국문 요약

신제품(NPI)과 구제품(EOL) 전환교체기간
적정재고관리를 위한 실증연구
- 전자업계 사례를 중심으로 -

정 문 기
인하대학교 물류전문대학원
지도교수 권 오 경

최근에 글로벌 기업들은 3차 산업혁명으로 인한 정보통신기술 (ICT)의 발달과 시장의 글로벌화, 그리고 기존 3차 산업혁명을 기반으로 인공지능 (AI)과 빅데이터의 활용 증가, 스마트화, 디지털화, 정보화 및 글로벌경제의 불확실성의 증가 등 4차 산업혁명시대의 도래로 급변하는 경영환경 속에서 자원의 효율적인 관리를 통한 경영효율성 개선 및 매출 확대, 수익 창출, 원활한 현금흐름(Cash Flow)을 위해 적정재고 관리를 통해 시장변화에 유연하고 신속하게 대응하는 체계를 구축해 나가고 있는 추세이다.
적정재고관리는 시장의 수요예측에 기반 하에 적정한 재고를 대응한다는 의미이며, 기업은 적정(optimization) 재고관리를 통해 전체 공급망(Supply Chain) 상에서 발생할 수 있는 경영의 비효율성을 최소화하고, 재고비용 증가를 최소화 하여 수익성 증대 및 원활한 현금흐름(Cash Flow)을 통해 지속 가능한 기업경영에 기여함을 목적으로 한다.
그러므로 정확한 수요예측 기반을 둔 적정재고관리는 기업의 경영효율성 제고하는데 중요한 역할을 한다.



또한, 기업은 글로벌화 확대, 고객의 지식 증가, 기대 상승 및 경쟁의 심화에 직면하면서 이에 대응하기 위해 고객에게 더 많은 제품 선택을 제고할 수 있는 제품 포트폴리오의 확장을 통한 더 많은 매출과 더 많은 이익을 증가시키고자 하였다.
그러나 신제품(NPI)과 구제품(EOL)의 잦은 제품의 전환 교체주기가 발생하지만, 결과적으로 예상되는 높은 매출과 수익증가는 발생하지 않고, 신제품과 구제품의 전환교체기간에 원활하지 못한 제품전환교체로 과다재고, 부실재고 및 판매실기가 빈번하게 발생하였다.

신ㆍ구제품 전환교체기간의 과다ㆍ과소재고 및 부실재고 발생 사유는
첫째, 신제품 출시 계획에 따른 신ㆍ구제품 전환교체 관점의 구제품과 신제품 물동관리(PSI Management)가 미흡한 경우, 둘째, 신제품 출시일정에 근거한 구제품과 신제품 간 체계적인 전환교체 관련하여 정의, 원칙 및 프로세스가 부재한 경우, 셋째, 신ㆍ구제품 정보(개발ㆍ출시 및 단종 일정 등)를 활용한 전환교체에 대한 모니터링 기능이 부재한 경우, 넷째, 구제품 단종(EOL) 시점에 대한 사전 의사결정(Decision Making) 및 구제품(EOL) 재고 소진에 대한 실행력이 부족한 경우, 마지막으로 신제품 개발지연에 따른 생산 일정, 출시 시점 등 신제품 출시 일정에 대한 합리적인 조정이 이뤄지지 않는 경우 등 신제품과 구제품 전환교체기간(Product Transition Periods)에 과다재고ㆍ과소재고 및 부실재고가 발생하였다.

본 연구는 신제품과 구제품의 전환교체기간(Product Transition Periods)에
적정재고 유지를 위한 적정재고모형 도출 위한 실증 연구를 하고자 한다.
신ㆍ구제품 전환교체기간에 신제품 출시와 구제품 단종이 원활하게 전환 교체되지 않음에 따라 재고량 및 재고비용 기준으로 과다재고와 부실재고가
과다하게 발생함으로써 적정재고관리가 되지 않는 현상이 발생하고 있다.
현실적으로 많은 글로벌 기업들이 신ㆍ구제품 전환교체기간(Product Transition Periods)에 적정재고관리의 어려움을 경험하고 있으며, 신제품과 구제품의 전환교체 정보를 활용한 적정재고를 유지하지 못하는 실정이다.

