모바일 로봇은 매일 반복되는 분류 및 선별 작업에 적응할 수 있을까요?
소개
분류 및 피킹은 현대 물류의 핵심이지만, 점점 더 큰 부담에 직면하고 있습니다. 많은 현대식 물류 센터를 방문해 보면 이러한 어려움이 명확하게 드러납니다. 주문량은 늘어나고, SKU는 엄청나게 많아졌지만, 배송 시간은 턱없이 부족합니다.
제품 종류만 해도 끊임없이 늘어나고 있습니다. 소비자의 라이프스타일이 더욱 세련되어짐에 따라 기업들은 묶음 상품, 약간씩 변형된 제품, 프로모션 세트, 부가가치 상품 등 무궁무진한 변형 제품을 출시하고 있습니다. 한때 하나의 SKU였던 제품이 순식간에 여러 가지 변형 상품으로 분화되는 것입니다. 그 결과 주문 처리 환경이 더욱 복잡해지고 있습니다.
동시에 고객 행동 예측은 더욱 어려워졌습니다. 특히 3PL 업체, 다중 임대 창고 또는 아마존 유형의 물류 환경과 같이 여러 공급업체가 공유하는 시설에서는 주문 패턴이 예고 없이 급격한 변동을 보이는 경우가 많습니다. 한 시간 전까지만 해도 관리가 가능해 보이던 시설도 갑자기 처리해야 할 주문량이 폭증하는 상황에 직면할 수 있습니다.
기존의 선별 및 분류용 이송 시스템은 고정 속도로 작동하기 때문에 어느 방향으로든 확장이 불가능합니다. 또한 변동하는 수요에 맞춰 신속하게 규모를 조정할 수도 없습니다. 상자들이 빽빽하게 연속적으로 이동하는 최대 용량으로 가동되든, 소수의 상자만 긴 구간에 걸쳐 이송하든, 이러한 시스템은 지속적으로 전력을 소비하고 마모를 누적시킵니다. 유지보수 요구 사항도 대체로 일정하며, 선별기가 멈추면 전체 작업 흐름이 중단되는 경우가 많습니다.
물류 운영에 있어 진정한 과제는 더 이상 기본적인 자동화가 아니라 실질적인 운영 유연성과 내재된 이중화입니다. 즉, 고정된 인프라를 과도하게 구축하지 않고도 변동적인 수요에 대응하여 용량을 확장 및 축소할 수 있으며, 동시에 단일 장애 지점을 방지하는 능력이 중요합니다.
이는 기존 시스템이 제공하는 것과 현대적인 운영에 필요한 것 사이의 격차입니다. 이러한 격차를 해소하려면 분류 및 선별에 대한 새로운 접근 방식이 필요합니다.
수요 변동성에 대한 대응책으로서의 SOTR-S
이러한 문제를 해결하는 한 가지 방법은 고정되어 지속적으로 작동하는 시스템에서 벗어나 용량을 동적으로 조정할 수 있는 모델로 전환하는 것입니다.
SOTR-S는 이러한 목표를 염두에 두고 설계되었습니다. 소매 및 전자상거래 주문 처리에서 복잡성의 상당 부분은 개별 품목 수준에서 발생합니다. 배치 피킹은 여러 주문에 필요한 동일한 SKU를 한 번에 함께 피킹한 다음 분류 및 통합하는 방식으로 널리 사용됩니다.
SOTR-S는 이동 로봇들을 이용하여 개별 품목들을 공정 지점 간에 운반함으로써 이 단계를 지원합니다.
작업자는 선별된 품목을 로봇에 올려놓고, 로봇은 이를 지정된 목적지로 운반합니다. 기존 분류기와 달리 각 로봇은 품목을 놓을 때마다 정지하므로 작업자가 움직이는 목표물을 조준할 필요가 없습니다. 이는 작업자의 스트레스를 줄이고 프로세스를 더욱 체계적이고 일관되게 만듭니다.
각 로봇은 RTC(로봇 교통 제어기)를 통해 창고 제어 시스템으로부터 목적지 정보를 수신하며, RTC는 작업과 경로를 동적으로 할당합니다. 차량들은 독립적으로 작동하지만 중앙에서 조정되므로 시스템은 현재 작업량 상황에 지속적으로 적응할 수 있습니다.
고정된 흐름을 이동형 작업 기반 움직임으로 대체함으로써 SOTR-S는 기존 시스템에 부족했던 유연성과 실시간 적응성을 제공합니다.
고정 처리량에서 수요 중심 운영으로
이러한 설계 차이는 운영 모델의 차이로 직결됩니다. 앞서 논의했듯이 기존 컨베이어 및 분류 시스템은 최대 처리량과 최소 처리량에 관계없이 설치되어야 합니다. 잘 설계된 컨베이어 시스템은 불필요한 움직임과 전력 소비를 줄이기 위해 컨베이어 구역을 하나씩 정지시켜 가동 시간을 최소화하지만, 처리량이 제한적인 경우에도 불가피하게 비효율적인 에너지 사용과 기계적 마모가 발생합니다.
