자동창고 시스템의 다양한 유형과 장단점에 대해 알기 쉽게 살펴보세요.
자동창고(AS/RS)는 디지털 요소, 로봇, 랙을 통합하여 디지털 자동화 소프트웨어를 통해 제어되는 맞춤형 자동화 창고로, 매우 다양한 상품을 취급할 수 있습니다. 큐브 스토리지, 자율 이동 로봇(AMR), 수평 및 수직 캐러셀, 크레인, 셔틀, 수직 리프트 모듈(VLM), 마이크로, 유닛, 미니 로드 등 다양한 옵션으로 맞춤형 자동창고 솔루션을 구성할 수 있습니다. 이러한 모든 시스템은 두뇌 역할을 하는 창고 관리 시스템(WMS)에 의해 관리됩니다.
또한 자동창고는 규모의 제한이 없으며 다양한 기술과 차량을 활용하여 대량의 화물을 정확하고 빠르게 인출하고 적재하는 작업을 자동화함으로써 크고 작은 창고 시설이나 여러 곳의 창고 시설을 지원할 수 있습니다. 비용이나 공간 부족으로 인해 보관 밀도가 중요하고, 창고 내에서 품목을 별도로 가공하거나 변경하지 않으며, 대량의 화물을 취급하는 물류창고에서 이러한 자동창고가 특히 큰 힘을 발휘합니다.
최초의 자동창고(AS/RS)는 1950년대에 Demag에서 개발했으며, 1962년에는 높이 20미터의 시설에서 약 700만 권의 책을 관리하는 시스템을 갖춘 최초의 완전 자동화 창고가 Bertelsmann에 설치되었습니다. 이러한 혁신 덕분에 기존 창고에 비해 수직 공간을 더 효율적으로 사용하고 노동력을 절감할 수 있었습니다. 그 후 수십 년 동안 자동창고의 기본적인 설계는 그대로 유지되었지만, 노동력과 공간이 제한된 곳에서 품목을 밀도 높게 보관할 수 있는 점이 크게 각광받으면서 자동창고는 전 세계적으로 널리 보급되었습니다. 1980년대 이후 프로세서 성능과 창고 제어 시스템 소프트웨어이 발전하면서 자동창고 또한 더욱 발전하였으며, 최초의 설계에서 크게 개선되어 오늘날 물류창고 분야를 선도하는 솔루션으로 자리매김하고 있습니다.
자동창고(AS/RS) 시스템에는 다음과 같은 다양한 옵션이 존재합니다.
이러한 각각의 유형을 아래에서 간략하게 소개하겠습니다.
큐브형 자동창고는 기존의 창고와는 달리 선반 위에 빈 공간이 존재하지 않기 때문에 고밀도의 보관 공간을 제공합니다. 5가지 모듈로 구성되는 큐브형 자동창고는 알루미늄 그리드 안에 마치 블록을 쌓듯이 빈을 상하좌우로 차곡차곡 쌓아 올리는 구조입니다. 로봇이 상단의 트랙을 따라 이동하면서 시스템의 지시에 따라 지속적으로 빈을 밑에서 끌어 올려 포트(창고의 워크스테이션)로 전달합니다. 작업자는 포트에서 재고에 접근하여 주문을 처리하거나 재고를 보충합니다. 작업이 끝나면 로봇이 빈을 회수하여 다시 그리드에 반환합니다. 빈을 밑에서 끌어 올리는 데 시간이 오래 걸릴까 우려될 수도 있지만, 실제로는 인기있는 상품은 자동으로 상단에 배치되고 자주 찾지 않는 상품은 하단에 배치되기 때문에 빠르게 피킹할 수 있습니다. 이렇듯 큐브형 자동창고는 매우 효율적으로 공간을 활용하는 가운데 모듈 방식의 로봇으로 빠른 속도를 보장하며, 블록을 쌓는 방식으로 설계되어 간편하게 설치하고 확장할 수 있습니다. 큐브형 자동창고에서 고려해야 할 사항 중 하나는 보관할 제품이 빈의 규격에 부합해야 한다는 점입니다. 예를 들어 가장 큰 오토스토어 빈의 크기는 449mm x 649mm x 425mm입니다.
유닛 로드 AS/RS 시스템은 453kg~2267.96kg 수준의 무겁고 까다로운 화물을 처리하도록 설계되었습니다. 무거운 팔레트를 처리하기에 적합하며, 고정식 통로 또는 이동식 통로 크레인을 통해 좁은 통로에 접근하는 높은 랙을 사용하여 보관 중인 상품을 운반하는 경우가 많습니다. 팔레트를 놓을 공간이 제한되어 있고 큰 품목에 빠르게 접근해야 하는 장소에 이상적입니다.
