빈 파기는 어떻게 처리량을 극대화하나요?

오토스토어는 마술이 아닙니다

오토스토어는 결코 마술 같은 존재가 아닙니다. 오토스토어는 루빅스 큐브에서 영감을 받아 탄생하였습니다. 1996년, Ingvar Hognaland는 보관 밀도를 개선할 수 있는 아이디어를 떠올렸습니다: “루빅스 큐브처럼 보관할 수 있는데 왜 굳이 도미노 방식으로 보관해야 하는가?” 루빅스 큐브 맞추는 법은 모르실 수도 있지만, 뒤죽박죽 섞인 큐브가 맞춰지는 모습을 바라보고 있으면 누구든지 그 모습에 빠져들 수 밖에 없습니다. (참고로 저는 루빅스 큐브를 아주 좋아하며, 저만의 방식으로 3분 만에 큐브를 맞출 수도 있습니다.)

마술사는 결코 트릭을 알려주지 않지만, 저와 같은 엔지니어들은 복잡하거나 이해불가능한 존재의 미스터리를 타파하기 위해 과학적 사실을 알려드릴 준비가 되어 있습니다. 다음과 같은 2가지 사실은 분명합니다: 루빅스 큐브를 맞추는 방법은 그저 잘 계획된 일련의 알고리즘에 지나지 않습니다. 마찬가지로, 마치 마술처럼 작동하는 오토스토어 또한 결코 마술이 아니며, 전 세계에서 가장 밀도 높은 주문 풀필먼트 엔진이 재고를 효율적으로 정리한 결과입니다.

배치 작업이 창고 효율성에 어떻게 영향을 끼칠까요?

창고 관리에서 가장 까다로운 작업 중 하나인 배치 작업(slotting)을 살펴보겠습니다. 배치 작업으로 인해 발생하는 비용은 그야말로 낭비라고 할 수 있습니다. 인력을 사용하여 재고를 정리하는 것은 그저 비용만 증가할 뿐입니다. 아이러니하게도, 전통적인 보관 방식에서는 배치 작업이 이동 거리를 줄이기 위한 방안이었습니다. 하지만 오늘날의 풀필먼트 센터는 수작업으로 재고를 정리하기에는 제품이 너무도 많습니다.

하지만 수동 방식을 포함하여 모든 재고 보관 시스템의 성능은 배치 작업을 어떻게 하느냐에 달려있습니다. 전통적인 자동 창고 시스템에서도 자주 찾는 인기 상품은 복도 전면부에 보관되거나 또는 2중, 3중으로 된 보관 장소의 바깥에 보관됩니다. 하지만 품목의 사용률은 거의 예측이 불가능하고 불안정하며 시기에 따라 유동폭이 크기 때문에 고정된 형태의 배치 작업은 실패할 확률이 높습니다.

정리하자면, 배치 작업은 필수적으로 중요하지만 오늘날 수동 방식으로 하기에는 너무도 부담이 큽니다. 전자상거래 규모가 2025년까지 매년 7조 달러에 육박할 것으로 예상되는 만큼, 물류창고는 인력의 수동 작업에 의존해서는 안 됩니다.

따라서 일반적인 창고 사업자들은 심각한 난제에 봉착하게 되며, 무거운 물건을 들어올릴 로봇을 갖춘다면 이에 대한 해법이 될 수 있습니다.

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인기 위주 적층(natural slotting)의 개념과 이점

오토스토어는 3가지 핵심적인 명제를 기반으로 수동 배치 작업을 완전히 제거합니다:

1. 재고는 고정되지 않고 유동적이며, 끊임 없이 확장하고 변화합니다.
2. 어떤 빈이 필요할지 예측할 수 있는 가장 관련성이 높은 요인은 주문 수요입니다.
3. 신규 상품은 인기 있을 확률이 높으며 기존 재고의 상단에 위치할 수 있습니다.
   
   

오토스토어의 성능은 그리드 내부의 제품 보관량이나 개별 SKU의 정렬 방식에 영향을 받지 않습니다. 당사가 ‘인기 위주 적층(natural slotting)’이라고 일컫는 과정을 통해 오토스토어 시스템은 높은 성능을 발휘합니다.

사용된 빈은 다시 그리드로 돌아와 그리드 상단에 보관됩니다. 시간이 지나면서 이동량이 적은 빈은 그리드 하단에 위치하게 됩니다. 이러한 설계 철학 덕분에 로봇이 그리드 하단에 위치한 빈을 인출해야 하는 경우는 아주 드물게 발생합니다.

모든 제품이 재고 내부에 보관되며 로봇에 의해 완벽하게 정리되기 때문에 불필요하게 많은 비용이 발생하는 수동 배치 작업은 완전히 제거되고, 효율성이 높은 자동 시스템이 이를 대체합니다.

오토스토어 시스템에서 얼마나 많은 디깅 작업이 필요합니까?

일반적으로 오토스토어 로봇은 빈을 운반하는 데 시간의 80%를 사용하고 하단에 위치한 빈을 인출(디깅)하는 데는 시간의 20%만 사용합니다. 하단 빈 인출 작업의 상당수는 다른 시스템이 작동하지 않는 쉬는 시간이나 야간 등 특정한 경우에 진행됩니다.

