KR20090118979A

KR20090118979A - 재고 주문용 팔레트의 어셈블링 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR20090118979A
Application number: KR1020097019288A
Authority: KR
Inventors: 폴 암스트롱 버리; 아드리안 알렉산더 그룬바치; 맥스 프란시스 페리그니
Original assignee: 데마틱 피티와이 엘티디
Priority date: 2007-02-16
Filing date: 2008-02-15
Publication date: 2009-11-18
Also published as: WO2008098312A1; NZ579044A; AU2009208163A1; US20080199297A1; CN101657837A; KR101480868B1; EP2122566A4; US7877164B2; EP2122566A1; MX2009008711A; AU2007203448A1; CA2678029A1; SG178792A1; AU2007203448B2; AU2009208163B2

Abstract

본 발명은 재고 주문용 팔레트의 어셈블링 방법 및 시스템에 관한 것으로, 재고 단위의 수량을 포함하는 공급 팔레트(14)와 재고 단위를 받는 수령 팔레트(20)를 구비하는 네거티브 픽/풋 수송을 이용하여 재고 단위를 포함하는 팔레트(14, 20)를 어셈블링하는 방법이 개시되어 있다. 팔레트의 네거티브 픽/풋 수송을 수행하도록 배송 시스템(10) 및 제어 시스템(32)이 제공된다. 또한, 재고 주문 매칭에 의해 네거티브 픽/풋 수송 기회를 창출하는, 상기 팔레트 어셈블리의 시퀀싱 방법 및 시스템이 개시되어 있다.

팔레트, 재고 단위, 재고 주문, 픽(pick) 수송, 풋(put) 수송

Description

재고 주문용 팔레트의 어셈블링 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR ASSEMBLING PALLETS FOR STOCK ORDERS}

본 발명은 일반적으로 배송(분배)작용(distribution operations)에 관한 것으로, 특히 재고 주문(stock orders)를 수행하기 위한 재고 단위(stock units)를 포함하는 팔레트(pallets)의 어셈블링 방법, 팔레트 어셈블리의 시퀀싱 방법 및 관련 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 특히, 여기에 한정되는 것은 아니지만, 음식 및 음료시장(food and beverage market)에 관한 것으로, 본 명세서에서는 이러한 맥락에서 기술한다. 그러나, 본 발명은 이러한 용도에 한정되지 않으며 여타 산업에도 적용될 수 있다. 또한, "팔레트(pallet)"라는 용어는 단일 단위(single unit)로 수송되는 개별 재고량을 의미하는 일반적인 의미로 사용되며, 재고가 팔레트 트레이 상에 위치하는 그러한 배열에 한정되지 않고 상자(crates), 박스 등의 재고를 수송하는 여타의 정렬구조를 포함한다.

대부분의 음식 및 음료 시장에는 일반적으로 "라우트 트레이드(route trade)"라고 하는 고객 구역이 있다. 이들은 가장자리점포(cornerstores), 주유소(service stations), 식당(restaurants) 등과 같이 통상적인 교체 사이클 상에서 적은 량의 제품을 주문하는 작은 규모의 거래처이다. 음식 및 음료 제조업자들은 작은 운송트럭(14 팔레트 또는 그 이하의)으로 이들 거래처에 서비스를 제공하며, 각 트럭은 구역당 다수의 고객용 투입구(customer drops)를 포함하는 한정된 배달 구역을 취급한다.

배송센터는 전체 일괄 주문(또는 배치)을 나타내는 재고 단위(통상 박스형태로 제공되는)들의 팔레트들을 어셈블링함으로써 트럭에 공급한다. 이러한 팔레트는 혼합된 재고 단위를 포함한다.

혼합된 재고 단위 팔레트들의 어셈블리는 창고 선별 기사(warehouse picking operators)에 의해 팔레트 이동기(pallet movers) 상에서 수행되며, 창고 근처로 이동하여 로드 픽 슬립(load pic slip) 또는 무선 주파수 통제에 의해 유도되어 혼합된 팔레트를 쌓아 올린다.

이와 같은 유형의 수동 피킹(picking) 방법은 간단하고 효과적이지만, 음식 및 음료 제조업자들은 점점 이러한 작업을 수행하는 더 빠르고, 안전하며 그리고 더 효과적인 수단을 찾고 있다.

일 양태에서, 본 발명은 재고 일괄 주문 수행에 사용되는 복수의 재고 단위를 포함하는 팔레트의 어셈블링 방법을 제공하며, 상기 방법은 다음의 과정들을 포함한다. 즉, 상기 재고 일괄 주문에서 주문 수행에 필요한 선택된 팔레트의 서브-셋을 제공하는 과정; 및 네거티브 픽/풋(negative pick/put) 수송에 의해 상기 선택된 팔레트를 적어도 부분적으로 어셈블링하는 과정으로서, 상기 선택된 팔레트 중 하나 이상을, 복수의 단위 재고 단위를 포함하는 공급 팔레트로서 제공하는 단계와; 상기 선택된 팔레트 중 하나 이상을, 상기 하나 이상의 공급 팔레트로부터 재고 단위를 받을 수 있는 수령 팔레트로서 제공하는 단계; 및 상기 단위 재고 단위의 위치를 상기 하나 이상의 공급 팔레트에서 상기 하나 이상의 수령 팔레트로 이동시키는 단계를 포함하는 과정을 제공한다.

상기 방법에 의하면, 재고 단위의 일부는 재고 단위 수행을 위한 팔레트의 어셈블리에 이용되는 나머지를 갖는 적어도 하나의 공급 팔레트로부터 제거된다. 이와 같이, 이들 공급 팔레트는 통상 특정 주문에 필요한 양을 초과하는 주문 단위을 가지고 제공된다.

명세서에서, 그리고 위에 나타낸 바와 같이, "네거티브 픽/풋 수송"은 하나 이상의 공급 팔레트에서 하나 이상의 수령 팔레트까지 다중 개별 수송(multiple individual transfers)을 수반한다. 임의의 하나의 네거티브 픽/풋 수송에 수반되는 개별 수송량은 아래에 설명하는 바와 같은 다양한 요인에 의존한다. 특별한 실시 예에서, 네거티브 픽/풋 수송은 일괄 주문과 관련된 주문 라인의 매치에 따른 것으로, 매치의 "클래스(class)"는 네거티브 픽/풋 수송에 수반되는 수송량을 결정한다.

명세서에서, 주문 라인은 지정된 팔레트에 요구되는 재고 단위의 수를 나타낸다. 일괄 주문은 일괄 주문을 수행하는데 필요한 팔레트의 성분을 공동으로 결정하는 복수의 주문 라인을 포함한다.

이들 공급 팔레트는 대부분의 경우 가득 찬 적재 팔레트로서 제공되지만, 이것이 본 발명의 본질은 아니다. 또한, 통상 수령 팔레트는 빈 주문 팔레트로 제공되어 재고 단위를 받도록 설정된다. 그러나, 팔레트를 과잉 공급하는 것이 주문을 수행하는데 유리한 경우에는 수령 팔레트가 부분적으로 적재된 상태로 또는 가득 찬 상태로 제공될 수 있기 때문에 마찬가지로 본 발명이 이러한 배열에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 방법은 네거티브 픽/풋 수송에 의해 재고 주문 팔레트의 어셈블리에 있어서 재고 단위의 취급을 감소시키는 이점이 있다. 본 발명은 공급 팔레트로부터 잔류 재고량이 사용되는 "네거티브 픽(negative pick)" 및 빈 주문 팔레트(수령 팔레트)가 재고 단위를 수령하도록 설정되는 "풋-투-팔레트(put-to-pallet")를 이용한다. 이러한 프로세스(process)는 재고 단위를 받는 수령 팔레트가 공급 팔레트로부터 제거되도록 결합된다.

일 예로, 팔레트의 서브-셋 내의 단일 재고 단위의 결합량은 기 설정된 값이거나 기설정된 범위 이내이다. 일 예로, 기설정된 값은 단일 재고 단위의 가득 찬 팔레트 적재량 또는 그 량의 배이다. 그 량의 배는 통상 네거티브 픽/풋 수송에서 공급 팔레트의 수와 동일하다(수령 팔레트가 과잉 공급되는 경우를 제외하며, 이때 그 량의 배는 공급 팔레트 수와 과잉 공급된 수령 팔레트 수의 합이 된다). 일 예로, 상기 기설정된 범위는 상기 기설정된 수와 근접한 량을 포함한다. 예를 들어, 과잉 공급된 수령 팔레트에는 추가적인 재고 단위(약간의 재고단위로)이 있을 것이다. 또한, 상기 프로세스는 네거티브 픽/풋 수송 후에 일부 수동 피킹이 요구되더라도 여전히 이점이 있다. 따라서, 그 범위가 기설정된 값보다 소폭 감소 또는 소폭 증가한다면 수용가능하다. 일 예로, 상기 범위는 기설정된 값의 ±20% 이내이다.

통상, 재고 주문 팔레트는 특정 네거티브 픽/풋 수송을 위해 하나의 선택된 팔레트의 서브-셋보다 더 많은 팔레트를 요구하는 일괄 주문의 한 부분으로 어셈블링된다. 일 예로, 재고 주문을 수행하기 위해 다중 네거티브 픽 수송이 다중 팔레트의 서브-셋에 대해 수행된다. 또한, 적어도 한 예에서, 이들 네거티브 픽 수송은 상이한 재고 단위를 수반한다.

많은 경우, 네거티브 픽 수송은 서로 독립적이다(별개이다)(즉, 특정 팔레트의 서브-셋은 다른 서브-셋과 중복되지 않는다). 그러나, 일 예에서 선택된 팔레트 중 적어도 하나는 제2 네거티브 픽/풋 수송에 수반된다. 특별한 형태로, 제2 네거티브 픽/풋 수송은 제2 재고 단위를 수반한다. 일 예로, 2개의 네거티브 픽/풋 수송에 수반된 팔레트는 하나의 네거티브 픽/풋 수송을 위한 공급 팔레트 및 다른 하나의 네거티브 픽/풋 수송을 위한 수령 팔레트이다.

일 예로, 전술한 방법은 재고 단위가 수동으로 이동하는 피킹 동작(picking operations)에 사용된다. 재고 단위의 취급을 제한할 수 있는 기능은, 주어진 시간에 작업자가 들어올려야 할 총 무게를 감소시키고 동시에 재고 단위의 총 처리량을 증가시키는 기회를 제공하기 때문에, 실제로 이러한 동작의 효율성을 개선할 수 있다.

일 예로, 공급 또는 수령 팔레트들 중 적어도 하나는 컨베이어에 의해 네거티브 픽/풋 수송이 일어나는 작업장으로 제공된다. 특별한 형태에서, 공급 및 수령 팔레트 양자 모두 개별(separate) 컨베이어 라인 상에 제공된다. 이들 컨베이어는 네거티브 픽/풋 수송이 수행되는 하나 이상의 작업장을 통과한다.

특정 예에서, 각각의 네거티브 픽/풋 수송은 제어 시스템에서 내려진 명령에 응답하여 수행된다. 일 예로, 제어 시스템은 수동 피킹에 참여한 작업자에게 페이퍼 픽 슬립, 음성 명령 및/또는 지시기 중 어느 하나 이상에 의해 명령을 내리도록 배치된다. 일 예로, 컨베이어가 수송이 일어나는 작업장으로 팔레트를 인덱스하도록(indexing) 명령을 내린다. 또 다른 예로, 피킹 동작은 자동화되며, 로봇과 같은 자동화된 피킹 장비에 제어 시스템에 의해 명령을 제공할 수 있다. 일 예로, 제어 시스템은 컴퓨팅 시스템을 포함한다.