이 시스템을 사용하면 정해진 통로를 따라 수직 및 수평 방향으로 이동할 수 있는 이동식 크레인을 통해 팔레트 랙의 좁은 통로에 접근하여 보관 중인 품목에 신속하게 접근하여 품목을 인출한 후 운반할 수 있습니다. 이동식 통로 유닛로드 AS/RS는 크레인이 한 통로에만 있을 필요가 없어 모든 통로마다 크레인을 중복 배치하지 않아도 되므로 공간과 비용을 절약할 수 있다는 점에서 차이가 있습니다. 단, 이동식 크레인에 전적으로 의존하는 방식이며 유지보수 중에는 통로에 접근할 수 없다는 점이 제한사항입니다.
미니 로드 AS/RS는 일반적으로 무게가 34kg 이하인 작은 품목을 처리하는 데 적합하며, 반면에 유닛 로드 시스템의 경우 이보다 훨씬 무겁거나 큰 화물을 처리할 수 있습니다. 미니 로드 AS/RS 모델은 토트, 트레이, 카톤을 각각 사용하거나 이를 조합하여 사용함으로써 재고를 빠르게 운반하며, ‘케이스 처리/토트 적재’ AS/RS로 부르는 경우도 있습니다. SKU(재고 관리 단위)를 도입하는 경우 공간 부족으로 인해 기존의 카톤 선반 방식은 문제가 되기 때문에 미니 로드 AS/RS 방식이 많이 선호됩니다. 영역 미니 로드 AS/RS(Area Mini-Load AS/RS)는 피킹 또는 포장 작업을 실시할 주문 상품의 버퍼로 사용할 수 있는 다용도 옵션이며, 피킹 스토리지의 재고를 보충하는 데 사용할 수 있습니다. 이 시스템은 무게와 크기에 제한이 있어 다른 시스템보다 활용도가 떨어집니다.
이 모델은 셔틀 또는 로봇을 통해 물류창고 또는 작업 공간의 여러 구역 사이를 수평 및 수직으로 트랙을 따라 움직이며 품목을 운반합니다. 여러 층에서 작동할 수 있으며 다양한 품목을 토트 또는 카톤을 통해 필요한 위치로 운반할 수 있습니다. 셔틀은 품목을 회수하여 랙의 외부를 따라 워크스테이션이나 보조 컨베이어로 전달하도록 지시받습니다. 셔틀은 제품 및 창고 요구 사항에 따라 다양한 디자인으로 제공됩니다. 유지보수 중에는 제품 통로에 접근할 수 없고 셔틀은 다른 시스템보다 더 많은 공간이 필요하다는 점 등이 제한사항입니다.
자율 이동 로봇(AMR)은 독립적인 로봇을 사용하여 랙을 탐색하고, 여러 경로를 통해 지정된 토트 또는 위치에 맞는 품목을 인출합니다. AMR은 이러한 품목을 주문 처리 워크스테이션으로 전달한 후 이어서 다음 작업을 수행합니다. 이 다목적 시스템은 뛰어난 유연성과 효율성을 제공하며, AMR의 특성상 수요 변화에 맞춰 AMR 유닛을 추가하여 쉽게 확장할 수 있습니다. AMR은 첨단 센서 패키지를 비롯하여 자율 이동에 필요한 기타 요소들로 인해 높은 수준의 기술 지원이 요구되는 매우 복잡한 시스템입니다.
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땅다람쥐를 뜻하는 단어 gopher(고퍼)에서 유래한 고퍼(Go-FeR) 시스템은 특수 설계된 선반과 랙을 사용하며, 아래를 지나다니는 AMR을 통해 이러한 선반과 랙을 워크스테이션까지 운반합니다. 선반은 해당되는 품목에 따라 박스, 팔레트, 걸이형 등 다양한 옵션으로 구성할 수 있습니다. AMR이 전체 유닛을 들어 올려 워크스테이션으로 운반한 후 다시 돌아오는 방식입니다. 고퍼 시스템은 고밀도 스토리지 솔루션을 제공하며 비즈니스의 요구사항에 맞춰 쉽고 경제적으로 확장할 수 있습니다. 이 시스템은 셔틀 시스템과 마찬가지로 선반을 이동하고 대기열에 보관하기 위해 더 많은 공간을 필요로 합니다.
