물류원가절감을 위한 모델구축과 경로 재설치에 관한 연구 - p사의 사례연구를 중심으로 - Study on the Model Construction and Route Re-arrange for Logistics Cost Reduction - Case Study of P company -원문보기
기업은 경쟁력 강화를 위해 다양한 비용절감에 관한 노력을 하고 있고, 그 중 원가절감을 위한 여러 방법을 강구하고 있다. 효율적으로 원가를 절감하기 위해 원가의 구성요소를 파악해보면 재료비, 노무비, 경비 등으로 구성되어 있다. 이 중 재료비와 경비 등에 속하는 구매비와 재고비, 물류비 등을 절감하는 것이 중요하다. 그러나 물류비에는 제품 포장비, 운송에 관련된 여러 부대비용, 제품의 보관비, 상하역비, 유동비 등 여러 가지 요소로 구성되어 있어서 실제 기업의 물류비를 계산하거나 물류비 절감을 위한 원가절감모델을 구축하는데 많은 한계점을 가지고 있다. 본 연구에서는 실제 자사의 물류센터를 두고 상품의 분류, 재고관리, 배송까지 일관하는 방법으로 물류비를 절감하고 있는 의류회사 P사의 실제 데이터를 이용하여 기존 알고리즘과 본 연구에서 제안한 알고리즘을 이용해 물류비를 계산하고 비교한다. 본 연구를 통해 P사의 물류비를 분석하여 물류체계의 문제점을 찾고 해결할 수 있는 기회가 될 것이다.
기업은 경쟁력 강화를 위해 다양한 비용절감에 관한 노력을 하고 있고, 그 중 원가절감을 위한 여러 방법을 강구하고 있다. 효율적으로 원가를 절감하기 위해 원가의 구성요소를 파악해보면 재료비, 노무비, 경비 등으로 구성되어 있다. 이 중 재료비와 경비 등에 속하는 구매비와 재고비, 물류비 등을 절감하는 것이 중요하다. 그러나 물류비에는 제품 포장비, 운송에 관련된 여러 부대비용, 제품의 보관비, 상하역비, 유동비 등 여러 가지 요소로 구성되어 있어서 실제 기업의 물류비를 계산하거나 물류비 절감을 위한 원가절감모델을 구축하는데 많은 한계점을 가지고 있다. 본 연구에서는 실제 자사의 물류센터를 두고 상품의 분류, 재고관리, 배송까지 일관하는 방법으로 물류비를 절감하고 있는 의류회사 P사의 실제 데이터를 이용하여 기존 알고리즘과 본 연구에서 제안한 알고리즘을 이용해 물류비를 계산하고 비교한다. 본 연구를 통해 P사의 물류비를 분석하여 물류체계의 문제점을 찾고 해결할 수 있는 기회가 될 것이다.
In order that a company may reduce expense, according to companies' income statement, the largest amount of money is set to total sales amount, and the next is the sales cost. The method of reducing the sales cost is the common and it is important to take down a unit price at the time of purchase, o...
In order that a company may reduce expense, according to companies' income statement, the largest amount of money is set to total sales amount, and the next is the sales cost. The method of reducing the sales cost is the common and it is important to take down a unit price at the time of purchase, or to reduce inventory cost. In this research, the cost reduction model for logistics cost reduction is built using the real data of P company, and in order to verify the validity of a model, logistics cost is calculated through a simulation. A real logistics cost is compared with the logistics cost through logistics route rearrange of the proposal model. It will become an opportunity which analyzes the logistics expense of P company through this research, and can be solved in search of the problem of logistics system.
In order that a company may reduce expense, according to companies' income statement, the largest amount of money is set to total sales amount, and the next is the sales cost. The method of reducing the sales cost is the common and it is important to take down a unit price at the time of purchase, or to reduce inventory cost. In this research, the cost reduction model for logistics cost reduction is built using the real data of P company, and in order to verify the validity of a model, logistics cost is calculated through a simulation. A real logistics cost is compared with the logistics cost through logistics route rearrange of the proposal model. It will become an opportunity which analyzes the logistics expense of P company through this research, and can be solved in search of the problem of logistics system.
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문제 정의
따라서, 본 논문에서는 자사의 물류센터를 두고 상품의 분류, 재고관리, 배송까지 일관하는 방법의 물류 시스템모델을 구축하여 전체 물류비를 절감하고자 한다. 또한, P사의 사례연구 데이터를 이용하여 기존 알고리즘과 본 연구에서 제안한 알고리즘을 통해 구한 물류비를 비교하고 물류배송경로를 재설치 함으로써 구축한 물류 시스템모델의 효과를 제시하고자 한다.
따라서, 본 논문에서는 자사의 물류센터를 두고 상품의 분류, 재고관리, 배송까지 일관하는 방법의 물류 시스템모델을 구축하여 전체 물류비를 절감하고자 한다. 또한, P사의 사례연구 데이터를 이용하여 기존 알고리즘과 본 연구에서 제안한 알고리즘을 통해 구한 물류비를 비교하고 물류배송경로를 재설치 함으로써 구축한 물류 시스템모델의 효과를 제시하고자 한다.