다른 양태에서, 본 발명은 전술한 형태로 네거티브 픽/풋 수송을 허용하기 위한 팔레트의 어셈블리 시퀀싱을 제공한다. 또한, 상기 시퀀싱은 네거티브 픽/풋 수송으로부터 유도될 수 있는 장점을 최적화하도록 설계된다.

일 예로, 일괄 재고 주문 수행에 사용되는 복수의 재고 단위를 갖는 팔레트 어셈블리의 시퀀싱 방법이 제공되며, 상기 방법은 일괄 주문에서 주문 수행에 필요한 팔레트들 사이에서 하나 이상의 매치를 확인하는 과정으로, 상기 매치는 전술한 네거티브 픽/풋 전송에 의해 매치 내에서 적어도 부분적으로 팔레트 어셈블리를 가능하게 하는 과정; 및 이들 매치를 사용하여 상기 팔레트 어셈블리를 시퀀싱하는 과정을 포함한다.

일 예로, 상기 시퀀싱 방법은 적어도 하나의 확인된 매치 내의 매치된 팔레트가 적어도 부분적으로 함께 어셈블링 되도록 상기 팔레트 어셈블리를 시퀀싱하는 과정을 포함한다.

전술한 바와 같이, 일괄 주문은 통상 주문 라인들을 포함하며, 네거티브 픽/풋 수송을 허용하기 위한 매치를 수립하기 위해 주문 라인들 사이에 매치를 수립하는데 집중할 수 있다. 이렇게 함으로써, 수송될 재고 단위, 수반된 특정 팔레트(팔레트는 각 주문 라인과 관련되어 있으므로) 및 매치된 주문 라인에 수반된 량을 확인할 수 있다.

일 예로, 상기 시퀀싱 방법은 컴퓨팅 시스템으로 적절히 프로그램된 제어 시스템의 제어 하에서 실행된다.

따라서, 추가적인 형태로, 일괄 재고 주문 수행에 사용하기 위한 복수의 재고 단위를 갖는 팔레트 어셈블리 시퀀싱 방법이 제공되며, 상기 주문은 일괄 주문 수행을 위해 지정된 팔레트에 필요한 개별 스톡 유닛의 양을 나타내는 주문 라인을 포함하는 것으로 상기 방법은 포함한다. 즉, 하나 이상의 주문 라인 매치를 확인하는 과정으로 각 매치 내의 상기 제1 주문 단위의 결합량은 기설정된 값과 동일하거나 기설정된 범위 이내인 과정; 및 상기 매치들을 이용하여 상기 팔레트 어셈블리를 시퀀싱 하는 과정을 포함한다.

일 예로, 상기 방법은 상기 주문 라인 매치들 중 적어도 하나와 관련된 팔레트들이 적어도 일부 함께 어셈블링 되도록 상기 팔레트 어셈블리를 시퀀싱하는 과정을 더 포함한다. 이와 같은 방법으로 상기 매치된 팔레트는 네거티브 픽/풋 전송에 적재된 제1 재고 단위를 가질 수 있다.

특별한 예로, 주문 라인의 매치는 주문 라인과 관련된 각 팔레트에 상태 를 할당하는 과정을 포함하며, 주문 라인에서 매치는 공급 팔레트 또는 수령 팔레트이다(후속 네거티브 픽/풋 수송을 위해).

일 예로, 기설정된 값은 단일 재고 단위의 가득 찬 팔레트 적재량 또는 그 량의 배이다. 그 량의 배는 통상 네거티브 픽/풋 수송에서 공급 팔레트의 수와 동일하다(수령 팔레트가 과잉 공급되는 경우를 제외하며, 이때 그 량의 배는 공급 팔레트 수와 과잉 공급된 수령 팔레트 수의 합이 된다). 일 예로, 상기 기설정된 범위는 상기 기설정된 수와 근접한 량을 포함한다. 예를 들어, 과잉 공급된 수령 팔레트에는 추가적인 재고 단위(약간의 재고단위로)이 있을 것이다. 또한, 상기 프로세스는 네거티브 픽/풋 수송 후에 일부 수동 피킹이 요구되더라도 여전히 이점이 있다. 따라서, 그 범위가 기설정된 값보다 소폭 감소 또는 소폭 증가한다면 수용가능하다. 일 예로, 상기 범위는 기설정된 값의 ±20% 이내이다.

주문 라인의 "매치들(matches)"을 수립하는데 다양한 기준(표준, criteria)이 사용될 수 있다. 특정 예로, 주문 라인의 매칭은 그 매치로부터 초래되는 네거티브 픽/풋 수송의 효율성을 고려해야 한다. 예를 들면, 네거티브 픽 사용 기회를 증가시킴으로써 효율성을 개선할 수 있다. 그러나, 재고 취급의 비효율성을 피하기 위해 수령 팔레트 위에 사용되지 않는 공급 팔레트로부터 재고 단위를 제거할 필요성을 크게 증가시키지 않고 네거티브 픽을 증가시킬 필요가 있다. 취급이 필요한 재고 단위의 수를 최소화함으로써 최상의 효율성을 달성할 수 있다. 전술한 바로부터 이것은 풋의 수 및 사이즈를 최소화 하면서 네거티브 픽의 수 및 사이즈를 최소화하는 것에 해당한다는 것은 명확하다. 또한, 본질적이진 않지만, 수송량을 최소화하는 것이 바람직하다. 가득 찬 공급 팔레트 하나와, 빈 수령 팔레트 하나 및 한 번의 수송을 수반하는 일반적인 예를 이용하면, 주변의 다른 방법에 비해 풋"0.2" 및 네거티브 픽"0.8"를 더 잘 얻을 수 있다. 가득 찬 공급 팔레트 두 개와, 빈 수령 팔레트 두 개를 수반하는 다른 일반적인 예는, 3번의 수송 및 단지 2번의 수송의 두 가지 방법으로 편성될 수 있다.

0.7 → 0.2 0.8 → 0.2

+ → 0.1 0.7 → 0.3

0.8 → 0.2

어셈블리 프로세스에서 더 효율성이 있도록, 가능한 매치의 효율성에 대해 평가가 이루어진 다음 이 분석을 근거로 프로세스에서 사용하기 위해 매치가 확인되고 선택된다. 이러한 분석은 컴퓨팅 디바이스에 의해 처리되는 알고리즘에 의해 달성된다.

일 예로, 주문 라인 매치의 상이한 클래스에 대해 평균 클래스 효율성 인자가 수립되며, 각 클래스는 공급 및 수령 팔레트의 유일한 결합을 갖는 매치를 나타낸다. 특별한 예로, 매치는 클래스 효율성 인자를 이용하는 주문 라인 내의 가능한 매치들에서 선택된다.

일 예로, 매치는 프로세스에 의해 선택된다. 제1 클래스 내의 매치가 확인되고 선택된 다음 후속해서 제1 클래스에 비해 더 낮은 효율성을 갖는 다른 매치 클래스를 이용하여 남아 있는 팔레트에 대한 선택이 이루어진다. 이 프로세스는 가장 효율성이 있는 매치가 먼저 선택되도록 한다.

다른 예로, 주문 라인들 상에서 상기 분석을 시행하여 모든 클래스에 대해 매치를 정하지만, 멀티-패스 방법에서는 상당히 낮은 효율성 인자를 허용하며, 이를 편의상 "레이어드(layered, 층을 이룬)"이라 칭한다. 예를 들면, 효율성이 >90%, 다음으로 >80%, 다음으로 >70% 등등인 모든 클래스에 대한 매치를 찾는다.

특정 예에서, 반복 매칭 알고리즘이 이용되어 전술한 임의의 형태로 분석하여 매치를 선택한다.

일 예로, 상기 분석은 단일 주문 단위에 대해 단독으로 이루어진다. 통상 이러한 재고 단위는 배치 내에서 가장 인기있는(대중적인)(most popular) 재고 단위가다.

다른 형태로, 복수의 스톡 유닛에 대해 복수의 매치가 수립되도록 복수의 스톡에 대해 분석이 수행된다. 한 형태로, 이것은 제1 스톡 유닛(통상 배치 내에서 가장 인기있는 재고 단위)에 대한 매치를 선택한 다음 하나 이상의 후속 재고 단위에 대한 분석을 수행함으로써 달성된다.

이러한 분석이 다중 재고 단위에 대해 수행되면, 선택된 매치 내에 충돌이 있을 수 있으며, 이 경우, 만일 다른 매치가 진행되면 시퀀싱 문제 등으로 인해 하나의 매치(통상 하나의 재고 단위에 대해)는 일어날 수 없다. 따라서, 어셈블리 시퀀싱의 일부로서 발생할 수 있는 이러한 충돌을 해결할 필요가 있다.

일 예로, 일단 매치가 정해지면(하나 이상의 재고 단위에 대해) 그룹화하여(각 그룹에서 매치된 주문 라인의 관련 팔레트는 적어도 부분적으로 함께 어셈블링 된다) 최종 어셈블리 시퀀스가 수립되도록 한다. 그룹화에 있어서, 배치는 "종속된(dependent)" 것으로 간주되며, 여기서 둘 또는 그 이상의 매치는 공통의 공급 및 수령 팔레트(달리 "중복" 매치로 칭한다)를 공유한다. 이런 맥락에서 및 전술한 바와 같이, 적어도 하나의 네거티브 픽/풋 수송에 수반된 팔레트는 공급 팔레트 및 수령 팔레트 양자 모두이다.

종속된 매치는 주로 주문 라인 매치가 다중 재고 단위에 대해 수행되었을 때 발생한다. 종속된 매치를 다루는 것이 프로세스를 복잡하게 하지만, 배치 내의 더 많은 매치에 대해 제공할 수 있고 따라서 처리(프로세스) 효율성이 급격히 증대된다.

일 예로, 그룹화에 있어서, 종속된 매치의 그룹화는 "독립된 매치"(즉, 임의의 다른 매치에 사용된 팔레트를 수반하지 않는 그러한 매치)를 포함하는 다른 그룹으로부터 확인된다. 이들 그룹은 "독립된" 매치 그룹과 관련된 어셈블리 프로세스의 일부를 형성할 수 있도록 시퀀스된다. 한 형태로, 종속된 매치 그룹에 대한 확인은 매트릭스 기반 프로세스(matrix based process)를 사용하여 행해진다. 특별한 형태로, 종속된 매치 그룹을 정하는데 대역폭 최소화 알고리즘이 채용된다. 대역폭 최소화는 인접 유한 성분 노드들 사이의 "연결 거리(connectivity distance)"를 최소화하기 위해 노드 넘버링(node numbering)을 최적화하는 유한성분분석에 사용된 프로세스이다.

일 형태로, 상기 시퀀싱, 분석 및 매칭은 적절히 프로그램된 컴퓨팅 시스템을 포함하는 제어 시스템에 의해 수행된다.

팔레트 어셈블리의 시퀀싱은 통상 배치 내에서 주문의 필수 출발시간과 관계가 있다. 일 예로, 원래의 일괄 주문(original batch of order)은 출발시간(예를 들면, 오전 그룹 및 오후 그룹)에 따라 서브 그룹으로 분리되고, 매치는 각 서브 그룹에서 독립적으로 확인된다. 다른 예로, 일괄 주문(하루종일)은 서브 그룹으로 분리되지 않으며, 따라서 출발시간에 구애받지 않는다. 이 방법의 장점은 크기가 더 큰 일괄 주문이 작은 그룹에 비해 더 효과적인 매치를 생성할 수 있다는 것이다. 어셈블리 시퀀싱에 있어서 출발시간에 대한 요구를 충족시키기 위해, 팔레트를 미리 어셈블링 하여 임시로 저장하는 버퍼를 생성하거나, 및/또는 출발시간문제를 고려한 추가적인 규칙(rule)을 도입하고 이 규칙을 이용하여 최종 선택된 매치가 결정되도록 할 수 있다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 다음 과정을 포함하는 일괄 재고 주문 수행방법을 제공한다. 즉, 전술한 임의의 형태(예)에 따른 방법에 의한 팔레트 어셈블리 시퀀싱 과정; 및 하나 이상의 네거티브 픽/풋 수송을 사용하는 전술한 임의의 형태에 따른 팔레트 어셈블링 과정으로, 이에 의해 각각의 매치된 주문 라인에 관련된 팔레트가 네거티브 픽/풋 수송용 팔레트의 선택된 서브-셋 및 매치된 주문 라인이 단일 재고 단위 수송인 재고 단위를 포함하는, 과정을 포함한다.