최근에 개발된 자동창고 AMR인 스태커봇(stacker-bot)은 선반 랙에서 여러 개의 토트나 케이스를 꺼낸 후 대기 중인 컨베이어, 보조 AMR 또는 워크스테이션으로 전달합니다. 스태커봇은 배송 및 반품 처리 공정을 즉시 결합할 수 있어 민첩하고 효율적이며 비용 효율적인 시스템을 제공합니다. 스태커봇은 유닛의 크기가 다양하기 때문에 작동하기 위해 더 많은 공간이 필요하며, 따라서 스태커봇이 탐색할 수 있도록 더 많은 공간을 확보해야 합니다.
캐러셀 기반 AS/RS 시스템은 가장 오래된 형태의 AS/RS로, 다양한 품목 또는 보관 옵션이 매달려 있는 트랙으로 구성됩니다(옷이 걸려 있는 세탁소를 생각하시면 됩니다). 이 시스템은 필요 시 특정 품목 또는 빈을 워크스테이션으로 전달하기 위해 순환합니다. 일렬로 물품을 배송하는 수평형 모델부터 빈 위아래로 회전하는 수직형 캐러셀까지 다양한 형태로 설계됩니다. 이 시스템은 빠른 속도로 운반할 수 있는 작은 품목을 취급하기에 적합합니다. 또 다른 형태로는 모든 층에 토트가 있는 최대 3단 캐러셀이 포함된 자동화된 시스템을 제공하는 로봇 수평 캐러셀 AS/RS(Robotic Horizontal Carousel AS/RS)가 있습니다. 이러한 시스템의 경우 확장하기가 더 어려울 수 있으며, 상당히 많은 공간이 필요하다는 점이 제한 요소입니다.
수직 리프트 모듈(VLM) 시스템은 여러 개의 랙 중앙에 있는 피커(picker, 피킹 기계)가 앞뒤로 움직이며 주문 상품을 선택하여 워크스테이션이나 컨베이어로 전달하는 것이 특징입니다. 랙 공간 내에서 자유롭게 움직이는 로봇 팔로 둘러싸여 있는 경우가 많습니다. 주문이 완료되면 VLM은 다음 작업을 수행하기 전에 스토리지 유닛을 올바른 위치로 되돌립니다. 트레이는 자체적으로 고정시키거나 이동이 가능하므로 복잡한 재고를 매우 효율적으로 관리할 수 있습니다. 마이크로 로드 스토커(Micro-Load Stocker)는 VLM과 매우 유사하며 버퍼링, 시퀀싱 및 사용 시점 상품을 위한 자동창고가 필요한 고밀도 창고에 이상적입니다. 예를 들어 마이크로 로드 스토커는 밀폐된 보관용 그리드 내에서 작동하는 일련의 로봇으로 구성될 수 있으며, 빈을 컨베이어에 전달합니다. 통로 기반 크레인과 마찬가지로 VLM 또는 스토커는 특정 부품에 대한 의존도가 높기 때문에 유지보수 중에 시스템이 중단될 수 있습니다.
수직 시퀀스 모듈(VSM)은 인출한 빈을 순서대로 정렬하는 시스템으로, 보관 밀도가 높은 대용량 창고 공간에 적합한 효율적인 솔루션을 제공합니다. AMR 또는 컨베이어와 같은 다른 시스템을 통해 이러한 정렬 시퀀스를 검색한 후 특정한 순서에 따라 품목을 전달합니다. 또한 이 시스템은 기존에 설치된 AS/RS을 개선하기 위해 추가로 설치가 가능하므로 효율성과 생산성을 개선하고 공간에 대한 수요를 줄일 수 있습니다. 앞서 언급한 VLM과 마찬가지로 VSM 시스템도 특정 부품이 작동하지 않을 경우 유지보수를 실시하는 동안에는 작업이 지연될 수 있습니다.
상품 입고: 물류창고의 프로세스는 상품이 입고 도크에 도착하면 시작됩니다. 각 품목을 확인하고 창고 관리 시스템(WMS)에 로그인한 다음 상품이 창고에 있는 동안 추적할 수 있도록 바코드 또는 RFID 태그를 상품에 부착합니다.
보관 준비: 품목을 보관하기 전에 먼저 유형, 크기, 보관 요건에 따라 품질 검사와 분류 작업을 실시합니다. 이러한 분류 과정을 통해 특정 보관 요건(예: 온도 또는 습도 조절)을 준수하면서 공간과 접근성을 최적화하는 방식으로 품목을 보관할 수 있습니다.
