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자동 주문 피킹 시스템 구축을 위한 6가지 팁(tip)'로봇 비즈니스 리뷰(RBR)' 제안
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승인 2020.04.02  17:33:01
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▲ 스위스로그의 피킹시스템(사진=스위스로그)

코로나19가 전세계를 강타하면서 전세계 경제가 휘청거리고 있다. 한순간에 제조업체의 생산라인이 가동을 멈추고, 공급망이 제기능을 하지 못하는 초유의 사태가 벌어지고 있다.

하지만 다른 한편에선 특정 제품에 대한 소비자들의 수요가 폭발적으로 증가하면서 물류 배송 시스템에 심각한 정체 현상이 발생하기도 한다. 이 같은 부작용을 해소하기 위해 많은 생산공장과 물류창고, 배송센터들이 주문 상품을 자동으로 피킹할 수 있는 로봇 시스템의 도입을 서두르고 있다. 문제는 코로나19가 종식된 이후 벌어질 수 있다. 급하게 도입한 자동 피킹 로봇이 어느 순간 비효율적으로 운영되거나 새로운 상품의 처리에 어려움을 겪을 수도 있다.

로봇 전문매체인 ‘로보틱스 비스니스 리뷰(RBR)’는 생산공장이나 물류센터의 관리자들이 자동 피킹 시스템 도입시 유념해야할 6가지 팁(tip)을 소개하고 있다.

확장성과 유연성을 염두에 두고 주문 피킹(order-picking) 시스템을 설계해라

글로벌 경쟁이 심화되고 시장이 크게 출렁임에 따라 제조업체들과 물류업체들은 ‘유연성’을 보다 중시하는 전략으로 가야한다. 에너지 비용의 증가, 공급망의 균열, 소비자의 기호 변화가 심해지면서 물류창고에서 보관하거나 출하해야하는 상품의 종류가 빠르게 변하고 있다.

적응력이 높은 워크플로우와 공장 시설은 변화하는 시장 상황에 맞게 물류 창고나 주문처리 및 배송센터를 운영할 것을 요구하고 있다. 상품의 소량 처리, 주문의 높은 변동성에 맞춰 자동 피킹 시스템을 도입할 필요가 있다. 자동 피킹 시스템은 기존의 전통적인 상품 제공방식 뿐 아니라 계절성 수요나 짧은 상품 주기도 지원할 수 있어야 한다.

예를 들어 지오디스(GEODIS), UPS, XPO로지스틱스 등 물류업체들은 할리데이 시즌에 작업자를 지원하는 로봇을 임대해 작업자들의 스트레스와 근무 강도를 덜어준다. 할리데이 시즌이 종료되면 임대한 로봇을 돌려준다.

물류창고 설계자나 시스템통합 사업자들은 현재의 생산 상황이 안정적이지 않을 수 있다는 점을 고려해야한다. 현재의 시설을 유연하지 않고, 확장성이 없는 특정한 워크플로우에 묶어두어서는 안된다.

주문 피킹 로봇의 한계를 알고 계획을 짜라

주문 피킹 로봇은 다양한 능력을 제공하지만 인간 작업자와 경쟁하는 관계이기도 하다. 물류창고 관리자는 현장에 특화된 로봇과 프로세스를 필요로 하는지, 도전과제는 무엇인지 인지해야한다. 어떤 피킹 로봇은 특이하게 생긴 상품을 처리하도록 특화되어 있고, 또 다른 피킹 로봇은 비구조화된 환경에 적합할수 도 있다. 어떤 경우는 로봇이 감당할 있는 제품의 무게가 이슈가 될수 도 있다.

가령 그리퍼를 갖춘 자율이동로봇(AMR)의 최대 가반하중이 10kg을 넘지 않는다면 문제가 생길수 있다. 10kg 이상의 상품을 처리하기 위해 작업자를 별도로 배치해야하는 상황이 벌어진다. 물류창고 관리자는 다양한 가반하중을 갖고 있는 여러 종류의 로봇이 필요한 환경도 고려해야 한다.

