[논문]도심지 건설공사 건설 자재의 효율적 재주문시점 산정 방안에 관한 연구

윤정숙; 김근환; 조영식; 김창덕

doi:10.12813/kieae.2013.13.1.159

도심지 건설공사 건설 자재의 효율적 재주문시점 산정 방안에 관한 연구
The research of Economical Re-oder point Estimating Method for building construction on the Downtown Area 원문보기

生態環境建築 = Journal of the Korea Institute of Ecological Architecture and Environment, v.13 no.1, 2013년, pp.159 - 165

윤정숙 (광운대학교 건축공학과) , 김근환 (광운대학교 건축공학과) , 조영식 (광운대학교 건축공학과) , 김창덕 (광운대학교 건축공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Recently buildings are being constructed on the downtown area. In most building construction sites on the downtown area, the need for adequate material inventories are critical in order to avoid project delays and cost increases due to inappropriate deliveries of key materials. However immoderate material inventories cause increasing inventory cost. Therefore, we need a proper management material inventories. This research re-establishes the existing safety stock and analyzes relationship between safety stock and service level. It suggests an economical re-order point based on safety stock considering service level, various demand and delivery time.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서, 본 연구에서는 재고관리에 영향을 미칠 수 있는 수요량 및 리드타임의 변이를 고려하여 적정한 주문시점의 정량적인 산정으로 경제적인 적정 재고관리 방안을 제시하고 도심지 건설 프로젝트의 특성을 분석하여 적용하고자 한다.

가설 설정

본 연구에서 재주문시점의 정량적 산정은 정량발주 모형에 국한되어 주문량이 고정되어 있다는 가정에 따라 재주문시점을 산정하게 된다. 따라서 주문량의 정량적인 산정이 불가능하다는 한계점이 있다.
위 식에 서비스수준을 고려한 안전계수를 접목하여 재주문시점의 재고량을 산정할 수 있다. 앞에서 언급하였듯이 서비스수준은 90%이상으로 가정하여 안전계수는 1.28로 가정한다.
정량발주모형에서 조달기간은 일정하고 재고는 서서히 감소하며 재고로 남은 양은 즉시 재주문점과 비교된다고 가정한다. 만약 재고량이 재주문점으로 떨어지면 품목에 대한 주문이 발생하고 그렇지 않을 경우에는 시스템은 여분의 상태로 다음에 사용할 때까지 남게 된다.
통상적으로 제조업에서는 리드타임 동안의 수요의 평균과 표준편차를 정규분포를 이룬다고 가정한다. 그에 따라 리드타임 동안의 수요는 평균이 μ이고 표준편차가 σ인 정규분포를 이룰 때, 이 정규분포를 확률계산을 위해 표준화하면 다음 그림 4와 같이 표준정규분포도로 표현할 수 있다.
본 연구에서 사용되는 재고관리 모델은 확률적 모델로 리드타임과 수요량의 변이를 고려한다. 평균과 편차는 정규분포를 따르고, 모든 자재 수급에 있어 서비스수준은 90%의 충족율을 가진다고 가정한다.

