자재 소요량 계획(MRP)이란?
1960년대에 도입될 당시 자재 소요량 계획(MRP)은 비즈니스 소프트웨어와 이를 실행하는 데 필요한 컴퓨터의 광범위한 도입을 유발한 '킬러 앱'이었습니다. 규모를 막론하고 전 세계 수십만 개 기업이 MRP 구현 경쟁에 뛰어들었습니다. 제2차 세계 대전 이후 경제 호황 시기에 효율성 향상으로 수익성을 증대하는 경우가 많았으므로 제조 생산을 합리화할 수 있는 소프트웨어가 주는 매력은 대단했습니다. 제조업체는 계산을 전산화한 소프트웨어로 생산 속도를 높이고 다양한 종류의 제품을 제공하며 자재 소요량을 보다 정확히 추정해 비용을 절감할 수 있었습니다.
오늘날의 초경쟁 비즈니스 환경에서 생산 효율성은 두말할 필요 없이 중요성이 훨씬 더 커졌습니다. 따라서 최신 자원 관리 시스템이 초기의 MRP 기반 소프트웨어 제품군보다 훨씬 정교해진 것도 놀라운 일이 아닙니다. 오늘날 여러 업종의 기업들은 규모를 떠나 MRP 기반 시스템에 의존해 자사 제품에 대한 고객 수요를 충족하고 재고와 전체 공급망을 관리하며 비용을 절감하고 자연재해와 공급망 중단 등 시장 변화에 대응합니다.
MRP의 정의: MRP는 제조 생산을 계획하도록 설계된 시스템으로, 수요 충족 및 전체 생산성 개선을 목표로 필요한 자재를 파악하고 수량을 추정하며 생산 일정을 맞추기 위해 자재가 필요한 시기를 판단하고 납품 시점을 관리합니다.
MRP와 ERP 비교
전사적 자원 관리(ERP)는 MRP에서 직접적으로 파생됐다는 의견도 있고, MRP는 ERP의 구성요소라는 의견도 있습니다. 어느 쪽이든 맞는 주장일 수 있습니다.
그럼, 역사를 살펴보면서 설명하도록 하겠습니다. MRP가 시작된 이후 진행된 MRP의 새로운 발전 단계에는 판매, 재고, 구매, BOM(자재 명세서), 생산 관리 등 원래 MRP 모듈들의 통합과 이러한 모듈들의 재무 및 회계 기능과의 결합이 포함되었습니다. 그렇게 해서 제작된 새로운 제품군을 MRP II(제조 자원 계획)라고 했습니다. 이후, MRP II는 지속적으로 새로운 기능들로 발전하고 확장되었습니다. 그리고 마침내, 확장된 기능을 더 잘 설명하기 위해 ERP 또는 전사적 자원 관리 소프트웨어라는 용어가 도입되었습니다.
오늘날 관리 기능에는 자재 외에도 여러 가지가 포함되지만 최신 ERP 시스템도 그 뿌리를 MRP로 곧바로 찾아 올라갈 수 있습니다. 그리고 모든 ERP에는 무엇이 얼마나 언제 필요한지를 파악하는 본래 MRP의 원칙이 여전히 그대로 존재합니다.
반면, ERP 소프트웨어의 기능이 MRP보다 훨씬 광범위하기 때문에 MRP는 ERP 소프트웨어의 일부분에 불과하다는 두 번째 주장에 힘을 실어줍니다.
MRP 시스템의 이점
제품을 만드는 회사에는 왜 MRP 시스템이 필요할까? 시장에서의 성공이 자재 계획, 생산 및 재고 관리 역량에 크게 의존하기 때문입니다.
자재 계획은 상대적으로 간단명료할 수 있습니다. 하지만 물량이 적고 제품 수가 한정되며 각 제품에 부품이 적을 때만 해당하는 이야기입니다.
