면세점 물류센터의 피킹업무 효율 향상을 위한 휴리스틱 방법에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

경제성장과 글로벌화에 따른 관광 수요가 지속적으로 늘어나고 있다. 최근 관광객의 쇼핑활동은 관광의 목적 중 색다른 경험과 기분전환 등의 측면에서 그 중요성이 커지고 있다. 외국인이 우리나라를 관광지로 선정하는 데 있어서도 쇼핑은 가장 중요한 고려요인으로 작용하고 있으며 한국관광공사 조사에 의하면 2009년 이후 입국하는 외국인 관광객이 우리나라를 선택하는 요인 중 ‘쇼핑’이 가장 큰 비중을 차지하고 있는 것으로 조사 되었다. 우리나라를 찾는 외국인 관광객 중 2013년을 기점으로 1위로 부상한 중국인의 쇼핑 구매력을 생각할 때 외국인 관광에서 쇼핑은 이제 큰 부분을 차지하고 있다. 쇼핑을 촉진하는 하나의 제도인 면세점 산업의 세계 시장규모는 2012년 현재 558억 달러로 연평균 11%의 증가세를 보이고 있는 가운데, 우리나라는 세계 면세시장의 10.4%를 차지하고 있는 1위 국가이며 영국은 6.8%, 미국 6.2%, 중국 5.4% 등의 순으로 나타나고 있다.
우리나라 면세점 산업의 매출과 성장률은 세계 톱클래스이다. 1990년대는 일본인 관광객이 주요 고객 이었으며 2010년 이후 중국인 관광객 및 국내 해외 여행객의 증가로 매출 성장 속도가 빠르게 진행되어 취급 상품의 종류와 량이 증가되어 이를 효율적으로 관리하고 경쟁력을 키우기 위하여 매장을 확대하고 물류기반 시설을 확충하였다.
증가하는 고객에게 제공하는 서비스의 질을 향상시키기 위하여 고객이 공항 인도장에서 원스톱으로 상품을 인도 할 수 있도록 인도장 운영 프로세스를 개선하여 물류센터에서의 프로세스 개선 작업이 활발하게 이루어졌고 결과 고객이 구입한 상품의 교환권 단위를 상품 한 묶음으로 전달 할 수 있도록 원패킹 시스템이 만들어졌다. 그러나 이러한 모든 작업의 근간이 되는 오더 피킹 업무는 지속적으로 늘어나는 물량에 대응하기는 역부족으로 개선이 시급한 실정이라 하겠다. 물류센터내의 물류비용중 피킹작업이 55%를 차지하는 중요한 업무이다. 면세산업의 피킹 업무는 고객이 구입한 상품의 교환권을 기준으로 오더피킹지시가 이루어진다. 피킹 방법과 사용하는 장비는 PDA를 통한 대차 피킹과 디지털 카트를 이용한 피킹으로 구분 할 수 있다. 본 연구에서는 디지털 카트를 이용한 피킹 작업에 한정하여 작업자의 최적 동선을 모색하였다. 이를 진행하기 위해 1년간 상품의 출고율과 매출 기여도를 감안하여 상품을 등급화하고 상품의 로케이션 재배치를 통하여 기존의 적치 로케이션을 수정하였고 또한 JAVA 프로그램을 이용하여 시뮬레이션 툴을 개발하여 오더피킹 지시를 실제 운영 데이터 중심으로 적치 로케이션 변경전과 변경후에 오더 피킹지시 결과 데이터를 비교하고, 시뮬레이션을 통하여 작업자의 작업 동선이 최적화된 상태의 오더피킹지시를 통하여 도출된 데이터를 비교 분석하였다.
적치 로케이션의 변경과 이를 중심으로한 교환권 상품 피킹을 위한 로케이션 이동 라우팅(Routing)을 통한 최적 동선 확보는 피킹 업무 효율을 향상 시켰다.
본 논문의 연구 결과는 면세점 물류센터의 오더피킹 작업에 있어서 지속적으로 증가하는 물동량을 처리하기 위해서는 입고 시 적치 룰을 명확하게 세우고 재고의 회전율 등을 감안하여 정기적으로 재고 슬롯팅(Slotting) 등을 실행해야만 피킹의 단계에서 여러 가지 전략을 사용하여 피킹 생산성을 향상 할 수 있음을 보여주고 있다. 이러한 결과로 향후 면세산업에 새로이 진입하는 면세사업자에게 물류센터를 건립하고 프로세스를 정립할 경우 많은 도움이 되기를 기대한다. 특히 B2C사업에 있어서는 고객 중심의 피킹과 고객들의 아이템별로 호불호가 명확함으로 이에 대한 변화를 예측하면서 유용하게 피킹 업무에 적용 할 수 있으리라 판단된다.
본 연구의 한계로는 면세점 물류 프로세스 중 피킹 업무만을 대상으로 검토하였고 많은 아이템 중에서도 화장품으로 한정하였다는 것이다. 면세 상품의 판매 및 관리 패턴이 소품종 다빈도의 소품 판매가 주를 이루고 있고 입고 검수 시 전수 검사에 태그(Tag) 부착 작업이 이루어지고 있어 인력 의존도가 상당히 높아 이를 해결하기 위한 방안인 자동화에 대한 부분이 연구되어야 하겠다.

