창고 피킹 시스템: 수동 및 자동 설명

창고 피킹 시스템의 결론

창고 피킹은 유통 센터에서 가장 노동 집약적인 작업으로 전체 창고 운영 비용의 55~65%를 차지합니다. 수동, 반자동, 완전 자동화 등 올바른 피킹 시스템을 선택하면 처리 속도, 주문 정확성, 노동 의존도 및 장기적인 확장성이 결정됩니다. 하루에 500개 이상의 주문을 처리하는 대부분의 중대형 운영의 경우 일정 수준의 자동화를 통해 2~4년 내에 측정 가능한 ROI를 제공할 수 있습니다. 소규모 작업은 픽투라이트 또는 음성 방향 기술이 지원하는 최적화된 수동 시스템을 통해 더 나은 수익을 얻는 경우가 많습니다.

창고 피킹 시스템 분류 방법

피킹 시스템은 인간의 개입 정도와 기술 통합 정도에 따라 세 가지 광범위한 계층으로 분류됩니다.

수동 피킹 시스템

작업자는 종이 선택 목록이나 휴대용 스캐너를 사용하여 창고 바닥을 탐색하고 손으로 품목을 찾고 검색합니다. 여기에는 개별 피킹(한 번에 하나의 주문), 일괄 피킹(동시에 여러 주문), 구역 피킹(고정 영역에 작업자가 할당됨) 및 웨이브 피킹(주문 그룹의 예약 릴리스)이 포함됩니다. 수동 시스템은 초기 비용이 낮지만 인원수에 크게 의존합니다. 일반적인 피커 워크입니다. 교대당 8~12마일 큰 시설에서.

반자동 피킹 시스템

이러한 시스템은 기술을 사용하여 사람을 프로세스에서 제거하지 않고도 사람을 선택하도록 안내하거나 지원합니다. 예를 들어 Pick-to-Light 시스템, 음성 지시 피킹, 재고가 고정된 작업자에게 운송되는 GTP(Goods-to-Person) 컨베이어 등이 있습니다. 반자동화는 일반적으로 다음과 같이 선택 오류를 줄입니다. 25~40% 종이 기반 방법에 비해 처리량이 20~35% 향상됩니다.

완전 자동화된 피킹 시스템

이러한 시스템은 검색 작업에서 인간 선택자를 거의 완전히 대체합니다. 여기에는 AMR(자율 이동 로봇), AS/RS(자동 보관 및 검색 시스템), 로봇 조각품 따기 팔, 셔틀 기반 시스템이 포함됩니다. 아마존의 Kiva 로봇 시스템 현재 Amazon Robotics로 브랜드화되어 있는 은(는) 처리하는 품목당 평균 비용을 약 20% 줄이고 배포된 시설에서 필요한 바닥 공간을 최대 50% 줄였습니다.

자동 창고 피킹 시스템의 유형 설명

자동 선택의 비즈니스 사례: 실수

자동화 투자는 중요하지만 운영 개선 사항은 산업 전반에 걸쳐 잘 문서화되어 있습니다. 영향을 보여주는 주요 성능 벤치마크는 다음과 같습니다.

• 선택률: 수동 피커는 시간당 평균 60~80개를 피킹합니다. 음성 지시 선택 기능을 사용하면 시간당 선택 횟수가 100~120개로 늘어납니다. AMR 지원 피킹 스테이션은 정기적으로 스테이션당 시간당 300~400개의 피킹을 달성합니다.
• 오류율: 종이 기반 피킹의 오류율은 1~3%입니다. 자동화된 기술 지원 시스템은 지속적으로 0.5% 미만의 오류율을 달성하며 많은 AS/RS 설치 보고율은 0.1% 미만입니다.
• 노동력 절감: 2023년 MHI 연례 산업 보고서에 따르면 AMR을 배치한 창고는 전체 배치 후 18개월 이내에 피킹 인력 요구 사항을 평균 40~60% 줄였습니다.
• 공간 활용도: AS/RS 시스템은 최대 40피트 이상의 수직 공간을 활용하여 기존 선반에 비해 사용 가능한 저장 밀도를 40~85% 늘릴 수 있습니다.
• ROI 타임라인: Gartner에 따르면 중간 규모 창고 자동화 프로젝트는 일반적으로 손익분기점에 도달합니다. 2.5~4년 , 7~10년의 자산 수명주기 동안 완전한 ROI를 제공합니다.