제안 방법

둘째, 수요량 변이뿐만 아니라 리드타임의 변이를 고려한 안전재고량 기반의 재주문시점을 산정하여 적정 재고관리 방안을 제시한다.
고층 빌딩의 경우 커튼월 공사가 전체공사비에서 차지하는 비율은 약 10~15%로서 타 공종에 비해 상대적으로 높은 비중을 차지하며 이러한 비용적 중요성뿐만이 아니라 전체 프로세스 상에서도 주 공정(Critical Path)상에 위치하는 주요 관리 대상 공종이다. 따라서 본 연구에서는 공사의 난이도에 많은 영향을 끼치는 커튼월 자재에 한정하여 모델을 적용하였다. 사례 현장 개요는 표 3과 같다.
본 연구에서는 자재 공급자의 입장이 아닌 현장의 관리자 입장을 기반으로 하고 시공사 및 협력업체에 의해 조달되는 자원을 대상으로 한다. 본 연구에서 사용되는 재고관리 모델은 확률적 모델로 리드타임과 수요량의 변이를 고려한다. 평균과 편차는 정규분포를 따르고, 모든 자재 수급에 있어 서비스수준은 90%의 충족율을 가진다고 가정한다.
본 연구에서 정규분포와 표준정규분포의 확률적 계산을 통하여 서비스수준과 안전계수와의 밀접한 관계를 정량화 하여 안전계수 산정을 산정하였다. 자재의 리드타임과 일일 수요량의 변이를 고려한 재주문시점 산정으로 현장 내 경험적인 재고관리에서 계산에 의한 정량적인 재고관리방안을 제시하였고, 현장의 재고관리에 있어 재주문시점 산정에 적용이 가능하다.
도심지 현장의 특성인 야적장의 협소로 인해 실제 현장 내 커튼월의 최대 반입량은 2개층 작업량인 184개이다. 사례 현장과의 경제성 비교를 위해 연간 총재고비용 (Total Cost)을 계산하여 비교한다. 연간 총재고비용은 연간 재고유지비 용과 연간 주문비용의 합으로 정의하고 식 (9)와 같다.
사례적용에는 전체 프로세스 상에서 주 공정(Critical Path)에 해당되며 공사의 난이도에 많은 영향을 끼치는 커튼월 자재를 분석하였다. 적용 현장 커튼월 자재에 대한 기본정보는 표 4와 같다.
첫째, 기존 연구에서 다루어진 재고관리 산식을 분석하고 적정 서비스 수준을 이용하여 안전계수에 대한 정량적인 정의 후에 안전 재고량을 산정한다.

대상 데이터

본 연구에서는 자재 공급자의 입장이 아닌 현장의 관리자 입장을 기반으로 하고 시공사 및 협력업체에 의해 조달되는 자원을 대상으로 한다. 본 연구에서 사용되는 재고관리 모델은 확률적 모델로 리드타임과 수요량의 변이를 고려한다.
사례 현장은 도심지 오피스 빌딩 신축공사 현장이다. 도심지 현장의 특성인 야적장의 협소로 인해 실제 현장 내 커튼월의 최대 반입량은 2개층 작업량인 184개이다.

성능/효과

그러므로 정기발주모형은 리드타임과 다음 주문까지 재고부족이 발생하지 않도록 해야 한다. 결과적으로 정량발주모형보다는 정기발주모형에서 안전재고의 양이 더 크다. 정기발주 모형은 얼마나 많이 주문할 것인지를 결정하기 위해 주문하기 바로 전에 재고 수준에 대한 주기적인 검토만을 필요로 한다.
주문량이 92개로 일정한 정량발주모형에서 재고는 이산 단위이기 때문에 안전재고량은 35개가 되고 재고량이 47개가 되었을 때가 재주문시점이 된다. 따라서 자재의 첫 입고시 92개의 재고량이 공사를 진행 하면서 재고량이 47개가 되는 시점에 재주문을 하면 리드타임과 일일수요량의 변이 때문에 발생하는 재고부족의 위험을 줄일 수 있다. 또, 안전 재고량 감소로 현장 내 적재공간을 절감할 수 있어 도심지 공사의 협소한 적재장소의 문제를 해결 할 수 있다.
사례 현장 조사 결과 일일 수요량은 평균이 12개이고 생산성이 가장 낮았을 때의 하루 소요량은 10개, 많았을 때 하루 소요량은 15개였다. 계산에 의해 일일 수요량의 표준 편차는 #이 된다.
본 연구에서 정규분포와 표준정규분포의 확률적 계산을 통하여 서비스수준과 안전계수와의 밀접한 관계를 정량화 하여 안전계수 산정을 산정하였다. 자재의 리드타임과 일일 수요량의 변이를 고려한 재주문시점 산정으로 현장 내 경험적인 재고관리에서 계산에 의한 정량적인 재고관리방안을 제시하였고, 현장의 재고관리에 있어 재주문시점 산정에 적용이 가능하다. 또한, 기존 현장에서 관리하는 방식에 비해 정량적인 주문시점 산정에 의한 관리방식이 재고유지비용을 절감시키고 재고량의 절감으로 도심지 공사의 협소한 적재장소의 문제를 해결 할 수 있다.