주제어 : 면세점, 물류센터, 피킹 휴리스틱

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Tourism demands are continuously increased by economic growth and globalization. Recently, an importance of tourists' shopping activity becomes bigger from angles of unique experience, diversion, etc. among the goals of tourism. Shopping is the most important factor for consideration when foreigners select our country as a tourist attraction. According to the investigation of Korea Tourism Organization, 'shopping' takes the greatest proportion among the factors foreign tourists entering from 2009 selected our country. In consideration of shopping purchasing power of Chinese people, which took the first place among the foreign tourists visiting our country in 2013, shopping takes a big proportion in foreigners' sightseeing. The scale of world market of duty free shop industry, one system promoting shopping, was 55.8 billion dollar in 2012, increasing by yearly average of 11%. Our country takes the first place as 10.4% of the market of world duty free shop and there are England 6.8%, America 6.2%, China 5.4%, etc. in order.
Sales and growth rate of our duty free shop industry are in the top class of the world. Japanese tourists were main customers in the 1990s. After 2010, the speed of sales growth was high due to the increase of Chinese tourists and overseas tourists of Korea, so kinds and quantity of treated products were increased. So, shops were expanded and logistic infrastructures were enlarged so as to manage them effectively and improve the competitiveness.
To improve the quality of service provided to increasing customers, delivery place operating process was improved and improvement of logistic center's process was active so as to deliver products by one stop at the delivery place of airport. As a result, one-packing system was made so that customers can deliver the exchanging unit of purchased products by one bundle of products. But, order picking work, the base of all works, is insufficient to respond the quantity which is continuously increased, so it's urgent to improve. Among the logistic costs of logistic center, picking work is an important work by 55%. For picking work of duty free industry, order picking instruction was conducted based on the exchange of products customer purchased. Picking method and used equipment can be divided into truck picking by PDA and picking by digital cart. This study found an optimal circulation of workers for only picking work with digital cart. To achieve it, products were graded in consideration of release rate and sales contribution of products for 1 year and existing piling location was revised by rearrangement of product location. Also, simulation tool was developed by JAVA program and for the order picking instruction, result data of order picking instruction was compared before and after piling location change by focusing on actual operation data. And, drawn data was compared and analyzed by order picking instruction of optimal state of workers' working circulation through the simulation.
Securing of optimal circulation by change of piling location and the location moving routing for exchange product picking improved the efficiency of picking work.
Results of this thesis' study show that piling rule can be established accurately during the warehousing so as to treat the quantity increasing continuously for order picking work of duty free shop's logistic center, so picking productivity can be improved by several strategies at the stages of picking. As a result, it should be very helpful when duty free businessmen entering duty free industry in the future establish logistic center and the process. Especially, for the B2C business, customer focused picking and likes and dislikes by customers' item are accurate, so it's judged to apply them to picking work usefully by expecting the changes.
For the limits of this study, only picking work was investigated among the duty free shop's logistic process and among the many items, it limited into cosmetics. For selling and managing pattern of duty-free products, sales of props with low variety and many frequencies were in main stream and tag work was done for lot test during the warehousing test, so dependence on manpower is very high. So, the part of automation should be studied as a method to solve it.

