[제조] 자재소요량 계획 (MRP, Material Requirements Planning)

1. MPS와 MRP의 관계

Master Production Schedule(MPS, 주생산계획)은 독립수요 품목인 완제품의 생산 계획이다. 완제품 생산에 필요한 원자재나 부품은 종속수요 품목이라고 한다. Material Requirements Planning(MRP, 자재소요량 계획)은 종속수요 품목을 다루는데, MPS에 제시된 완제품 소요량을 기반으로 그 수요를 산출한다.
즉, MRP는 MPS에 나타난 제품 생산이 차질 없이 진행되도록 원자재 및 부품의 필요량과 필요 시기를 계산해 발주 계획을 제시한다.

이를 위해서는,

• 정확한 MPS가 수립되어야 한다.
• MPS상에 나타난 제품은 어떤 원자재와 부품으로 구성되는지를 알려주는 BOM정보가 정확해야 한다.
• MPS에 나타난 제품의 제고량, 원자재와 부품 등의 실제적인 생산량, 입고량, 출고량, 현재 재고량이 신속하게 갱신되어야 한다.

2. MRP 전개 단계

MRP는 MPS를 기반으로, 총 소요량 산출부터 발주시기 결정까지의 절차를 순차적으로 수행한다.

1. MPS에 나타난 최종제품의 생산량을 맞추기 위한 원재료 및 부품들의 총소요량을 결정한다.
2. 현재 보관 중인 재고와 입고 예정량을 반영해 순 소요량을 결정한다.
3. 원자재 및 부품의 주문단위(Lot Size)를 고려해 발주계획량을 결정한다.
4. 납기예정일(Due Date)에서 조달기간(Lead Time)을 차감하여 발주시기를 결정한다.

3. 발주량 결정 방법(Lot Sizing)

MRP에서 산출된 순소요량을 실제 발주량으로 변환할 때 위에서 3단계에 해당 는 다양한 Lot Size 정책이 사용된다.

1. Static 방식
   • L4L (Lot for Lot): 필요 수요만큼만 발주하는 방식이다. 남는 재고가 거의 없게 운영하여 재고비용은 낮아지지만, 주문이나 셋업 횟수가 늘어난다.
   • Fixed Lot Size: 포장, 팔래트, 설비 제약으로 인해 일정 수량 배수로 발주하는 방식이다. L4L과 반대로 주문 횟수는 적어지지만, 잉여재고가 발생하게 된다.
   • Replenish up to Max: 탱크, 사일로 등의 최대 보관 한계까지 보충하는 방식이다.
     
     
2. Period 방법
   • Period Aggregation: 운영 편의나 경험에 따라 임의로 고정 주기를 정해, 고정 주기마다 앞으로의 일정 기간동안 발생할 순 소요량을 모두 합산해 주문하는 방식이다.
   • POQ(Period Order Quantity): 경제적 발주량(EOQ)를 기반으로 몇 기간치를 주문할지 계산해두고, 그 기간치의 수요를 합산해 주문하는 방식이다.
     
     
3. Optimum방법: 재고의 유지비용과 주문 발주비용의 합을 최소화해 최적 발주량을 결정하는 방식이다.
   • EOQ(Econoic Order Quantity): 연간 수요량, 1회 주문비용, 단위당 연간 보유 비용을 이용해 1회 최적 발주량을 계산하여 주문하는 방식이다. 계산 결과는 항상 고정된 발주량이다.
   • LUC(Least Unit Cost): 수요가 발생하는 첫 주부터 시작해 단위 당 재고유지비와 주문비의 합을 계산한다. 기간을 하나씩 늘려가며 단위당 비용이 감소하다가 증가하기 직전까지의 수요를 합산해 1회 발주량으로 결정한다. 실제 수요 패턴을 반영한다는 특징이 있다.
   • PPA(Part Period Algorithm): EPP(주문비 ÷ 보유비)라는 기준을 두고, 수요를 미리 당겨 보관할 때의 부담이 이 값을 넘기기 직전까지 묶어서 한 번에 발주하는 방식이다.

4. MRP 운영의 주요 개념

효율적인 MRP 운영을 위해서는 계획 변경 대응, 불확실성 대비, 소요량 추적, 계산 효율화가 핵심이다.

• 재계산:
  모든 품목에 대해 MRP 전개를 새로 하는 것을 의미한다. 고객 수요의 변화, 공급업체의 납기 변경, 생산 지연이나 조기 완료 등 변화하는 생산 및 구매 환경에 맞춰 계획을 갱신하는 필수 과정이다.
  하지만 대규모 제조 환경에서는 품목 수가 수만 개에 이르기 때문에, 매번 전 품목을 재계산하려면 시스템 부하와 처리 시간이 크게 증가한다. 따라서 변화가 있는 품목만을 재계획하는 Net Change 방식이 효율적인 방식으로 등장했다.

• 안전재고와 안전 리드타임:
  안전재고는 총소요량을 충족시키는 수량 이상을 완충 목적으로 보유하는 재고이며, 안전 리드타임은 제조오더나 구매오더의 발행일 또는 납기일에 여유를 두어 불확실성에 대비하는 개념이다. 이는 예측 오차, 납기 지연, 수요 급증 등 돌발 상황에서도 생산 차질을 방지하기 위해 필요하다.

• 페깅(Pegging):
  부품의 총소요량이 어떤 상위 품목의 수요(판매계획, 고객 주문 등)에서 발생했는지를 추적하는 기능이다. 각 부품의 기간별 총소요량을 상위 품목의 계획과 연결해 표시함으로써, 계획 변경 시 영향을 받는 부품과 공정을 신속하게 파악할 수 있다.

• 최하수준코드(LLC, Low Level Code) :
  BOM구조에 따른 단계 표현에서 같은 부품이 BOM에서 하나 또는 여러 곳에 존재할 때, 각 품목이 등장하는 최하위 수준을 말한다. 모든 품목은 하나의 최하수준코드를 갖게 된다. MRP 전개 시 최하수준코드를 기준으로 순 소요량을 한 번만 계산해 중복 계산을 방지한다.

※ 본 글은 『스마트팩토리』(정동곤 저, 한울아카데미)를 참고하여 작성하였습니다.