본 논문에서는 글로벌 기업들의 신ㆍ구제품 전환교체기간에 적정재고관리 선행 연구 분석, 현황 분석을 통한 일반화, 적정재고모형 도출, 타당성 검증 및 시사점을 도출하였다.
신ㆍ구제품 전환교체기간 적정재고관리를 통한 기업의 경영효율성 향상, 수익 창출, 원활한 현금흐름, 과다재고 방지, 부실재고 감소를 위해 향후 신ㆍ구제품 전환교체기간 적정재고 모형을 도출하기 위한 연구는 지속적으로 연구되어야만 한다.

실증분석을 위한 본 연구에 필요한 자료 수집과 분석 방법은 지난 3년간 글로벌 전자업체 A사의 전자제품인 신제품과 구제품의 전환교체기간 재고 데이터를 대상으로 하였으며, 최근 3년간 2014년부터 2016년까지 총 85개의 신제품과 구제품의 전환교체기간 재고 데이터를 대상으로 데이터마이닝을 실시하였다.
본 연구의 데이터마이닝 분석은 글로벌 전자업체인 A사의 신ㆍ구제품 전환교체기간 재고 데이터를 활용하여 중점적으로 신ㆍ구제품 전환교체기간 재고 유형별 패턴 분석을 실시하였다.
이를 통해 신ㆍ구제품 전환교체기간 재고유형 I형-V형의 유형별 공통특성과 대응방안 뿐만 아니라 특이 사항을 실증 분석하였다.
신ㆍ구제품 전환교체기간 재고 데이터를 분석하여 5가지 재고 유형별 패턴 분석을 통해 재고 유형별 재고 그래프를 도출하였으며, 5가지 재고 그래프 유형을 일반화 하였다.
신제품과 구제품 전환교체기간 적정재고 모형 도출을 위해 최근 3년간 (2014년-2016년) 전자업계 글로벌 전자업체인 A사의 신ㆍ구제품 전환교체 기간 재고 유형 85개를 분석한 결과에 따르면,
Ⅰ형인 신제품과 구제품 전환 교체기간 적정재고를 유지하는 “S자 중첩교차형”이 36%를 차지하였다.
Ⅱ형인 구제품 기존 재고의 소진계획이 부재하여 과다재고가 발생하는 유형은 15%비율을 차지하였다.


Ⅲ형인 신ㆍ구제품 전환교체기간에 구제품 추가 오더 및 소진 계획 부재로 과다재고가 다수 발생하는 유형은 17%를 차지했다.
Ⅳ형은 신제품과 구제품 전환교체기간 재고 결품이 발생하여 판매실기 하는 유형은 22%를 차지했다.
Ⅴ형은 신ㆍ구제품 전환교체기간=“0” 및 재고=“0”인 형태는 10% 비율을
차지하였다.
신제품과 구제품 전환교체기간 적정재고모형 도출 위한 실증 분석은 Ⅰ형인 “S자 중첩교차형”이 Ⅱ형-Ⅴ형보다 과다 재고나 과소재고가 발생하지 않고, 판매실기하지 않으며, 적정재고를 유지하는 것으로 실증분석되었다.
실증분석 결과에 따르면, 글로벌기업 전자업체인 A사는 신제품과 구제품 전환교체기간 원활한 적정재고관리 위한 개선이 필요할 것으로 분석되었다.

본 연구는 현상분석에서 신ㆍ구제품 전환교체기간의 재고 그래프 패턴 5가지 유형을 도출하였다.
신ㆍ구제품 전환교체기간 5가지 재고 관리 유형을 실제 사례의 현상분석 통해 Ⅰ형 “S자 중첩교차형”이 적정재고모형임을 도출하고, 혼합정수계획법(MIP, Mixed Integer Programming)을 적용 하여 시나리오별 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다.
즉, 신ㆍ구제품 전환교체기간(Product Transition Periods)에 실제 사례 재고 데이터 기반으로 유형별 재고 그래프 패턴분석을 통해 Ⅰ형 “S자 중첩교차형”이 적정재고모형을 도출하였다.
또한, 신ㆍ구제품 전환교체기간에 적정재고모형이 “S자 중첩교차형”임을 검증하기 위해 혼합정수 비선형계획법을 적용하여 최적재고 함수를 도출하고, 적정재고를 유지하지 못하는 가정 하에서도 적정재고로 유도 여부를 통해 타당성을 검증하였다.