보관: 품목의 처리가 완료되면 자동창고로 전달됩니다. 자동창고는 WMS의 지시에 따라 품목을 보관 구역의 지정된 위치로 운반합니다. 일반적으로 수직 및 수평 공간을 최대한 활용하는 방식으로 밀도 높게 보관됩니다. 자동창고 시스템은 접근 빈도와 품목의 특성에 따라 가장 효율적으로 인출할 수 있는 위치에 품목을 배치합니다.
출하: 주문이 접수되면 WMS는 자동창고에 지시를 내려 필요한 품목을 출고합니다. 시스템은 가장 효율적인 경로를 파악하여 보관 위치에서 품목을 픽업한 후 주문 풀필먼트 구역으로 전달합니다. 이러한 자동화는 출고 시간을 최소화하고 주문 처리의 정확성을 개선합니다.
주문 종합: 주문 풀필먼트 구역에서 작업자 또는 자동화된 시스템이 주문 상품을 종합합니다. 여기에는 자동창고에서 처리하지 않는 추가 품목을 피킹하고, 배송 컨테이너에 품목을 넣고, 주문 정확성을 최종 확인하는 작업이 포함될 수 있습니다.
포장 및 배송 준비: 주문 처리가 완료된 품목을 포장하고 배송 정보가 담긴 라벨을 붙인 다음 적재 구역에 배치합니다. 포장 프로세스를 통해 품목이 손상되지 않고 안전하게 운송될 준비를 마칩니다.
배송: 마지막 단계는 운송 관리 시스템(TMS)에서 관리하는 배송 일정에 따라 포장된 주문 상품을 운송 차량에 적재하는 작업입니다. TMS는 배송 경로와 일정을 최적화하여 적시에 배송할 수 있도록 보장합니다.
배송 후에도 창고 관리 시스템은 재고 수준과 주문 상태를 지속적으로 업데이트하여 고객 문의 및 향후 주문 계획에 관련된 실시간 데이터를 제공합니다. 고객 서비스는 주문 처리, 반품 또는 교환과 관련된 모든 문제를 처리하여 프로세스 전반에서 높은 수준의 고객 만족도를 유지하도록 보장합니다.
이렇게 세분화된 단계를 살펴보면 자동창고가 보관 및 출하 단계뿐만 아니라 상품 수령부터 최종 배송까지 효율성과 정확성을 보장하는 더 큰 시스템의 일부로서 어떻게 운영되는지 명확하게 이해할 수 있습니다.
물류창고에서 자동창고 시스템이 수행하는 작업을 간단하게 요약하면 다음과 같습니다.
자동창고 시스템을 창고 운영에 통합하면 성능과 효율성을 크게 개선할 수 있습니다. 자동창고가 제공하는 이점은 다음과 같습니다.
자동창고를 통합하면 현재의 요구사항을 충족할 뿐만 아니라 미래의 비즈니스 성장을 위해 확장성을 갖춰 물류창고를 기존보다 더 안전하고 효율적으로 운영할 수 있습니다. 이러한 현대화는 창고 운영을 최적화할 뿐만 아니라 물류 및 공급망 관리 측면에서도 경쟁 우위를 제공합니다.
만약 귀사의 창고 또는 물류센터에서 다음과 같은 10가지 징후를 경험하고 계시다면, 지금이야말로 자동창고 시스템을 도입하기에 적기라는 뜻입니다.
자동창고 시스템에 투자하기로 결정한 경우, 다음의 요소를 고려하여 구체적인 운영 요건에 맞는 시스템을 선택해야 합니다.
이러한 요소를 평가하면 현재의 요구사항을 충족할 뿐만 아니라 미래의 성장과 효율성 향상을 지원하는 자동창고 솔루션을 선택할 수 있습니다. 이러한 전략적 투자를 통해 운영을 혁신하면 경쟁력과 고객 만족도를 높일 수 있습니다.
적절한 자동창고를 선택할 때는 귀하께서 종사하고 계신 특정 업종 또한 고려해야 합니다.
물류창고에 자동창고(AS/RS)를 도입하려는 경우, 초기 투자 비용과 지속적인 운영 비용을 고려하는 것이 중요합니다. 비용은 유닛 로드, 미니 로드, 캐러셀 시스템 등 시스템의 유형과 복잡성, 창고 레이아웃의 특정 요구사항에 따라 크게 달라집니다. 기존 공간에 적합하도록 맞춤 제작하고 기존 창고 관리 시스템과 통합하는 작업으로 인해 비용이 추가될 수 있습니다.
