| 롯데슈퍼 오토프레시 의왕센터 / 로봇이 피킹 ‘AutoStore’ 구축 온라인 물류 혁신 | |||
 
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로봇이 피킹 ‘AutoStore’ 구축 온라인 물류 혁신 ‘공간 효율성·인당 생산성·피킹 정확성’ 향상 오토프레시 확대 계획  롯데슈퍼가 증가하는 온라인 주문 물동량을 효율적으로 처리할 수 있는 물류자동화시스템을 도입한 ‘롯데 오토프레시 의왕센터(이하 의왕센터)’를 구축하고 본격적인 운영에 들어갔다.프레시센터는 공산품 및 생활용품은 물론 과일, 야채, 정육, 생선 등 신선 및 냉동식품을 고객이 온라인에서 주문한 후 2~3시간 이내에 받을 수 있도록 배송하는 온라인 전용 물류센터로, 10~12㎞의 배송권역을 담당한다. 현재 수도권 서초·상계·장안·용인·신현·송파·김포·서대문·시흥·남양주·의왕과 지방권 천안·청주·대전·광주·대구·부산 등 총 17개의 프레시센터를 운영중이다. 지난 3월 오픈한 의왕센터는 전용면적 602평(1,990㎡), 영업면적 456평(1,507㎡)’ 규모로 의왕/군포/안양/과천시와 수원시 장안구, 안산시 상록구 등 경기도 남쪽 권역 약 17개점의 온라인 주문을 처리하고 있다. 특히 의왕센터가 기존 프레시센터와 차별화된 것은 물류자동화설비 ‘AutoStore’가 설치됐다는 점이다. AutoStore는 노르웨이 물류솔루션 업체인 하테랜드에서 개발한 설비로, 유럽 온라인마켓 강자인 OKADO와 미국 월마트 계열사로 영국에서 두 번째로 큰 수퍼마켓 체인인 ASDA 등에서 성능이 검증됐다. 국내는 하테랜드와 사업제휴를 맺은 LG CNS가 공급 및 유지보수를 맡고 있다. 의왕센터 배혜욱 센터장은 “근거리 쇼핑 및 배송 위주인 슈퍼마켓 특성상 프레시센터 역시 도심에 위치해 있으므로 적재 효율성을 높이는 등 공간 활용을 최적화할 수 있도록 물류센터를 구축하는 것이 중요하다”며, “벤치마킹 등을 통해 여러 자동화설비를 검토한 결과 공간 효율성, 인당 생산성, 피킹 정확성 등에서 AutoStore가 롯데슈퍼 온라인 물류에 가장 적합하다고 판단했다”고 밝혔다. 롯데슈퍼는 AutoStore가 지속적으로 늘어나는 온라인 배송을 효율적으로 처리함으로써 온라인 채널 경쟁력이 한단계 도약할 것으로 기대하고 있다. 강종현 대표는 “온라인 쇼핑 사업 성장세에 따른 기존 오프라인 배송의 한계를 극복하고 중장기적인 물류 환경 변화에 대응하기 위해 물류자동화시스템을 구축했다”며, “향후 온라인 주문량이 많은 지역을 선별해 오토프레시 센터를 더욱 확대할 계획”이라고 말했다. 보관효율 극대화·확장 유연성·유지보수 용이 장점  AutoStore는 로봇이 고객이 주문한 상품을 피킹해 작업자에게 자동으로 이송하는 GTP(Goods-To-Person) 시스템이다. 상품을 보관하기 위한 박스인 ‘Bin’과 Bin을 적재하기 위한 구조물인 ‘Grid’, 상품을 운반하기 위해 Grid 최상부에서 움직이는 ‘로봇’, 사람이 상품 입출고 작업을 하는 공간인 ‘Port’로 구성돼 있다. AutoStore는 재고를 집약적으로 관리함으로써 보관효율을 극대화할 수 있는 것이 큰 장점이다. 기존 랙처럼 지게차 이동 등을 위한 통로가 필요없어 보관 효율이 향상된다. 특히 소형 상품 저장 및 관리에 유리해 슈퍼마켓 업태에 적합한 것이 특징이다. 또한 큐브 형식으로 건축 가능하므로 구축이 용이하며, 어떠한 모양으로도 Grid를 설치할 수 있는 점도 특징이다. 따라서 신축 건물이 아니더라도 AutoStore를 도입할 수 있어, 건축 및 설비 설치에 긴 시간이 소요되는 다른 자동화설비와 차별화된다. 의왕센터 역시 기존 건물을 활용해 초평탄바닥 공사를 진행한 후 AutoStore를 설치했다. 확장에 대한 유연성도 뛰어나다. 