MRP·로트 크기·EOQ·안전재고
이 쪽의 핵심 질문은 하나입니다. “이 부품을 언제, 몇 개 주문해야 결품도 과잉재고도 없이 라인이 돌아가는가?”
담당자가 이 질문을 만나는 때는 매주 MRP를 돌린 직후입니다. 화면에 발주 제안 수십 줄이 뜨고, 구매가 “이 숫자대로 넣으면 되느냐”고 묻습니다. 결품이 난 날 아침에 “시스템에는 재고가 있다고 나왔는데 왜 없느냐”는 질문을 받을 때도 같은 질문으로 돌아옵니다. MRP는 계산기일 뿐이라 BOM·리드타임·재고 숫자가 틀리면 틀린 답을 정확하게 냅니다. 그래서 담당자는 계산 순서를 손으로 따라갈 수 있어야 합니다. 그리고 로트 규칙과 안전재고라는 두 손잡이를 언제 어떻게 돌릴지 알아야 합니다.
1. MRP는 세 가지를 곱하고 빼는 일입니다
섹션 제목: “1. MRP는 세 가지를 곱하고 빼는 일입니다”MRP의 계산은 한 줄로 줄일 수 있습니다. “완제품 계획 × BOM 소요량 − 가진 재고 − 이미 발주한 것 = 더 필요한 것” 을 구하고, 그 수량을 리드타임만큼 앞당겨 발주 날짜를 정합니다.
BOM은 완제품 1개에 들어가는 부품과 수량을 층층이 적은 표입니다. 의자 A 1개에는 다리 B 4개와 좌판 C 1개가 들어가고, 좌판 C 1개는 사내에서 합판 1장과 볼트 4개로 가공합니다. 의자 20개를 만들려면 위에서부터 수량을 곱해 내려갑니다. 다리는 20 × 4 = 80개, 좌판은 20개입니다. 좌판 20개에 들어갈 합판은 20장, 볼트는 20 × 4 = 80개입니다. 이것을 BOM 전개라고 합니다.
수량을 구했으면 날짜를 정합니다. 의자 A를 8주에 내보내려면 조립(1주)을 7주에 시작해야 합니다. 그러려면 다리와 좌판이 7주 초에 있어야 합니다. 다리는 구매 리드타임이 2주라 5주에 발주합니다. 좌판은 사내 가공 1주라 6주에 착수하고, 좌판 재료인 합판(2주)은 4주에, 볼트(1주)는 5주에 발주합니다. 이렇게 납기에서 리드타임만큼 거꾸로 당기는 것을 리드타임 오프셋 이라고 합니다. 가장 긴 경로인 합판 → 좌판 → 조립의 합 4주가 누적 리드타임 입니다. 고객이 4주보다 짧은 납기를 요구하면 어딘가에 재고를 미리 들고 있지 않는 한 맞출 수 없습니다.
2. MRP 8주 표 — 손으로 한 번 따라가기
섹션 제목: “2. MRP 8주 표 — 손으로 한 번 따라가기”다리 B의 8주 MRP입니다. 기초재고 100개, 2주에 이미 발주해 둔 50개가 들어올 예정이고, 안전재고는 20개, 구매 리드타임은 2주, 로트 규칙은 필요한 만큼만 사는 로트별(L4L)입니다. 총소요량은 의자 A의 계획오더(3주 20개, 5주 30개, 7주 25개)에 4를 곱한 값입니다.
| 주 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 총소요량 | 0 | 0 | 80 | 0 | 120 | 0 | 100 | 0 |
| 예정입고 | 0 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 예상보유재고(기초 100) | 100 | 150 | 70 | 70 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| 순소요량 | 0 | 0 | 0 | 0 | 70 | 0 | 100 | 0 |
| 계획오더 입고 | 0 | 0 | 0 | 0 | 70 | 0 | 100 | 0 |
| 계획오더 발주(2주 앞당김) | 0 | 0 | 70 | 0 | 100 | 0 | 0 | 0 |
계산은 왼쪽에서 오른쪽으로 갑니다. 2주는 100 + 50 = 150입니다. 3주는 150 − 80 = 70이고, 안전재고 20 이상이라 주문할 것이 없습니다. 5주에는 70 − 120 = −50이 됩니다. 안전재고 20까지 지키려면 순소요량은 120 − 70 + 20 = 70개입니다. 70개가 5주에 들어와야 하니 2주 앞인 3주에 발주합니다. 7주도 같은 방식으로 100 − 20 + 20 = 100개를 5주에 발주합니다.
