제조의 로트 크기: 소량 배치가 리드타임을 줄이는 방법

By Mirko Peters · 2026-11-11

제조에서 로트 크기는 부품이 얼마나 오래 기다릴지를 결정합니다. 소량 배치가 리드타임을 줄이는 이유, 그에 따른 비용, 그리고 짧은 段取り 교체 시간이 배치 축소를 가치 있게 만드는 경우를 살펴봅니다.

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제조에서 로트 크기는 기계가 다른 제품으로 교체되기 전에 한 번의 생산 작업으로 만드는 수량입니다. 생산 관리자에게 이는 리드타임에 영향을 주는 가장 조용한 레버 중 하나입니다. 소량 배치에서는 부품이 같은 배치의 나머지를 기다리는 시간이 줄고, 주문이 기계에서 차례를 기다리는 시간도 줄어듭니다. 다만 소량 배치는 교체 횟수가 늘어나므로, 段取り 시간이 짧을 때에만 이득이 됩니다. 이 가이드에서는 그 트레이드오프, 숫자로 계산한 예시, 그리고 안전한 단계로 로트 크기를 줄이는 방법을 다룹니다.

핵심 요약

• 로트 크기는 기계를 교체하기 전 한 번의 생산 작업으로 만드는 수량이며, 같은 개념을 로트 사이즈라고도 합니다.
• 대량 로트는 段取り 비용을 많은 부품에 나눌 수 있지만, 모든 부품은 나머지 로트를 기다리고 모든 주문은 차례를 기다려야 합니다.
• 소량 로트는 리드타임을 줄이고 재고를 줄이지만, 교체 횟수와 가동 능력 사용을 늘리므로 짧은 段取り가 필요합니다.
• 비용 최적 로트 크기는 段取り 비용과 재고 보유 비용의 균형에서 정해지며, 段取り 비용이 낮아지면 함께 줄어듭니다. 이를 목표가 아니라 하한선으로 보십시오.
• 로트 크기는 단계적으로 줄이십시오. 段取り 시간을 측정하고, 단축하고, 로트를 줄인 다음, 다음 단계로 넘어가기 전에 가동 능력, 품질, 납기를 확인합니다.

제조의 로트 크기: 의미와 중요성

로트 생산에서 로트(lot)는 같은 부품들이 한 공정을 함께 거치는 묶음입니다. 로트 크기(batch size)는 한 번의 생산 작업에 들어가는 부품 수량입니다. 교체에는 시간과 때로는 불량 손실이 따르기 때문에 많은 공장이 대량 로트로 가동합니다. Lean Enterprise Institute(LEI)의 저자 Fred Stahl은 Which Will Prevail: Batch Thinking or Worker Leadership?에서, 기계를 한 번 세팅한 뒤 수백 또는 수천 개 단위로 생산하면 개당 원가가 몇 펜스 이하로 떨어진다고 설명합니다. 이것이 규모의 경제 논리이며, 기계 입장에서는 틀린 말이 아닙니다.

문제는 로트가 흐름에 어떤 영향을 주는가입니다. 대량 로트는 세 가지 종류의 대기를 만듭니다.

• 로트 내부 대기. 가장 먼저 끝난 부품은 로트의 마지막 부품이 끝날 때까지 기다렸다가 함께 다음 공정으로 넘어갑니다. 같은 일이 다음 공정에서도 반복됩니다.
• 차례 대기. 새 주문은 생산 일정에서 해당 제품의 차례가 올 때까지 시작할 수 없습니다. 로트가 클수록 모든 제품을 한 바퀴 도는 주기가 길어집니다.
• 재고로서의 대기. 완성품, 원자재, 공정 중 부품은 공간과 현금을 차지하며 문제를 가립니다. 좋은 재고 관리는 이것을 눈에 보이게 하는 데서 시작합니다.

이런 대기가 합쳐져 주문 리드타임의 대부분을 차지합니다. 기계에서 실제로 가공하는 시간은 그중 작은 부분인 경우가 많습니다. 그래서 로트 크기는 공장이 아무것도 사지 않고도 당길 수 있는 리드타임 레버입니다.

소량 로트가 리드타임을 줄이는 방법

효과는 단순합니다. 로트를 절반으로 줄이면 각 부품이 기다리는 다른 부품의 수가 절반이 되고, 기계는 모든 제품으로 두 배 더 자주 돌아옵니다. 부품과 주문이 더 빠르게 이동하고, 공정 사이에 쌓이는 재고도 줄어듭니다.

