분야
hwpA Study on the Analytic Model for Two-level Location Problem with Routing
Chang-Juck SuhHwa-Jin Lee
요 약
본 연구의 목적은 독립적인 수요를 가지는 제품에 대한 효율적인 물류망을 구축하기 위한 방법으로 고객서비스를 만족시키는 동시에 총비용을 최소로 해주는 창고의 수를 결정하는 것이다. 물류 방식은 하나의 공장에서 다수의 중앙창고로 제품을 수송하고 각 중앙창고에서는 일정한 경로를 거쳐서 지역창고에 제품을 운반하는 경우를 고려하였다.
이러한 경우에 수송거리에 따른 수송비 함수, 고객수요와 안전재고를 충족시켜주는 재고비 함수, 중앙창고나 지역창고를 세우는데 드는 창고비 함수 등 세 가지 비용함수를 구성하여 분석적인 모델을 수립하였다. 이러한 모델을 이용하여 세 가지 비용의 합을 최소로 해주는 최적의 중앙창고의 수와 지역창고의 수를 결정해보았다. 또한 각종 비용관련 변수의 변화에 따른 창고수의 변화와 총비용의 변화 그리고 창고 수의 변화에 따른 총비용의 변화를 분석해보았다.
1. 서 론
기업에서 제품을 생산하는 것 못지 않게 중요한 것은 생산한 제품을 효율적으로 관리하는 것이다. 따라서 기업의 재고관리는 중요한 관리문제이며 이러한 재고관리에는 두 가지의 주요 관심사가 있다. 한 가지는 고객에 대한 서비스 수준이며 다른 한 가지는 재고 비용에 관련된 문제이다. 재고관리의 기본 목적은 고객에 대한 서비스를 만족할 만한 수준으로 달성하면서 재고비용은 적정수준을 넘지 않게 하는 것이다. 전통적인 재고관리 시스템에서는 이상적인 재고수준을 설정하고 그 수준의 재고를 항상 보유하는 것을 이상으로 설정하고 있다. 그러나 1970년 이후에 그러한 재고관리 시스템에 의문이 생겨나기 시작하였다. 즉, 재고를 보유하지 않고도 재고를 보유하고 있는 것과 똑같은 효과를 거둘 수 있는 상황으로 환경이 변화한 것이다.
그러나 최종 소비재나 서비스 부품과 같이 독립적인 수요를 가지는 제품의 재고관리는 기존 제조업에서 실행해온 재고관리와 다른 특징이 있다. 독립적인 수요를 가지는 제품의 수요는 무작위적인 요소를 포함하고 있기 때문에 수요의 변동성이 상대적으로 크며, 이로 인해 수요예측을 정확하게 하기가 어렵다. 따라서 이러한 수요 특성을 가지는 제품에 대한 재고관리를 위해서는 안전재고의 역할이 상대적으로 중요하다. 즉 일정 수준의 고객서비스를 유지하기 위해서는 적당한 재고수준을 유지해야 하며 이것은 안전재고의 양으로 나타나게 된다.
또한 이러한 제품들의 재고는 여러 지역에 산재하고 있다. 고객들에 의해서 주문이 발생하면 즉각적으로 대응하기 위하여 재고를 중앙창고, 지역창고, 지방의 부품창고 등에 보유하게 된다. 수요의 측면에서 보더라도 이러한 제품들의 수요는 다양한 분야를 대상으로 하고 있다. 도소매상, 현장서비스 조직, 그리고 최종 사용자들을 포함한 넓은 범위의 고객들을 상대로 한다. 따라서 독립적인 수요를 가지는 제품의 재고를 다루기 위해서는 물류망에 대한 고려가 중요한 문제가 된다.
앞에서 언급한 바와 같이, 독립적인 수요를 가지는 제품에 대한 효율적인 재고관리를 위해서는 만족할만한 고객서비스 수준 하에서 안전재고를 줄이는 것이 중요하다. 이러한 안전재고의 크기는 재고를 저장하는 창고의 수에 의존을 하게 된다. 기업에서 전체적인 안전재고를 줄이기 위해서는 창고의 수를 줄여 집중화된 창고를 유지하는 것이 바람직하다. 그러나 창고의 수를 줄이게 되면 제품의 수송비가 증가하게 되며, 또한 리드타임이 길어져 고객서비스 수준이 낮아질 수 있다.
그러므로 독립적인 수요를 가지는 제품의 재고 문제는 크게 두 가지 영역으로 나누어 볼 수 있다. 하나는 제품을 저장하는 창고 설비 결정의 문제이고, 다른 하나는 높은 수준의 고객 서비스를 유지하기 위한 재고관리의 문제이다. 그러므로 효율적인 재고관리를 위해서 이 두 가지를 효과적으로 관리해야 할 필요성이 제기된다. 창고 설비에 대한 가장 중요한 문제는 창고 설비의 위치와 수를 결정하는 문제이며, 고객서비스 수준을 일정하게 유지하기 위한 재고관리 문제는 어느 정도의 안전재고를 보유하는 것이 적절한 것인지에 관한 것으로 귀착될 수 있다.
본 연구의 목적은 독립수요를 가지는 제품의 재고관리를 위하여, 요구되는 창고의 수를 결정하는 것이다. 창고로 제품을 수송하는 방법은 중앙창고에서 지역창고로 수송되는 제품들이 일정한 경로를 거쳐서 운반이 되는 경우를 고려한다. 즉, 공장에서 제품 배송은 개별적으로 각 중앙창고로 이동되며 중앙창고에서 지역창고나 대리점으로 수송되는 제품은 일정한 경로를 거치는 것으로 가정한다. 이러한 경우에 수송거리에 따른 수송비, 창고비, 재고비 등을 고려하여 최적의 중앙창고의 수와 지역창고의 수를 결정하고자 한다.
본 연구는 모두 5장으로 구성된다. 1장은 연구의 배경 및 목적 그리고 구성 등을 정리하고 있으며, 2장은 물류망에서 설비 입지에 관한 모형과 이에 따른 비용구조 등에 대한 기존문헌을 정리하고 이것을 기초로 물류망 설계에 있어서 필요한 변수와 비용요소들을 추출하였다. 3장에서는 문헌을 통하여 추출한 변수들과 비용요소들을 이용하여 총비용을 최소화할 수 있는 분석적인 모델을 제시하였으며, 4장에서는 3장에서 제시한 모델을 이용하여 총비용을 최소화시켜주는 중앙창고와 지역창고의 수를 결정하였고 또한 이에 대한 민감도 분석을 수행하였다. 마지막으로 5장은 이 연구의 결과와 시사점을 정리하였으며 더불어 본 연구의 한계점과 향후 연구방안을 제시하고 있다.
2. 문헌 고찰
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Abstract
This article determines the effective logistics networks which satisfy customers service and minimize total logistics costs. In this case, logistics networks are considered two-level transportation. Linehaul vehicles carry shipments from one factory to several central warehouses, where shipments are transferred to smaller local vehicles which make deliveries on peddling routes visiting many local warehouses.
Total logistics cost incorporates transportation, inventory, and warehouse costs. The transportation cost depends on directing and peddling distances. The inventory cost consists of two types inventories-one is cycling stocks which are related to customers demands, the other is safety stocks which are connected to customers services. The warehouse cost is the fixed cost incurred for acquiring and operating warehouses. Therefore, the warehouse cost is in proportion to the number of warehouses. This paper presents an analytic model that includes these three cost factors and determines optimal values for the number of central and local warehouses. Sensitivity analysis is carried out between cost-related variables and the number of warehouses, between cost-related variables and total logistics costs, and between the number of warehouses and total logistics costs.