상기 어셈블리 방법은, 전술한 시퀀싱 및 수행 프로세스들은 주문에서 약간의 재고 단위의 필수량이 다른 재고 단위의 필수량보다 상당히 큰 경우에 특히 유용하다. 예를 들면, 음식 및 음료 제조업자들은 다양한 상표(브랜드), 풍미(맛) 및 사이즈를 포괄하는 각종 재고관리단위(stock keeping units; SKUs)를 생산한다. 그러나, 주문은 한결같이 가장 빠르게 이동하는 SKUs 케이스를 요구하며, 종종 SKU 프로파일에 80/20 볼륨 또는 그 이상이다. 이러한 환경에서, 빠르게 이동하는 SKUs는 네거티브 픽/풋 수송을 위해 첫 번째로 확인되는 매치를 위한 전술한 방법의 재고 단위가 될 수 있다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 각각 복수의 재고 단위를 포함하는 하나 이상의 공급 팔레트 및 재고 단위를 받도록 배치된 하나 이상의 수령 팔레트를 한꺼번에 받는 작업장; 및 재고 주문 수행에 이용되는 상기 공급 팔레트 및 상기 수령 팔레트에 필요한 량의 재고 단위를 설정하기 위해 상기 작업장 내에서 상기 공급 팔레트로부터 상기 수령 팔레트로 주문 단위의 수송을 제어하도록 작용하는 제어 시스템을 포함하는 배송 시스템을 제공한다.

일 예로, 상기 제어 시스템은 수송을 제어하는 명령을 내리도록 배치된다. 제어 시스템은 임의의 적절한 형태로 이 명령들을 내리도록 배치된다. 일 예로, 제어 시스템은 페이퍼 픽 슬립(paper pick slips), 음성 명령(voice commands) 및/또는 지시기(indicators) 중 어느 하나 이상에 의해 수동 작업자들에게 명령을 내리도록 배치된다. 일 예로, 컨베이어가 팔레트의 인덱싱을 수송이 일어나는 작업장으로 허용하도록 하는 명령을 내린다. 다른 예로, 피킹 동작은 자동화되며, 명령은 제어 시스템에 의해 로봇과 같은 자동화된 피킹 장비에 내려진다. 일 예로, 상기 제어 시스템은 컴퓨팅 시스템을 포함한다.

일 예로, 상기 제어 시스템은 전술한 본 발명의 양태들을 참조하여 기술된 시퀀스 방법을 수행하도록 배열된다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 전술한 방법들 및 배송 시스템에 사용하기 위해 적절히 프로그램된 컴퓨팅 시스템을 포함한다.

첨부 도면들은 본 발명의 실시예들을 나타낸 것이다. 이들 도면 및 관련 설명에 대해 상세하게 기술하더라도 전술한 본 발명의 포괄적인 기술(묘사, description)에 대한 일반성을 저해하지 않는다.

도 1은 팔레트 어셈블링을 위한 배송 센터를 개략적으로 나타낸 도면,

도 2는 10대의 노선트럭에 대한 일괄 주문을 나타낸 도면,

도 3은 도 2의 주문에 대한 팔레트 어셈블링용 주문 시퀀스를 나타낸 도면,

도 4는 도 3의 주문 시퀀스를 이용한 방법과 종래의 팔레트 어셈블리 방법의 비교 결과를 나타낸 도면,

도 5는 도 1의 배송 센터에 사용되는 제어 시스템용 시스템 구조를 개략적으로 나타낸 도면,

도 6은 상이한 클래스의 일괄 주문 라인에서 네거티브 피크/풋 수송의 ㄷ다다양한 예를 나타낸 도면,

도 7 내지 도 11은 다양한 그룹의 주문 라인 매치 및 이들 그룹에서 어셈블링 팔레트에 수반된 관련 네거티브 피크/풋 수송의 예를 나타낸 도면,

도 12는 공급 및 수령 컨베이어를 포함하는 배송 센터 내의 작업장의 레이아웃을 나타낸 도면,

도 13은 도 12의 작업장을 확장하여 나타낸 도면,

도 14는 재순환 컨베이어를 통합하는 도 12의 작업장을 나타낸 도면,

도 15는 재순환 컨베이어 및 완충지대(buffer zones)를 포함하는, 도 13의 작업장을 확장하여 나타낸 도면,

도 16은 로봇식 암(robotic arm)을 통합하는 도 13의 작업장을 나타낸 도면,

도 17은 다양한 매치 클래스의 관련 평균 효율성을 나타낸 도면,

도 18은 상승 주문(ascending order) 형태의 일괄 주문에서 주문 라인을 나타낸 도면,

도 19 내지 도 23은 다양한 매칭 알고리즘을 이용하여, 도 18의 주문 라인에서 파생된 매치 및 관련 네거티브 픽/풋 수송을 나타낸 도면,

도 24는 40개의 주문 라인 테이블을 나타낸 도면,

도 25는 확장된 도 13의 작업장 및 상기 작업장 내에서 컨베이어 및 수송을 제어하기 위한 관련 출력 데이터를 개략적으로 나타낸 도면,

도 26은 도 24의 주문 라인에서 파생되는 네거티브 픽/풋 수송을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 배송 센터 내에 작업장(작업장, work area)(10)이 도시되어 있다. 상기 작업장은 아래에 보다 상세히 기술되는 바와 같은 일괄 주문(batched orders)에 응답하여 하나 이상의 SKUs(통상 the faster moving SKUs) 팔레트를 수동으로 조립하는데 특히 사용된다. 도시된 바와 같이, 상기 작업장(10)은 창고 영역(warehouse area)의 나머지로부터 분리되어 있다. 이에 따라, 전형적인 피킹 영역(picking areas) 내에서의 팔레트 밀집 및 보충이 상당히 감소하고 작업자(operator)의 안전이 크게 개선된다. 그러나, 작업장은 필요하다면 창고의 나 머지로 더 통합될 수 있다.

상기 작업장은 제1 영역(12)이 완전히 적재된 SKUs 팔레트(14) 형태의 복수의 공급(donor) 팔레트를 포함하면 착수된다. 상기 SKU는 통상 수동으로 즉시 들어올릴 수 있는 박스 단위로 묶인다. 작업장의 중간지점(16)은 2개의 외부 통로(18)를 포함하며, 상기 외부 통로(18) 각각은 비어있는 주문 팔레트의 형태로 된 2줄의 수령 팔레트와 접해 있다. 정찰자 통로(22)는 상기 빈 주문 팔레트(20)의 2개의 안쪽 줄(inner rows) 사이에 위치한다.

작업자(24)들은 작업장 내에서 작업하며 (포크 리프트(fork lifts)와 같은 적절한 취급 장비(26)를 이용하여) 적재된(loaded) 팔레트(14)를 외부 통로(18)를 통해 이동시키고, 적재된 팔레트로부터 빈(empty) 주문 팔레트(20) 중 선택된 하나로 SKU 케이스를 부리도록(off-load) 배치된다. 일단 필요한 수량의 SKU 케이스를 적재 팔래트(14)로부터 부리고 나면, 그 팔레트(잔류 팔레트(28)라 칭한다)는 작업장(10)의 단부(30)로 이동된다. 이 프로세스는 공급 팔레트로부터 잔류 재고량이 사용되는 "네거티브 픽(negative pick)" 및 빈 주문 팔레트(수령 팔레트)가 수령 재고 단위로 설정되는 "풋-투-팔레트(put-to-pallet)"를 이용함에 따라 "네거티브 픽/풋(negative pick/put)" 수송으로 지칭된다. 이들 프로세스는 공급 팔레트로부터 제거된(빠진) 재고 단위를 수령하는 수령 팔레트를 비치함으로써 연결된다.

상기 일괄 주문은 일반적으로 혼합 재고용으로 상기 팔레트 위에 다른 SKUs를 적재하며, 잔류 팔레트(28)들은 통상 "픽 경로(pick path)"를 따라 작업장의 다른 부분(도시하지 않음)을 통해 이동하고, 픽 경로에서 다른 SKUs는 작업자에 의해 선별되며(picked), 일반적으로 "라이드-픽-투 팔레트(ride-pick-to pallet)" 동작이라 지칭된다. 그러나, 당업자에게 인정된 다른 선적 기술이 이용될 수 있다.

마찬가지로, 빈 주문 팔레트(20)가 필요한 수량의 제1 빠르게 움직이는(fast moving) SKU 케이스를 수령하면, 빈 주문 팔레트(20)는 또한 피크 경로를 따라 이동될 중간 영역에서 제거되어 재고 주문 수행에 있어 혼합된 팔레트 어셈블리를 완성하는데 필요한 다른 SKUs를 적재하도록 한다.

상기 공급 및 수령 팔레트(14, 20)들을 포함하는 작업장(10) 내에서 하나 이상의 SKUs의 상기 네거티브 피크/풋 이동은 제어시스템 하에서 제어되며, 본 실시예에서 제어시스템은 주문 관리 소프트웨어 시스템(32)이다. 본 실시예에서 이러한 이동은 작업자(24)에 의해 수동으로 제어되며, 이 시스템은 음성 안내 피킹/푸팅(voice guided picking/putting) 또는 인쇄된 픽/풋 슬립 등과 같은 다양한 메커니즘을 통해 작업자에게 명령한다. 음성 안내 피킹/푸팅은 SKU의 위치 및 수량을 실시간으로 작업자가 즉각 확인할 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 따라서 정확도를 증가시키고 검사(checking) 및 품질보증작용(QA functions)의 실행 필요성을 감소시킨다.

상기 제어 시스템(32)은, 본 실시예에서는, 컴퓨팅 시스템(computing system)으로 마련된다. 도 5를 참조하면, 상기 시스템(32) 구조의 일 예가 개시되어 있다. 상기 컴퓨팅 시스템(32)은 컴퓨팅 시스템 구성요소들 간의 통신을 위한 버스(100) 또는 다른 통신 메커니즘을 포함한다. 상기 구성요소들은 상기 버스(100)에 접속된 프로세서(101) 및 메모리(102)를 구비하며, 상기 메모리(102)는 상기 프로세서(101)에 의해 실행될 데이터 및 명령들을 저장하는 RAM(random access memory) 또는 다른 휘발성(volatic) 또는 비휘발성 기억장치(non-volatic storage device)이다. 메모리(102)는 또한 비휘발성 방법으로 프로세서(101)용 정보 및 명령을 저장하는 ROM(read only memory)을 또한 구비한다.

입/출력 장치(103)는 시각적 디스플레이 장cl(visual display unit) 및 그래픽 사용자 인터페이스를 지원하는 마우스, 키보드 또는 다른 입력 메커니즘, 오디오 출력 또는 다른 출력 장치를 구비한다. 상기 입/출력 장치(103)는 상기 컴퓨팅 시스템(32)에 추가적인 명령을 제공하도록 컴퓨터 판독가능 매체를 판독하기 위한 인터페이스를 구비한다. 입/출력 장치는 플로피 디스크, 플렉시블 디스크(flexible disc), 하드 디스크 마그네틱 테이프(hard disc magnetic tape) 또는 다른 입력 매체를 구비한다.

