오프라인 기반 유통업체의 온라인 당일배송을 위한 거점 입지와 재고할당 전략

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Since 2000, e-commerce market has grown tremendously due to advancements in information and communication technology (ICT). In this regard, it is necessary for on-line retailers to deliver their products quickly and accurately to on-line shopping customers distributed over the large region. Some companies deliver products via their own logistics system while other companies outsource their distribution function to the third-party logistics service providers.
Traditional off-line based retailers have also started to enter the on-line shopping market with the advantage of well established distribution network of distribution centers and retail stores. In particular, hyper markets provide same-day delivery service to customers by establishing Pick-and-Pack (PP) centers within the existing off-line stores. In response to on-line shopping orders, each PP center pick prodcuts from the off-line store inventory and delivers to customers within the designated service area several times a day.
However, a major drawback of PP center is that both on-line and off-line orders are collectively fulfilled with the off-line store inventory. This is problematic since the system can report the status of products as "in-stock" even though they are already sold out by visiting customers. Moreover, it would be difficult to accommodate the rapid growth of on-line shopping demand due to the limit capacity of PP centers.
To address theses issues, retailers have adopted on-line fulfillment centers (FC) that are dedicated to fulfill on-line customer orders with the capability of inventory holding and direct customer delivery. However, constructing and operating FCs require substantial fixed costs in the first place. Therefore, it is necessary for retailers to complementarily use PP centers along with FCs. This raises the problem of selecting the location of FCs and determining their service areas while utilizing existing PP centers in the distribution networks.
The main objective is this thesis is to suggest facility location and inventory allocation strategies for off-line based retailers providing on-line same-day delivery services. A non-linear inventory-location model is developed to determine locations and service areas of PP centers and FCs as well as their inventory allocation under various demand and service level scenarios.
The model is applied to Seoul Metro Area with actual on-line customer order data from a case company. Transport costs are calculated based on the actual GIS road network data. Since the model was nonlinear, Lingo 13.0 was used to find solutions, which in turn, were mapped in GIS to analyze major indicators such as total costs and service level. One of the main findings is that limits on distance coverage for same-day delivery service playes critical role in FC locations. It was also found that retailers can improve inventory assignment and order-fulfillment rate by complementarily using FCs and PP centers in their distribution networks.

국문 초록 (Abstract)