로봇은 디깅 작업을 위해 결코 그냥 기다리지 않습니다. 주문에 필요한 빈은 포트에서 처리되기 전에 창고 관리 시스템(WMS)의 우선순위를 기반한 빈 준비 작업을 통해 미리 상단으로 이동됩니다. 즉, 운영 직원들이 절대 기다릴 필요가 없습니다.

언제든지 사전 고지 없이 빈을 처리할 수 있습니다. 가장 시간이 오래 걸릴 때에도, 하단에 위치한 빈을 꺼내는 데 다 합쳐서 3분 36초가 소요됩니다. 만약 이러한 작업이 자주 필요한 경우에는 그저 로봇을 몇 대 더 추가하면 됩니다.

하지만 빈의 3분의 1은 디깅 작업을 전혀 할 필요가 없다는 사실을 기억해야 합니다. 오토스토어 고객사 한 곳을 예로 들어 그 이유를 설명하겠습니다. 이 고객사에 설치된 시스템의 그리드는 25피트 높이이며 16개 층에 빈이 보관되어 있습니다. 이 창고의 주문 처리 제품 중 약 80%는 전체 재고의 20% 밖에 되지 않습니다. 이러한 80/20 법칙에 기반하여 살펴보자면:

• 빈의 39%는 상단에 바로 노출되며 별도의 디깅 작업이 필요없습니다.
• 평균적으로 빈은 상단에서 2.5개의 셀 높이만큼 아래에 위치하며 인출하는 데 약 27초가 소요됩니다.
• 하단의 위치한 8개 층은 필요한 빈의 5%도 되지 않습니다.‍

수직 리프트 방식 등으로 빈을 이동하는 다른 ASRS 시스템과 비교할 때, 오토스토어는 동등한 수준의 효율성을 가지며 종종 더 빠르게 주문을 처리합니다.

로봇의 시간을 절약해주는 오토스토어의 3가지 고유한 특징은 디깅 작업에 대한 우려를 더욱 덜어줍니다:

• 밀도 높은 보관 덕분에 일단 한 번 빈을 보관하면 이동 거리가 25~40% 단축됩니다.
• 넓고 탁 트인 그리드의 상단은 로봇이 라우터™ 소프트웨어를 활용하여 효율적으로 이동하며 높은 처리량을 발휘할 수 있는 환경을 제공합니다.
• 빈을 포트로 전달할 때 기다리느라 시간이 낭비되지 않으며, 로봇과 인력의 작업이 분리됩니다.
  
  

많은 타사 시스템들의 경우 이동 거리가 더 길고, 로봇이 창고 구조물 사이를 이동하고 복도를 탐색하며 워크스테이션에서 오랫동안 대기하느라 시간이 낭비됩니다. 소터 루프와 엘리베이터가 추가되면 병목 현상이 더욱 심화되며 중앙 장애 지점이 추가로 발생합니다.

이에 비해, 오토스토어 로봇은 평균적으로 시간당 30개 이상의 빈을 운반할 수 있습니다.

오토스토어 시스템의 놀라운 성능을 증명하는 또 다른 사례도 설명드리겠습니다: 2023년 3월 6일 기준으로, 오토스토어 시스템 350개의 평균 디깅 작업 깊이가 고작 빈 2.6개 수준인 것으로 측정되었습니다. 이는 16층의 빈으로 이루어진 그리드에서 80/20 분배 법칙을 완벽하게 구현합니다. 이러한 통계를 통해 오토스토어가 광범위한 고객들을 대상으로 얼마나 효율적으로 디깅 작업을 관리하고 있는지 알 수 있습니다.

시장 내 그 어떤 타사 시스템도 이러한 높은 성능을 구현하지는 못합니다.

오토스토어와 파트너사가 어떻게 서비스 수준 계약을 충족하고 있을까요?

모든 오토스토어 시스템은 고객이 기대하는 성능을 충족하기 위해 시뮬레이션을 거칩니다. 실제로 당사는 각각의 시스템을 설계, 설치 및 주문하는 당사의 파트너사를 위해 하루에 500가지가 넘는 설계를 시뮬레이션하며 다양한 상황과 로봇의 수를 테스트합니다. 여기서 가장 중요하게 여기는 결과는 1) 원하는 수준의 처리량을 달성하였는지, 그리고 2) 높은 포트 사용률을 유지하였는지 여부입니다.

당사는 정확한 시뮬레이션 테스트를 통해 오토스토어 시스템을 세밀하게 조정하여 높은 성능을 발휘하도록 최적화할 수 있습니다. 예를 들어, 테스트 과정을 통해 병목 현상을 감지하거나 다양한 상황을 연구하여 빈의 대기 시간은 최소화하는 동시에 최소한의 로봇만 사용할 수 있습니다.

큐브 그 이상의 놀라움

하드 드라이브에 데이터가 어떻게 저장되는지 굳이 궁금해하지 않는 것처럼, 오토스토어가 그리드 내부의 재고를 관리하도록 믿고 맡기실 수 있습니다. 마술처럼 작동하는 오토스토어가 실제로는 마술이 아니라는 점을 기억하십시오. 오토스토어는 필요할 때면 언제든지 원하는 제품을 전달하는 완벽하게 정리된 큐브입니다.

오토스토어와 함께 하면 귀하의 운영 팀이 큐브 내부에서 어떤 일이 일어나고 있는지 걱정할 필요가 없으며, 그보다 더 중요한 고객 주문 처리에 시간을 할애할 수 있습니다.