6. 원가관리 및 경제성공학

Keywords

사업성분석, 원가관리, 가치공학, 경영공학(OR)

사업성분석

원가관리

원가 구조

일반적으로 제조업체 원가는 다음과 같이 구성된다.

재료비: 원⋅부재료비, 포장자재비 등 (30~70% 수준)
노무비: 직접 작업자 급여 및 간접 작업자 인건비 (10~15% 수준)
경비: 설비 감가상각, 유지 보수, 품질 관리, 일반 관리비 등 (15~20% 수준)

원가 절감 방안

다음과 같은 방법, 즉 재료비, 노무비, 재고 관리를 통해 원가를 절감할 수 있다.

재료비 절감

공급자 다변화 및 장기 계약을 통한 단가 협상
자재 대체재 개발 또는 제품 설계 최적화로 Material Efficiency 향상
재고 회전율 개선 및 DIO 감소¹로 작업자본 축소

노무비 및 간접비 절감

자동화, 로봇 도입을 통해 작업자 효율 극대화
에너지 효율화: LED, 설비유지보수 등을 통한 전기비 절감
정비비 전략 개선: 예지 보전 도입, 설비 가동률을 올려 OEE 향상

재공재료 및 재고 최적화

Lean, JIT 도입을 통해 불용 재고 감소
디지털 트윈, 분석 기반 DIO 조절로 작업 자본 회전율 상승

원가절감 전략 및 실행 흐름

원가절감은 생산 전 과정을 대상으로 효율적으로 진행한다.

단계	전략	주요 활동
① 원자재	절감	협상 및 대체재 개발
② 생산	효율화	자동화·정비·에너지 절감
③ 재고	최적화	Lean, JIT, 디지털트윈
④ 제품	수익성 강화	고기여도 품목 비중 확대
⑤ 가격	전략적 설정	가치 기반 및 동적 가격

가치공학

VE

VE는 제 2차 세계대전 중 GE에서 원자재 부족으로 대체재를 찾는 과정에서 비용 절감 및 기능 향상을 동시에 이룬 경험에서 시작되었다(석면 사건). 구매 담당이던 Lawrence Miles가 이 방법을 발전시켜 ’Value Analysis’라는 이름으로 정립했다. 이후 다양한 산업, 특히 건선, 제조 등에서 체계화되어 적용되었고, SAVE(국제가치엔지니어링협회)가 1959년 창립되면서 VE는 기능 중심의 비용 최적화 도구로 자리 잡았다. VE는 단순히 비용을 줄이는 것이 아니라, 기능을 유지하거나 개선하면서 수명 주기 관점에서 비용과 품질의 최적 균형을 찾는 것이 핵심이다.

VE 절차

VE 기본 절차는 기능정의, 기능평가, 대체안 작성 순으로 이루어지며, 전형적인 절차는 다음 8단계와 같다.

단계	명칭	주요 활동
①	Preparation	대상 프로젝트 선정, VE팀 구성, 일정 및 목표 설정
②	Information	기능, 비용, 기술 사양, 이해관계자 요구사항 등 데이터 수집
③	Function Analysis	기능(F)과 비용(Cost)의 관계 분석 → 기능 우선순위 정립
④	Creative	브레인스토밍 통해 대체 아이디어 생성 (대체재, 공정 등)
⑤	Evaluation	대안의 장단점 분석 및 비용-기능 비교, 경제성 평가
⑥	Development	제안된 대안을 설계에 반영할 구체적 실행 방안 마련
⑦	Presentation	VE 결과(대안, 비용절감, 기대효과 등)를 이해관계자에게 보고
⑧	Implementation	승인된 개선안 실행 및 효과 추적·검증

가치공학 기본 원칙

VE의 5가지 원칙은 다음과 같다.

사용자 우선 원칙: 고객과 사용자의 요구사항과 만족도를 최우선으로 고려하는 관점
기능 중심 원칙: 제품이나 서비스의 본질적인 기능에 집중하여 분석하는 접근법
창조에 의한 변경 원칙: 기존 관념에서 벗어나 새로운 아이디어와 대안을 모색하는 혁신적 사고 방식
팀디자인 원칙: 다양한 전문분아의 구성원들이 협력하여 종합적 관점에서 문제를 해결하는 협업 방식
가치 향상 원칙: 기능과 비용의 균형을 맞추어 최소 비용으로 최대 가치 창출

경영공학(OR)

선형 계획법

정의

선형계획법(Linear Programming, LP)은 여러 자원이 한정된 상황에서 선형(직선) 관계로 표현되는 목적함수를 최대화 또는 최소화하는 수학적 최적화 기법이다. 생산량 극대화, 비용 최소화, 자원 배분 등 다양한 비지니스 의사결정 문제에 활용된다.

기본 구성 요소

의사결정 변수: 생산량, 투자 규모 등
목적함수: \(Z = c_1 \cdot x_1 + c_2 \cdot x_2 + ...\) (최대화/최소화)
제약조건: \(a_{ij} \cdot x_j \le b_i\) 형태의 선형 부등식
비음 조건: \(x_i \ge 0\)

핵심 가정

가정	내용
선형성 (Linearity)	목적함수와 제약조건 모두 1차식(linear)
연속성 (Divisibility)	변수는 연속값 가능
확정성 (Certainty)	계수 및 파라미터는 변동 없이 고정
제한된 자원	자원의 양은 유한하고 정해져 있음
비음수 요건	모든 결정변수는 0 이상

해법 개요 및 특성

실행 가능 영역: 제약 조건이 모두 만족되는 영역은 블록 다각형 형태
최적점 위치: 항상 이 다각형 꼭지점 중 하나에 존재
해법
- 이변량 문제 → 그래프 방식
- 다변량 → 심플렉스 알고리즘

실무 적용 사례

생산 계획: 여러 제품 생산량 결정, 노동, 기계, 원자재 제약을 고려해 이익 극대화
운송 문제: 공장 → 창고 → 소매상 간 물동량 최적화 운송비 최적화
영양 최소화: 영향 기준을 맞추면서 식비를 최소화
스케쥴링: 병원, 콜센터 등 근무시간과 인력 배분 최적화
에너지 및 공급망 최적화: 에너지 믹스, 공급망 설계 등 다양한 산업에서 LP 활용

장점과 단점

장점	단점
모델 단순하고 해석이 쉬움	비선형·불확실성엔 부적합
정확하고 전역 최적 보장	변수는 연속형이어야 하고, 실제는 그렇지 않을 수 있음
다양한 산업 분야에서 광범위 활용 가능	현실의 불확실 요소는 모델에 반영 어려움 (가정 위배 시 성능 저하)

_EOF_

“DIO 감소”는 일반적으로 “Days Inventory Outstanding (재고 회전일수) 감소”를 의미하며. DIO는 기업이 재고를 판매하는 데 걸리는 평균 일수를 나타내는 지표로, 감소는 재고 관리 효율성이 향상되었음을 시사한다.↩︎