모듈형이므로 기존 설비에 대한 작업 중단없이 추가 증설이 가능하다. 따라서 기업은 과투자의 위험 없이 예상되는 적정 물동량에 맞춰 자동화설비를 구축할 수 있으며, 향후 늘어나는 물동량에 따라 추가하면 된다. 롯데슈퍼가 의왕센터에 설치한 AutoStore는 가로 36행, 세로 16열, 높이 15단, 7,153개 Bin 규모로 구성됐으며, 향후 약 3,000개 Bin을 추가할 수 있는 공간을 확보해 놓고 있다. 배혜욱 센터장은 “보통 자동화설비는 한번 설치하면 확장이 쉽지 않아 To-be 물동량에 맞춰 구축하지만, AutoStore는 기존 설비와 상관없이 확장 가능하므로 의왕센터는 To-be 물동량에 맞는 공간을 확보한뒤 As-is 물동량을 적용해 우선 70%만 설치했다”고 설명했다. 유지보수가 쉬운 것도 특징이다. 구동부가 로봇과 Port에만 집중돼 있고 나머지는 무구동으로 작동하기 때문에 고장나거나 관리해야 하는 포인트가 그만큼 줄어드는데다, 로봇이 고장날 경우 해당 로봇을 제외한 나머지 로봇이 작업을 처리할 수 있으므로 자동화설비가 멈추는 위험 없이 운영할 수 있다. 의왕센터는 로봇 19대를 구비하고 있다. 이외에 작업자는 입출고 Port에서만 업무를 처리하므로 인력 절감 효과도 뛰어나다. 또한 로봇당 평균 0.1KWh 이하의 전략을 사용해 다른 자동화설비에 비해 전력소비도 매우 낮다. AutoStore 7,153개 Bin 규모로 로봇 19대 설치  AutoStore의 핵심인 로봇은 3.1m/s 속도로 최대 30㎏ 무게를 최대 6m 높이로 이송할 수 있다. 자동충전 방식으로 비가동이나 야간시간에 배터리를 충전한다. 로봇의 구동부는 배터리와 모터 3개로 단순하게 구성돼 있어 고장 위험성이 낮으며, 고장이 나더라도 유지보수가 간단하다.Bin은 650×450×330㎜ 크기로 이루어져 있으며 15단으로 구성돼 있다. 하테랜드에서 공급하는 높이 220㎜, 330㎜, 440㎜ 3가지 Bin중 330㎜는 최대 16단까지 설치 가능하지만 의왕센터는 건물 높이에 맞춰 15단, 5.2m로 설계했다. 로봇은 그리퍼가 부착된 판넬이 하강하면 그리퍼가 Bin 상부에 뚫려있는 구멍 안으로 들어가 들어 올릴 수 있도록 고정시킨다. 따라서 Bin에 제품 적재시 Bin 높이보다 높게 쌓으면 안되며 과자 봉지 등이 구멍을 덮지 않도록 유의해야 한다. 그리퍼가 Bin을 제대로 잡지 못할 경우 센서에 의해 에러가 표시된다. Port는 입고 2개, 출고 3개로 구성돼 있으며, 입고는 Bin이 한줄로, 출고는 Bin이 두줄로 상하역을 할 수 있도록 설계했다. 입고작업은 회전이 빠를 필요가 없지만, 출고의 경우 주문건수가 많은데다 고객이 1~2개 주문하는 경우도 많아 Bin이 빠르게 회전할 수 있도록 하기 위해서이다. 이처럼 입출고 Port가 구분돼 있지만 물동량이 많을 경우 구분없이 입출고 작업을 할 수도 있다. 컨트롤러 AutoStore 최적화작업 수행  AutoStore의 일차적인 제어는 컨트롤러가 맡아 공간 및 로봇 무빙 최적화 관리를 담당하며, 컨트롤러는 의왕센터 WCS 및 WMS와도 연동돼 있어 재고관리 등의 업무를 수행하게 된다. 배혜욱 센터장은 “AutoStore 자체는 컨트롤러가 관리하면서 로봇의 움직임과 속도, Bin을 꺼내는 것 등을 제어한다”며, “재고관리와 선입선출 등을 WMS에서 관리하면서 컨트롤러에게 명령을 내리는 것”이라고 설명했다. 의왕센터는 1일 6배송을 실시하는데, 각 차수에 해당하는 오더를 WMS에서 AutoStore로 벌크로 넘기면 컨트롤러는 피킹에 대한 사전작업으로 최적화를 시작한다. 즉, WMS에서 고객 주문 정보를 전송하면 이후 작업은 컨트롤러가 제어하는 것이다. 최적화작업은 피킹할 제품이 담긴 Bin이 아래에 위치해 있으면 이를 위쪽으로 꺼내놓거나 주문이 1건인 제품부터 출고 Port로 보내는 등 효율적으로 작업할 수 있는 루트를 찾는 것을 의미한다. 