상기 컴퓨팅 시스템(32)은 하드드라이브 또는 플래시 메모리 등과 같은 비 휘발성 판독-기록 장치(read-write device)로 된 데이터 스토어(104)를 또한 구비한다. 통신 인터페이스(105)는 네트워크에 통신을 제공하도록 배치되며, 본 실시예에서는 작업장, 어셈블리 영역 내의 지시기에 풋 명령을 위한 출력을 제공한다. 다른 방법으로, 통신 인터페이스(105)는 풋(puts)을 취급하도록 로봇식 암을 제어하고, 및/또는 컨베이어가 팔레트를 작업장으로 이동시키고 어셈블리 영역을 통해 팔레트를 제어된 장치(controlled fashion)로 이동시키도록 제어하는 출력을 제공한다.

상기 컴퓨팅 시스템(32)은 시퀀싱(sequencing), 리-시퀀싱(re-sequencing), 매칭(matching) 및 로딩(loading) 프로세스를 제어하도록 배치된다.

상기 컴퓨팅 시스템의 구조는 도 5에 관해 도시 및 개시된 것에 한정되지 않으며, 다른 실시예에서는 다른 유형의 컴퓨터 구조가 채용될 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 서버(server) 및 클라이언트(client) 컴퓨터를 사용하는 네트워크 구조가 이용될 수 있다. 메인 프레임 컴퓨터와 단순 단말기(dumb terminal)를 사용하는 메인 프레임 타입(mainframe type) 구조가 사용될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 컴퓨팅 시스템(32)은 상기 시퀀싱 및 매칭 프로세스를 수행하는 소프트웨어로 적절히 프로그램된다. 상기 소프트웨어는 CD ROMS 또는 다른 기계적 판독가능한 매체(machine readable media)와 같은 컴퓨터 판독가능 매체에 저장되거나 유용한 프로그램 코드 형식을 가질 수 있다. 상기 컴퓨터 판독가능 매체는 케이블 및/또는 광섬유 또는 다른 형태의 전송 매체와 같은 전송 매체를 구비한다.

상기 제어 시스템(32)은 또한 일괄 주문을 차례로 수행하도록 설계됨으로써 작업장 내에서의 주문 수행 효율을 증대시킨다. 특히, 제어 시스템(32)은 최적의 네거티브 픽/풋 전송을 창출하기 위한 것이다. 만은 양의 주문 라인(가득 찬 팔레트보다 더 적은)을 하나 또는 그 이상의 적은 양의 주문 라인과 시퀀싱 및 매칭함으로써 가장 효율적인 네거티브 픽 수가 창출될 수 있다.

도 2 내지 도 4를 참조하여 리-시퀀싱 제어 프로세스의 단순화된 예를 설명하면 다음과 같다. 도 2는 혼합된 팔레트를 위한 10대의 노선 트럭에 대한 일괄 주문(batched orders)용 주문 라인들(order lines)을 나타낸 것이다. 굵은 선으로 박 스 친 부분은 10대의 트럭 맞은 편에서 빠르게 움직이는 SKUs(50)를 강조하여 나타낸 것이며, 다른 제품들(51)은 인기가 덜한 SKUs를 나타낸다. 상기 SKUs(50)는 조립 영역(10) 내의 팔레트 상에서 먼저 조립되도록 배치되는 반면 나머지 SKUs(51)는, 통상 전술한 '라이드-픽-투 팔레트" 동작에 의해, 픽 경로를 따라 팔레트 상에 후속하여 적재된다. 주문 시퀀스는 트럭의 하중(부하)에 따른 혼합된 팔레트의 초기 주문 수행 시퀀스를 나타낸다.

최초의(original) 일괄 주문을 수신하면 상기 제어시스템(32)이 구동되고, 도 3에 도시된 바와 같은 새로운 수행 시퀀스(52)를 제공하도록 주문은 리-시퀀스 된다.

제1 실시예에서, 상기 제어시스템(32)은 먼저 작업장(10)에 부여된 적재 팔레트를 확인한 다음 일괄 배급 가용성을 기반으로 급송 우선순위에 따라 처리한다. 상기 시스템(32)은 그런 다음 "일치하는(matches)" 주문 라인을 생성함으로써 푸팅 생산성(putting productivity)를 최적화하며, 이때 빠르게 이동하는 SKU를 위한 매치에서 결합된 반출 주문은 가득 찬 SKU 팔레트와 동일하거나 적어도 (20% 범위 내의)근접하는 양이다. 표준에 의한 가장 큰 주문은 네거티브 픽으로서 먼저 충족된다. 후술하는 실시예는 50 케이스 SKU 팔레트 시스템에 사용된 그룹화(grouping) 및 네거티브 픽(pick) 우선순위를 나타낸다.

1) 12 케이스와 38 케이스를 요구하는 하는 2개의 주문 라인을 조로 나누기(physically handle 12, negative pick 38) 및/또는,

2) 10, 10 및 30 케이스를 요구하는 3개의 주문 라인을 조로 나누 기(physically handle two puts of 10, negative pick 30) 및/또는,

3) 10, 10, 15 및 15 케이스를 요구하는 하는 3개의 주문 라인을 조로 나누기(physically handle two puts of 10, one put of 15, negative pick 15) 및/또는,

4) 20, 20, 20 및 40 케이스를 요구하는 3개의 주문 라인을 조로 나눈다(physically handle one put of 20, one put of 10, negative pick 20, one put of 10, negative pick 15).

경로 설정에 필요한 시간, 매칭 주문 유통기한 등과 같은 부수적인 많은 규칙 또한 어셈블리 주문을 위한 주문 할당을 관리한다.

이들 규칙 중 일부가 상기 프로세스의 다른 실시예로써 아래에 보다 상세하게 개시된다.

다시 도 3을 참조하면, 상기 주문 라인을 리-시퀀싱(re-sequencing) 함으로써 보다 효율적인 결과 및 많은 양의 네거티브 픽을 달성할 수 있다. 이는 종래의 라이드-픽-투 팔레트 동작을 이용하는 도 2에 도시된 최초의 시퀀스와 조립 영역(10) 및 네거티브 픽/풋 전송을 이용하는 도 3을 비교하여 나타낸 도 4의 비교 도표를 통해 알 수 있다. 이 배열에 따르면, 네거티브 픽을 위한 기회가 14% 증가하며, 일반적인 픽 동작이 16% 감소함으로써 케이스 취급이 31% 감소한다.

상기 일반적인 라이드-픽-투 팔레트 동작은, 이전에 설명한 바와 같이, 작업자 및 픽 경로의 물리적 한계로 인해 처리량에는 속도제한(시간당 200 내지 260 케이스 정도)이 따른다. 네거티브 픽을 창출하는 작업자의 능력은 작업자 픽 속도를 증가시키고 취급 케이스의 수를 감소시킨다. 이전에는 네거티브 픽은 실제로, 보다 경험이 풍부한 작업자가 필요한 SKU 위치에 도착시 네거티브 픽을 확인하는 기회를 제공하는 것이었다. 라이드-픽-투 팔레트를 이용하면 시간당 300 내지 350 케이스(300~350 cases/hr) 정도의 속도를 달성할 수 있다.

전술한 실시예는 하나의 SKU를 수반하는 주문 라인 매치를 포함한다. 이러한 배열에서, 상이한 수량의 공급 및 수령 팔레트를 포함하며, 편의상 공급 및 수령 팔레트의 유일한 결합을 매치 "클래스(class)" 라 칭한다. 또한, 팔레트는 통상 서로 다른 유형의 SKUs를 포함하므로 서로 다른 SKUs를 위한 주문 라인 매치를 생성할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 서로 다른 SKUs의 매치는 각각의 매치가 공통의 팔레트를 포함할 수 있다. 이러한 중복(overlapping) 또는 "종속(dependent)" 매치는 관련 팔레트가 함께 어셈블링 될 수 있도록 그룹으로 결합되고, 공통의 팔레트를 중복 취급(double handling) 하는 것을 피하는 것이 바람직하다. 서로 다른 종속 매치 클라스 및 그룹의 예는 도 6 내지 도 10에 도시되어 있다.

도 6을 참조하면, 독립되는 4종류의 매치(50)(즉, 다른 매치와 중복되지 않는 매치)가 개시되어 있다. 도시된 예에서, 빗금 쳐진 박스는 매치 내의 공급 팔레트(14)를 나타내고, 빗금 쳐지지 않은 박스들은 수령 팔레트(20)를 나타낸다. 매치 클래스(50)는 (n→m)으로 표시하며, 여기서 n은 공급 팔레트의 수를 나타내고 m은 최종(매칭) 팔레트의 수를 나타낸다. 상기 박스들 내의 소수는 전송 후 팔레트 적재를 나타내며, 빈 팔레트를 나타내는 0.0에서 꽉 찬 팔레트를 나타내는 1.0으로 표시된다. 화살표(→)는 네거티브 픽/풋 수송 내의 매치의 개별적인 전송을 나타내 고, 상기 화살표 위의 소수는 상기 수송에 포함된 SKU의 양을 나타낸다. 도시된 바와 같이 4종류의 독립된 매치들은 (1→2), (1→3), (2→3) 및 (2→4)로 나타낸다.

도 7은 종속 매치에 대한 3개의 그룹화(groupings)(60)를 나타낸 것으로, 이들 매치는 2개의 상이한 SKUs(A, B) 및 특정 그룹 내의 각 매치에 포함된 적어도 하나의 팔레트를 포함한다. 제1 그룹화(60A)는 A(1→2) 및 B(1→2)의 2개의 매치(50)를 포함하고 이때 수령 팔레트(20)는 공통 팔레트이다. 제2 그룹화(60B)는 A(1→2) 및 B(1→3)의 2개의 매치(50)를 포함하고 이때 수령 팔레트(20¹)는 공통 팔레트이다. 제3 그룹화(60C)는 A(2→3) 및 B(1→3)의 2개의 매치(50)를 포함하고 이때 수령 팔레트(20¹)는 공통 팔레트이다.

도 8은 A(1→3) 및 B(1→3) 2개 매치의 다른 그룹화(60)를 나타낸 것으로, 이때 제1 매치(50¹) 내의 공급 팔레트(14¹) 중 하나는 제2 매치(50²) 내의 수령 팔레트(20²) 중 하나이다.

도 9 및 도 10은 매치들(50)의 추가적인 그룹화(60)를 나타낸 것이다. 도 9에서, 각 그룹은 2개의 매치를 포함하는 반면, 도 10에서는 3개의 SKUs(A, B, C)를 수반하는 3개의 매치를 포함한다.

작업장(10)은 필요한 때에 단지 하나의 공급 팔레트 및 하나의 수령 팔레트를 구비하는 단순한 배치를 갖는다. 도 12에 도시된 바와 같이, 공급 팔레트 및 수령 팔레트는 컨베이어에 의해 작업장 내로 이동된다. 하나의 공급 팔레트 및 하나 의 수령 팔레트를 구비하는 단순한 레이아웃 상에서 발생할 수 있는 네거티브 픽/풋 수송은 "순차적(sequential)"인 것으로 간주된다. (도 6에 도시된 바와 같은) 모든 독립된 매치는 "순차적"이다. 또한, 종속 매치의 그룹화가 수반되면, 수송은 "순차적" 또는 "비순차적(non-sequential)" 일 수 있다. "순차적" 수송의 예는 도 7에 도시되어 있다. "중복(오버랩, overlap)"이 하나의 공통 수령 팔레트에 한정된 경우에는 수송은 "순차적"으로 배열될 수 있다. 따라서, 2개의 SKU 그룹 중 적어도 하나가 하나의 풋(put)을 수반하는, 임의의 조합은 "순차적"이어야 한다. 이것은 4→5, 3→4, 2→3 및 1→2를 포함하는 다수의 매칭 클래스를 포함한다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, "중복"이 하나 이상의 공통 수령 팔레트를 수반하는 경우, "공급" 컨베이어로부터 "수령" 컨베이어로의 수송은 "순차적" 방법으로 배열되지 않으며 "비순차적"으로 지칭된다. 그러나, "공급" 컨베이어 라인 상의 빈 수령 팔레트를 사용함으로써 2개의 공통 수령 팔레트를 수반하는 수송은 "순차적" 배열로 전환될 수 있다. 이러한 배열은 도 11에 도시되어 있다.