첫째 : 혼합정수계획법(Mixed Integer Programming)을 적용하여 문제의 정의, 가정 정의, 수리모형의 정립, 시나리오별 시뮬레이션을 통해 수리모형으로 타당성을 분석하였다.


즉, 신ㆍ구제품 전환교체기간에 빈번하게 과다재고 및 부실재고가 발생함에 따라 전환교체기간에 적정재고모형 도출 위한 모델링을 제안하고 수치 검증하였다.
혼합정수계획법(MIP: Mixed Integer Programming)을 적용하여 시나리오별 시뮬레이션 통해 적정재고 수리모형을 수치 검증하였으며, MIP를 적용으로 문제 정의 및 가정 정의를 통한 적정재고 수리모형 정립 및 3가지 시나리오를 통해 수리모형을 검증하였다.

혼합정수계획법(Mixed Integer Programming)을 적용하여 적정재고모형으로 제시된 수리모형은 다양한 상황에서도 수요량, 생산량을 조절하여 신ㆍ구제품 전환교체 형태를 “S자 중첩교차형” 모형에 가깝도록 만들어주며, 적정재고 수준을 유지 할 수 있도록 한다.
본 연구에서는 신ㆍ구제품 전환교체기간에 적정재고모형 도출을 위해 혼합정수계획법(MIP)으로 모델링하여 3가지 시나리오로 시뮬레이션 하였으며, 적정재고 수리모형을 통해 타당성을 검증하였으며, 과다재고 유형을 적정재고모형인 “S자 중첩교차형”으로 유도 하였다.
글로벌 기업들은 잦은 신제품 출시와 구제품 단종을 통해 매출 확대, 이익 증가, SKU 합리화 등 비용 절감을 통한 현금흐름(Cash Flow) 향상과 지속 가능한 글로벌 기업으로 발전하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위해 기업들은 신ㆍ구제품 전환교체기간에 과다재고나 과소재고 발생을 방지하고, 적정재고 유지를 통해 판매 실기가 발생하지 않도록 사전 관리해야한다.
또한, 매출 증대 및 손익 증대, 재고 비용 감축을 통한 원활한 현금흐름(Cash Flow) 개선을 위해서 신ㆍ구제품 전환교체기간에 과다재고나 과소 재고 유형을 적정재고모형인 “S자 중첩교차형”으로 유도해야 하는 바, 적정재고 수리모형을 검증하기 위한 방법으로 혼합정수계획법(MIP： Mixed Integer Programming)을 적용하여 타당성을 검증하였다.

본 연구에서는 혼합 정수 비선형 계획법(MIP： Mixed Integer Programming)을 이용하여 신ㆍ구제품 전환교체기간 적정재고모형으로 유도를 통한 적정 재고관리가 이뤄지도록 실증 연구를 진행하였다.
제시된 적정재고모형은 다양한 상황에서도 수요량, 생산량을 조절하여 신ㆍ구제품 전환교체 형태를 “S자 중첩교차형” 적정재고모형에 가깝도록 만들어주며, 적정재고 수준을 유지 할 수 있도록 한다.
신ㆍ구제품 전환교체기간에 과다재고나 과소재고모형(Ⅱ-Ⅴ 유형)을 적정재고모형인 “S자 중첩교차형” 수리 모형으로 유도하기 위해 제약조건 및 목적함수를 설정하였다.
이를 바탕으로 신ㆍ구제품 전환교체기간 과다재고유형을 적정재고모형으로 유도 위한 3가지 시나리오별 시뮬레이션을 수행하였고, 그 결과를 통해 신ㆍ구제품 전환교체기간 적정재고모형인 “S자 중첩교차형”으로 유도되는 것을 확인할 수 있었다.