이후 본격적인 피킹이 시작되면 로봇은 가장 가까운 출고 Port로 Bin을 보내는 등 피킹 물량을 빠르게 처리한다. 같은 제품을 주문한 고객을 연달아 배치해 출고 Port에서 Bin이 계속 머무르면서 피킹할 수 있도록 하는 것도 최적화작업의 일환이다. 입고작업의 경우 적치 여유가 있는 Bin중 로봇 근처에 있는 Bin을 보내도록 설계했다. 1개의 Bin에 최대 4sku를 보관할 수 있기 때문에 비어있는 Bin뿐 아니라 상품이 일부 보관돼 있는 Bin도 입고 Port로 내려갈 수 있다. 배혜욱 센터장은 “기본적으로 로봇은 가장 빠른 Bin에 대한 작업을 수행하도록 설계돼 있어 주로 위쪽에 위치한 Bin을 입고 Port로 보내며, 만재이거나 비어있는 Bin이 멀리 위치한 경우 빨리 보낼 수 있도록 중간에 위치한 Bin을 꺼내게 되어 있다”고 설명했다. 컨트롤러는 AutoStore를 제어하는 중요한 장치인 만큼 컨트롤러 내에 전원공급장치를 설치해 갑자기 전원이 나가더라도 기존 작업을 어느 정도 정리할 수 있도록 했으며, 전원이 다시 들어오면 작업을 그대로 이어 나간다. 의왕센터는 고장을 대비해 예비용으로 컨트롤러 1대를 더 구비해 놓고 있다. 상품 이미지 제공으로 직관적 작업 가능  물류프로세스를 살펴보면, 의왕센터는 기존 일평균 매출 데이터를 기반으로 D+2일 판매 예측량에 여유 재고분을 포함해 재고를 발주하며, 오전 7시부터 신갈물류센터에서 물동량이 센터로 들어오면 검수후 AutoStore로 입고를 시작한다. 이때 입고전 고객 주문이 들어온 상품의 경우 수량만큼 행사 대기존에 따로 물량을 빼놓는다. 배혜욱 센터장은 “오전 9시에 1차 주문을 마감하는데 AutoStore 최적화 작업은 7시부터 시작하기 때문에 그 전에 입고를 못한 상품은 주문 할당된 수량만큼 별도로 관리한다”며, “예를 들어 A상품 20개가 입고 예정량인데 입고전 고객이 4개를 주문하면 입고시 16개만 넣도록 표시되며 4개는 출고 Port 옆 행사 대기존으로 이동한다”고 설명했다. 입고작업은 입고 Port에 Bin이 도착하면 작업자가 입고할 상품 바코드를 스캔하고 유통기한을 입력한뒤 적치완료 버튼을 클릭하면 완료된다. 롯데슈퍼는 선입선출 관리를 우선으로 하기 때문에 동일한 상품의 경우 유통기한이 다르면 같은 Bin에 보관할 수 없도록 했다. 또한 Bin에 더 이상 상품을 적치할 수 없을 경우 ‘만재’ 버튼을 누르면 해당 Bin은 입고 Port로 내려오지 않는다. 이외에 Bin의 무게중심이 한쪽으로 치우칠 경우 알람이 울리도록 해, 로봇이 Bin을 들어 올릴때 문제가 발생하는 것을 미연에 방지하고 있다. AutoStore에 보관된 재고는 고객 주문에 맞춰 로봇이 Bin을 피킹해 출고 Port로 이동한다. 피킹할 제품이 중간에 위치해 있는 경우 위쪽 Bin을 주변 빈 공간으로 이동시키며 만약 빈 공간이 멀리 있는 경우 가장 윗단의 Bin 위에 임시로 올려놓는다. 회전이 빠른 제품은 로봇이 계속 Bin을 꺼내게 되면서 빈도수가 높은 제품은 AutoStore 상단에, 빈도수가 낮은 제품은 하단에 위치하게 된다. 즉, 자연스럽게 고빈도 저빈도로 나뉘어 보관하게 되는 것이다. 출고 Port에서 작업자가 배송박스 바코드를 스캔하면 고객 정보가 매칭되고, 화면에 주문상품 및 개수 등의 주문 정보가 상품 이미지와 함께 표시돼 오피킹을 미연에 방지하고 있다. 또한 상온제품 이외에 냉장·냉동상품 등의 총 주문 개수도 함께 표시되는데, 이는 주문량이 많아 1개 배송 박스를 초과할 경우 박스 추가를 작업자에게 인지시키기 위함이다. 작업자는 화면에 표기된 상품 수량만큼 바코드를 스캔해 박스에 적치하며, 행사상품이 있을 경우 활성화된 목록에 따라 해당 제품의 바코드를 스캔해 박스에 넣어야 피킹이 완료된다. 