후속연구

또, 반복성을 이용하여 고층 건설 공사에서 택트 타임에 따른 자재에 분류 및 분석이 이루어져 현재 제시한 산정식에 적용한다면 수많은 건설자재의 관리가 용이 할 수 있기 때문에 그에 관련된 사항에 대해서 추후 연구가 필요할 것이다.
또한, 기존 현장에서 관리하는 방식에 비해 정량적인 주문시점 산정에 의한 관리방식이 재고유지비용을 절감시키고 재고량의 절감으로 도심지 공사의 협소한 적재장소의 문제를 해결 할 수 있다. 또한 건설 현장에서 발생하는 환경오염의 많은 부분이 자재와 관련하여 발생하므로 합리적이고 효율적인 자재관리로 인한 자재 손실 및 관리 부분에서 발생하는 탄소 배출을 감소시킬 것으로 기대된다.
따라서 주문량의 정량적인 산정이 불가능하다는 한계점이 있다. 추후 연구에서는 정기발주 모형의 주문량 산정 방법과 연계하여 주문량 및 주문시점의 정량화에 대한 연구가 이루어져야 할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	재고관리란?	재고관리는 공급과 수요의 시간적, 수량적 차이에서 발생하는 재고를 경제적으로 관리하는 활동으로 볼 수 있다. 재고관리의 중심과제는 언제 보충을 할 것인가, 얼마만큼의 양을 보충할 것인가, 최소한의 재고는 어느 정도인가라고 할 수 있다.
	재고관리의 중심과제는 무엇인가?	재고관리는 공급과 수요의 시간적, 수량적 차이에서 발생하는 재고를 경제적으로 관리하는 활동으로 볼 수 있다. 재고관리의 중심과제는 언제 보충을 할 것인가, 얼마만큼의 양을 보충할 것인가, 최소한의 재고는 어느 정도인가라고 할 수 있다.
	확정적 모형의 기본 생각은?	대부분의 확정적 모형의 기 본생각은 다음과 같다. 일정한 기간 동안 일정한 비율로 발생하는 수요를 위한 재고를 보충하기 위해서 발주량을 증가시키면 발주횟수는 감소하여 발주비는 감소하지만 평균 재고는 증가하여 재고유지비는 증가한다. 반면, 발주량을 감소시키면 발주횟수는 증가하여 발주비는 증가하지만 평균재고는 감소하여 재고유지비가 감소한다. 따라서 발주비와 재고유지비를 절충하는 적정의 발주량이 존재한다는 것을 짐작할 수 있으며, 이를 찾는 것이 확정적 재고 모형에서 주로 다루는 내용이다.

참고문헌 (6)

Im, KS, Han SH, Jung DY, Ryu CK, Choi SK, Inventory Management in Construction Operations Involving on-site Fabrication of Faw Materials, Journal of Korea Institute of Construction Engineering and Management, 2008:9(1):187-198
Jung DY, Park SH, Han SH, Determining the Reliable Inventory Level Using Probabilistic Inventory Model, 2005 Korean Society of Civil Engineers(KSCE) Annual Convention, 2005:4857-4862
Kang HG, Ha YS, Im CW, Kim CD, Yu JH, Efficiency Analysis for RFID-based Curtain Wall of Unit Type Construction, Journal of Korea Institute of Construction Engineering and Management, 2008:9(3):206-213
Lee JM, Kim CD, Yu, JH, Determination Method of Order Quantity based Dynamic Materials Information , Architectural Institute of Korea, 2009:25(12):145-153
Alessandro P, Daria B, Riccardo M, Arrigo P, Optical safety stock levels of subassemblies and manufacturing components, International journal of production economics, 2007:147-159
김길선, 김재환, 김희탁, 서창적, 어윤양, 유시정, 유한주, 황복주, 디지털 시대의 생산시스템과 SCM, 법문사 , 2004

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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