용어 풀이 총소요량은 상위 품목 계획에 BOM 수량을 곱한 값입니다. 예정입고는 이미 발주나 작업지시가 나가 날짜가 정해진 수량입니다. 예상보유재고는 “앞 주 재고 + 예정입고 + 계획입고 − 총소요량”입니다. 순소요량은 가진 것으로 모자라는 양에 안전재고를 더한 값이고, 0보다 클 때만 생깁니다. 계획오더는 아직 발주하지 않은 MRP의 제안입니다. 구매가 실제로 발주하면 그때부터 예정입고가 됩니다.
3. 로트 규칙 — 같은 부족량을 어떻게 묶어 살까
섹션 제목: “3. 로트 규칙 — 같은 부족량을 어떻게 묶어 살까”위 표는 모자란 만큼만 샀습니다. 실제로는 박스 단위로 사야 하거나, 주문할 때마다 운송비가 붙어서 묶어 사는 편이 나을 때가 많습니다. 같은 다리 B에 세 가지 규칙을 적용해 보면 다음과 같습니다.
| 규칙 | 계획오더 발주 | 발주 횟수 | 8주 말 재고 | 주말 재고 합계(평균) |
|---|---|---|---|---|
| 로트별(L4L) | 3주 70, 5주 100 | 2회 | 20 | 470 (58.75) |
| 고정 150개(FOQ) | 3주 150, 5주 150 | 2회 | 150 | 890 (111.25) |
| 3주분 묶음(POQ) | 3주 170 | 1회 | 20 | 670 (83.75) |
고정 150개는 5주에 150개가 들어와 70 + 150 − 120 = 100이 남습니다. 7주에는 100 − 100 = 0이 되어 안전재고를 지키려면 또 150개가 들어와야 하고, 8주 말에 150개가 남습니다. 3주분 묶음은 5~7주의 소요 220개에서 남은 재고 70개를 빼고 안전재고 20개를 더해 170개를 한 번에 삽니다. 그래서 5·6주에 120개를 들고 있다가 7주에 20개로 내려옵니다.
어느 규칙이 나은지는 비용으로 판단합니다. 1회 주문비(운송·검수·서류)가 크면 묶음이 낫고, 보관비(창고·이자·진부화)가 크면 로트별이 낫습니다. 다만 묶어 사는 규칙은 앞 쪽 계획 체계에서 설명한 계획 흔들림을 키운다는 점도 함께 따집니다. 5주 소요가 10개만 늘어도 3주분 묶음은 발주 수량 자체가 바뀌고, 고정 로트는 한 번 더 발주해야 할 수도 있습니다. 여러 규칙의 비용을 한 번에 비교하려면 로트 크기 도구를 씁니다.
4. 경제적 주문량(EOQ) — 주문비와 보관비가 같아지는 곳
섹션 제목: “4. 경제적 주문량(EOQ) — 주문비와 보관비가 같아지는 곳”수요가 1년 내내 고르게 일어나는 품목이라면 “한 번에 몇 개씩”을 공식으로 구할 수 있습니다. 1회 주문량을 늘리면 주문 횟수가 줄어 주문비는 내려가지만, 평균 재고가 늘어 보관비는 올라갑니다. 두 비용의 합이 가장 작은 곳이 경제적 주문량입니다.