주문 처리시간 단축·정확도 향상  AutoStore에서 상온제품 피킹이 완료된 주문은 컨베이어를 통해 저온센터에 마련된 신선실과 축수산 작업장 등을 거치면서 추가 피킹을 실시한다. 신선식품 존에는 DPS가 설치돼 있으며, 선행 피킹작업을 하는 것이 다른 물류센터와 다른 점이다. 즉, AutoStore 출고 Port에서 배송 박스와 고객 정보가 매칭되는 순간 DPS 라인에 선행 피킹 지시가 내려가 각 존별로 해당 고객의 주문을 미리 피킹한다. 따라서 상온 피킹을 마친 배송박스가 각 존으로 이동하는 동안 신선식품 피킹도 완료되므로 그만큼 시간을 절감할 수 있는 장점이 있다. 농산물과 과일, 유제품 등을 관리하는 신선실과 축수산물을 관리하는 축수산 작업장 모두 동일하게 선반랙에 DPS를 부착해 재고를 관리하며, 컨베이어 라인에 선행 피킹 보관랙을 별도로 마련했다. 선행 피킹 지시가 떨어지면 선행 피킹 보관랙 최상단에 위치한 시작표시기에 작업수량이 점등되고, 이를 누르면 피킹 보관 표시기에 각 고객을 표시하는 적색/녹색/황색/청색 불이 들어온다. 이처럼 선행 피킹은 최대 4명의 고객의 주문건을 한번에 처리할 수 있도록 설계했다. 작업자는 박스를 피킹카트에 넣고 선반랙을 돌아다니면서 해당 제품 피킹을 실시한다. 선반랙 상단에 설치된 램프가 점등되면서 제품의 위치를 알려주며, 작업자는 표시기 점등 확인후 적색/녹색/황색/청색 피킹 수량이 표시되면 순서대로 카트에 색상별로 적치한다. 피킹이 완료되면 선행 피킹 보관랙에 색상별로 피킹박스를 적치하고 확인 버튼을 누른다. 이후 고객 배송 박스가 컨베이어를 통해 이송되면 바코드를 스캔해 어떤 색인지 확인하고 해당 색 박스내에 있는 제품을 배송 박스로 옮겨 담은후 컨베이어로 이동한다. 냉동상품도 DPS를 활용해 피킹을 실시하지만, 냉동 전용 박스를 사용하고 모니터를 통해 작업을 지시하는 점이 신선식품과는 다르다. 작업자는 냉동고 위에 설치된 모니터에 표시된 상품 이미지와 상품명, 수량을 확인후 제품을 피킹해 박스에 적치한후 완료버튼을 누른다. 냉동실 역시 색깔별로 고객을 구분하며, 상품 위치는 램프로 표시된다. 피킹 작업이 완료된 박스는 검수대로 이동해 수량을 확인한후 아이스팩을 넣고 고객별 라벨을 부착해 포장을 완료한다. 의왕센터에서 취급하는 재고는 상온 3,257sku, 신선 및 냉장 1,334sku, 냉동 433sku 등 약 5,000sku에 달하며, 생수와 쌀 등 비정형 상품은 평치창고에서 별도로 관리한다.  배송은 1일 6배송으로 총 28대의 배송차량을 운영하고 있다. 롯데슈퍼는 배송 출발 1시간전에 주문마감을 하고 피킹한뒤 TMS 배차를 시작하기 때문에, 30분만에 배차작업을 끝낸다. 1.5톤 트럭에 약 45개 배송 박스를 적재할 수 있으며, 한 차량당 10~15건의 물량을 배송한다. 고객에게 제품을 인도한 후 박스는 회수한다.롯데슈퍼는 AutoStore 구축으로 의왕센터 생산성이 대폭 향상됐다고 밝혔다. 6건의 주문을 처리하는데 기존 프레시센터는 24분이 걸리는데 반해 의왕센터는 7분이면 처리 가능하다. 이외에 오피킹 감소 등 주문처리 정확도도 높아졌다. 인력 효율성도 뛰어나 기존 프레시센터에 비해 적은 인원이 더 많은 물동량을 처리하고 있다. 이에 힘입어 실제 의왕센터 오픈 이후 관할 권역 온라인 주문건수와 매출이 늘어난 것으로 나타나고 있다. 이에 따라 롯데슈퍼는 AutoStore를 확대할 계획이다. 지방권 구축을 검토하고 있으며, 기존 프레시센터도 타당성을 검토해 오토프레시로 전환하는 것을 고려중이다. <저작권자 ⓒ 월간 물류매거진(www.ulogistics.co.kr) 무단전재 및 재배포금지> |
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