제품이 복잡하고 생산량이 많을 때는 계산도 복잡해야 합니다. 자재 및 부품을 예측하고 계획하는 기능은 생산 및 완제품 재고의 효과적인 관리에 있어 매우 중요합니다. 이러한 계획된 생산은 장비 및 숙련된 인력을 계획하고 예약하는 데 필수적인 구성요소입니다. 일반적으로 재고는 주요 사업 비용이며 제조업체의 가장 큰 수익성 요인 중 하나입니다. 자재 소요량 계획 없이는 재고를 효과적으로 관리해 적정 양의 적정 품목을 적시에 보유할 수가 없습니다. 재고가 너무 많으면 비용이 올라가지만 재고가 충분하지 않으면 재고 부족 문제가 발생할 수 있으며 이는 생산 중단, 선적 지연, 비용 증가, 고객 서비스 품질 저하 등의 주요 원인이 되곤 합니다.
MRP 시스템은 누가 사용하나?
MRP를 제조업체에만 국한된 기능이라고 생각하는 경향이 있지만 '제조업체'라는 말은 사실 상당히 광범위할 수 있다는 점을 이해해야 합니다. MRP 측면에서 보면 제조업체는 부품이나 자재를 입수한 후 일정 방식으로 이를 변형해 고객에게 판매할 수 있는 완전히 다른 품목을 생산하는 모든 조직을 의미합니다. 여기에는 다음이 포함될 수 있습니다.
- 제품을 포장하거나 품목 모음을 '키트'로 조립하거나 재판매를 위한 조합을 하나의 단위로 조립하는 창고
- 주문에 따라 맞춤 구성을 조립하는 창고(주요 단위와 선택적 추가 구성요소를 보관한 뒤 맞춤 제품을 선적용으로 함께 보관)
- 고객/클라이언트/환자에게 제공하는 문서, 기기, 소비재 또는 기타 물리적 품목의 패키지를 구성하는 서비스 사업자
- 사용량 예측에 따라 비품 및 장비를 관리하기 위한 업무 시설 관리, 병원, 정부 청사 관리자, 아파트 관리자
- 일종의 MRP를 사용해 식자재와 비품의 재고와 보충을 관리하는 식당
MRP의 작동 방식
최신 MRP 시스템은 긴밀하게 통합된 루프 완성형 시스템으로서 기업 전체를 아우르며, 모든 활동을 추적하고 계획 및 일정 관리 시스템과 지속적으로 소통해 모든 항목을 일목요연하게 정리함으로써 기업이 고객과의 약속 및 고객 기대사항 충족에 계속 집중할 수 있도록 돕습니다.
주요 MRP 프로세스 단계는 다음과 같습니다.
- 생산 대상을 정확하게 정의합니다. 엔지니어링 팀에서 모든 완제품 및 반조립품의 BOM(자재 명세서)을 생성하고 관리합니다. 제품 구조라고도 하는 BOM은 정확히 각 단위에 포함되는 구성요소의 계층 모델입니다. 예를 들어, 하나의 완제품에는 여러 반조립품이 포함될 수 있습니다. 그리고 각 반조립품은 두 개 이상의 부품으로 구성될 수 있고 부품마다 부품 목록이 있을 수 있습니다. BOM에는 자재의 필요 순서, 다른 부품에 종속되는 부품, 필요한 각 부품의 개수 등에 대한 설명이 나와 있습니다.
- 수요를 정량화합니다. 시스템은 수요를 맞추는 데 필요한 최종 제품의 수량 및 날짜를 계산합니다. 계산은 영업 부서의 고객 오더 및 예측에서 보유 재고를 뺀 값을 기준으로 합니다. 진정한 주문 생산 제조업체라면 주로 고객 오더에 초점을 맞춥니다. 반면 계획 생산 회사는 예측을 강조하고, 그 외의 회사는 향후 생산 계획을 위해 오더와 예측의 조합을 사용합니다. 바로 이러한 정보가 특정 공정능력, 재고, 수익성 등 생산 대상에 대한 모든 이해 관계자 간의 합의 사항인 마스터 생산 일정(MPS)에 제공됩니다.
