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순차적 구역픽킹에서 픽커 피로도 평준화를 위한 주문순서 결정문제

초록/요약

건강식품, 화장품, 의약품과 같은 고가의 소품종 소형 제품군은 주로 순차적 구역(Sequential zone)픽킹을 이용한다. 대부분의 오더픽킹(Order picking)은 여전히 인력 의존적이며 픽커들의 잦은 이직이 이슈이다. 담당구역 내 에서만 주문 속 물품을 픽킹하고 다음 픽커에게 해당주문을 건네는 순차적 구역픽킹 방식에서는 어느 특정 픽커에게 부하가 집중될 때 피로도가 가중되어 불만이 증가하기 때문에 장기적으로 생산성을 고려하여 전체 픽커들의 피로도를 고르게 분산시키는 문제는 매우 중요하다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 총 픽킹소요시간(Makespan), 총 피로도(Total fatigue), 픽커들의 피로도 편차(Fatigue deviation), 버퍼크기(Buffer size)를 고려하여 문제를 모델링한 후, 픽커들의 피로도 편차를 평준화하기 위해 어떻게 주문투입순서를 결정해야 하는지를 휴리스틱 알고리즘으로 제시한다. 시뮬레이션 실험은 각 픽커간에 배치된 대기공간(buffer)의 다양한 크기에 따라 제안된 각 경험적 알고리즘의 세 가지 성과지표들을 시뮬레이션으로 실험하여 분석하였다. 실험결과, 주문처리순서를 주문 속 픽킹해야 할 물품 수량 간의 변동도가 최소화된 방법(Least Sum of Square order) 순으로 처리해가는 것이 픽커들의 피로도 편차가 평준화되는 것으로 나타났다. 추가실험으로써, DBR 스케쥴링 개념을 응용하여 당일 작업량이 많은 픽커를 기준으로 앞 버퍼공간 유무에 따라 주문을 투입하는 시점을 조정하면 더욱 우수해진 픽커들의 피로도 평준화 결과를 얻을 수 있었다.

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목차

논문 요약 iv
표 목차 viii
그림 목차 ix
1장 서론 1
1절 연구의 배경 1
2절 문제 정의 2
1. 피로도 평준화 3
2. 총 픽킹 소요시간 4
3절 논문의 구성 5
2장 기존 연구 6
3장 모델링 9
1절 기호 및 모델링 9
2절 가정 사항 13
3절 목적 함수 13
4절 수치 예제 14
4장 주문처리순서 휴리스틱 알고리즘 제안 17
1절 주문별 제품 총량 기반의 알고리즘 17
2절 변동도 기반의 알고리즘 18
5장 알고리즘 성능 평가 22
1절 실험 환경 22
2절 실험 결과 및 분석 23
3절 개인별 픽커 피로도 결과 27
6장 픽커 피로도 평준화를 위한 개선안 29
1절 첫 픽커에게 매 주문마다 휴식시간 부여 29
2절 DBR 스케줄링 응용에 따른 주문투입시점 조정 31
7장 결론 35
참고문헌 (Bibliography) 37
Abstract 39
Appendix A. 제안된 모델링의 C++ Code 40
Appendix B. 실험결과 표 47

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