EOQ = √(2 × 연간 수요 × 1회 주문비 ÷ 단위당 연간 보관비)
예: 연간 수요 6,000개, 1회 주문비 50,000원, 단위당 연간 보관비 2,000원(단가 10,000원 × 보관비율 20%)
- EOQ = √(2 × 6,000 × 50,000 ÷ 2,000) = √300,000 ≈ 547.7 → 548개, 1년에 약 11번 주문
- 연간 총비용 = 주문비 (6,000 ÷ 548) × 50,000 ≈ 547,445원 + 보관비 (548 ÷ 2) × 2,000 = 548,000원 → 약 1,095,445원
이 곡선에서 실무에 가장 쓸모 있는 것은 바닥이 평평하다 는 사실입니다. 400개씩 사면 연 1,150,000원(+5.0%), 700개씩 사면 1,128,571원(+3.0%)입니다. 그러니 548개를 고집할 필요가 없습니다. 박스 입수(예: 1박스 500개)나 트럭 적재 단위로 반올림해도 손해가 작습니다. 반대로 주문비나 보관비 숫자를 정확히 모른다고 공식을 포기할 이유도 없습니다. 입력값이 두 배 틀려도 EOQ는 약 1.4배(√2)만 달라지기 때문입니다.
EOQ가 맞지 않는 경우도 분명합니다. MRP로 계산되는 부품 수요는 3주 80개, 5주 120개처럼 덩어리로 오기 때문에 “고른 수요”라는 전제가 깨집니다. 이런 종속수요 품목에는 로트별이나 기간 묶음이 낫고, EOQ는 소모품·포장재처럼 꾸준히 나가는 품목에 씁니다. 사내에서 생산하면서 동시에 쓰는 품목이면 생산 속도를 반영한 경제적 생산량을 EPQ 로트 계산 도구로 구합니다. 최소 주문 수량이 정해진 공급사라면 MOQ 최적화 도구로 비교합니다.
역사 EOQ는 1913년 해리스(Ford Whitman Harris)가 처음 냈습니다. 원 논문이 오래 잊혔다가 다시 발견된 이야기는 1장 생산관리의 역사에 있습니다.
5. 안전재고와 발주점 — 흔들림을 얼마만큼 막을까
섹션 제목: “5. 안전재고와 발주점 — 흔들림을 얼마만큼 막을까”수요는 매일 같지 않고 공급사 납기도 하루 이틀 흔들립니다. 리드타임 동안 평소보다 많이 팔릴 때를 대비해 들고 있는 여분이 안전재고이고, “재고가 이만큼 내려오면 주문한다”는 기준선이 발주점입니다.
안전재고 = Z × 일 수요 표준편차 × √리드타임(일) 발주점 = 일 평균 수요 × 리드타임 + 안전재고
Z는 서비스 수준(결품 없이 버틸 확률)에 따라 정하는 계수입니다. 95%면 1.65, 98%면 약 2.05입니다.
예: 일 평균 수요 200개, 일 수요 표준편차 40개, 리드타임 9일, 서비스 수준 95%
| 항목 | 계산 | 결과 |
|---|---|---|
| 안전재고 | 1.65 × 40 × √9 = 1.65 × 40 × 3 | 198개 |
| 발주점 | 200 × 9 + 198 | 1,998개 |
| 서비스 98%일 때 안전재고 | 2.05 × 40 × 3 | 246개(+48개, +24%) |
| 리드타임도 하루씩 흔들릴 때(교재식) | 1.65 × √(9 × 40² + 200² × 1²) = 1.65 × √54,400 | 약 385개 |
서비스 수준을 95%에서 98%로 3%포인트만 올려도 안전재고는 24% 늘어납니다. 그래서 모든 품목을 99%로 두면 재고가 폭발합니다. 마지막 줄은 공급 리드타임이 표준편차 1일로 흔들리는 경우까지 넣은 확장식입니다. 이 경우 안전재고가 거의 두 배가 됩니다. 이 확장식은 수요와 리드타임이 서로 따로 흔들린다고 보는 교재식(Stevenson·Kull 15판 12장 등)이라, 두 변동이 함께 움직이는 공장에서는 참고값으로 봅니다. 그래도 방향은 분명합니다. 공급사 납기를 하루 줄이거나 안정시키는 편이 서비스 수준을 깎는 것보다 재고를 더 많이 줄이는 경우가 많습니다.
