Supply Chain Planning

고객에게 향하는 Last Mile, Cello LMD Route Planner (1)

고객에게 물품을 전달하는 물류의 마지막 단계인 Last Mile. 고객은 저렴한 비용으로 고품질의 서비스를 받기 원한다. 이를 실현하기 위해 반드시 필요한 배송 최적화 솔루션, Cello LMD Route Planner의 주요 기능과 특징들을 소개하고자 한다

역내운송(Domestic Transportation)은 크게 수송(Transportation)과 배송(Delivery)으로 구분된다. 수송은 주로 출발지-도착지 간 거리가 멀고 화물을 큰 단위로 움직이는 운송이며, 경제적인 트럭을 수배하고 화물 적재 공간에 최대한 많은 화물을 적재하는 것(적재 최적화)이 중요하다. 배송은 보통 수송보다 뒷 단계에서 발생하는데, 화물을 작은 단위로 운송하며 각각의 출발지-도착지 간 거리는 가깝지만 여러 도착지를 거치게 된다. 따라서 방문하는 경로(Multi-stop Route 또는 Milk-run)를 잘 수립해야만 차량 적재율과 배송 시간 효율도 높일 수 있다.

과거에 배송은 소매 점포까지 상품을 운송하는 Shop Delivery가 대부분이었다. 하지만 최근에는 e-Commerce의 폭발적인 성장과 함께 LMD(Last Mile Delivery)라고도 불리는 Home Delivery에 대한 관심이 크게 증가했다.

배송, 기업의 새로운 고민거리로 떠오르다

Home Delivery, 혹은 LMD는 최종 고객(주로 소비자)에게 화물을 전달/설치/수거하는 것인데, 도착지가 주로 혼잡한 도시 내 주택가에 위치하기 때문에 이동 시간을 예측하기 어렵고 골목길, 계단, 주차 제약 등이 많아 차량 진입이 어렵다. 동시에 고객 부재로 인한 배송 실패를 줄이려면 고객과 커뮤니케이션하며 최대한 약속된 시간에 맞추어 도착해야 하기 때문에 매우 까다롭다.

본 백서에서는 이러한 Shop/Home Delivery의 복잡하고 어려운 운송 계획을 효율적으로 수립하기 위해 삼성SDS가 자체적으로 개발한 Cello LMD Route Planner를 소개한다.

Route Planning 프로세스

Cello LMD Route Planning의 과정은 [그림 1]과 같이 기준 정보 준비/Route Planning 실행/결과 조회 이렇게 세 단계로 나누어 진다.

그림1. Cello LMD Route Planner

기준 정보 준비

먼저 운송 계획에 필요한 기준 정보들을 준비하는 과정이 필요한데, 이는 모든 최적화 솔루션들과 마찬가지로 가장 먼저 선행되어야 하며 가장 중요한 단계이다. 특히 도착지의 정확한 위치 정보가 필수적인데, 표준 주소 체계를 따라 입력된 주소 정보는 Map API를 통해 정확한 위·경도로 자동 전환이 가능하다.

또한 도착지까지의 도로 폭, 차량 통과 높이, 하중, 진입 제한 구역 등 배송 차량이 도착지에 진입하는 데 영향을 주는 요소들에 대하여 사전에 정보를 확보하면, 배송 계획에 반영하여 배송 실행 시 지연 및 실패의 가능성을 줄일 수 있다.

Route Planning 실행

Route Planning 실행 단계에서는 [그림 2]와 같이 Resource Dispatcher와 Route Optimizer가 유기적으로 결합되어 실행된다. Route Optimizer는 최적화 기법을 사용하여 동일한 조건 하에서 우수한 Route 후보군을 생성하는 역할을 하고, Resource Dispatcher는 운송 계획 담당자의 노하우나 각종 업무 규칙들을 반영하여 선정된 우수한 Route들을 자원에 할당하는 역할을 한다.

예를 들면, Dock의 가용 현황에 따라 상차 시간, 차량 대수를 제한하고 차량의 입문 시간, 귀환 시간을 반영하여 회전 배차1)도 가능하게 하며, 임시차/고정차, 소형차/대형차, 근거리/원거리 지역 등의 배정 우선 순위를 자동으로 반영할 수 있게 하였다.