비순차적 수송은 비록 특정 수송에 활용되지 않거나 이미 수송에 포함된 작업장 내로 팔레트를 재도입하기 위해 작업장(10) 내에 팔레트를 유지(holding)하고 있어야 하기 때문에 작업장에서 복잡성을 수반한다. 이것은 작업장(10) 레이아웃 상에 특정 방위를 가지며, 특히 컨베이어(70, 71)는, 도 12 내지 도 16을 참조하여 아래에 설명하는 바와 같이, 팔레트를 장업장 내로 그리고 작업장 밖으로 이동시키기 위해 수반된다.

작업장을 통해 공급 팔레트와 수령 팔레트의 이동을 촉진하는 한 가지 접근 법은 컨베이어(70, 71)를 도입하는 것이다. 하나의 컨베이어 라인(70)은 공급 팔레트(14) 용이며, 다른 하나의 컨베이어 라인(71)은 수령 팔레트용이다. 이들 컨베이어는 단방향(unidirectional)(도 12 내지 도 14의 실시예에서와 같이) 이거나 또는 양방향(bi-directional)(도 15의 실시예에서와 같이)이다.

도 12의 실시예에는, 작업장이 2개의 팔레트(공급 팔레트 하나, 수령 팔레트 하나)로 제한되며, 컨베이어(70, 71)가 단방향인 단순한 레이아웃이 개시되어 있다. 상기 레이아웃에 의하면 전술한 바와 같이 순차적 수송이 허용된다. 그러나, 이와 같이 하나의 공급 팔레트와 하나의 수령 팔레트만을 사용하는 단순한 컨베이어 배열은 다음 사항을 충족시키지 않는다. 즉,

1. 공급 팔레트에 풋(put) 하기(도 6 및 도 7)

2. 2개의 수령 팔레트를 수반하는 비순차적 수송(도 9)

3. "공급" 컨베이어 상의 빈 수령 팔레트(도 11)

도 13의 실시예에서, 작업장은 2x2 배열로 확장된다(2개의 공급 팔레트 및 2개의 수령 팔레트를 언제나 작업장에). 상기 배열은 레이아웃의 기능을 상당히 증가시켜 전술한 도 12의 단순 레이아웃에서 확인된 단점을 극복할 수 있다. 이러한 배열에 의하면 중심점으로부터 임의의 4개의 팔레트에 즉시 접근할 수 있으며 수송 거리에 별 영향을 끼치지 않는다. 상기 배열은 또한 도 16에 도시된 바와 같이 로봇식 피킹 암(robotic picking arm)(80)을 이용하는 수송 자동화에 이상적으로 적용된다.

도 12의 확장된 컨베이어 작업장은 도 10에 도시된 바와 같은 수송 예를 충 족시키지 않는다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 세 가지 기술이 사용될 수 있다. 즉,

1. 더 확장된 작업장, 그러나 이것은 공간을 더 차지하며 일부 수송거리를 증가시킨다.

2. 도 14에 도시된 바와 같은, "공급" 및/또는 "수령" 루프 재순환(recirculating)

3. 도 15에 도시된 바와 같이 그룹의 일부이지만 현재의 수송에 수반되지 않는 팔레트를 수용하기 위한 완충지대를 구비하는 가역(reversible) "공급" 및/또는 "수령" 컨베이어

전술한 실시예는 독립적이거나 종속 매치 그룹에 배열될 수 있는 다중 SKUs를 수반하는 매치를 나타낸다. 다음의 설명은 이들 매치 및 그룹화를 위해 매트릭스(행렬) 기반(matrix based) 알고리즘을 사용하는 다중 SKUs에 대한 네거티브 픽/풋 수송용 팔레트의 시퀀싱 방법(sequencing methodology)에 관한 것이다. 이들 알고리즘은 제어 시스템에 입력될 이들 매치의 시퀀싱을 위해 (전술한 컴퓨팅 시스템(32))와 같은) 컴퓨터 장치를 이용하여 처리되도록 동작한다.

상기 프로세스의 목적은 일괄 주문 라인을 수용하고 상기 주문 라인들을 네거티브 픽/풋 수송을 이용하는 피킹 효율을 위한 최상의 그룹으로 조직하는 것이다. 이들 알고리즘은 상기 목적을 달성하기 위한 방법을 제공하는 것으로, 상기 방법은 일괄 주문에서, 완전한 세트의 주문 라인에서 시작하여 효율적으로 취급될 수 있는 그룹으로 주문 라인들을 점차 분류한다. 데이터의 그룹화가 진행됨에 따라, 간단한 방법으로 달성될 수 있는 주문 라인들은 잔류 데이터로부터 "제거(removed)"된다. 상기 "제거"라는 용어는 버려지는 것을 의미한다기보다 이들 주문 라인에 대한 해결책이 발견되어 더 이상 과제(problem)로 남아 있지 않음을 의미한다. 이들은 프로세스 마지막에 다른 작업 스케줄(schedule)에 통합된다.

팔레트 적재(Pallet loads)

실시예에 있어서, 팔레트는 상자(cartons) 또는 케이스로 만들어진다. 가득 찬 팔레트를 구성하는 상자들의 수가 트랙에 유지되고, 다른 SKUsd를 위한 이 수가 변함으로 인해 초래되는 혼란을 방지하기 위해 모든 팔레트 적재는 빈 팔레트를 나타내는 0.0에서부터 가득 찬 팔레트를 나타내는 1.0까지 소수로 표현된다. 또한, 이해가 용이하도록, 알고리즘은 빈 것에서 가득 차는 범위까지 팔레트 적재를 나타내며, 수학적으로 [0,1]로 표현될 수 있다. 가득 찬 팔레트보다 조금 더 많은 것이 필요하면, 때때로 거의 빈 제2 팔레트를 도입하는 것보다는 첫 번째 팔레트에 예를 들면 20%(1.2) 정도 더 넘칠 정도로 채우는 것이 바람직하다. 이러한 상황은 상기 알고리즘을 이용하여 추가량 0.2를 매칭하고, 그 수를 가득 찬 수령 팔레트(1,.0)보다 대개 빈 수령 팔레트(0.0)에 "풋(put)" 하도록(두도록) 배열함으로써 쉽게 보상할 수 있다.

주문 라인( Order Lines)

주문 라인은 팔레트 적재의 구성요소이며, 예를 들면, 다음의 최소 정보를 포함하고 있는 것으로 간주된다. 즉,

A, SKU 명단

a, A의 팔레트 적재 계수(pallet load coefficient)[0, 1]

n, 지정 팔레트 번호

배치( Batch )

배치는 지정 팔레트의 전체 수, N,에 기여하는 주문 라인 세트로 간주된다.

매트릭스 표시( Matrix representation )

계산을 위해, 일괄 주문에 관련된 데이터를 매트릭스 형태로 나타내는 것이 유용하며, 여기서

열(Columns), A, B, C, D, ... 상이한 SKU 명단을 나타낸다

행(Rows), 1, 2, 3, ..., N 지정된 팔레트 번호를 나타낸다

매트릭스의 각 성분은 특정된 팔레트 상에 특정 SKU의 필요한[0, 1] 수량을 제공하는 팔레트 적재 계수를 나타낸다. 매트릭스는 다음과 같은 형태를 갖는다.

A B C D ...

1 a₁ b₁ c₁ d₁ ...

2 a₂ b₂ c₂ d₂ ...

3 a₃ b₃ c₃ d₃ ...

... ... ... ... ... ...

N a_N b_N c_N d_N ...

여기서, 예를 들어

a₁, a₂, a₃, ..., a_N은 지정된 팔레트 번호 1, 2, 3, ..., N에 대응되는 SKU A의 팔레트 적재 계수를 나타낸다.

상기 매트릭스에서 비-제로(non-zero) 성분 각각은 주문 라인을 나타낸다. 대부분의 지정된 팔레트들이 유효한 전체 범위로부터 약간의 SKUs를 포함할 것이기 때문에 대부분의 성분이 0(zero)이 될 것이라는 점에 주의해야 한다.(매트릭스 대수에서, 대개 0 성분을 갖는 그러한 매트릭스는 "희박한"으로 지칭된다.) 또한, SKU 명단 및 팔레트 번호는 상징적인 것일 뿐으로 참값을 위한 플래이스 홀더(placeholders)로 작용한다는 점에 주의해야 한다. 따라서, 계산을 위해 기본적인 데이터(underlying data)를 변경하지(altering) 않고 매트릭스의 행과 열을 바꿀(swap) 수 있다.

데이터 매트릭스 어셈블리

주어진 임의의 배치에 대해:

1. 파라미터(매개변수, parameter )들을 결정한다. 일괄 주문 내의 주문라인을 모두 읽고, 특정 SKU 인식기 리스트 및 주문을 수행하는데 필요한 특정된 팔레트의 위치 리스트를 생성한다.

2. 매트릭스를 생성한다. 플래이스 홀더 A, B, C, ...에 SKU를 각각 할당하고, 번호 1, 2, 3, ..., N에 지정 팔레트를 각각 할당한다. 적절한 차수의 매트릭 스를 생성하고 성분 각각을 0(zero)으로 초기화한다.

3. 매트릭스를 채운다( Populate the matrix ). 주문 라인들을 다시 읽고 팔레트 적재 계수를 계산한다. 이것은 특정 SKU를 위한 가득 찬 팔레트를 구성하는 상자 수에 대한 주어진 주문 라인을 위한 필요한 상자 수의 비율이다. SKU에 대한 수령 플래이스 홀더 및 지정 팔레트를 찾아서 적절한 행 및 열을 찾은 다음 이 성분을 팔레트 적재 계수로 설정한다.

매트릭스의 정돈( Trimming the matrix )

본 과정은 데이터가 필터링 되고 단순화됨에 따라 프로세스 전체에 걸쳐 다양한 단계에서 이루어질 수 있다.

주어진 임의의 매트릭스에 대해:

1. 빈 열을 삭제한다. 임의의 열, 예를 들어, 모든 성분 즉, g₁, g₂, g₃,... g_N이 0인, SKU G 열은 삭제되고, 열 플래이스 홀더는 계속 남아 있도록 테그를 다시 붙인다.

2. 빈 행을 삭제한다. 임의의 행, 예를 들어, 모든 성분 즉, a₅, b₅, c₅ d₅가 0인, 지정된 팔레트 번호 5는 삭제되고, 행 플래이스 홀더는 계속 남아 있도록 테그를 다시 붙인다.

가득 찬 팔레트 제거

가득 찬 단일 SKU 팔레트만을 포함하는 임의의 지정된 팔레트를 찾는다. 즉, 하나의 주문 라인만을 가지며 그 주문 라인 내의 성분 값이 1.0인 임의의 매트릭스 행을 찾는다. 이러한 주문 라인들은 제거되어야 하며, 상기 성분을 0.0으로 설정함으로써 달성할 수 있다. 일단 모든 팔레트에 대해 처리하고 나면 매트릭스는 정돈 되어야 한다.