반면 SOTR-S는 수요에 따라 용량을 조절할 수 있습니다. 각 로봇이 독립적으로 작동하기 때문에 로봇 운영은 실제 처리량 요구 사항에 맞춰 지속적으로 조정됩니다. 실제로 실시간 작업량에 따라 특정 시점에 필요한 로봇만 움직입니다. 이러한 지능형 작업 기반 제어는 불필요한 로봇 이동을 최소화하여 에너지 사용을 최적화하고 장비 활용 효율을 높입니다. 또한 블랙 프라이데이와 연휴 이후 몇 달과 같이 장기간 비수기에는 로봇 일부를 가동 중지하여 전반적인 효율성을 더욱 향상시킬 수 있습니다.
결과적으로 SOTR-S는 고정된 시스템 용량이 아닌 실제 작업량에 따라 에너지 소비 및 장비 사용량이 결정되는 보다 효율적인 운영 모델을 가능하게 합니다.
내재된 복원력과 효율적인 자산 활용
이러한 분산형 다중 로봇 운영 구조는 시스템 복원력 또한 혁신적으로 향상시킵니다. 기존 시스템에서는 단일 로봇의 고장으로 전체 운영이 중단될 수 있습니다. 분류기가 멈추면 모든 작업이 중단되는 식입니다. 하지만 SOTR-S는 적재물을 여러 로봇과 대체 경로에 분산시켜 처리합니다. 따라서 고장은 특정 로봇에만 국한됩니다. 로봇 하나가 멈추더라도 해당 로봇에 적재된 적재물만 영향을 받고 나머지 시스템은 계속 작동합니다.
이러한 원칙은 예상치 못한 고장뿐만 아니라 정기 유지보수에도 적용됩니다. 필요에 따라 개별 로봇을 오프라인으로 전환할 수 있으므로 시스템 운영을 중단하지 않고 유지보수를 수행할 수 있습니다. 결과적으로 전체 시스템 가동 중단이나 기존 시스템에서 흔히 필요했던 야간 점검이 더 이상 필요하지 않습니다. 대신 시스템이 계속 작동하는 동안 계획적이고 통제된 방식으로 유지보수를 수행할 수 있습니다.
로봇 수준에서 충격을 분리함으로써 확보된 이러한 내재적 복원력 덕분에 SOTR S는 고장 및 유지 보수 중에도 지속적인 작동을 유지할 수 있습니다. 결과적으로 시스템 가동 시간이 증가하고 자산을 더욱 효율적이고 예측 가능하게 활용할 수 있습니다.
결론
SOTR-S는 수요 중심 운영 모델을 구현하여 용량, 에너지 사용량 및 시스템 가용성을 실제 작업 부하에 따라 지속적으로 조정할 수 있습니다. 처리량을 실제 수요에 정확하게 맞출 수 있으므로 불필요한 비용 발생 없이 물량 변동에 시스템이 적응할 수 있습니다. 동시에 단일 장애 지점이 없기 때문에 한 장치가 중단되더라도 시스템은 계속 작동합니다. 결과적으로 자원은 처리 작업에 필요한 경우에만 사용되므로 낭비 없이 효율적인 성능을 보장합니다.
다이후쿠의 SOTR 시리즈
SOTR 시리즈에 대해 더 자세히 알아보고 실제 사용 모습을 보고 싶으신가요? 아래 링크를 클릭하여 더 많은 정보를 확인하세요.
세드릭 세도
다이후쿠 유럽 수석 프로젝트 엔지니어
세드릭 세도는 다이후쿠의 선임 프로젝트 엔지니어로, 창고 자동화 및 물류 분야에서 8년 이상의 경력을 보유하고 있습니다. 시스템 통합 전문가인 세드릭은 복잡한 자동화 자재 처리 솔루션을 제공하는 데 핵심적인 역할을 담당하며, 기계, 전기 및 소프트웨어 시스템 간의 원활한 연동을 보장합니다.
세드릭은 자동화 기술 구현에 주력하며, 다양한 부서와 긴밀히 협력하여 혁신적인 창고 솔루션을 구상 단계부터 운영 단계까지 성공적으로 구현합니다. 그는 현대 유통 환경에서 효율성, 확장성 및 신뢰성을 향상시키도록 설계된 첨단 자동화 시스템의 통합 및 시운전 분야에서 풍부한 경험을 보유하고 있습니다.
세드릭은 공학 경영학 석사 학위와 빌딩 정보 모델링(BIM) 대학 수료증을 보유하고 있습니다. 또한 TUV NORD의 CECE 인증을 통해 CE 마킹 인증을 획득하여 산업 자동화 프로젝트에서 규정 준수, 안전 및 엔지니어링 우수성에 대한 그의 헌신을 입증했습니다.