귀하의 작업에 적합한 피킹 시스템 선택

모든 창고에 최적인 단일 시스템은 없습니다. 올바른 적합성은 주문량, SKU 복잡성, 가용 자본 및 성장 궤적에 따라 달라집니다. 옵션 범위를 좁히려면 다음 프레임워크를 사용하세요.

주문량 및 처리량 요구 사항

하루에 300개 미만의 주문을 처리하는 작업에서는 일반적으로 자본 집약적인 로봇보다 음성 또는 스캔 안내를 통해 최적화된 수동 프로세스를 통해 더 나은 수익을 얻을 수 있습니다. 하루 주문 1,000건 이상 , 상품 대 사람 시스템 및 AMR이 강력하게 정당화됩니다. 하루 5,000건의 주문에 대해서는 전체 AS/RS 또는 다층 셔틀 시스템이 일반적으로 비용 최적의 솔루션입니다.

SKU 수 및 제품 다양성

현재 로봇 조각품 따기 팔은 제한된 범위의 규칙적이고 일관된 SKU에서 최고의 성능을 발휘합니다. 일반 상품이나 의류에서 일반적으로 발생하는 수만 개의 불규칙하거나 예측할 수 없는 SKU를 사용하는 작업에서는 AMR 지원 인간 피킹이 불규칙한 모양과 포장 변형으로 인해 어려움을 겪는 완전 로봇 피킹 암보다 더 나은 유연성을 제공할 수 있습니다.

온도 제어 환경

34~40°F에서 작동하는 냉장 창고 또는 0°F 미만의 냉동 환경은 자동화에 특히 강력한 사례입니다. 콜드체인 시설의 노동 회전율은 주변 창고보다 3~5배 높습니다. , 자동화를 생산성 및 인력 유지 전략으로 만듭니다. AS/RS 및 셔틀 시스템은 인간의 지구력이 제한된 영하의 조건에서도 안정적으로 작동합니다.

자본 예산 및 단계적 옵션

모든 자동화 투자가 한꺼번에 이루어질 필요는 없습니다. 많은 운영자가 음성 지시식 피킹 또는 픽 투 라이트(낮은 초기 비용)로 시작하고 볼륨이 증가함에 따라 AMR 또는 AS/RS로 확장합니다. 일부 AMR 공급업체는 이제 다음을 제공합니다. 서비스형 로봇(RaaS) 로봇을 구매하는 대신 선택 비용으로 임대하는 가격 모델을 통해 초기 장벽을 크게 줄일 수 있습니다. 예를 들어 Locus Robotics와 6 River Systems는 선택당 약 $0.10~$0.25부터 시작하는 RaaS 가격을 제공합니다.

계획을 위한 구현 과제

자동화된 피킹 시스템은 높은 수익을 제공하지만 구현은 일상적으로 과소평가된 문제에 직면합니다.

• WMS 통합 복잡성: 자동화 시스템은 창고 관리 시스템(WMS)과의 긴밀한 통합이 필요합니다. SKU 치수, 무게 및 위치에 대해 제대로 정의되지 않은 데이터 표준은 실행 지연의 주요 원인입니다. 데이터 정리 및 시스템 통합 테스트에 프로젝트 시간의 20~30%를 할당합니다.
• 변경 관리 및 인력 전환: 직원 재배치 계획은 필수적입니다. 투명하게 소통하고 시스템 감독, 예외 처리, 유지 관리 역할을 위해 직원을 재교육하는 시설은 자동화를 순전히 인원수 감축 활동으로 간주하는 시설보다 일관되게 원활한 롤아웃을 보고합니다.
• 피크 수요 용량 계획: 자동화 시스템에는 처리량 한도가 정의되어 있습니다. 선택한 시스템이 평균 일일 처리량뿐만 아니라 성수기 볼륨(일반적으로 전자 상거래 운영의 경우 일일 평균 주문의 2~3배)을 처리할 수 있는지 확인하십시오.
• 유지 관리 및 가동 중지 시간 위험: 인간 작업자와 달리 긴밀하게 통합된 자동화 시스템에서는 단일 장애 지점으로 인해 운영이 중단될 수 있습니다. 첫날부터 운영 계획에 중복성 및 수동 대체 절차를 설계하세요.
• 시설 인프라 요구 사항: 많은 자동화 시스템에는 바닥 평탄도 사양(일반적으로 FF35 이상), 최소 천장 높이 및 자본 업그레이드 없이는 오래된 시설이 충족할 수 없는 특정 전력 인프라가 필요합니다.

