Excel에서 프로세스를 시뮬레이션하기: 가능한 것과 한계점

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Excel에서 실제로 통하는 것

적지 않습니다. 다음 세 가지 계산을 세워두면 대부분의 프로세스 프로젝트보다 앞서 있습니다.

1. 단계별 가동률

ρ  =  (일일 처리량 × 처리시간)  ÷  (사람 수 × 생산시간 × 60)

단계별로 한 열을 만들고 내림차순으로 정렬하세요. 가장 높은 값이 병목입니다. 85 %를 넘으면 경고 값입니다. 이것이 전체 작업에서 가장 중요한 수치이며 계산에는 10분이면 충분합니다.

2. 대기시간의 근사

Kingman 공식은 셀로 쓸 수 있습니다:

Wq  ≈  (ρ / (1 − ρ))  ×  ((ca² + cs²) / 2)  ×  te

여기서 ca와 cs는 변동계수(표준편차 ÷ 평균)이고 te는 평균 처리시간입니다. 입력이 안정적인 단일 단계에서는 이것이 적절한 규모를 제공하며 85 % 가동률이 왜 비용이 큰지 즉시 보여줍니다.

3. 수작업 몬테카를로

시뮬레이션된 작업마다 한 행을 쓰고, ZUFALLSZAHL()로 분포에서 시간을 뽑아 천 개의 행을 만든 뒤 QUANTIL()로 P10, P50, P90을 구하세요. 이렇게 하면 평균 하나 대신 분포를 얻습니다. 이는 일반적인 점추정에 비해 큰 진전입니다.

부가 도구(@RISK, Crystal Ball, ModelRisk)를 쓰면 더 편리해지지만 원리는 변하지 않습니다.

세 개의 벽

벽 1: 시간에 따른 대기열

Kingman은 정상상태를 계산합니다. 표에 나오지 않는 점은 월 초에 적체가 생겨 해소되는 데 두 주가 걸릴 수 있다는 점입니다. 해소에는 전체 용량이 아니라 용량과 유입의 차이만 사용되기 때문입니다.

구체적으로: 연평균 가동률이 71 %이고 피크 주에 148 %인 프로세스는 한가한 분기에는 처리시간이 9일이고 그 이후에는 46일입니다. 표는 71 %만 계산해 ‘‘건강함’’이라고 말합니다.

벽 2: 단계의 연결

어떤 단계도 그 앞의 가장 느린 단계가 통과시키는 것보다 더 많은 작업을 보지 못합니다.

검사가 114 %에 걸려 있는 동안 그 뒤의 승인 단계는 여유 있게 보입니다. 승인 단계는 축소된 양을 받습니다. 검사를 풀면 승인은 전체 양을 받고 스스로 병목이 됩니다. 표는 각 단계를 개별적으로 계산하므로 이런 변화를 보지 못합니다.

이것이 표 기반의 비즈니스 케이스가 현장에서 실현되지 않는 가장 흔한 이유입니다: 약속된 절감은 해결된 병목에서 계산되었지만 효과는 다음 단계에 멈춰 있습니다.

벽 3: 캘린더

주 2회 집계, 평일에만 승인, 대체 없는 휴가, 교대 인수인계. 이들 각각은 대기시간을 만들어내며 이는 가동률에서 발생하지 않고 특정 시점 때문에 발생하므로 어떤 공식도 표현하지 못합니다.

테스트: Excel 이상이 필요합니까?

다섯 가지 질문. 한 번이라도 "예"이면 충분합니다.

1. 어떤 단계에서 가동률이 80 %를 넘습니까?
2. 유입이 월말, 계절 또는 캠페인으로 크게 변동합니까?
3. 병목을 해소하는 변경을 평가하려고 합니까?
4. 특정 시간에만 발생하는 집계, 교대 또는 승인이 있습니까?
5. 누군가 그 수치를 확인하고 질문할 사람이 있습니까?

다섯 번 모두 "아니오"라면 표가 적절한 도구이며 다른 것은 노력 대비 이득이 없습니다.

사례별 대안

실제 전환

표에서 가져갈 것은 생각보다 많습니다:

1. 단계 목록: 보통 이미 다섯에서 열 행, 정확히 적당한 크기입니다.
2. 수량과 용량: 이미 관리하던 열들입니다.
3. 처리시간: 이제 평균 대신 구간으로 기록하세요. 세 명의 처리자에게 따로 물어보고 그들의 답변으로 구간을 만드세요.

새로 추가되는 것: 입력의 피크 요인, 캘린더, 취소율. 이전 작업으로 옮기는 데 20분 정도 걸릴 것으로 예상하세요.

마지막의 대조 검증은 Excel이나 시뮬레이터에서 동일합니다: 재고를 세고 일일 처리량으로 나눠(Little's Law) 계산된 처리시간과 비교하세요. 측정값이 훨씬 크면 모델에 대기열이 빠져 있습니다.

Excel에 남겨둘 것

모든 것을 이관할 필요는 없습니다. 원가 계산(정액 단가, 수량 구조, 연간 환산)은 표에 잘 맞고 모든 컨트롤러가 검증할 수 있습니다. 그와 관련된 전형적인 실수는 Prozesskosten in Excel에 나와 있습니다.

표에 속하지 않는 것은 처리시간입니다. 처리시간은 대기열에서 발생하고 대기열은 표가 할 수 없는 것입니다.