- 공급을 결정합니다. MRP 실행은 모든 제품에 BOM과 MPS를 사용해 계획 기간 동안 생산 또는 구매해야 하는 조립품, 부품, 자재를 단계별로 계산합니다. 그런 다음 순소요량이라고 하는 가용 재고 대비 필요 수량을 확인해 각 부품의 순 부족량을 파악합니다. 그리고 로트 크기 결정과 같은 사전 정의된 매개변수를 사용해 품목마다 적절한 '제조 또는 구매' 수량을 결정합니다. 마지막으로 적절한 구매 또는 생산 리드 타임을 사용해 적절한 획득 시작일을 계산하고 이 정보를 구매 부서 또는 생산 관리로 전달합니다.
MRP 프로세스 흐름은 다음과 같습니다.
MRP 프로세스의 다이어그램
MRP를 통한 공정능력 계획
기존 MRP 계획은 '무한 공정능력' 또는 '비제약조건 기준' 모델을 사용해 자재만 다루고 공정능력 문제나 제약조건은 무시하는 방식으로 자재 요구사항(생산 및 구매 오더)을 계산합니다.
그러나 일부 기업의 경우 제한된 공정능력으로 생산 능력을 제한하기 때문에 '유한 공정능력' 모델을 사용해 일정 개발 시 그러한 한계를 고려해야 합니다. 공정능력 제약의 예로는 오븐이나 페인팅 라인 같은 생산 리소스, 툴링 또는 특별히 훈련된 기술자 등이 있습니다.
기존 MRP를 사용하는 경우 별도의 공정능력 계획 툴을 사용해 자재 계획의 유효성을 공정능력과 비교해 확인해야 합니다. 그런데 두 단계로 이뤄진 이 프로세스는 반복적이기 때문에 시간이 많이 소요될 수 있습니다. 물론 이것도 실행 가능한 솔루션으로서 제조 계획의 커다란 진전에 해당하지만 고급 계획 및 일정 관리 또는 고급 계획 시스템(APS)이라고 하는 새로운 소프트웨어는 자재와 공정능력을 동시에 최적화해 제약조건 기반의 계획을 생성합니다.
레거시 MRP와 최신 MRP 소프트웨어 비교
최신 MRP 시스템은 레거시 MRP와 비교했을 때 많은 이점이 있습니다. 두 시스템의 몇 가지 중요한 차이점은 다음과 같습니다.
MRP를 위한 새로운 기술
현재 MRP 소프트웨어 벤더는 예전과 마찬가지로 새로운 기술을 활용해 제품을 개선하고 사용자에게 더 많은 기능을 제공합니다. 그중 가장 중요한 항목은 고급 계획 프로세스에서 머신러닝 및 인공지능(AI)을 적용해 시스템의 계획 및 일정 개발을 개선하도록 하는 지원입니다. 머신러닝 기반의 계획 시스템은 지속적으로 조건과 활동을 모니터링해 원인과 결과에 대한 보다 정확한 모델을 개발하기 때문에 향후 권장사항의 포괄성, 정확성, 효과가 강화됩니다.
또 다른 중요한 혁신은 인더스트리 4.0이라고도 하는 산업용 사물인터넷(IIoT)입니다. IIoT는 전체 공급망에서 거의 모든 것을 모니터링하고 제어하는 데 사용할 수 있는 저가의 연결된 스마트 센서 및 기기의 확산을 가리키는 일반적인 용어입니다. IIoT는 대량의 데이터를 계획 시스템으로 가져와 AI 및 머신러닝 엔진에 제공합니다.
새로운 것은 아니지만 클라우드 배포는 오늘날 작업 스타일의 핵심인 협업 툴 등 새로운 기능을 MRP 시스템에 지속적으로 추가합니다. 또한 클라우드는 원활한 백업, 페일오버, 재해 복구 등을 통해 보안과 가용성을 강화하고 보다 안정적이고 지속가능한 시스템을 제공합니다. 마지막으로, 인메모리 데이터베이스가 MRP 시스템에 탁월한 성능 속도를 제공해 응답 시간을 크게 단축합니다.
오늘날의 MRP
MRP 개요를 살펴보면 살아 있는 한 생물에 대한 간략한 설명과도 같습니다. 반세기 넘게 개발과 성장을 거친 MRP는 비교적 심플하고 간단한 계산에서 포괄적이고 지능적이며 중요한 의사결정 지원 시스템으로 발전했습니다. 그리하여 고객 수요를 충족하기 위해 부품을 제품으로 만드는 모든 조직에 효과적이고 효율적인 반응형 계획 및 관리를 제공합니다.