자동창고 설치 비용에는 물리적인 장비뿐만 아니라 재고 관리 및 실시간 추적을 위한 소프트웨어와 설치, 시운전, 직원 교육 관련 비용도 포함됩니다. 또한 지속적인 유지보수, 지원, 에너지 소비량도 총 소유 비용에 영향을 미칩니다. 규정 준수와 향후 확장 가능성도 고려해야 하는데, 이는 초기 비용과 향후 확장 기능 모두에 영향을 미칠 수 있기 때문입니다.
이러한 비용에도 불구하고 자동창고에 투자하면 장기적으로 상당한 비용 절감과 효율성 향상 효과를 얻을 수 있습니다. 기업에서 자동창고를 도입하면 일반적으로 재고 정확도 향상, 보관 밀도 증가, 인건비 절감을 통해 투자 수익(ROI)을 실현할 수 있습니다. 이러한 수익을 실현하는 기간은 다양할 수 있지만, 시스템의 효율성과 운영 규모에 따라 도입 후 몇 년 이내에 투자 수익을 실현하는 경우가 많습니다. 따라서 생산성을 높이고 장기적인 운영 비용을 절감하고자 하는 물류창고에서는 자동창고 도입을 고려해 볼 가치가 있습니다.
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오토스토어 시스템은 매우 혁신적인 자동창고 시스템으로, 컴팩트한 설계와 효율성으로 창고 자동화 분야에서 두각을 나타내고 있습니다. 오토스토어는 상품이 보관된 빈을 수직 및 수평으로 쌓아 공간 활용을 극대화하는 독특한 큐브 스토리지 기술로 잘 알려져 있습니다. 오토스토어 시스템은 로봇이 그리드 상단을 탐색하여 필요에 따라 빈을 인출하고 교체하는 방식으로 작동합니다.
오토스토어가 특히 매력적인 이유는 다양한 산업에 적용할 수 있다는 점 때문입니다. 고밀도 스토리지와 빠른 인출 기능으로 이커머스, 리테일, 전자제품, 제약업 등 다양한 업계에 적합합니다. 이러한 업계에서는 다양한 유형과 크기의 제품을 처리할 수 있는 오토스토어를 통해 신속한 주문 처리와 효율적인 재고 관리의 이점을 누릴 수 있습니다.
또한 오토스토어 시스템은 유연하게 확장이 가능하며 기존의 창고 관리 시스템(WMS)과 원활하게 통합할 수 있어 기업에서 운영을 대대적으로 중단하지 않아도 보관 용량을 확장하거나 조정할 수 있습니다. 뿐만 아니라 오토스토어는 보관 시설이 차지하는 면적을 크게 줄이고 주문 정확도를 개선할 수 있어 창고 운영을 혁신하고 전반적인 효율성을 높이고자 하는 업계에 모범적인 솔루션이 될 수 있습니다.
자동창고 시스템에 투자하면 공간 최적화, 효율성 향상, 비용 절감, 정확도 향상 등 다양한 운영상의 이점을 누릴 수 있습니다. 기업에서 오토스토어 시스템과 같은 확장 가능한 솔루션에 투자하면 시장 수요에 적응하고 효율적으로 성장하여 급변하는 오늘날의 시장 환경에서 경쟁 우위를 확보할 수 있습니다.
자동창고(AS/RS, automated storage and retrieval system)는 창고에 물품을 보관하고 출고하는 프로세스를 자동화합니다. 로봇 시스템과 컴퓨터 제어를 통해 지정된 보관 위치에 상품을 배치하고 인출하여 재고를 효율적으로 관리하고 공간 사용을 최적화합니다.
자동창고(AS/RS)는 다음과 같은 다양한 유형이 존재합니다.
자동창고 시스템의 목적은 창고 운영의 효율성, 정확성, 안전성을 개선하는 것입니다. 자동창고는 인건비를 절감하고, 보관 밀도를 높이며, 재고 관리 프로세스의 속도와 정확성을 개선합니다.
오늘날 자동창고는 효율적인 창고 관리를 위해 제조, 리테일, 이커머스, 제약 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 자동창고를 도입하면 필요한 품목에 신속하게 접근하고, 피킹 프로세스를 간소화하며, 창고 공간을 더 효과적으로 사용할 수 있어 운영에 도움이 됩니다. 특히 자동창고는 높은 처리량과 정확성을 요구하는 물류 환경에 필수적인 요소입니다.