본 연구에서는 경로가 복잡한 로지스틱 네트워크 문제에 계산시간을 줄일 수 있는 방법으로 개량형 우선순위표현법과 퍼지 로직 컨트롤러를 사용한 하이브리드 유전자 알고리즘을 제안하였다.
본 연구에서는 수치실험을 위해 3가지 다른 조건의 파라미터를 사용하여 시뮬레이션 하였고 모델의 유효성을 증명하기 위하여 실제 데이터를 사용하여 사례연구를 실시하였다. <그림 3>은 부산에 위치한 P사의 실제 물류 네트워크를 간단하게 나타낸 모델이다.
본 연구에서는 정경훈(2013)이 제안한 다품종 2단계 로지스틱스 네트워크 모델에서 확장된 제품의 단일 또는 통합 배송과 소매점의 운영비용을 고려한 모델을 구축한다. <그림 1>은 공장-유통센터(도매점)-소매점에 이르는 2단계 네트워크를 나타내고 있다.
이정(2008)의 연구에서는 국내 L사의 물류네트워크를 기반으로 공급사슬이 물류비에 미치는 영향을 실증적으로 분석하고, 제품 포장비, 운송에 관련된 여러 부대비용, 제품의 보관비, 상하역비, 유동비 등 여러 가지 실질적인 요소를 반영한 전체 물류비 관점에서 최적의 물류네트워크 수립을 목적으로 하였다.
가설 설정
가정 1) 모든 고객의 수요를 충족한다.
가정 2) 고객의 수와 수요량 및 각종 비용요소는 기간에 따라 변한다.
가정 3) 고객은 최단거리 매장에서 모든 수요를 충족한다.
가정 4) 개설된 매장의 운영비용이 높으면 패쇄 할 수 있다.
가정 5) 제품은 각 고객 수요만큼의 매장에서 고객에게 직접 배송한다.
가정 6) 모든 센터의 용량과 각 센터 간 운송 비용은 알려져 있다.
가정 7) 공장, 유통센터 소매점의 위치의 개수는 알려져 있다.
가정 8) 소매점의 재고비용은 모두 같다.
제안 방법
경제 불황 속에 많은 기업들이 다양한 비용 절감 노력을 해오고 있고, 이러한 경제위기 시점에서는 매출액 증대보다 원가 절감을 강구하는 편이 기업의 이윤을 추구하는데 효과적이라고할 수 있다. 그 중 기업의 비용측면에 상당한 부분을 차지하고 있는 물류원가절감을 위해, 본 연구에서는 실제 자사의 물류센터를 두고 상품의 분류, 재고관리, 배송까지 일관하는 방법으로 물류비를 절감하고 있는 의류회사 P사의 실제 데이터를 이용하여 기존 알고리즘과 본 연구에서 제안한 알고리즘을 이용해 물류비를 계산하고 비교하였다.
수치실험에서 사용한 운송비용은 시간과 거리비용의 합으로써, 시간 비용은 운행비용 산출과 정은 <표 1>을 근거로 하여 분당 고정비를 통하여 구하였다(정경훈, 2013). 그리고 P사에서 사용하고 있는 차종별 분당 고정비를 활용하였으며, 운행비 산출 방법은 센터와 센터 간 주행거리 Km당 변동비를 계산하고 센터와 센터 간 주행시간과 분당 고정비를 계산하여 합한 값으로 계산하였다(송준우, 2009).
이 사례연구의 변수는 3만개 이상이며, 종래의 최적화 소프트웨어 LINGO, CPLEX 등에서는 실용적 시간 내에서 해를 얻는 것은 불가능하다. 따라서 본 연구에서 제안한 hGA로 시뮬레이션을 실시하였다.
사례연구를 위하여 의류회사 P사의 2012년도 기준 실제 데이터와 운송경로를 파악하였다. 운송경로는 배송기사의 경험과 판단에 의지하는 상태였기에 최적 운송경로 지정이 무엇보다 시급한 상황이었다.
수요량 측정은 전날의 예측 값 및 실적 값에 근거하여 예측을 하였다.
이 사례연구의 변수 총수는 3만개 이상이며, 종래의 최적화 소프트웨어 LINGO(Hyper version)에서는 변수초과에 의해 실행 불가능하여 유전자 알고리즘에 의한 hGA를 제안하였다. 시뮬레이션결과에 따른 계산 시간은 mpriGA에서는 67,457 [sec], hGA에서는 40,204 [sec]의 시간 내에서 해를 구할 수 있었다.
전국의 649개의 소매점, 3개의 유통센터, 7개의 공장의 위치와 용량 등의 데이터를 이용하여 2단계 네트워크 모델을 구축하였고, 기존 알고리즘(mpriGA)과 본 연구에서 제안한 알고리즘(hGA)을 통해 구한 물류비를 비교하고 물류배송 경로를 재설치 함으로써 구축한 물류 시스템모델의 효과를 제시하였다.
대상 데이터
생산된 제품은 공장에서는 유통센터로 배송하게 되고, 유통센터에서 전국의 소매점으로 배송된다. 7개의 공장, 3개의 유통센터, 649개의 소매점을 대상으로 하였다. <그림 3>에서는 각 공장, 유통센터, 소매점을 위치를 나타내고 있다.
