일용소비재 제조업체의 제고 관리와 최적화

일용소비재 제조업체의 제고 관리와 최적화

ITC Infotech는 은행 업무, 의료, 제조, 일용소비재, 공급망 등을 포함한 다양한 산업에 걸쳐 기술 서비스와 솔루션을 제공하는 글로벌 공급업체입니다. ITC 인포테크는 시뮬레이션과 최적화 기술, 그리고 고급 분석을 사용하여 네트워크 설계와 계획, 재고 관리, 일정 관리 등과 같은 문제들의 솔루션을 개발합니다.

이 사례분석에서는 일용소비재 산업 부문에서 ITC 인포테크가 실행한 프로젝트 중 하나를 자세히 설명하고 있습니다. ITC 인포테크가 수행한 프로젝트는 보관 기간이 제한되어 있는 제품의 재고 규범을 만드는 것을 목표로 두고 있었습니다. 그에 관한 솔루션은 애니로직의 시뮬레이션 기반 최적화를 사용하여 만들어졌습니다.

문제점: 일용소비재의 재고 관리와 최적화

일용소비재(FMCG: Fast-moving consumer goods), 다른 말로 일상 생활용품(CPG:Consumer-packaged goods)이라고 불리는 이것은 상대적으로 저렴한 가격으로 빠르게 팔리는 상품을 일컫는 말입니다. 음료와 식품과 같은 일용소비재는 수요가 많거나 쉽게 상하거나, 또는 이 두 가지 모두의 이유로 가판대에 오래 진열되지 않습니다. 이 빠른 회전율 문제를 완화하기 위하여, 일용소비재 업체들은 지속적으로 새로운 재고 관리 솔루션을 찾고 있습니다.

한 글로벌 제조 선도업체는 해당 업체의 다계층적 유통 네트워크의 복잡성과 관련해 자신들의 식품 재고 관리 프로세스를 최적화하고 싶어했습니다.

이 업체가 직면한 문제는 제품 품질이 빠르게 저하된다는 것과 충전율이 기대치보다 낮다는 것이었습니다. 충전율을 높이기 위해 제조 수량을 늘릴 수는 있었지만, 그렇게 되면 제품 품질이 저하될 수밖에 없었습니다. 아니면 제조 수량을 줄여 제품 품질의 저하 수준을 낮출 수 있었지만 그렇게 되면 충전율이 낮아졌습니다. 이 문제를 해결하기 위해 이 업체는 ITC 인포테크에 접촉하여 최적의 생산량과 생산 빈도, 그리고 최적의 보충 정책을 구했습니다.

솔루션: 생산량 최적화를 위한 시뮬레이션 모델 구축

일용소비재가 제조된 지 100일 만에 유통기한이 끝난다고 가정해 봅시다. 계약에 따르면 소매업체는 제품의 유통기한이 끝나기 최소 30일 전까지는 창고에 제품을 가지고 있어야 합니다. 이것은 제조업체가 70일 내에 소매업체로 제품을 배송해야 한다는 것을 의미합니다. 만일 기한을 맞추지 못한다면 제품은 폐기되어야 하고 제조업체는 손실을 보게 됩니다.

생산 계획을 세우고 제조업체가 제품을 소매업체로 보내기 전 제품을 재고로 보관할 수 있는 일수를 계산하기 위해, ITC는 보관 기한이라는 계수를 사용하였습니다. 이 계수는 제조업체가 제품을 재고로 보관할 수 있는 일수와 제품을 소매업체로 배달해야 하는 기간의 비율입니다. 예를 들어, 계수가 0.6일 때, 제조업체는 소매업체로 배송하기 전까지 42일(70일×0.6)이라는 기간 동안 제품을 보관할 수 있습니다.

ITC 인포테크가 목표로 한 것은 재고 진열 단위(SKU: Stock-keeping unit)의 보관 기한 계수와 제품 품질 저하 방지를 위한 최적 생산량을 계산해 내는 것이었습니다. 또한 충전율을 최대로 유지하면서 상품 보충과 생산 빈도를 결정하는 것을 목표로 하였습니다. 이를 위해 ITC 인포테크는 애니로직에서 시뮬레이션 기반 최적화 모델을 구축하고 여러 시나리오를 테스트하였습니다.

시뮬레이션 기반 재고 최적화 모델의 간략한 개요

다계층 유통망에는 일반적으로 공장, 창고, 다수의 유통 센터가 포함됩니다.

이 재고 시뮬레이션 모델에서 ITC 인포테크의 전문가들은 두 에이전트 집단, 공장유통 센터를 고려하였습니다. 또한 배송(공장에서 유통센터로의 제품 배송), 수요, 배치(동일한 제품의 특정 번호)등 여러 에이전트의 종류를 정의하였습니다.

유통 센터 에이전트는 수요에 반응하고 수요의 충족도에 따라 충전율을 계산합니다. 이는 결국 서비스 수준을 결정하는데 도움을 줍니다.

공장 에이전트는 생산 빈도에 기반하여 생산 물량을 만들어 냅니다. 생산된 배치는 유통 센터에 배송되기 전에 공장의 재고로 대기합니다. 대기 프로세스 중, 모형은 공장의 제품 품질 저하를 계산합니다.

유통 센터 에이전트는 공장 에이전트로부터 배치를 수신하여 처리한 다음, 재고로 저장합니다. 수요가 없어 판매되지 않은 식품 재고는 품질이 저하됩니다. 시뮬레이션 모델은 유통 센터에서 일어나는 제품 품질 저하 수준을 계산할 때도 이 정보를 고려합니다.


출력 데이터: 보관 기한 계수와 충전율(서비스 수준) 상호 의존성

출력 데이터: 보관 기한 계수와 충전율(서비스 수준) 상호 의존성.

결과: 시뮬레이션 기반 재고 최적화 모델의 이점

다양한 보관 기한 계수를 가지고 여러 시뮬레이션 모델을 실행한 후, ITC 인포테크의 전문가들은 각 보충 정책에 맞는 최적 보관 기한 계수를 찾아냈습니다. 또한 최대 충전율과 최소 제품 품질 저하를 보장하는 생산 빈도를 알아냈습니다.

출력된 데이터에 따르면, 보관 기한이 늘어날 수록 충전율이 개선되었습니다. 계수가 증가한다는 것은 생산량이 늘어난다는 뜻이므로 이는 당연한 결과입니다. 이는 서비스 수준의 향상을 보장하지만 동시에 제품 품질의 저하라는 리스크를 증가시킵니다.

ITC 인포테크는 이 시뮤레이션 결과를 가지고 충전율과 제품 품질 악화의 상호의존성을 나타내는 곡선 그래프를 만들었습니다.


충전율과 제품 품질 저하의 상호 의존성을 나타내는 곡선 그래프

충전율과 제품 품질 저하의 상호 의존성을 나타내는 곡선 그래프(확대하려면 클릭)

ITC 인포테크는 아래 도표의 오른쪽에서 볼 수 있듯이 각 보관 기한 계수를 가지고 100개의 시뮬레이션 모델을 실행하여 얻은 수치의 분산을 제공했습니다. 이를 통해 업체는 최적 보관 기한 계수를 결정할 수 있었습니다.


출력 데이터: 각 보관 기한 계수를 가지고 100개의 시뮬레이션 모델을 실행하여 얻은 수치의 분산

출력 데이터: 각 보관 기한 계수를 가지고 100개의 시뮬레이션 모델을 실행하여 얻은 수치의 분산(확대하려면 클릭)

ITC 인포테크는 이 프로젝트를 2021 애니로직 컨퍼런스에서 프레젠테이션하였습니다.


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