언제 협동 로봇을 사용할 것인가를 알아야 한다

▲ ICRA 2019에서 참가자들이 페치 로보틱스의 피킹 로봇을 살펴보고 있다(사진=페치 로보틱스)

물류창고 관리자가 주문 피킹 과정을 완전 자동화하는 게 최종 목표이겠지만 현실적으로 단일의 자동화 솔루션으로 현장 작업자를 완전히 대체하는 것은 힘든 일이다. 일부 공정에 완전 자동화된 피킹 시스템을 도입할 수 있지만 다른 과정에는 협동 로봇과 인간 작업자의 공존이 필요할 수 있다.

예를 들어 협동 로봇이나 그리퍼가 원하는 수준의 효율을 낼 수 있을 정도로 정확하지 않고 속도가 빠르지 않을 수 있다. 특정한 그리퍼나 로봇팔은 비닐 포장된 의류, 화장품 병, 훼손되기 쉬운 식품을 처리하는 데 부적합할 수 있다. 협동 로봇이 다양한 작업을 수행할 수 있는 유연성을 갖추고 있고 기존의 워크플로우에 잘 통합 될 수 있지만 모든 상황에서 유용한 것은 아니다.

장애물 없는 주문 피킹 공간을 설계하라

▲ 지오디스의 작업자가 베크나의 자율 팰럿트럭(Autonomous Pallet Truck)과 함께 작업장을 이동하고 있다(사진=베크나 로보틱스)

첨단 내비게이션과 머신비전 기술을 갖춘 로봇도 작업 공간이 비효율적이거나 이동통로 상에 장애물이 있다면 제대로 동작할 수 없다. 공장 관리자들은 로봇이 최적의 동작을 할 수 있도록 작업공간을 재설계해야 한다. 시뮬레이션 소프트웨어를 활용해 모델링하거나 프로세스를 결정하는 것도 도움이 된다.

로봇이 이동하는 통로에 장애물을 치우거나 협동 로봇과 AMR의 안전성을 평가해 로봇과 장애물, 로봇과 작업자간 충돌을 최대한 회피하도록 해야 된다. 로봇과 작업자의 충돌은 작업자에게 큰 위해를 가할 수 있다.

IT 및 기존 시스템과 통합을 준비해라

공장 관리자는 자동주문피킹시스템과 기존의 창고관리시스템(WMS·warehouse management systems) 또는 장비와 통합을 준비해야 한다. 가능하다면 현재의 물류창고와 IT워크플로우 기반위에 자동주문피킹 시스템을 구축해야 한다. 자동주문 피킹 시스템을 부분적으로 도입해 기존의 물류창고시스템과 IT 자원의 이점을 활용할 수도 있다. 무거운 물건을 옮길 수 있는 AMR 도입시 기존의 지게차를 전부 없앨 수 있지만 AMR과 기존의 지게차를 같이 운영하는 게 보다 실용적인 접근이 될 수도 있다.

현장 교육 훈련을 제공해라

IT 담당 스탭과 공장관리자들은 새로운 피킹 시스템이 어떻게 작동되는지 교육을 받을 필요가 있다. IT 담당 직원은 새로운 로봇 또는 자동 데이터 획득 시스템이 문제를 어떻게 해결하고 있는지를 기본적으로 파악해야한다. 현장 작업자 역시 협동 로봇 또는 피킹 시스템과 함께 작업하는 방법을 훈련해야 한다.

결론적으로 자동 주문 피킹 시스템을 현장에 맞게 최적화하는게 중요하다. 공장 관리자는 수요의 갑작스러운 변화에 맞게 반응하는 공장자동화 시스템을 설계해야 하지만 다른 한편으로는 로봇 시스템이나 그리퍼의 한계 등 자동피킹 시스템의 일반적인 한계도 인식해야만 한다.

장길수  ksjang@irobotnews.com
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