그림의 세 번째 주기가 안전재고가 하는 일입니다. 발주 뒤 9일 동안 하루 220개씩 나가면 1,998 − 220 × 9 = 18개가 남습니다. 안전재고 198개 가운데 180개를 쓰고 결품 없이 버틴 것입니다. 안전재고는 “평소에는 손대지 않는 재고”가 아니라 “흔들릴 때 쓰라고 둔 재고”입니다. 따라서 안전재고 밑으로 내려갔다고 바로 긴급 발주를 남발하지 않습니다. 다음 입고 때 회복되는지 먼저 봅니다.
안전재고냐, 안전리드타임이냐
섹션 제목: “안전재고냐, 안전리드타임이냐”안전재고 대신 발주를 며칠 앞당기는 방법도 있습니다. 이것을 안전리드타임(안전시간)이라고 합니다. 어느 쪽이 나은지는 무엇이 흔들리느냐에 달려 있습니다.
| 흔들리는 것 | 권장 | 이유 |
|---|---|---|
| 고객 수요(수량)가 들쭉날쭉 | 안전재고 | 수량 변동은 여분 수량으로 막는 편이 강건합니다 |
| 공급사 납기(날짜)가 들쭉날쭉 | 안전리드타임 | 날짜 변동은 발주를 앞당겨 막는 편이 재고가 덜 듭니다 |
| 둘 다 흔들림 | 안전재고 위주 + 공급사 납기 개선 | 연구에서 안전재고가 예측 변동에 더 강건하다고 봅니다 |
| 리드타임 동안 출하를 정확히 알 수 있음 | 안전리드타임 | 이때만 안전시간이 안전재고보다 낫다는 연구 결과가 있습니다 |
근거: Buzacott & Shanthikumar(1994, Management Science), 「Safety stock or safety lead time」 연구(ResearchGate 233304546). 숫자로 확인하려면 안전재고 도구와 재고 정책 시뮬레이터에 자기 회사 수요 데이터를 넣어 봅니다. 결품 한 번의 비용을 따져 서비스 수준을 정하려면 결품 비용 도구를 씁니다.
6. 현장에서 쓰는 법
섹션 제목: “6. 현장에서 쓰는 법”ERP로 할 때 대부분의 국내 ERP는 품목 마스터에 리드타임·안전재고·로트 규칙(또는 최소 주문 수량·배수)을 넣게 되어 있고, MRP 실행 화면에서 발주 제안을 뽑아 줍니다. 예를 들어 이카운트는 MPS를 바탕으로 안전재고·조달기간·휴일을 반영해 생산·발주 일정을 냅니다. 담당자가 할 일은 계산이 아니라 입력값 관리 입니다. 분기마다 실제 입고 리드타임을 뽑아 마스터 값과 비교합니다. 차이가 큰 품목부터 고칩니다.
엑셀로 할 때 품목별로 위 8주 표를 한 시트에 만들고, 총소요량 줄만 BOM 시트에서 수식으로 끌어옵니다. 품목이 50개를 넘으면 엑셀로는 관리가 버거워집니다. 그 전에 MRP 계산 도구로 계산 결과를 검산하거나, 자재소요 계산서 양식으로 주 1회 결과를 남깁니다. BOM은 BOM 양식으로, 안전재고 근거는 안전재고 산정표로 남겨 두면 다음 담당자가 왜 그 숫자인지 알 수 있습니다.