MRP 자주 묻는 질문
MRP는 생산 계획과 고객 수요를 충족하기 위해 필요한 자재 획득 계획(구매 및 제조 오더)을 계산하는 기능 또는 소프트웨어 모듈입니다. 설계, 재고, 구매, 생산 관리와 같은 지원 애플리케이션과 결합된 MRP 소프트웨어 제품군을 제조 자원 계획 또는 MRP II라고 합니다. 1990년대 중반 들어 MRP II는 확장된 범위를 반영하고 보다 새롭고 역량 있는 버전을 기능이 더 제한적이었던 이전 버전과 구분하기 위해 이름이 전사적 자원 관리(ERP)로 바뀌었습니다. 일부 기관에서는 보다 일반적인 용어인 '엔터프라이즈 시스템'을 사용하고 있지만, 여전히 ERP 용어가 이 시스템들을 부를 때 주로 사용되고 있습니다.
원래 MRP 기능 또는 모듈은 자재 소요량 계산입니다. 고객 오더, 재고, 설계, 구매, 생산 관리, 재무, 회계 등과 같은 지원 애플리케이션과 결합된 MRP 제품군을 제조 자원 계획 또는 MRP II라고 합니다. MRP는 지금까지 거의 모든 최신 제조 정보 시스템에서 핵심적인 계획 접근 방식으로 사용되고 있습니다.
MRP는 자재 소요량을 계산하고 그러한 수요를 충족하기 위한 생산 및 구매 활동(오더)을 추천하는 기능 또는 소프트웨어 모듈입니다. 그리고 MRP 계획은 계획을 개발하기 위해 그러한 계산을 실행하는 프로세스입니다. MRP는 전사적 자원 관리 또는 ERP라고 하는 제조업체를 위한 통합 정보 관리 시스템 대부분에서 핵심적인 부분을 차지합니다.
마스터 일정 또는 좀 더 정확한 말로 마스터 생산 일정(MPS)은 판매 가능한 제품의 생산 계획으로, 계획된 생산 수량, 시작 날짜, 납기일로 구성됩니다. 마스터 일정은 순 수요를 충족하는 데 필요한 제조 활동을 나타냅니다. 순 수요는 고객 오더, 예측 또는 이 두 가지를 결합한 것에서 가용 재고를 뺀 것입니다.
수요 기반 MRP(DDMRP)는 자재 소요량 계획의 새로운 버전으로, 제약 이론(ToC)과 JIT, 도요타(Toyota) 생산 시스템 관련 간반, 유통 계획 개선을 위한 기타 최신 제조 관리 아이디어 등 여러 요소를 통합합니다. DDMRP는 완충 재고 수준을 사용하고 재고 수준이 정의된 목표에 미달할 때 보충해 네트워크를 통한 자재의 트리거된 재고보충에 초점을 맞춥니다.
예측 MPR(pMRP)는 DDMRP 솔루션 기능이 확장된 것으로, 공정능력 부하 문제를 예측하는 데 도움이 됩니다. 계획자는 pMRP를 사용하여 계획 단계 초기에 가능한 시나리오를 평가할 수 있습니다. 이러한 공정능력 문제에 대한 통찰을 활용하면 제품 생산 또는 제품이나 자재 구매에 대한 최종 결정을 내리는 데 도움이 됩니다.
공급망 계획은 수요를 충족하기 위해 적정 양의 적정 제품을 적시에 만드는 데 필요한 모든 계획 활동을 포함하는 일반적인 용어입니다. 공급 계획에는 마스터 일정 계획, MRP, 리소스 계획, 생산능력 계획, 고급 계획 시스템 등이 적절하게 포함됩니다.
수요는 고객 오더 및 예측의 수량이자 시기입니다. 제조 조직 내의 모든 계획 및 실행(활동)의 목표는 수요 충족입니다. 수요 계획 및 수요 관리는 수요 정보를 수락, 인식, 처리하는 프로세스와 애플리케이션입니다. 수요 계획 기능은 미래 수요에 대한 예측을 발전시키는 동시에 제조 및 자재 계획과 연동해 조직이 미래 수요를 충족할 수 있도록 지원합니다. 또한 수요 관리는 마케팅, 영업, 유통과 협력해 공급처와 수요에 미치는 영향을 파악하고 수요를 형성하기 위한 프로그램을 운영해 매출을 증진하고 가용 자원의 활용을 개선합니다.