실제 현업에서 신ㆍ구제품 전환교체기간 과다재고가 발생할 경우에 혼합 정수계획법(MIP) 모델링을 적용하여 적정재고모형인 “S자 중첩교차형”으로 유도 및 가이드가 가능하다.
제조업 포함하여 일반산업 군에서 활용가능한 신ㆍ구제품 전환교체기간 적정재고모형을 도출하고 적정재고 유도를 위한 가이드를 제안하였다.
또한, 수리모형의 계획구간(Planning Horizon)을 조건에 따라 자유자재로 적용하여 시뮬레이션이 가능하다.
본 연구를 통해 도출된 적정재고모형으로 다양한 신ㆍ구제품 전환교체 기간에 재고유형을 Ⅰ형 “S자 중첩교차형”으로 유연하게 유도 및 가이드가 가능하다.

둘째, 신ㆍ구제품 전환교체기간에 신ㆍ구제품 재고량이 가장 최소인 “S자 중첩교차형”이 적정재고 모형임을 휴리스틱기법에 의해 직관적으로 실증적으로 가설 검증하였다.

신제품의 적정재고선 상측의 재고 유형은 ＋과잉재고로 표기하고, 하측은 ?과소재고 표기하여 분석한 결과에 따라 Ⅰ형 “S자 중첩교차형”으로 적정재고가 관리 되도록 모니터링 및 관리될 수 있도록 가이드 되어야 한다.
신ㆍ구제품 전환교체기간에 신ㆍ구제품 재고가 적정재고를 유지하면서 최소인 “S자 중첩교차형”이 적정재고모형임을 휴리스틱기법에 의해 직관적으로 실증 분석하였다.
즉, 신ㆍ구제품 전환교체기간 “S자 중첩교차형” 재고 유형이 신ㆍ구제품 재고 기준으로 적정 재고를 유지하고 최소재고이므로 “S자 중첩교차형”이 적정재고모형이다.

셋째 : 회귀 스플라인(Regression & Spline) 기법을 적용하여 신ㆍ구제품 재고량 변화 추이나 재고 흐름을 모니터링 하면서 신ㆍ구제품 전환교체기간 적정재고, 과잉재고나 부실재고 발생 여부를 확인 할 수 있다.
스플라인(Spline)은 몇몇 제어 점을 이용하여 부드러운 곡선을 만들어내는 수학적 도구이며, 스플라인기법을 적용하여 스무딩된 재고 그래프 추이를 통해 적정 재고 수준과 각 시기별 재고수준을 파악할 수 있다.
회귀 스플라인(Regression & Spline) 기법을 사용하여 재고량에 영향을 미치는 예측 불가능한 오차와 아웃라이어에 대한 영향을 줄이는 동시에 재고의 흐름을 파악하기 위해 회귀 스플라인기법을 적용하여 재고 데이터를 스무딩 하였다.

본 연구에서는 신ㆍ구제품 전환교체기간 실제 재고 데이터를 기반으로 유형별 현상 분석을 하였고, 그 결과 유형별 실증분석을 통해 재고기준으로 적정 재고 모형을 도출하였으며, 적정재고모형을 벗어난 이상 유형에 대해서는 신속하게 “S자 중첩교차형”으로 유도하기 위한 대응방안 및 가이드를 제시하였다.
결과적으로 신ㆍ구제품 전환교체기간 5가지 재고 그래프 유형을 구분 할 수 있었으며, 5가지 유형 중 “S자 중첩교차형”이 신ㆍ구제품 전환교체 기간에 적정재고 모형임을 실증 연구하였다.


신ㆍ구제품 전환교체기간에 재고유형별 분석을 통해 과다재고나 부실재고를 방지 할 수 있는 적정재고 모형을 도출하고자 하였으며, 신ㆍ구제품 전환교체기간에 5개 유형을 일반화하고, 신ㆍ구제품 전환 교체기간 재고 곡선 패턴 분석을 통해 적정재고모형을 도출하여 적용하고, 실제 기업 현장에 적용함으로써 원활하게 적정재고관리가 이뤄지도록 적정재고모형으로 유도하는 가이드를 제시하였다.