Keywords : Duty Free, Distribution Center, Picking, Heuristic

목차 (Table of Contents)

• 그림목차 ⅳ
• 표 목 차 ⅵ
• 국문초록 ⅷ
• 제 1 장 서 론 1
• 제 1 절 연구의 배경 및 목적 1
• 1.1.1 연구의 배경 1
• 1.1.2 연구의 목적 2
• 제 2 절 연구범위와 방법 3
• 1.2.1 연구범위 3
• 1.2.2 연구방법 3
• 제 2 장 이론적 고찰 5
• 제 1 절 선행연구 5
• 2.1.1 오더피킹에 관한 선행연구 5
• 2.1.2 적치에 관한 선행연구 10
• 2.1.3 면세점에 관한 선행연구 12
• 2.1.4 선행연구에 대한 분석 13
• 제 2 절 물류센터의 개념 15
• 2.2.1 물류센터의 정의 15
• 2.2.2 물류센터의 종류 16
• 2.2.3 물류센터의 기능 및 프로세스 22
• 2.2.4 물류센터의 운영 방법 26
• 제 3 절 면세점 산업 현황 36
• 2.3.1 면세점 산업 현황 36
• 2.3.2 면세점 상품 구성 특성 39
• 제 4 절 피킹시스템의 개념 40
• 2.4.1 피킹시스템의 중요성 40
• 2.4.2 주요 피킹 정책 41
• 2.4.3 주요 피킹 기기 43
• 제 3 장 면세점 물류 피킹시스템 설계 49
• 제 1 절 면세점 물류 프로세스 분석 49
• 3.1.1 면세점 물류 프로세스 49
• 3.1.2 면세점 출고 데이터 특성 분석 50
• 3.1.3 고객별 주문 특성 분석 53
• 3.1.4 면세점 피킹 프로세스 분석 53
• 제 2 절 면세점 적치 현황 분석 56
• 3.2.1 면세점 상품 적치 특성 56
• 3.2.2 상품 적치 로케이션 재배치 58
• 제 3 절 연구 모형 설계 61
• 3.3.1 피킹 레이아웃 설계 61
• 3.3.2 적치 모형 설계 62
• 3.3.3 오더 피킹 프로세스 모형 설계 65
• 3.3.4 오더피킹 시뮬레이션 방법론 68
• 제 4 장 오더 피킹 시뮬레이션 결과 분석 69
• 제 1 절 시뮬레이션 모델링 69
• 4.1.1 시뮬레이션 모델 설계 69
• 4.1.2 기초 운영 환경 모델링 75
• 제 2 절 시뮬레이션 입력자료 설계 80
• 4.2.1 데이터 항목 설계 80
• 4.2.2 시뮬레이션 데이터 분석 85
• 제 3 절 시뮬레이션 수행 및 결과 분석 91
• 4.3.1 시뮬레이션 수행 분석 91
• 4.3.2 시뮬레이션 수행 결과 분석 98
• 4.3.3 오더피킹 시뮬레이션 효과 분석 103
• 제 5 장 결론 및 향후과제 104
• 참 고 문 헌 106
• Abstract 113

참고문헌 (Reference)

1. 물류기기, 임봉택, 효성, 효성출판사, p2~3, , 1999

2. 『물류관리론』, 김선호, 범한, 명지대학교 출판부, pp. 76-88, , 2006

3. 『물류혁신론』, 송계의, 두남, 도서출판두남, pp.150-158, , 2007

4. 물류관리-이론과 실제, 조진행, 두남, 두남, p99-101, , 2008

5. 모델링 시뮬레이션 공학, 김탁곤(Tag Gon Kim), 한국정보과학회, 한국과학기술원, , 2007

6. 물류센터의 건설과 운영, 김성태, 범한, 범한출판사, pp.15-17, , 2005

7. 『물류활용기술(Ⅰ)-요소,기술편-』, 조영석, 도서출판 기술, pp.159-164, , 1991

8. 「국내물류센터의 현황 및 발전방향」, 김필립, 한국물류창고업협회, , 2008

9. 「사후면세제도와 글로벌 쇼핑 강원」, 유영심, 강원발전연구원, 제343호, , 2014

10. 「자동창고의 적체현상에 관한 연구」, 김창욱, 고려대학교, 고려대학교 석사학위 논문, p7-8, , 1989

11. 면세점 브랜드 이미지와 구매행동 연구, 윤선민, 경기대학교 일반대학원, 경기대학교 일반대학원 석사학위 논문, , 2008

12. 「오더 완결률을 이용한 쎌 픽킹 시스템」, 원대연, 아주대학교 석사학위 논문, , 2010

13. 「모델 기반 인식 방법을 이용한 Bin picking」, 주기세, 고려대학교, 고려대학교 대학원 박사학위 논문, , 1995

14. 「물류센터의 기능 및 경쟁력에 대한 연구」, 윤순봉, 동의대학교 일반대학원 석사학위 논문, , 2013

15. 「면세점 쇼핑만족 및 영향요인에 관한 연구」, 현미정, 세종대학교 관광대학원 석사학위 논문, , 2011

16. 「Lean Six Sigma 기반의 물류 프로세스 개선 방법론」, 박상민, 남호기, 대한안전경영과학회, 『대한안전경영과학회지』, 11(3), pp.121-129, , 2009