APS는 자재 및 생산능력을 위한 실현 가능한 계획을 세우기 위해 최적화와 같은 고급 로직을 통합하는 최신 계획 엔진을 파악하는 데 사용되는 용어 중 하나입니다. 용어 자체는 다소 모호하지만 APS에는 수요 계획 및 관리, 유통 계획, 유한 일정 계획 등과 같은 공급망 계획 기능과 애플리케이션도 포함될 수 있습니다. 휴리스틱, 최적화, 모델링, 기타 정교한 계산 엔진을 사용하는 것이 APS의 일반적인 특징입니다.
BOM(자재 명세서)은 제품, 조립품, 부품, 단위와 같은 품목과 품목에 포함된 자재, 부품, 구성요소와의 관계를 구조적으로 정의한 것입니다. 다중 레벨 명세서에 연결할 수 있는 상위와 구성요소 간 직접적인 관계로 BOM을 설명하는 것이 관례입니다. BOM은 '제품 구조'라고도 합니다.
기본 MRP 시스템은 표준 리드 타임과 같은 고정된 가정을 기반으로 자재 소요량을 계획하는 것에 국한됩니다. 작업 오더를 계획할 때는 납기보다 지정된 일수(표준 리드 타임) 전에 작업 오더를 시작하는 것이 좋습니다. 항상 충분한 공정능력이 제공된다고 가정하고, 이를 무한 능력 가정이라고 합니다.
기본 MRP 계획을 세운 후에는 동일한 기계에서 동시에 여러 작업을 계획하는 것과 같은 일정 계획의 충돌을 전부 탐지 및 보고하는 별도의 공정능력 계획 프로세스가 수행됩니다. 사용자는 계획 시스템 외부에서 이러한 리소스 충돌을 수작업으로 해결해야 합니다. 그러나 고급 계획 시스템(APS)과 같은 최신 계획 엔진은 자재와 공정능력을 동시에 계획해 공정능력의 유한한 특성을 인식합니다.
제약 이론(ToC)은 엘리 골드렛(Eli Goldratt)이 그의 저서 The Goal(더 골)(1984년)에서 제시한 것으로, 물리학의 개념을 제조 관리에 적용했습니다 ToC는 공장에서 가장 느린 리소스(기계 또는 작업장)보다 생산이 더 빠르게 진행될 수 없으므로 효과적인 관리는 그러한 병목 현상을 좀 더 높은 차원으로 활용하는 데에만 초점을 맞춰야 한다고 주장합니다. 이러한 기본 가정에 기반한 전체 생산 관리 접근법은 실행에 관련된 여러 시각 툴을 포함해 일부 ERP/MRP 시스템에 통합되어 일정 계획과 워크플로를 개선해 왔습니다.
JIT(just-in-time)는 일본 자동차 회사 도요타(Toyota)가 1980년대에 개발한 생산 관리 방식인 도요타 생산 시스템(TPS)을 간단하게 부르는 용어로, 표준 작업(변화의 여지가 거의 없는 엄격한 프로세스), 고품질 및 시각적인 수동 관리(간반)에 크게 의존합니다. 이 방식은 Womack, Jones, Roos의 공저 The Machine That Changed the World(1990년)를 통해 서양에서 대중화되었습니다. 한때는 MRP와 호환되지 않을 거라고 생각됐던 오늘날의 많은 MRP 시스템은 공장 내 재고 보충을 위해 전자(및 물리적) 간반을 통합합니다. JIT라는 용어는 자재가 필요한 시점 직전에 자재를 입고해 재고를 줄이는 것을 목표로 하는 모든 시스템과 전략에 적용될 수 있습니다. 따라서 본질적으로 MRP, MRP II, ERP, APS, DDMRP 및 사실상 모든 제조 계획 및 관리 시스템이 JIT입니다.
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