과잉 팔레트 적재에 대한 취급

가득 찬 단일 SKU 팔레트를 포함하는 임의의 지정된 팔레트를 찾는다. 즉, 팔레트 적재 계수가 1.0보다 큰 임의의 매트릭스 행을 찾는다. 이 계수에서 1.0을 빼서 계수가 [0,1] 범위에 있도록 한 다음, 이 주문 라인이 통상 빈 수령 팔레트보다 가득 차 있는 수령 팔레트를 원한다고 기록한다. 이를 달성하는 한 가지 방법은, (열 및 행의 교체 및 삭제와 같은)동일한 변환과정을 거치는 "그림자(shadow)" 수령 팔레트 매트릭스를 생성하는 것이다.

저용량 SKUs 제거

네거티브 픽/풋 수송을 위한 잠재적 대상이 되는 특정 SKU에 대해, 이 SKU 배치로부터의 주문라인의 합은 적어도 하나의 가득 찬 팔레트 또는 적어도 (20% 범위 내로)그 수량에 근접하게 된다. 이 레벨 이하인 SKUs는 정상적인 케이스 피킹 과정을 거쳐 현재의 데이터 매트릭스로부터 제거될 수 있다. 본 실시형태에 대한 일 예로서, 예를 들어, SKU G와 같이, g₁, g₂, g₃,... g_N으로 주어진 팔레트 적재 계수의 합이 1.0보다 작은 임의의 열 매트릭스는 제거되고 매트릭스는 정돈된다.

네거티브 픽 효율의 극대화

특정 네거티브 픽/풋 수송의 효율에 대한 간단한 측정수단은 평균 네거티브 픽 계수(average negative pick co-efficient)이다. 이후에 도시되는 바와 같이, 작은 독립적인 세트에 대해 제1(또는 최대) 네거티브 픽 계수를 용이하게 제어할 수 있다.

평균 네거티브 픽 계수는 상이한 매치 클래스에 대해 설정되며, 각 클래스는 공급 및 수령 팔레트의 유일한 결합을 갖는 주어진 SKU에 대한 네거티브 픽/풋 수송을 나타낸다.

n = 공급 팔레트의 수를 나타내는 것으로, 또한 네거티브 픽의 수와 동일하다.

p = 총 풋(puts)의 수를 나타낸다.

t = 수송 수를 나타내는 것으로, 논리적으로 상기 "p"와 상이하며, "t>=p"를 만족시켜야 한다.

m = 최종(매칭) 팔레트의 수를 나타내는 것으로, 네거티브 픽(picks) 및 풋(puts) 양자를 나타낸다.

따라서,

"n + p = m"

적어도 하나의 풋(put)이 있어야 하므로, "p>=1",

"n<m"인 것은 명확하다.

따라서, 매치 클래스는 아래와 같은 형태로 표현될 수 있다.

"n→m"

각 클래스는 상이한 평균 네거티브 피킹 효율 인자(picking efficiency factor)를 갖는다. 가능한 모든 이론적인 결과가 균일하게 분포한다고 가정하면, 상기 평균값은 다음과 같이 계산될 수 있다.

1→2 1→3 1→4 1→5 ...

(75%) (67%) (62.5%) (60%)

2→3 2→4 2→5 ...

(83%) (75%) (70%)

3→4 3→5 ...

(87.5%) (80%)

4→5 ...

(90%)

...

도 17은 상이한 클래스에 대한 다양한 매치 및 평균 효율 인자를 차례로 계산하도록 하는 이들 클래스에 대한 가능한 이론적 효율 범위를 나타낸 것이다.

매치 그룹화의 최적화

효율 인자에 대한 착상과 상이한 매치 클라스는 상이한 효율 인자를 갖는다는 전술한 이해를 결합하면 네거티브 픽/풋 수송에 의해 주문 라인들을 수행할 수 있는 매치 팔레트의 선택을 단독으로 또는 조합해서 최적화할 수 있다는 적어도 2개의 전략적인 구상이 도출된다. 즉;

1. 클래스 효율에 의한다. 각 SKU의 주문 라인들은 매치들에 대해 최상위 클래스에서부터 시작하여 클래스의 평균 효율성의 내림차순으로 검색된다. 예를 들 면, 4→5(90%), 3→4(87.5%), 2→3(83%), ...

2. "층상( 레이어드 , layered )"의 효율 인자에 의한다. 주문 라인들은 모든 클래스에 대해 검색될 수 있지만, 점점 낮은 효율 인자를 허용하는 다중-패스(multi-pass) 방법에 있어서, 편의상 "층상(layered)"으로 지칭된다. 예를 들어, 효율이 90%보다 큰, 80%보다 큰, 70%보다 큰 등등으로 모든 클래스에 대해 그룹을 찾는다. 이는 주문 라인이 효율이 낮은 매치에 이용되는 것을 방지하고, 더 효율적인 매치의 부분으로 사용될 수 있도록 하기 위해서이다.

도 18 내지 도 23은 전술한 바와 같은 상이한 기술을 이용하는 매칭 예를 나타낸 것이다. 도 18에 도시된 바와 같이, 일괄 주문 라인(90)(내림차순으로)을 이용하면, 상이한 기술을 이용하여 상이한 효율을 달성할 수 있다. 도 19에서, 클래스 주문 매칭 프로세스를 이용하여 75%의 효율이 달성된다. 도 20에 도시된 바와 같이 역순의 클래스를 이용하면, 효율은 61%로 떨어진다. 도 22 및 도 23에서, 층상의 클래스 주문법(layered class order approach)이 이용되고(도 22는 클래스 주문을 나타내고, 반면 도 23은 역 클래스 주문을 나타낸다), 효율은 두 겨우 모두 82%이다.

반복 매칭 알고리즘( Recursive matching algorithm )

매치의 선택은 반복적으로 나타나고 수행된다. 이와 같은 알고리즘은 다음의 입력을 필요로 한다. 즉,

m = 매치 될 성분의 수, 즉, 전술한 바와 같이 최종 (매칭)팔레트의 수를 나타낸다.

S = 매치된 요소의 원하는 합(desired sum)이다.

L = 성분 리스트, e,

여전히 적합한 성분으로 축소되거나 순차적 검색을 위한 특정 시작점을 가진다.

이전(previous) 성분이 매칭 그룹의 일부를 형성하면 그러한 매치는 이전 프로세스에서 발견되었을 것이기 때문에 임의의 지점에서는 전방(forward)에 있는 모든 성분에 대해서만 검색하면 된다는 점에 주의해야 한다. 이 기술은 계산에 드는 노력을 50% 감소시킨다.

계산에 드는 노력을 최소화하는 다른 방법은 선행 단계에서 매치가 여전히 가능한지를 확인하는 간단한 테스트를 통합하는 것이다. 예를 들어, 각 성분이 [0, 1]의 범위로 한정되기 때문에 일단 "m<S"이면 매치는 존재하지 않을 것이다.

각 레벨에서, 알고리즘이 매치를 찾을 수 있으면, 적절한 신호 및 매치 형성에 이용된 성분을 돌려보낸다. 알고리즘이 최상위 레벨로 돌아오면 이들 성분 모두는 리스트로부터 추출되고, 다음 매치 그룹에 대한 검색을 시작할 수 있다.

이 알고리즘의 동작은 가장 간단한 케이스에서 시작하여 더 복잡한 케이스를 위한 빌딩 블록(building blocks)으로 이들을 이용하는 것으로 해석된다.

클래스 "1→2" : 매치(2, S, L)

주어진 SKU에 대해, 예를 들면 SKU G, 데이터 매트릭스의 G열에 포함된 성분 리스트 g₁, g₂, g₃, ..., g_N으로부터 2개의 성분, g_i 및 g_j를 찾기 위한 것이다. 즉,

"g_i + g_j = 1.0"

이 매치를 검색하기 위해 아래와 같은 반복 알고리즘이 사용될 수 있다.

제1 레벨

m₁ = 2

S₁ = S = 1.0

L₁ = L

L₁ 내의 각 성분, e₁,에 대해:

제2 레벨

m₂ = m₁ - 1 = 1

S₂ = S₁ - e₁ = 1.0 - e₁

L₂ = 현재 다음 성분에서 남아있는 리스트

이것은 이제 적재 계수 = S₂ 인 단일 성분에 대한 간단한 검색이다.

클래스 "2→3" : 매치(3, S, L)

주어진 SKU에 대해, 예를 들면 SKU G, 데이터 매트릭스의 G열에 포함된 성분 리스트 g₁, g₂, g₃, ..., g_N으로부터 3개의 성분, g_i, g_j 및 g_k를 찾기 위한 것이다. 즉,

"g_i + g_j + g_k = 2.0"

제1 레벨

m₁ = 3

S₁ = S = 2.0

L₁ = L

L₁ 내의 각 성분, e₁,에 대해:

제2 레벨

m₂ = m₁ - 1 = 2

S₂ = S₁ - e₁ = 2.0 - e₁

L₂ = 현재 다음 성분에서 남아있는 리스트

이것은 전술한 바와 같이, 매치(2, S₂, L₂)를 이용하여 찾을 수 있다.

클래스 "1→4" : 매치(4, S, L)

주어진 SKU에 대해, 예를 들어, SKU G, 데이터 매트릭스의 G열에 포함된 성분 리스트 g₁, g₂, g₃, ..., g_N으로부터 4개의 성분, g_i, g_j, g_k및 g_l을 찾기 위한 것이다. 즉,

"g_i + g_j + g_k + g_l = 1.0"

제1 레벨

m₁ = 4

S₁ = S = 1.0

L₁ = L

L₁ 내의 각 성분, e₁,에 대해:

제2 레벨

m₂ = m₁ - 1 = 3

S₂ = S₁ - e₁ = 1.0 - e₁

L₂ = 현재 다음 성분에서 남아있는 리스트

이것은 전술한 바와 같이, 매치(3, S₂, L₂)를 이용하여 찾을 수 있다.

매칭 전 성분 리스트에 대한 사전 분류( Pre - sorting of element lists before matching )

두 가지 이유에서, 예를 들면, g₁, g₂, g₃, ..., g_N을 내림차순으로 성분을 분류하는 것이 유리하다. 첫째로, 매치를 위한 검색은 항상 더 높은 계수에서 시작하며, 이는 결과를 더 유효한 네거티브 피킹 인자를 갖는 매치 쪽으로 편향시킨다. 두 번째로, "층상" 효율 검색의 경우, 전술한 바와 같이, 네거티브 피킹 성분 또는 성분들, 더 큰 성분, 먼저 만나는 성분으로, 따라서 이들 성분이 유효 인자의 한계 이하로 떨어지면 검색은 중단된다. 이 방법은 계산에 드는 수고를 상당히 감소시킨다.

제한된 유효 인자들에 대한 매칭

전술한 바와 같이, 성분 리스트가 내림차순으로 사전 분류되면, 네거티브 피킹 성분 또는 성분들을 먼저 만난다. 유효 인자를 제한하기 위해 두 가지 테스트가 적용될 수 있다.

1. 제1(최상의) 네거티브 픽의 유효성. 이것은 간단하고 가장 높은 레벨의 반복 알고리즘에 적용되기 때문에 계산에 드는 수고를 급격히(dramatically) 감소시킨다.

2. 평균 네거티브 픽 유효성. 임의의 그룹화 클래스에 대해, "n→m", "n"은 네거티브 픽의 수와 동일하다. 이 경우, 반복 알고리즘은 평균 네거티브 픽 효율이 계산되기 전에 "n"번째 레벨에 도달할 필요가 있다.

임의의 일괄 주문에 대해 상기 반복 매칭 알고리즘은 상이한 SKUs에 대해 수행되어 각 SKU의 매치를 정할 수 있다.

그룹화 매트릭스 생성( Creating a grouping matrix )

매치된 주문 라인의 네거티브 픽/풋 수송을 이용한 팔레트 어셈블리용 시퀀스의 최종단계로서, 매치 그룹을 생성하는 그룹화 매트릭스를 생성하는 것이 유리하다. 데이터 매트릭스의 열 각각이 상이한 SKU를 나타내는 반면, 그룹화 매트릭스의 열은 각각의 분리된 매치를 나타내는데 이용된다.