17. 「다복도 구조의 오더피킹시스템의 경로 최적화」, 장호영, 최경일, 한국경영과학회, 『한국경영과학회/대한산업공학회』, 춘계공동학술대회, , 2009

18. 「면세점 상품 유형별 레이아웃 디자인 특성 분석」, 김용선, 서울과학기술대학교 주택대학원 석사학위 논문, , 2014

19. 「오더피킹 지원 시스템 개발과 피킹정책 비교 분석」, 김종화, 조상욱, 대한설비관리학회, 『대한설비관리학회지』, 6(2), pp.109-129, , 2001

20. 「창고 내 저장위치 결정을 위한 데이터마이닝 응용」, 이형규, 한양대학교 대학원, p4-5, , 2008

21. 「면세점 물류센타 효율향상 연구 : L사 사례를 중심으로」, 한효준, 서경대학교 경영대학원 석사학위 논문, , 2015

22. 「Lean Six Sigma 기반의 물류센터 물류 프로세스 개선 방법론」, 김창환, 인천대학교 석사학위 논문, p51-56, , 2007

23. 「물류창고에서 Bucket Brigade를 활용한 오더피킹에 대한 연구」, 구평회, 『대한산업공학회지』, 22(2), pp.144-152, , 2009

24. 「병원물류 공동화 시스템 Glass Slide Management System 개발 연구」, 박종석, 명지대학교 일반대학원 박사학위논문, , 2014

25. 「물류 센터에서의 배치 유형 최적화를 위한 시뮬레이션 연구」, 김기홍, 명지대학교 일반대학원 박사학위 논문, , 2009

26. 「시뮬레이션과 메타모델을 이용한 자동물류센터 설계 최적화」, 엄인섭, 이홍철, 강정윤, 한국시뮬레이션학회, 『한국시뮬레이션학회논문지』, 15(3), pp.103-114, , 2006

27. 「물류센터에서의 팔레트 합적에 관한 경험적인 알고리즘의 평가」, 임석철, 임규석, 『한국시뮬레이션학회』, pp.179-185, , 2008

28. 「물류센터 오더피킹 문제에서의 오더배칭 및 라우팅 방법론 연구」, 조연민, 인하대학교 물류전문대학원, 인하대학교 물류전문대학원 석사학위 논문, , 2008

29. 「물류센터별 운영효율성에 영향을 미치는 중요 요인에 관한 연구」, 신재광, 손병석, 이충효, 한국물류학회, 『한국물류학회지』, 20(20), pp.141-158, , 2010

30. 「피킹지역과 저장지역을 고려한 물류센터의 적정계획에 관한 연구」, 조규성, 동의대학교 대학원 박사학위 논문, , 2003

31. 시뮬레이션방법을 이용한 물류센터의 피킹 및 재보충설비의 능력산정, 황흥석, 조규성, 한국경영과학회, 『한국경영과학회지』, 제9권 2호, , 2002

32. 「공급사슬 환경에 맞는 표준 입고프로세스 설계와 적치 알고리즘 개발」, 박재용, 인천대학교 석사학위 논문, , 2002

33. Angel Ruiz., "Improving Product 로케이션 and Order Picking Activities in a Distribution Center", Jacques Renaud, Journal of the Operational Research Society, , 2008

34. 「시뮬레이션을 이용한 도서물류센터의 최적 피킹방법 결정에 관한 연구」, 임우택, 명지대학교 일반대학원 박사학위 논문, , 2015

35. 「인천국제공항의 서비스 품질 특성과 이용 만족도 및 충성도에 관한 연구」, 김민수, 경기대학교 대학원 박사학위 논문, , 2006

36. 「물류센터의 출고량 변화에 따른 Pick to Light와 Put to Light의 생산성 비교 연구」, 유강철, 명지대학교 일반대학원 박사학위 논문, , 2011