판단 기준(예시 — 회사 기준으로 바꿔 씁니다)
| 품목 성격 | 로트 규칙 | 안전재고 |
|---|---|---|
| 값비싸고 수요가 덩어리로 오는 부품 | 로트별 | 작게, 또는 안전리드타임으로 |
| 싸고 꾸준히 나가는 소모품·포장재 | EOQ 또는 고정 로트 | 서비스 95% 기준 |
| 단독 공급·수입 부품 | 기간 묶음 | 리드타임 변동까지 넣어 크게 |
| 단종 예정·설계 변경 예정 품목 | 로트별 | 두지 않음 |
흔한 실수 첫째, BOM과 리드타임 마스터를 고치지 않고 MRP 결과만 손으로 고치는 것입니다. 다음 주 MRP가 같은 틀린 답을 다시 냅니다. 둘째, 재고 실사 차이를 방치하는 것입니다. 장부에 100개, 창고에 60개면 MRP는 40개를 덜 주문하고 결품은 3주 뒤에 터집니다. 셋째, 결품이 한 번 나면 그 품목 안전재고를 두 배로 올리고 다시는 내리지 않는 것입니다. 1년 뒤에는 모든 품목에 안전재고가 쌓이는데 결품은 그대로입니다. 결품 원인이 수요 변동인지 리드타임 지연인지 마스터 오류인지 먼저 가립니다. 넷째, MRP를 매일 돌려 계획오더가 매번 바뀌게 두는 것입니다.
에피소드 가상의 장면입니다. 월요일 아침 조립라인이 볼트가 없어 30분 섰습니다. ERP에는 볼트 재고가 2,000개로 나왔지만, 지난달 좌판 BOM이 볼트 4개에서 6개로 바뀐 것이 마스터에 반영되지 않았습니다. 그래서 MRP는 4개 기준으로 계산하고 있었습니다. 담당자는 긴급 발주로 불을 끈 뒤 같은 날 오후 설계변경 통지서와 BOM을 대조했습니다. 반영이 빠진 품목이 세 개 더 나왔습니다. 그 뒤로 이 회사는 설계변경 통지가 오면 생산관리가 BOM 반영을 확인하고 서명하는 칸을 양식에 넣었습니다.
7. 툴킷과 양식
섹션 제목: “7. 툴킷과 양식”| 하려는 일 | 쓰는 도구·양식 |
|---|---|
| MRP 표 계산·검산 | MRP 계산, 자재소요 계산서 |
| 로트 규칙 비용 비교 | 로트 크기, EPQ 로트 계산, MOQ 최적화 |
| 보관비 산정 | 재고 유지비 |
| 안전재고·발주점 | 안전재고, 재고 정책 시뮬레이터, 안전재고 산정표 |
| BOM 정리 | BOM 양식 |
참고 자료
섹션 제목: “참고 자료”- SAP Help, Static Lot-Sizing Procedures: https://help.sap.com/docs/PRODUCT_ID/fe39e10a9a864a8f8dc9537704f0fa13/bf97b6535fe6b74ce10000000a174cb4.html
- SAPs’WORD, Lot size calculations in an SAP MRP run: https://sites.google.com/site/sapswords/home/sap-mrp/sap-mrp-functionality/step-7---lot-size-calculations-for-the-procurement-proposals-in-an-sap-mrp-run
- Harris, F. W., “How Many Parts to Make at Once”, Factory, The Magazine of Management, 1913: https://dl.acm.org/doi/10.5555/2774852.2774855
- ScienceDirect, Celebrating a century of the economic order quantity model: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0925527314002102
- Stevenson, W. J. & Kull, T. J., Operations and Supply Chain Management 15판, 12장(재고관리), McGraw Hill, 2024
- Pecan AI, Safety Stock Calculation: https://www.pecan.ai/blog/safety-stock-calculation/
- Buzacott, J. A. & Shanthikumar, J. G., “Safety Stock versus Safety Time in MRP Controlled Production Systems”, Management Science, 1994: https://pubsonline.informs.org/doi/10.1287/mnsc.40.12.1678
- ResearchGate, Safety stock or safety lead time: https://www.researchgate.net/publication/233304546_Safety_stock_or_safety_lead_time_Coping_with_unreliability_in_demand_and_supply
- User Solutions, Safety Stock in MRP: https://usersolutions.com/blog/safety-stock-mrp
- Stoneridge Software, Death by Safety Stock: https://stoneridgesoftware.com/death-by-safety-stock-a-guide-for-the-modern-manufacturer/
- 정원랩스, 이카운트 생산계획·MRP: https://www.jungwonlabs.com/insight/archive/18
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