따라서,

열, A, B, C, D, ... 상이한 매치들을 나타낸다.

행, 1, 2, ,3, ..., N 여전히 지정된 팔레트 번호를 나타낸다.

이 매트릭스의 모든 성분은 초기에 0.0으로 설정되고, 매칭 프로세스 동안 데이터 매트릭스에서 동일한 지정된 팔레트 수를 유지하면서 새로운 열 플래이스 홀더를 각 매치에 할당함으로써 매트릭스는 어셈블링 된다. 이 열에 대해, 매트릭스의 각 성분은 최종 지정 팔레트 번호에 대응되는 행에 기입된다. 완성되면, 이 매트릭스는 정돈되어야 한다.

중복 매치( Overlapping matches )

알고리즘은 SKUs 매치 사이의 독립성에 제한을 두지 않는다. 모든 매치는 그들이 다른 SKUs와 공통의 수령 팔레트를 공유하는지 여부와 무관하게 SKU 각각에 허락되며, 이를 "중복" 매치라 칭한다. 중복 매치가 데이터 처리를 복잡하게 할 수 있지만, 샘플 데이터를 통해 중복 매칭은 가능한 매치의 약 2배이며, 적절한 시퀀싱 알고리즘의 개발 및 추가적인 계산 노력이 매우 값진 것임을 알 수 있었다.

독립적인 네거티브 픽 및 풋 제거

일단 그룹화 매트릭스가 어셈블 되면, 매치 내의 각 성분이 지정된 팔레트 상에 있는 유일한 아이템이 될 것이기 때문에 다른 매치와 독립적인 이들 매치를 쉽게 확인할 수 있다. 이들 매치는 독립적인 그룹을 형성하고 어셈블리 스케줄에서 임의의 위치에 할당될 수 있으므로, 그들은 그룹화 매트릭스로부터 제거될 수 있다. 이 과정의 끝에서, 그룹화 매트릭스는 정돈되어야 한다. 독립적인 매치들을 제거하는 알고리즘은 그룹화 매트릭스에서와 같이 표현될 수 있다. 즉,

각 열(예를 들면, 그룹 G)에 대해:

1. 비-제로 성분, 예를 들면, g_i, g_j 및 g_k 을 모두 찾는다.

2. 이들 행, 예를 들면, 행 i, j 및 k에 대해:

a. 이들 행이 하나의 비-제로 성분만 포함함을 확인한다.

3. 만일 이것이 각 행에 대해 참이며, 그 그룹은 독립적이고, 그리고 그룹화 매트릭스로부터 제거될 수 있다.

중복 네거티브 픽 및 풋 시퀀싱

그룹화 매트릭스는 이제 다른 매치들과 중복되는 매치들만을 포함한다. 비록 최초의 데이터 매트릭스에 비해 사이즈가 크게 감소하지만, 이 그룹화 매트릭스는 여전히 드문(sparse) 매트릭스이며, 매트릭스의 성분은 열 및 행에 걸쳐 무작위로 분포한다(randomly distributed).

이는 상기 그룹화 매트릭스로부터 이들 중복 매치들이 종속 그룹으로 어셈블 되고, 팔레트 어셈블리를 위한 가장 효율적이고 복잡성이 낮은 방법을 제공하는지를 결정하기 위한 것이다.

한 가지 방법은 대역폭 최소화(bandwidth minimisation) 기술을 이용하는 것으로, 대역폭 최소화는 인접하는 유한 성분 노드들 사이의 "연결 거리"를 최소화하도록 노드 넘버링(node numbering)을 최적화하기 위한 유한성분 분석에 이용된다.

대역폭 최소화 기술의 적용( Application of bandwidth minimisation techniques )

이것을 설명하기 위해, 다음과 같이 둔다. 즉,

c = 주어진 임의의 열 번호

C = 전체 열의 수

r = 주어진 임의의 행 번호

R = 전체 행의 수

e_rc = 행 "r" 및 열 "c"의 성분

이것이 유한 성분 분석에 적용되는 매트릭스에는 특이한 매트릭스 특성이 있다. 즉,

정사각형( square ), 열과 행의 수가 동일함을 의미한다("C = R")

대칭(symmetric), 대각선으로 경상(mirror image)을 의미하며 "e_ij = e_ji"로 표현될 수 있다.

상기 그룹화 매트릭스가 사각형의 대칭형 매트릭스로 되는 것은 매우 드물지만 다음과 같은 형태로 재배열될 수 있다. 즉,

[G] = 그룹화 매트릭스, 거의 직사각형(직사각형일 가능성이 가장 높다)("C ≠ R")

[G]^T = [G]의 이항(transpose), 매트릭스를 뒤집어서 열 성분이 가로로, 행 성분이 세로로 가도록 함을 의미한다.

[S] = 재배열된 그룹화 매트릭스, 이제 정사각형("C = R") 이고, 대칭("e_ij = e_ji")이다.

이어서, 각 부분들을 조립하면, 아래에 개략적으로 도시된 바와 같이, [S]을 얻을 수 있다.

[0.0]	[G]^T
[G]	[0.0]

반면, 매트릭스 [G]는:

열 = 매치용 플래이스 홀더

행 = 지정된 팔레트 수용 플래이스 홀더

새로운 정사각형 매트릭스 [S]는, 행과 열로 표시되는 모든 플래이스 홀더를 갖는다.

열 = 매치용 및 지정된 팔레트 수용 플래이스 홀더

행 = 매치용 및 지정된 팔레트 수용 플래이스 홀더

상기 대역폭 최소화 기술을 이용하면, 매트릭스의 행 및 열의 배열이 재배치될 수 있고 따라서 데이터는, 아래에 도시된 바와 같이, 대각선 주위에 밀집된다.

(상기 매트릭스가 대칭이므로)열 또는 행에서 채용한 플래이스 홀더의 배열은 중복 매치를 수행하기 위한 최적 시퀀스를 나타낸다.

최종 해결책의 최적화

최종 해결책에 대한 효율성은 주어진 배치 수행에 소요된 총 시간으로 측정한다. 각종 피킹 방법으로 주문 라인이 편성된다. 즉,

- 가득 찬 팔레트

- 네거티브 픽

- 풋

- 케이스 피킹

이들 상이한 방법을 위한 프로세스의 각 과정에 단위시간이 할당될 수 있다. 즉,

- 이동 시간(travel time)

- (상자당) 취급 시간(handling time)

총 시간에 대한 추정치를 계산하기 위해 시간이 소요된다. 다양한 최종 해결책들이 다른 전략을 통해 도출될 수 있고, 최적 해결책을 선택하기 위해 이 기술을 이용하여 비교할 수 있다.

예( example )

도 24에 도시된 바와 같이, 시퀀싱을 위한 일괄 주문(order batch)으로부터 40개의 주문 라인이 도출된다. 이 주문 라인들은 아래와 같이 데이터 매트릭스로 어셈블링 되었다.

데이터 매트릭스(클래스 주문에서)가 주문 라인들을 매치시키기 위해 SKU 각각에 대해 반복 매칭 알고리즘이 적용되었다. 매치 기준은 단위 매치의 결합량이 [1.0]의 적재 팔레트와 동일하거나 복수의 공급 팔레트를 포함하는 매치들에 대해 그의 배였다. 굵게 표시된 숫자들은 결과(최종) 매치에 포함된 주문 라인의 성분을 나타낸다.

이어서, 상기 매치들은 대역폭 최소화 알고리즘이 적용된 그룹화 매트릭스에 통합된다. 결과적으로 아래 그룹화 매트릭스가 생성되었다.

상기 매트릭스에서, 굵게 표시된 성분은 네거티브 픽을 나타낸다.

상기 매칭 및 그룹화 알고리즘의 결과는 제어 시스템에 입력을 제공하여 작업장에서 네거티브 픽/풋 수송을 제어하기 위한 명령을 내리도록 한다. 작업장(수동 또는 자동화 수송을 위한) 근처의 확장된 2x2 작업장에서 컨베이어의 위치를 제어하기 위한 대표적인 명령은 도 25에 도시된 바와 같다. 도 26은 상기 그룹화 매 트릭스로부터 도출된 네거티브 픽/풋 수송을 개략적으로 나타낸 것이다.

따라서, 본 발명은 팔레트 어셈블리 및 그 어셈블리에 수반된 배송 시스템 및 방법과 재고 처리량을 크게 개선할 수 있는 시퀀싱 방법에 관한 것이다. 출원인은 네거티브 픽 기회를 최적화하기 위한 반복 제어 시스템의 작용에 따른 개시된 "네거티브 픽/풋 시스템" 을 이용하면, 고속 SKU(주문 파일 및 PUT 선택기준에 따라)에 대한 케이스 취급감소가 40% 내지 67%에 달한다는 것을 인식했다. 수동 조작에 대해서, 유효 처리량 비율(effective throughput rates)은 ㅅ시간당 1200 내지 1715 케이스(cases/hr)의 주문이며, 현재의 라이드-픽-투-팔레트 시스템에 비해 490%까지 개선된다.

첨부 특허청구범위 및 전술한 발명의 상세한 설명에서, 언어의 표현 및 함축을 위해 필요한 경우 외에는, "포함하다" 또는 "포함하는", "포함" 등과 같은 이의 파생용어들은 포괄적인 의미, 즉, 진술한 특징들이 있음을 특정하기 위한 것일 뿐 본 발명의 다양한 실시 양태에서 부가적인 특징들이 추가되는 것을 배제한다는 의미는 아니다.

본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 전술된 부분에 대한 수정 및 변경이 이루어질 수 있다.

Claims

재고 일괄 주문(a batch of stock orders) 수행에 사용하기 위한 복수의 재고 단위를 포함하는 팔레트 어셈블링 방법에 있어서,

a. 상기 재고 일괄 주문에서 주문 수행에 필요한 선택된 팔레트의 서브-셋을 제공하는 과정; 및

b. 네거티브 픽/풋(negative pick/put) 수송에 의해 상기 선택된 팔레트를 적어도 부분적으로 어셈블링하는 과정으로서,

(i) 상기 선택된 팔레트 중 하나 이상을, 복수의 단위 재고 단위를 포함하는 공급 팔레트로서 제공하는 단계와;