자동 창고 피킹 분야의 선두 공급업체

자동 선별 기술 시장은 2015년 이후 크게 성장했으며 다양한 공급업체가 다양한 가격대와 사용 사례를 다루고 있습니다.

• Symbotic 및 Ocado 기술 — 최고 규모 계층의 식료품 및 소매 유통을 위해 설계된 대규모 AS/RS 및 로봇 이행 플랫폼
• Locus Robotics 및 6 River Systems(Shopify) — 높은 SKU 수와 RaaS 가격 옵션을 갖춘 전자상거래 주문 처리 센터에 적합한 AMR 플랫폼
• 자동 저장소 — 특히 고밀도 소형 품목 보관에 효과적인 그리드 기반 로봇 보관 및 검색 시스템으로 전 세계 1,000개 이상의 시설에 배포되었습니다.
• Dematic과 Vanderlande — 대규모 유통 센터 프로젝트를 위한 엔드투엔드 컨베이어, AS/RS 및 분류 시스템 통합업체
• Zebra Technologies와 Honeywell의 Intelligated — 아직 전체 로봇 공학 투자가 준비되지 않은 작업을 위한 음성 지시형 피킹 하드웨어 및 중간 규모 반자동화 시스템

공급업체를 평가할 때 해당 업종에서 문서화된 배포, 시스템 가동 시간에 대한 투명한 SLA 보장, 7~10년 동안의 소프트웨어 업데이트 및 하드웨어 지원에 대한 명확한 로드맵을 갖춘 공급업체를 우선시하세요.

실용적인 의사결정 프레임워크: 어디서부터 시작해야 할까요?

피킹 시스템 업그레이드를 평가하는 경우 기술 방향을 결정하기 전에 다음 단계를 수행하십시오.

1. 현재 작업의 기준을 정하세요. 시간당 실제 피킹 수, 오류율, 주문당 인건비, 피킹당 이동 시간을 문서화하여 ROI 계산을 위한 명확한 벤치마크를 설정하세요.
2. 3년 및 5년에 걸친 주문량 증가를 예측합니다. 자동화 크기 조정은 현재의 수량뿐만 아니라 미래의 상태와도 일치해야 합니다.
3. 가장 큰 어려움을 겪는 제약 사항을 파악하세요. 정확성이 주요 문제인 경우 Pick-to-Light 또는 음성을 통해 로봇보다 훨씬 저렴한 비용으로 문제를 해결할 수 있습니다. 인력 가용성이 핵심 문제인 경우 AMR 또는 AS/RS가 필요할 수 있습니다.
4. 장비 구매 가격뿐만 아니라 자본, 유지 관리, 소프트웨어 라이선스, 시설 개조 비용을 포함하여 7년에 걸쳐 총 소유 비용(TCO) 분석을 실행합니다.
5. 커밋 전 파일럿 — 많은 AMR 공급업체는 단일 구역 또는 통로에서 90일 파일럿을 제공하여 전체 자본 투입 전에 실제 성능 데이터를 허용합니다.

창고 자동화에서 가장 비용이 많이 드는 실수는 현재 볼륨에 대해 과도한 엔지니어링을 수행하거나 미래 성장에 비해 규모를 축소하는 것입니다. 반자동화에서 시작하여 양에 맞게 전체 로봇 피킹을 구축하는 단계적 접근 방식은 업계 전반에 걸쳐 성공적인 장기 결과와 가장 일관되게 연관된 경로입니다.