본 연구의 범위는 공장에서 생산된 제품이 유통센터를 거쳐 소매점까지 배송되는 물류망에서 각각의 센터가 최소물류원가를 나타내는 곳을 결정하는 것으로 가정 사항은 다음과 같다.
이론/모형
Kannan 외(2010)는 공급사슬(supply chain)에서 비용최소화를 목적으로, 각각의 시설에서 원재료, 생산, 배송, 재고, 리사이클링 용량을 결정하기 위한 순환형 혼합정수 LP모델(closed loop mixed integer linear programming model)을 제안하였다. 또한 제안한 모델은 휴리스틱 베이스의 유전자 알고리즘(genetic algorithm: GA)에 의해 해결하였다.
본 연구에서는 휴리스틱 알고리즘 중 대표적인 유전자 알고리즘을 탐색 방법으로 사용한다. 유전자 알고리즘(genetic algorithm, GA)에서는 다루는 문제의 시스템제약을 만족하는 해후보(초기집단이라고 부름)을 랜덤으로 생성하고, 이것을 교차(Crossover)와 돌연변이(Mutation)라고 하는 유전자조작을 반복하여 최적해(Optimal Solution), 또는 준최적해(Sub-optimal Solution)를 도출한다(정경훈, 2013).
성능/효과
그리고 물류원가최소비용은 Para 1에서 mpriGA가 1,874,697,442에 대하여 hGA가 1,620,133,263로, hGA가 가장 적은 비용을 얻은 것을 에서 확인할 수 있다.
시뮬레이션결과에 따른 계산 시간은 mpriGA에서는 67,457 [sec], hGA에서는 40,204 [sec]의 시간 내에서 해를 구할 수 있었다. 그리고, 물류원가최소비용은 Para 1에서 mpriGA가 1,874,697,442, hGA가 1,620,133,263로, hGA가 가장 적은 비용을 얻어 제안 알고리즘의 유효성을 검증하였다.
후속연구
따라서 앞으로 기업의 물류비 산정에 있어 기준을 정하고 측정 방법의 다양한 연구가 이루어져야 할 것이다.
하지만, P사의 실제 물류비와 시뮬레이션을 통해 얻은 물류비와의 비교가 이루어지지 못한 점은 본 연구의 한계점이라고 하겠다. 물류비 산정의 기준이 기업마다 모호하고 측정 방법이 달라서 본 연구에서 계산된 물류원가 요소만을 P사의 자료에서 계산하는 것에 한계가 있었다.
그동안 배송기사의 경험과 판단에 의지하여 배송경로를 설정하였다면 시뮬레이션을 통해 물류배송경로를 재설치 함으로써 보다 적절한 운송경로를 확인할 수 있었다. 하지만, P사의 실제 물류비와 시뮬레이션을 통해 얻은 물류비와의 비교가 이루어지지 못한 점은 본 연구의 한계점이라고 하겠다. 물류비 산정의 기준이 기업마다 모호하고 측정 방법이 달라서 본 연구에서 계산된 물류원가 요소만을 P사의 자료에서 계산하는 것에 한계가 있었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
원가의 구성요소는 어떻게 되나요?
기업은 경쟁력 강화를 위해 다양한 비용절감에 관한 노력을 하고 있고, 그 중 원가절감을 위한 여러 방법을 강구하고 있다. 효율적으로 원가를 절감하기 위해 원가의 구성요소를 파악해보면 재료비, 노무비, 경비 등으로 구성되어 있다. 이 중 재료비와 경비 등에 속하는 구매비와 재고비, 물류비 등을 절감하는 것이 중요하다.
기업은 경쟁력 강화를 위해 어떠한 노력을 하고 있나요?
기업은 경쟁력 강화를 위해 다양한 비용절감에 관한 노력을 하고 있고, 그 중 원가절감을 위한 여러 방법을 강구하고 있다. 효율적으로 원가를 절감하기 위해 원가의 구성요소를 파악해보면 재료비, 노무비, 경비 등으로 구성되어 있다.
재료비와 경비 등에 속하는 구매비와 재고비, 물류비 등을 절감하는 것이 중요한데 이 중 물류비 절감의 한계는 무엇인가요?
이 중 재료비와 경비 등에 속하는 구매비와 재고비, 물류비 등을 절감하는 것이 중요하다. 그러나 물류비에는 제품 포장비, 운송에 관련된 여러 부대비용, 제품의 보관비, 상하역비, 유동비 등 여러 가지 요소로 구성되어 있어서 실제 기업의 물류비를 계산하거나 물류비 절감을 위한 원가절감모델을 구축하는데 많은 한계점을 가지고 있다. 본 연구에서는 실제 자사의 물류센터를 두고 상품의 분류, 재고관리, 배송까지 일관하는 방법으로 물류비를 절감하고 있는 의류회사 P사의 실제 데이터를 이용하여 기존 알고리즘과 본 연구에서 제안한 알고리즘을 이용해 물류비를 계산하고 비교한다.
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