(ii) 상기 선택된 팔레트 중 하나 이상을, 상기 하나 이상의 공급 팔레트로부터 재고 단위를 받을 수 있는 수령 팔레트로서 제공하는 단계; 및

(iii) 상기 단일 재고 단위의 위치를 상기 하나 이상의 공급 팔레트에서 상기 하나 이상의 수령 팔레트로 이동시키는 단계를 포함하는 팔레트 어셈블링 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 공급 팔레트는 가득 찬 팔레트(full pallets)로서 제공되는 팔레트 어셈블링 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 수령 팔레트들 중 적어도 일부는 빈 팔레트(empty pallets)로서 제공되는 팔레트 어셈블링 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 수령 팔레트들 중 하나는 가득 찬 팔레트와 떨어져 적재되는 팔레트 어셈블링 방법.
제 4 항에 있어서, 가득 찬 팔레트와 떨어져 적재되는 상기 수령 팔레트는 초기에는 가득 찬 팔레트로서 제공되는 팔레트 어셈블링 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 선택된 팔레트 내의 단위 재고 단위의 결합량은 기설된 값과 동일하거나 기설정된 범위 내에 있는 팔레트 어셈블링 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 기설정된 값은 상기 단위 재고 단위의 가득 찬 팔레트 적재를 위한 수량과 동일하거나 상기 수량의 배수인 팔레트 어셈블링 방법.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 기설정된 범위는 상기 기설정된 값의 ±20%인 팔레트 어셈블링 방법.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 선택된 팔레트들 중 적어도 하나는 제2 네거티브 픽/풋 수송에도 또한 포함되는 팔레트 어셈블링 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 제2 네거티브 픽/풋 수송은 상기 제1 네거티브 픽/풋 수송과 함께 수행되는 팔레트 어셈블링 방법.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 제2 네거티브 픽/풋 수송은 제 2 재고 단위를 포함하는 팔레트 어셈블링 방법.
제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 2개의 네거티브 픽/풋 수송에 수반된 상기 팔레트는 하나의 네거티브 픽/풋 수송용의 공급 팔레트와 다른 하나의 네거티브 픽/풋 수송용의 수령 팔레트인 팔레트 어셈블링 방법.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 각각의 상기 네거티브 픽/풋 수송은 제어 시스템에서 내려진 명령에 응답하여 수행되는 팔레트 어셈블링 방법.
제 13 항에 있어서, 상기 각각의 네거티브 픽/풋 수송에서 상기 공급 팔레트로부터 상기 수령 팔레트로의 재고 단위들의 개별적인 수송은 수동으로 이루어지며, 상기 제어 시스템은 페이퍼 픽 슬립(paper pick slips), 음성 명령(voice commands) 및/또는 지시기(indicators) 중 하나 이상에 의해 수동 작업자들에게 명령을 내리도록 배치되는 팔레트 어셈블링 방법.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 각각의 네거티브 픽/풋 수송에서 상기 공급 팔레트로부터 상기 수령 팔레트로의 상기 재고 단위의 개별 수송은 수동으로 이루어지는 팔레트 어셈블링 방법.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 공급 팔레트들 또는 수령 팔레트들 중 적어도 하나는 컨베이어에 의해 상기 각각의 네거티브 픽/풋 수송이 일어나는 작업장으로 제공되는 팔레트 어셈블링 방법.
제 16 항에 있어서, 상기 각각의 컨베이어는 상기 팔레트를 상기 작업장 안으로 및/또는 상기 작업장 밖으로 이동시키도록 제어하는 제어기에 의해 제어되는 팔레트 어셈블링 방법.
제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 선택된 팔레트들은 복수의 재고 단위를 포함하며, 상기 방법은 적어도 하나의 추가 재고 단위를 상기 선택된 팔레트 상에 적재하여 복수의 어셈블링된 혼합 재고 단위 팔레트를 형성하는 과정을 더 포함하는 팔레트 어셈블링 방법.
제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 하나의 항에 따른 방법을 수행하도록 배치된 컴퓨팅 시스템(computing system)을 포함하는 제어 시스템.
제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 하나의 항에 따른 방법을 수행하도록 컴퓨터를 제어하기 위한 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램.
제 20 항에 따른 컴퓨터 프로그램을 제공하는 컴퓨터 판독가능 매체.
어셈블링된 팔레트의 적어도 일부는 복수의 재고 단위를 포함하는 재고 주문을 수행하기 위한 팔레트 어셈블리의 시퀀싱 방법에 있어서, 상기 방법은

- 적재 주문 각각을 매칭하는 과정; 및

- 각 매치 내에서 상기 스톡 주문 수행에 필요한 팔레트들이 제 1 항 내지 제18 항 중 어느 하나의 방법에 따른 상기 네거티브 픽/풋 수송에 의해 적어도 일부 어셈블링 되도록 상기 팔레트 어셈블리를 시퀀싱하는 과정을 포함한다.
제 22 항에 따른 방법을 수행하도록 컴퓨터를 제어하는 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램.
제 23 항에 따른 컴퓨터 프로그램을 제공하는 컴퓨터 판독가능 매체.
재고 일괄 주문 수행에 사용하기 위한 복수의 주문 단위를 갖는 팔레트 어셈블리 시퀀싱 방법으로서, 상기 주문은 일괄 주문을 수행하는 지정된 팔레트에 필요 한 개별 재고 단위의 양을 나타내는 주문 라인을 포함하는 것인, 방법에 있어서,

하나 이상의 주문 라인 매치를 확인하는 과정으로 각 매치 내의 상기 제1 주문 단위의 결합량은 기설정된 값과 동일하거나 기설정된 범위 이내인 과정;과

상기 매치들을 이용하여 상기 팔레트 어셈블리를 시퀀싱 하는 과정을 포함하는 팔레트 어셈블리 시퀀싱 방법.
제 25 항에 있어서, 상기 기설정된 값은 상기 단위 재고 단위의 가득 찬 팔레트 적재를 위한 수량과 동일하거나 상기 수량의 배수인 팔레트 어셈블리 시퀀싱 방법.
제 25 항 또는 제 26 항에 있어서, 상기 기설정된 범위는 상기 기설정된 값의 ±20%인 팔레트 어셈블리 시퀀싱 방법.
제 25 항 내지 제 27 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 주문 라인 매치들 중 적어도 하나와 관련된 팔레트들이 적어도 일부 함께 어셈블링 되도록 상기 팔레트 어셈블리를 시퀀싱하는 과정을 더 포함하는 팔레트 어셈블리 시퀀싱 방법.
제 25 항 내지 제 28 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 매치는 상기 주문 라인과 관련된 팔레트 각각에 상태를 할당하며, 매치는 공급 팔레트 또는 수령 팔레트인 팔레트 어셈블리 시퀀싱 방법.
제 29 항에 있어서, 매치들은 각 클래스가 공급 팔레트와 수령 팔레트의 유일한 조합을 갖는 매치임을 나타내는 상이한 클래스로 분류되는 팔레트 어셈블리 시퀀싱 방법.
제 30 항에 있어서,

상이한 클래스의 매치를 위한 평균 클래스 효율 인자(average class efficiency factors)를 설정하는 과정; 및

상기 클래스 효율 인자를 이용하여 상기 주문 라인 매치를 확인하는 과정을 더 포함하는 팔레트 어셈블리 시퀀싱 방법.
제 31 항에 있어서,

제1 클래스에 속하는 제1 주문을 위한 주문 라인의 매치를 확인하는 과정; 및

상기 제1 클래스보다 낮은 효율 인자를 갖는 하나 이상의 다른 클래스에 속하는 일괄 주문 중 나머지 주문 라인 내의 매치를 연속적으로 확인하는 과정을 포함하는 팔레트 어셈블리 시퀀싱 방법.
제 31 항에 있어서,

기설정된 제1 레벨 이상의 효율 인자를 갖는 하나 이상의 클래스에 속하는 주문 라인의 매치를 확인하는 과정; 및

상기 기설정된 제1 레벨보다 낮은 기설정된 제2 레벨 이상의 효율 인자를 갖는 하나 이상의 클래스에 속하는 나머지 주문 라인 내의 매치를 연속적으로 확인하는 과정을 포함하는 팔레트 어셈블리 시퀀싱 방법.
제 25 항 내지 제 33 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 주문 라인의 매칭은 반복 알고리즘을 이용하여 이루어지는 팔레트 어셈블리 시퀀싱 방법.
제 25 항 내지 제 34 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

각 매치 내의 각각의 적재 유닛의 결합량이 기설정된 값과 동일하거나 기설정된 범위 내에 있는 적어도 하나의 다른 적재 유닛에 대한 하나 이상의 주문 라인의 매치를 확인하는 과정; 및

상기 제1 및 다른 적재 유닛과 관련된 주문 라인의 매치를 이용하여 팔레트의 어셈블리를 시퀀싱하는 하는 과정을 더 포함하는 팔레트 어셈블리 시퀀싱 방법.
제 35 항에 있어서,

공통으로 관련된 팔레트를 갖는 상기 제1 및 다른 적재 유닛에 관한 주문 라인의 매치를 그룹화하는 과정; 및

상기 그룹 내의 상기 팔레트들이 함께 어셈블링 되도록 상기 팔레트 어셈블리를 시퀀싱하는 과정을 더 포함하는 팔레트 어셈블리 시퀀싱 방법.
제 36 항에 있어서, 상기 그룹화는 대역폭 최소화 알고리즘일 이용하여 이루어지는 팔레트 어셈블리 시퀀싱 방법.
제 25 항 내지 제 37 항 중 어느 하나의 항에 따른 방법을 수행하도록 컴퓨터를 제어하는 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램.
제 38 항에 따른 컴퓨터 프로그램을 제공하는 컴퓨터 판독가능 매체.
재고 일괄 주문을 수행하는 방법에 있어서,

(a) 제 22 항, 제 23 항 및 제 25 항 내지 제 37 항 중 어느 하나의 항에 따른 방법에 의해 팔레트 어셈블리를 시퀀싱하는 과정; 및

(b) 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 하나의 항에 따른 팔레트 어셈블링 과정으로, 이에 의해 각각의 매치된 주문 라인에 관련된 팔레트가 상기 선택된 팔레트의 서브-셋 및 하나의 주문 단위인 주문 라인에 매치 되는 주문 단위를 포함하는 재고 일괄 주문을 수행하는 방법.
제 40 항에 따른 방법을 수행하도록 컴퓨터를 제어하는 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램.
제 41 항에 따른 컴퓨터 프로그램을 제공하는 컴퓨터 판독가능 매체.
각각 복수의 재고 단위를 포함하는 하나 이상의 공급 팔레트 및 재고 단위를 받도록 배치된 하나 이상의 수령 팔레트를 한꺼번에 받는 작업장; 및

재고 주문 수행에 이용되는 상기 공급 팔레트 및 상기 수령 팔레트에 필요한 양의 재고 단위를 설정하기 위해 상기 작업장 내에서 상기 공급 팔레트로부터 상기 수령 팔레트로 주문 단위의 수송을 제어하도록 작용하는 제어 시스템을 포함하는 배송 시스템.
제 43 항에 있어서, 상기 공급 및 수령 팔레트 중 하나 또는 양자를 상기 작업장 안으로 및/또는 상기 작업장 밖으로 수송하도록 작용하는 하나 이상의 컨베이어를 더 포함하는 배송 시스템.
제 44 항에 있어서, 상기 제어 시스템은 상기 하나 이상의 컨베이어의 이동을 제어하도록 동작하는 배송 시스템.
제 43 항 내지 제 45 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 작업장 내에서 상기 재고 단위의 수송은 작업자에 의해 적어도 부분적으로 수동으로 진행되며, 상기 제어 시스템은 페이퍼 픽 슬립(paper pick slips), 음성 명령 및/또는 지시기 중 하나 또는 그 이상에 의해 작업자가 명령을 내리도록 배열되는 배송 시스템.
제 43 항 내지 제 45 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 자동화 피킹 장비를 더 포함하며, 상기 작업장에서 재고 단위의 수송은 적어도 부분적으로 재고 단위를 수송하는 상기 자동화 피킹 장비에 의해 수행되는 배송 시스템.
제 47 항에 있어서, 상기 제어 시스템은 상기 주문 단위의 수송을 제어하도록 상기 자동화 피킹 장비에 명령을 내리도록 배치되는 배송 시스템.
제 43 항 내지 제 48 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제어 시스템은 상기 공급 및 수령 팔레트들을 확인하고, 상기 작업장 내로 상기 팔레트의 이동을 시퀀스하고, 상기 작업장에 수송될 재고 단위의 수를 설정하는 배송 시스템.
제 43 항 내지 제 49 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제어 시스템은 상기 배송 영역에서 제 25 항 내지 제 37 항 중 어느 하나의 항에 따른 방법에 의해 상기 팔레트 어셈블리를 시퀀스하도록 동작하는 배송 시스템.
제 43 항 내지 제 50 항 중 어느 하나의 항에 따른 배송 시스템에 사용되는 제어 시스템.
제 51 항에 따른 제어 시스템을 수행하도록 컴퓨터를 제어하는 명령을 포함 하는 컴퓨터 프로그램.
제 52 항에 따른 컴퓨터 프로그램에 제공되는 컴퓨터 판독가능 매체.