스탈(Stahl)도 자신의 글에서 같은 방향을 제시합니다. 그는 저스트인타임 흐름에서는 배치 크기가 줄고 대기열이 사라진다고 씁니다. 또한 버바지(Burbidge's)의 네 번째 규칙을 인용합니다. 이 규칙은 효율적으로 관리할 수 있는 최소 생산 수량을 요구합니다. 스탈은 문제가 생겼을 때 관리자들이 대개 반대로 행동한다고 주장합니다. 고장에 대응하려고 배치 크기와 리드타임을 늘리는데, 그의 관점에서는 이것이 시스템을 더 불안정하게 만든다는 것입니다.

두 번째 효과는 학습입니다. LEI의 one-piece flow 관련 글에서 미셸 발레(Michael Ballé)는 작업자들에게 30분 동안 단일 개 흐름을 유지해 달라고 요청했던 사례를 설명합니다. 그 후 셀 안에 숨어 있던 낭비가 모두 드러났고, 라인은 카이젠 기회로 가득했습니다. 배치가 작으면 결함은 천 개가 아니라 몇 개의 부품 뒤에 발견됩니다. 피드백 루프가 짧아지므로 품질 문제로 인한 비용도 줄어듭니다.

발레는 한계에 대해서도 솔직합니다. 많은 공정, 특히 대개 상류 공정에서는 공정의 성격상 배치 단위로 생산할 수밖에 없습니다. 용광로, 도장 욕조, 열처리 공정은 부품 하나씩 가동할 수 없습니다. 목표는 모든 곳에서 단일 개 흐름을 구현하는 것이 아닙니다. 각 공정이 합리적으로 수행할 수 있는 최소 배치를 찾는 것입니다.

준비 시간과 상충 관계의 비용 측면

작은 배치에는 대가가 따릅니다. 생산 공정에서 교체 작업이 늘어날 때마다 준비 비용이 추가됩니다. 기계 가동 시간, 인건비, 그리고 시작 단계에서 발생하는 일부 불량품 비용이 들어갑니다. 바로 큰 배치가 피하고자 했던 준비 시간입니다. 반대편에는 재고의 보유 비용이 있습니다. 자본, 공간, 취급, 위험 비용입니다. 총 재고 비용을 최소화하려는 공장은 이 두 측면을 함께 저울질해야 합니다.

이 둘의 균형을 맞추는 전통적인 방법은 경제적 발주량(EOQ)입니다. 생산 로트 크기에도 사용됩니다. 소프트웨어 공급업체인 Unleashed는 경제적 발주량에 관한 글에서 이를 설명합니다. 이 자료는 벤더가 제공한 출처입니다. 공식은 EOQ = √(2DK/H)이며, D는 연간 수요, K는 발주 또는 준비 1회당 비용, H는 단위당 연간 보유 비용입니다. 같은 출처는 이 모델이 한 해 동안 수요, 비용, 리드타임이 일정하다고 가정한다고 밝히며, 결과는 입력 데이터의 품질만큼만 신뢰할 수 있다고 경고합니다.

이 공식에는 린에 중요한 교훈이 하나 있습니다. 최적 배치는 준비 비용의 제곱근에 비례해 커집니다. 준비 비용을 4분의 1로 줄이면 비용 측면에서 최적인 배치는 절반으로 줄어듭니다. 따라서 배치를 작게 만드는 길은 짧은 교체 작업을 통해 열립니다. 이 공식은 리드타임, 품질 피드백, 설비 가동률, 유연성을 포함하지 않으므로, 그 결과는 목표가 아니라 비용의 하한선으로 보아야 합니다.

예시: 한 기계에서 제품 세 가지 생산하기

이는 측정된 사례가 아니라 설명을 위한 계산입니다. 한 기계가 제품 세 가지를 생산하며, 각 제품의 주간 수요는 1,200개(연간 60,000개)입니다. 기계는 시간당 60개를 생산하며 주당 80시간 가동할 수 있습니다. 부품 하나의 가치는 80이고, 보유 비용은 연간 가치의 20%로 가정합니다. 교체 작업은 1시간이 걸리며 비용은 120입니다. 이는 기계 시간 90과 시작 단계 불량품 30을 가정한 값입니다.

주간 배치(각 1,200개).

• 사이클당 기계 시간: 가동 20시간 × 3 + 교체 3시간 = 63시간.
• 주간 교체 비용: 3 × 120 = 360.
• 평균 재고: 제품당 배치의 절반, 즉 1,800개이며 가치는 144,000입니다. 보유 비용: 주당 약 554.
• 합계: 주당 약 914. 제품 B의 주문은 차례를 기다리느라 거의 일주일을 기다릴 수 있습니다.

일일 배치(각 240개).