신ㆍ구제품 전환교체기간에 적정한 재고 관리를 위해서는 신제품(NPI) 출시부터 구제품(EOL) 단종까지 사전 선행관리를 하여야 하며, 신제품과 구제품의 전환교체(Product Transition)에 관한 이슈를 의사 결정권자인 TOP Management가 주관하는 S&OP 회의에서 협의 및 이슈해결을 통해 지속적으로 신ㆍ구제품 전환교체기간에 적정재고를 관리할 필요가 있다.

또한, 신ㆍ구제품 전환교체기간에 적정재고 관리를 위해 NPI Committee (마케팅, 영업, 연구소, 생산관리, SCM 참여)를 공식회의체로 운영 및 정례화가 필요하며, NPI Committee의 역할과 위상 강화가 필요하다.
NPI Committee에서는 신제품 출시일정, 구제품 단종일정, 신ㆍ구제품 전환교체기간의 적정재고 관리, SKU 합리화 등 관련 이슈에 대하여 일괄적으로 TOP Management의 의사결정을 통해 실행력을 강화할 필요가 있다.
신제품(NPI)과 구제품(EOL) 정보를 기반으로 신ㆍ구제품 전환 교체 기간에 적정재고 관리를 위해 재고 선행 관리체계를 구축하고, 시장 상황에 신속하고 유연하게 대응하며, 지속적인 적정 재고 유지가 필요하다.
또한, 최적의 신제품(NPI)과 구제품(EOL) 전환교체기간에 대해 현상분석 및 실증분석 내용을 제시함으로써, 적정재고모형과 최적 제품전환교체 기간에 대한 가이드 통해 신제품(NPI)과 구제품(EOL) 전환교체기간에 발생하는 낭비요소인 재고비용을 감소를 통해 원활한 현금 흐름(Cash Flow) 으로 기업 경영에 기여할 것으로 사료된다.


신ㆍ구제품 전환교체기간 적정재고모형 도출을 위한 실증 연구는 향후 지속적인 연구를 통해 최적의 신ㆍ구제품 전환교체기간 적정재고모형 도출 통한 신ㆍ구제품 전환교체기간에 적정재고를 관리하는데 기여할 수 있을 것이다.
신ㆍ구제품 전환교체기간에 적정재고 관리로 재고비용 절감, 매출과 수익성 확대, 원활한 현금 흐름으로 경영 효율성이 개선될 것이다.

본 연구의 시사점은 과다재고, 과소재고나 부실재고가 빈번하게 발생하는 신ㆍ구제품 전환교체기간에 적정재고 관리를 위하여 재고 관점에서 적정재고모형 모델링에 따라 기업 현장에서 모니터링을 할 때 “S자 중첩교차형”이 유지될 수 있도록 지속적으로 유도 및 가이드로 적정재고 관리가 될 수 있도록 해야 한다.
향후 연구는 신ㆍ구제품 전환교체기간 적정재고모형 도출 위한 실증 분석을 비용이나 수익관점에서 연구가 필요하다.
또한, 알고리즘 통한 최적화 기법을 적용하여 신ㆍ구제품 전환교체기간 적정재고모형 도출 및 최적의 신ㆍ구제품 전환교체기간 도출에 관한 향후 연구가 지속적으로 필요할 것으로 사료된다.

신ㆍ구제품 전환교체기간에 적정재고모형 도출 및 신ㆍ구제품 최적 전환교체기간을 알고리즘을 통한 모델링으로 적정재고모형을 도출하고, 혼합정수계획법(Mixed Integer Programming)이나 휴리스틱기법의 해보다 알고리즘을 적용한 적정재고모형 도출 및 최적의 신ㆍ구제품 전환교체기간에 대한 연구가 필요하다.
즉, 신ㆍ구제품 제품전환교체기간 적정재고모형 도출을 위해 알고리즘을 통한 최적화 기법을 적용하여 적정재고 모형 도출 및 최적 신ㆍ구제품 전환교체기간 도출과 관련한 향후 연구가 지속적으로 필요하다.

핵심 주제어 : 신제품, 구제품, 제품전환교체기간, 혼합정수계획법, 휴리스틱기법, 회귀스플라인, 적정재고모형, S자 중첩교차형