스페어파트 적정 보유량 계산기 (포아송)
부품별 MTBF·사용 대수·조달 리드타임·목표 서비스수준·단가를 입력하면 포아송 분포 기반 권장 보유량, 보유량-충족률 곡선, 총 재고금액 대비 결품 리스크를 자동 산출합니다.
계산 근거
리드타임 중 고장 수를 포아송 분포(λ = 주당 운전시간 × 리드타임 ÷ MTBF × 대수)로 보고, P(X ≤ n) ≥ 목표 서비스수준인 최소 n 을 권장 수량으로 정합니다. 경제적 수량은 (S−1, S) 기준재고 정책의 연간 유지비 + 결품 손실 최소점입니다(Sherbrooke, Optimal Inventory Modeling of Systems).
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자주 묻는 질문 (FAQ)
스페어파트 보유량 계산에 포아송 분포를 쓰는 이유는?
산업 설비 부품 고장은 대부분 서로 독립적이고 발생 빈도가 낮습니다. 이처럼 단위 시간 내 드문 사건 횟수를 모델링할 때 포아송 분포가 가장 적합합니다. 리드타임 내 기대 고장 수(lambda = 운전시간/MTBF x 대수 x 리드타임)를 파라미터로 삼아, P(수요 <= n) >= 목표 서비스수준을 만족하는 최소 정수 n이 권장 보유량입니다.
MTBF를 모를 때 어떻게 입력하나요?
과거 정비 이력에서 (고장 건수 / 누적 운전시간)을 계산하면 고장률(lambda per hour)이 나옵니다. 이 역수가 MTBF입니다. 예를 들어 최근 1년(8,760h) 동안 3번 고장났다면 MTBF = 8,760 / 3 = 2,920h입니다. 이력이 없으면 제조사 카탈로그, 유사 설비 벤치마크, 또는 와이블 분석 도구로 MTBF를 추정할 수 있습니다.
목표 서비스수준(Service Level)은 얼마로 설정해야 하나요?
일반 보조 설비는 90~95%, 준핵심 설비는 95~98%, 생산 핵심 설비나 안전 관련 부품은 99% 이상을 권장합니다. 서비스수준을 높이면 보유량이 증가해 재고비용이 올라가므로, 결품 시 생산 손실(시간당 손실 x 평균 수리 대기시간)과 재고비용을 비교해 최적점을 찾아야 합니다.
리드타임이 길수록 보유량이 크게 늘어나는 이유는?
리드타임 동안 부품을 조달받지 못하므로 그 기간 중 발생할 수 있는 수요를 현재 재고로 충당해야 합니다. 리드타임이 2배가 되면 기대 수요(lambda)도 2배가 되어 포아송 분위수가 비선형으로 증가합니다. 따라서 리드타임 단축(국내 재고 협력사 활용, VMI, 공급망 이중화)이 보유량 감소의 가장 효과적인 레버입니다.
결품 손실과 경제적 수량은 어떻게 계산하나요?
부품마다 결품 1회 손실(설비 정지 손실 + 긴급 조달 웃돈 + 납기 지연 위약금)을 직접 넣습니다. 도구는 (S−1, S) 기준재고 정책을 가정해 연간 [보유 수량 × 단가 × 재고유지비율 + 연간 고장 수 × 재고 없음 확률 × 결품 1회 손실]이 가장 작은 수량을 경제적 수량으로 보여 줍니다. 경제적 수량이 서비스수준 기준 권장량보다 크면 목표가 손실 대비 낮다는 뜻이고, 작으면 목표가 과하다는 뜻입니다. 결과는 보고서와 CSV 로 내려받을 수 있습니다.
단종(EOL) 부품의 보유량은 어떻게 계산하나요?
단종 부품은 미래 조달이 불가하므로 설비 예상 잔여 수명 전체 기간의 기대 고장 수(= 기간 x 고장률 x 대수)를 안전 마진과 함께 일괄 구매합니다. 포아송 분위수 n에 95~99% 서비스수준을 적용하되, 부품 단가와 재고 부담을 감안해 50~90% 분위수로 타협하는 경우도 많습니다. MTBF/MTTR 분석 도구로 잔여 수명을 먼저 추정하세요.
ABC 분류와 보유량 기준은 어떻게 연계하나요?
A등급(고액·고빈도): 재고비용이 크므로 JIT 또는 VMI로 보유량 최소화, 신뢰성 높은 공급망 확보. B등급(중간): 포아송 95% 기준 권장 보유량 유지. C등급(저가·저빈도): 99% 서비스수준으로 충분히 확보해 결품 리스크 차단. 본 도구는 부품별 포아송 권장 보유량을 제공하며, ABC 분류와 결합해 최종 보유 기준을 결정하세요.
이 도구의 한계와 실무 적용 시 주의사항은?
단일 부품 독립 고장 가정 하에 계산됩니다. 부품 간 공통 원인 고장(예: 전원 이상으로 다수 부품 동시 손상), 예방 교체 주기, 계절성 고장, 로트 단위 구매 제약은 별도 고려가 필요합니다. 또한 MTBF 추정 오차가 크면 결과도 부정확하므로, 분기 또는 반기마다 실제 고장 데이터를 바탕으로 MTBF를 재추정하고 보유량 기준을 갱신하는 것을 권장합니다.
설비 신뢰성을 높이다
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