2000년대부터 정보통신기술(ICT)의 발달로 전자상거래가 지속적으로 확장되었으며 그에 따라 온라인 기반 인터넷 쇼핑몰의 성장세가 두드러지고 있다. 그러므로 광범위한 지역에 분포하는 불특정 다수의 고객으로부터 발생하는 온라인 주문에 대응하여 최소의 비용으로 신속하고 정확한 배송 서비스를 제공할
필요성이 증대되고 있다. 기존 온라인 유통업체들은 온라인 주문에 대한 배송전략으로서 납품업체에서 고객까지 배송을 전문 택배업체에 위탁하는 전략을 주로 취하나 최근 자사 물류 센터에 미리 재고를 확보하여 직접 배송까지 전담하려는 시도도 많이 하고 있다.
이러한 상황에서 기존의 유통업 강자였던 오프라인 기반의 유통업체도 온라인 시장으로 뛰어들기 시작하였다. 이들은 기존의 물류인프라 혹은 오프라인 점포를 가졌다는 장점을 적극 활용하여 고객의 온라인 주문에 대해 다양한 방법으로 대응이 가능하다. 특히, 대형 마트의 경우 고객에 상대적으로 인접한 오프
라인 점포에 Pick-and-Pack (PP)센터를 구축하고 점포재고를 활용함으로써 온라인 주문에 당일배송 서비스로 대응하는 방식을 채택해 왔다.
그러나 PP센터 기반의 배송 서비스는 고객이 직접 점포를 방문하여 구매하는 오프라인 수요와 온라인 수요를 함께 대응하는 어려움으로 인해 여러 문제점이 있다. 직접 점포에 방문한 고객이 매대에서 피킹한 상품의 재고현황을 실시간으로 파악하는데 한계가 있어 온라인 주문에 대한 결품 가능성이 상존한다. 또한
점포 PP센터의 한정된 공간으로 일일 온라인 주문 처리가능 건수의 한계로 향후 성장하는 시장에 대해 한계를 가질 수밖에 없다.
일부 오프라인 기반 유통업체들은 이러한 문제점을 보완하기 위한 방법으로 재고를 보유하면서 온라인 주문 고객에게 직접 배송하는 온라인 전용 센터 물류센터를 구축하여 운용하기 시작하였다. 특히 A사는 2014년에 온라인 전용 센터를 도입하여 수도권 일부 지역의 배송을 PP센터가 아닌 온라인 전용 센터에
서 담당하고 있다. 그러나 온라인 전용 센터는 그 자체로 높은 수준의 구축비용이 소요되고, 당일배송에 대한 거리 제약으로 여전히 점포의 PP센터의 역할이 필요하다. 따라서 온라인 전용센터와 점포 PP센터를 적절히 혼용하는 방안을 고려할 수 있다.
본 연구는 오프라인 기반 유통업체가 온라인 당일배송 서비스를 제공하기 위해 최소의 비용으로 점포 PP센터와 온라인 전용센터의 입지 및 재고할당을 결정하는 방안을 제시하는 데 목적이 있다. 이에 대한 방법론으로서 본 연구에서는 location-inventory 최적화 모형을 구축하고, 국내 수도권 지역을 대상으로 B사의 실제 온라인 주문 데이터를 기반으로 수요물량과 당일배송 서비스 수준에 따른 PP센터와 온라인 전용 센터의 입지 및 재고할당 전략을 제시하였다.
수도권 온라인 주문량을 시군구별로 지도화하여 수요의 공간분포를 파악하고, 지리정보시스템(GIS) 기반 실제 도로네트워크 데이터를 활용하여 수·배송 비용을 산출하였다. 사례 업체의 현황을 바탕으로 최적화 모형의 parameter를 설정하였으며 여러 상황에 적용할 수 있는 전략을 제시하기 위해 수요물량과 거점
개수에 따른 시나리오를 설정하였다. 본 연구에서 사용된 비선형 모형에 적용될수 있는 Lingo 13.0을 활용하여 최적해를 도출하고 도출된 PP센터 및 온라인 전용 센터의 입지 및 재고할당 결과를 GIS를 통해 지도화한 후, 비용, 당일 배송, 재고 수준 등 주요 지표 변화와 함께 분석하였다.
본 연구의 결과는 오프라인 기반 유통업체의 온라인 당일배송 네트워크를 수요의 중장기적 변화 및 서비스 수준에 맞추어 구축할 수 있는 전략을 제시하는데 그 의의가 있으며 온·오프라인 판매채널의 융합을 추구하는 옴니채널 유통 환경에서의 물류시스템 구축 전략으로도 발전될 수 있는 잠재성이 있다고 할 수 있다.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• 제 1장 서 론 1
• 제1절 연구의 배경 및 목적 1
• 제2절 연구의 범위 및 구성 4
• 제 2 장 이론적 배경 6
• 제1절 온·오프라인 배송 네트워크 구조의 현황 6
• 제2절 당일 배송과 온라인 전용센터의 현황 8
• 제3절 선행 연구 9
• 제4절 기존 연구와의 차별성 15
• 제 3 장 연구 방법론 17
• 제1절 수리적 모델의 설정 17
• 제2절 대안의 설정과 해 도출 24
• 제 4 장 연구 결과 26
• 제1절 현재 수요물량에서의 거점입지 및 재고할당 분석 26
• 제2절 수요물량 2배 증가 시 거점입지 및 재고할당 분석 32
• 제 5 장 결론 38
• 제1절 연구의 시사점 38
• 제2절 연구의 한계점 및 향후 연구 방향 39
• 참고문헌 41
• 부록 44