• 하루 기계 시간: 가동 4시간 × 3 + 교체 3시간 = 15시간(가용 16시간 중).
• 주간 교체 비용: 15 × 120 = 1,800.
• 평균 재고: 360개이며 가치는 28,800입니다. 보유 비용: 주당 약 111.
• 합계: 주당 약 1,911. 주문은 차례를 기다리더라도 최대 약 하루를 기다립니다.

교체 시간이 1시간일 때 일 단위 배치는 리드타임을 줄이지만, 주당 약 1,000이 더 듭니다. 생산 용량 80시간 중 75시간을 사용합니다. 이제 교체 시간을 15분으로 줄인다고 가정하겠습니다. 교체 비용은 30입니다. 주 단위 옵션의 비용은 90 + 554 = 644입니다. 일 단위 옵션의 비용은 450 + 111 = 561이며, 하루에 12.75시간만 사용합니다. 작은 배치가 이제 더 저렴하면서도 더 빠릅니다. 로트 크기를 최적화하는 데 쓰는 EOQ 공식도 같은 결과를 보여 줍니다. 제품당 연간 수요 D = 60,000, 개당 연간 보관 비용 H = 16, 교체 비용 K = 120일 때 약 949개가 나옵니다. K = 30이면 약 474개가 나옵니다.

숫자가 말하는 요점은 분명합니다. 배치 크기와 셋업 시간은 함께 결정해야 합니다.

다섯 단계로 보는 배치 크기 줄이기

이 순서는 표준이 아니라 저희가 정리한 계획 도구입니다.

1. 적절한 설비를 고르십시오. 대기 행렬이 길게 쌓이는 곳, 보통 병목 공정이나 그 직전부터 시작하십시오.
2. 교체 시간과 그 비용을 측정하십시오. 마지막 양품부터 첫 양품까지 전체 시간을 재고, 스크랩과 인건비를 더하십시오.
3. 셋업 시간을 줄이십시오. 설비가 가동 중일 때 가능한 한 많은 준비를 미리 해 두고, 위치를 고정해 조정 작업을 없애십시오.
4. 배치를 한 번에 크게 줄이지 말고 단계적으로 줄이십시오. 4분의 1이나 3분의 1만큼 줄여 몇 주 동안 운영한 뒤, 리드타임, 재고, 용량을 비교하십시오.
5. 품질, 납기, 작업자를 점검하십시오. 배치가 작아지면 인수인계와 교대당 교체 횟수가 늘어납니다. 표준 작업이 이를 포괄하는지 확인한 다음 다음 단계로 넘어가십시오.

이 과정을 반복하십시오. 한 번 돌 때마다 공식이 제시하는 비용 하한이 낮아지고, 더 작은 배치로 운영할 수 있게 됩니다.

흔한 실수

• 셋업을 줄이지 않고 배치만 줄이는 것. 그러면 설비가 용량을 교체 작업에 쓰게 되고, 설비가 병목이 됩니다.
• 재고 비용만 보는 것. 위 예시에서 보관 비용 절감 효과는 작습니다. 실질적인 이익은 리드타임, 유연성, 품질 피드백에 있습니다.
• 모든 제품에 같은 배치 크기를 적용하는 것. 판매가 빠른 제품과 드문 변형 제품은 서로 다른 로트 크기가 필요합니다.
• 공식을 무조건 믿는 것. EOQ 모델은 수요와 비용이 일정하다고 가정합니다. 자사 데이터로 반드시 검증하십시오.
• 고장에 대응해 배치를 늘리는 것. Stahl이 지적하듯이, 이는 원인을 가리고 리드타임을 늘립니다.
• 상류와 하류 공정을 잊는 것. 한 설비의 배치만 줄여도, 다음 공정이 여전히 가득 찬 팔레트를 기다린다면 도움이 되지 않습니다.

소프트웨어가 도울 수 있는 부분

ERP 시스템은 제품별 로트 크기, 셋업 시간, 수요를 관리할 수 있으며, 주별 재고와 계획된 교체 일정을 보여 줄 수 있습니다. 생산 계획 도구는 현장을 바꾸기 전에 여러 배치 크기를 용량과 대조해 테스트할 수 있습니다. 시뮬레이션은 배치 크기와 변동이 대기 행렬과 리드타임에 어떤 영향을 주는지 보여 줄 수 있습니다. 소프트웨어는 판단을 돕지만, 실제 셋업 작업은 설비 앞에서 이루어져야 합니다.

다음 단계

대기 행렬이 긴 설비 하나를 골라 교체 시간을 측정하고, 교체 1회당 비용을 계산하십시오. 그다음 배치를 3분의 1 줄여 테스트하고, 생산 현장에서 배치 크기가 리드타임에 미치는 영향을 지켜보십시오.