주문묶음 (Order Batching)

산업공학
한 줄 정의: 창고에서 여러 고객 주문을 한 묶음으로 합쳐 한 번의 피킹 동선으로 처리함으로써 총 이동거리를 줄이는 문제입니다.

쉽게 풀면

여러 사람의 장보기 목록을 각각 따로 들고 마트를 세 번 도는 것보다, 목록을 하나로 합쳐 한 번에 도는 편이 훨씬 덜 걷습니다. 창고에서도 같은 일이 벌어집니다. 주문 하나하나를 따로 처리하면 작업자는 같은 통로를 몇 번씩 왕복하게 되지만, 서로 가까운 위치의 품목을 요구하는 주문들을 묶어 한 번에 돌면 이동거리가 크게 줄어듭니다. 다만 카트에 실을 수 있는 용량이 정해져 있고, 묶은 뒤에는 가져온 물건을 주문별로 다시 나누는 작업이 생깁니다. 그래서 어떤 주문끼리 묶을 것인가가 그 자체로 풀어야 할 최적화 문제가 됩니다.

왜 중요한가

사람이 직접 피킹하는 창고에서는 작업시간의 상당 부분이 걷는 데 쓰이므로, 묶음 구성 방식이 인건비와 처리 능력을 좌우합니다. 주문 수가 조금만 많아져도 가능한 묶음 조합이 폭발적으로 늘어나는 계산난해 문제여서, 근접성 척도와 휴리스틱 설계가 창고 운영 연구의 핵심 주제로 다뤄집니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"절감액 기반 휴리스틱으로 구성한 묶음이 선착순 묶음 대비 총 이동거리를 크게 단축하였다."

두 주문을 합쳤을 때 줄어드는 이동거리를 절감액으로 계산해 큰 순서대로 묶는 방식이, 들어온 순서대로 채우는 단순 방식보다 우수했다는 뜻입니다.

"묶음 크기를 늘릴수록 단위 주문당 이동거리는 줄었으나 주문 완료까지의 대기시간은 증가하였다."

묶음이 커지면 동선 효율은 좋아지지만 먼저 도착한 주문이 나머지가 모일 때까지 기다려야 하므로, 두 지표 사이에 상충관계가 있음을 보여 줍니다.

"주문 마감시각 제약을 반영한 동적 묶음 정책을 제안하고 정적 정책과 비교 평가하였다."

주문이 실시간으로 들어오는 환경에서 언제 묶음을 마감해 내보낼지까지 결정하는 정책을, 미리 모아 두고 한 번에 묶는 방식과 견주었다는 뜻입니다.

조금 더 깊게 보면

묶음 구성은 크게 두 갈래로 접근합니다. 하나는 씨앗 주문을 먼저 고르고 그와 가까운 주문을 채워 넣는 씨앗 방식이고, 다른 하나는 주문 쌍을 합칠 때의 거리 절감액을 계산해 큰 것부터 병합하는 절감액 방식입니다. 두 방식 모두 주문 사이의 근접성을 어떻게 정의하느냐에 성능이 좌우되며, 통로를 지그재그로 훑는 방식이나 가장 넓은 빈 구간을 건너뛰는 방식 같은 통로 주행 정책과 맞물려 결과가 달라집니다. 최근에는 묶음 구성과 피커 배정, 주행 경로를 통합해 푸는 연구가 활발합니다.

주의할 점

이동거리만 목적함수로 삼으면 묶음이 지나치게 커져 주문 리드타임과 분류 작업 부담이 늘어납니다. 또한 어떤 품목을 어느 선반에 둘지 정하는 창고슬로팅과는 다른 문제이며, 슬로팅이 바뀌면 최적 묶음도 함께 달라집니다.

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