그림2. Routing Planning Execution

Route 확정

마지막 결과 조회 과정에서는 배차 담당자가 도출된 Route들을 지도상에서 확인하고 차량별 배송 스케줄을 점검/조정한 후 최종 확정하게 된다.

차별화된 운송 계획 솔루션, Cello LMD Route Planner

Resource Dispatcher

Resource Dispatcher는 현장의 다양한 요구사항들로부터 도출된 공통적인 업무 규칙들을 기본 기능으로 반영하였다. 그러나 자체 개발된 솔루션으로써 산업별, 지역별로 특화된 배송 환경에 따라 추가적인 커스터마이징이 가능하며, 새로운 배송 환경을 신속히 솔루션에 반영하여 대응할 수 있다.

Route Pattern 설정

Cello LMD Route Planner는 Shop Delivery부터 White Glove Delivery까지 다양한 형태의 배송 서비스를 계획에 반영할 수 있도록 [그림 3]과 같이 수거(Pickup), 배달(Delivery), 전달(Pickup and Delivery), 방문(Visit)의 4가지 기본 Route Pattern들을 정의하고 있다. 일반적으로 가장 많이 사용되는 기본 패턴은 배달이지만, 반품센터의 경우 수거 계획만을 별도로 수립할 수도 있고 서비스 센터에서는 방문 서비스 계획을 독립적으로 수립할 수도 있다.

그림3. Basic Route Pattern

Time Constraints 반영

고객들이 낮 시간 동안에는 부재중인 경우가 많고 특정 배송 희망 시간을 지정하는 경우가 늘어나면서, 운송 계획 담당자나 배송 기사들은 어려움에 직면하게 되었다. 배송 희망 시간을 무시하면 배송 실패로 인한 재배송 비용이 발생하거나 고객 불만이 접수되기 때문이다. 운송 계획 담당자는 직관에 의해 계획을 수립하기가 어려워졌고, 경험이 부족한 배송 기사들의 업무 생산성은 크게 떨어지게 되었다. 운송계획/배차 알고리즘들도 이전과는 달리 지리적인 제약과 시간적인 제약을 동시에 다룰 수 있도록 새롭게 개발되어야 했다.

Cello LMD Route Planner는 각 고객들마다 방문 시간대를 설정할 수 있도록 하였다. 이러한 방문 시간대는 [그림 4]와 같이 Hard Time Windows와 Soft Time Windows 두 가지 타입으로 나누어 지정할 수 있다. Hard Time Windows는 아주 강력한 제약으로, 주어진 시간대 이전에 도착하면 약속된 시간까지 고객을 기다리고 이후에 도착하면 배송 실패로 인식하여 계획에 포함되지 않는다. Soft Time Windows는 이보다 약한 제약으로, 주어진 시간대 이전이나 이후에 도착하는 경우도 가용한 계획으로 인정하지만 일정 수준의 패널티를 부과한다. Cello LMD Route Planner에서는 이러한 옵션을 배송 상품이나 고객의 특성에 따라 선택적으로 사용할 수 있다.

그림4. Service Time Windows

맺음말

Cello LMD Route Planner는 최종 소비자에게 제품을 전달하는 물류의 가장 끝 단계, 배송의 계획을 수립할 수 있는 솔루션이다. 배송 현장에서 발생할 수 있는 공간적/시간적 제약들을 시뮬레이션 상에 최대한 반영하여, 솔루션을 통해 도출한 배송 계획이 그저 현실성 없는 이상으로만 끝나지 않도록 했다.

Shop Delivery에서부터 Home Delivery까지 다양한 종류의 배송 서비스를 계획할 수 있도록 Route Pattern들을 설정할 수 있으며, 고객 배송 희망 시간 준수나 배송 기사 휴식 시간 보장/근무 시간 조정과 같이 시장 환경 변화에 따라 새롭게 나타난 제약 조건도 반영할 수 있도록 개발되었다. 또한 상황에 따라 입력값을 자동으로 바꾸어 가며 최적의 시나리오를 생성하고 자원을 할당하는 Resource Dispatcher는 Cello LMD Route Planner만의 특장점이다.

……

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