용을 늘리지 않고 사이클 재고를 줄이는 것이 좋습니다.
  • 시장 변화(수요의 변화)에 강건해진다.(수요에 잘 대응한다.)
  • working capital requirement가 낮아진다.
  • 재고 유지비가 감소된다(=비용이 절감된다.)

• 주기 재고는 주로 공급망에서 규모의 경제 (즉, 로트)를 이용하기 위해 유지됩니다.
• lot-size를 결정할 때 cost는 반드시 고려되야 한다.
  • S : 고정 주문비(수송, 인건비 등)
  • C : 구매단가
  • H : 재고 유지비 => H = h*C || h는 제품의 단위비용에 대한 비율
• Optimal lot size는 (S+C+H)가 최소화 될 때 정해진다.

이상적으로는 전체 공급망에 걸친 총 비용을 고려하여 주기 재고 결정을 내려야한다.

** 공급사슬 각 단계가 독립적으로 움직이지 않고, 협력하면서 움직여야 한다. (현실은 독립적으로 결정함)

 

공급망의 모든 단계는 다음 세 가지 상황에서 규모의 경제를 이용한다.

1) 주문/생산할 때 고정비가 발생

2) lot당 구매량의 기준으로 가격 할인을 제시하는 경우

3) 단기 가격 할인 or 프로모션을 공급자가 할 때

 

 

Lot Sizing for a single product(단일 제품에 대한 주문량 결정)

** 총비용을 최소화하는 주문량을 결정하자.

• Annual demand = D

• Number of orders per year = D/Q

  • Q가 lot size이니까 수요/lot size하면 몇 번 주문했는지가 나온다. 

• Annual material cost = CD

  • C가 구매 단가이니까 구매단가*수요량 = 총 원가 합

• Annual ordering cost = (D/Q)S

  • 연간 주문 비용은 주문 횟수(D/Q)*고정 주문비(S)

• Annual holding cost = (Q/2)H

  • 주기재고(Q/2) / 재고 유지비(H)

• 고정 주문 비용과(Ordering cost)와 재고 유지 비용(Holding cost) 사이의 trade off관계이다. 

Assume that the material cost is constant, then total annual cost is:

• TC=CD+(D/Q)S+(Q/2)hC ===>총 원가 +  총 주문비용 + 총 재고 유지 비용

• 최적 주문량(Economic order quantity : EOQ)는 Q*로 정의 된다. => 미분 때리고 어찌어찌하면 위의 식처럼 나옴
• h와 D에 대해서 같은 시간 단위를 사용하는 것이 중요함(연간이면 연간, 월간이면 월간)
• 주문량이 Q*로 구해졌으면, 주기재고는 Q*/2이고, average flow time은 (Q*/2)/D이다. 
• 최적 주문 주기는 n*로 나타내고, D/Q*이다. 이를 풀어쓰면 위아 같이 정리됨

 

• To make it economically feasible to reduce lot size, the fixed cost associated with each lot would have to be reduced.
• 로트 크기를 줄이는 것이 경제적으로 가능하려면 각 로트와 관련된 고정 비용을 줄여야합니다.

 

• To reduce optimal lot size by a factor of k, the fixed ordering cost must be reduced by a factor of k^2.
• 최적 로트 크기를 k 배로 줄이려면 고정 주문 비용을 k^2 배로 줄여야합니다.

 

• 수요가 k배 증가한다면, 최적주문량은 루트(k)배만큼 증가한다. 연간 주문횟수 또한 루트(k)배 증가한다.  주기재고로 인한 흐름시간은 루트(k)배만큼 감소한다. 

수요 k배 증가 => Q는 루트 k배 증가 => flow는 루트k배 감소

 

 

Production Lot Sizing

• EOQ 공식에서는 모든 로트가 동시에 도착을 가정한다. 
• 이는 생산률이 P인 공장에서는 그렇지 못하다. => 생산이 진행 => 재고가 P-D의 비율로 증가 => 생산 중지 => 재고는 D의 비율로 감소 
• 이를 통해서 Economic Production Quantity(EPQ)를 산정할 수 있다. 

 

 

11.2 Economies of Scale to Exploit Fixed Costs(고정비를 상쇄하기 위한 규모의 경제)

주기 재고 관련 비용 추정

Inventory holding cost(재고 유지 비용)

- cost of capital

- Occupancy (space) costs

- Obsolescence (or spoilage) cost (상품이 낡는 비용)

 

Ordering cost

- Buyer time

- 수송 비용

- Receiving costs(입하 비용)

- setup cost for production