전기전자/정보통신

Nikkei Computer_2018.12.20 특집 요약 (p24-39)

물류 테크
AI 시대의 ‘병참 ' 최전선

크리스마스를 앞둔 지금 시기는 연말 판매 경쟁을 노린 상품들이 많이 나오는 시기다. 그러나 중요한 운송회사는 임금 체불 문제와 함께 노동력 부족에 시달리고 있다. 더 이상 기존의 운송회사에 기댈 수 없는 상황이다. 소매업이나 EC, 종합상사, 가스회사 등 다양한 업종의 기업이 물류개혁에 착수하였다. AI나 로봇 등 ‘물류 테크’를 사용하여 무인 창고와 배송 개혁에 도전하고 있다. 물류는 전쟁으로 말하면 ‘첨병’이다. 사업 경쟁의 행방을 좌우하는 중요한 기능이다. 미국 아마존닷컴의 약진으로 많은 기업이 물류의 소중함을 절감하였다. 퍼스트리테일링, 니토리홀딩스, 라쿠텐, 미쓰이물산 등이 구축하고 있는 물류 최전선을 따라가보았다.

Part 1. 승자의 창고는 굉장하다
유니클로∙니토리가 도전하는 완전자동화

유니클로 의류를 생산·판매하는 패션업체 퍼스트리테일링과 가구전문점 니토리홀딩스는 판매 실적이 좋다. 제조에서 소매까지 통합적으로 전개하는 양사에는 공통점이 있다. 창고의 하이테크화에 주력하고 있다는 점이다. 로봇이 돌아다니는 양사의 창고를 찾아가 보았다.

도쿄 고토구의 아리아케지구. 연안을 따라 솟아있는 거대한 건물에 트럭이 끊임없이 드나들고 있다. 퍼스트리테일링이 운영하는 유니클로의 EC(전자상거래) 물류창고다. 18년 10월에 본격 가동하였다. 상품 보관만이 아니라 EC 주문에 맞춘 피킹부터 포장, 배송까지 일련의 작업을 담당한다. 창고 내부에서 움직이고 있는 것은 물건을 실은 접이식 컨테이너와 물건을 내리는 로봇이다. 사람의 모습은 거의 보이지 않는다.

기자가 창고 안을 걸어 보니 땀이 흐를 정도로 더웠다. 사람에게 맞춰서 적정 온도를 유지할 필요가 없기 때문이다. 퍼스트리테일링의 야나이(柳井) 사장은 “자동화 기술을 전면 채용한 창고를 3년내에 전세계에 만들고 싶다”라고 말한다. 중국, 태국, 호주, 미국의 동부 해안. 이미 세계 각지에서 아리아케창고를 모델로 한 자동화 기술을 개발하고 있다. 일본 국내에서도 아리아케를 포함하여 EC용 거점 3곳, 점포용 거점 9곳의 창고에 순차적으로 도입할 방침이다. 투자액은 한 거점당 10억~100억엔. 전세계적으로 보면 총액 1,000억엔 규모가 된다.

-- 1년 이내에 완전자동화 --
상품 입고 속도 80배, 출고 속도 19배, 작업인원 90% 감소, 피킹 작업자의 걸음 수 제로. 퍼스트리테일링이 아리아케창고에 도입한 자동화 기술의 효과다. RFID(무선 자동 식별 시스템)태그와 센서 등 IoT(사물인터넷)기술이나 로봇기술을 사용한다. 개개 상품을 RFID로 구별하여 위치나 움직임을 추적할 수 있도록 하였다. 이를 통해 상품의 입고에서 짐 부리기, 검품, 보관, 출고 지시, 포장, 분류, 컨테이너 정리까지 피킹을 제외한 모든 작업을 자동화하였다.

사람이 관여하는 단 하나의 작업은 피킹 작업이다. 그러나 이것도 작업자가 돌아다니는 것이 아니라 작업자 앞으로 물건이 운반되어 오는 시스템을 실현하였다. 주문 데이터를 바탕으로 지정 상품이 들어 있는 컨테이너를 컨베이어벨트를 이용해 작업자에게 보낸다. 작업자는 눈 앞에 있는 화면 지시에 따라 컨테이너에서 상품을 꺼내 배송용 상자에 담는다. 아리아케창고를 18년 봄에 시험 가동한 이래 검품 실수가 1건도 없었다고 한다.

유일하게 남아 있는 수작업도 늦어도 1년 이내에 자동화한다고 한다. 이미지인식기술을 갖춘 암형 로봇을 활용할 것으로 보인다.

-- 3년 전에는 ‘혼란함의 극치’ --
-- 생각보다 빠른 1년 반 만에 본격 가동 --
-- 니토리를 지탱하는 노르웨이의 로봇 --
-- 점포 배증을 위해 AI에 주목 --

Part 2. 물류개혁, 미룰 수 없다
이제 운송회사에 의존하지 않는다

EC부문에서 약진하고 있는 아마존닷컴이 물류의 중요성을 새삼 각인시켰다. 일본기업의 의식이 변하면서 물류개혁에 착수하는 기업이 잇따르고 있다. AI나 로봇 등 디지털기술의 활용이 요구되고 있다.

19년 3월에 아마존닷컴은 오사카에서 새로운 물류거점을 본격 가동시킨다. 최대 핵심은 ‘Amazon Robotics’라는 자동운송시스템이다. 짐차 모양의 로봇이 상품진열대를 들고 창고 안을 자율 주행하며 상품을 작업자의 앞까지 가져다 준다.

아마존이 일본에 이 시스템을 도입하는 것은 2번째다. 이 자동운송시스템은 원래 미국의 로봇벤처기업인 Kiva Systems이 개발하였다. 12년에 아마존이 키바시스템을 650억엔에 인수하면서 비약적으로 성장하였다.

-- 물류는 이익과 직결되는 투자 분야 --
미쓰비시총합연구소는 “일본 기업은 물류에 대해, 효율화로 비용을 낮출 수 있고 투자를 통해 수익을 창출할 수 있는 분야라고 깨닫기 시작하였다”라고 지적한다. 변화를 촉구한 상징적인 존재가 아마존이다.

아마존은 물류기술의 강화를 통해 배송서비스 능력과 품질을 향상시켰다. 당일 배송이나 물건을 수취하는 장소를 다양화하는 등 편리한 서비스를 계속 개발하였다. 아마존이 키바시스템 인수를 통해 키바의 기술을 독점한 사실을 봐도, 아마존이 물류기술을 경쟁력의 핵심으로 삼고 있다는 것을 알 수 있다. 물류 강화를 추진하는 아마존을 보고 고객 만족도나 경쟁력 향상을 위해 기업이 직접 물류에 투자하고 있다.

많은 기업이 물류 강화를 추진하는 배경에는 ‘택배 위기’ 문제도 있다. 최대 택배기업인 야마토운수는 17년 10월, 27년만에 택배 운임을 개정하였다. 사가와큐빈도 11월에 택배 요금을 인상하였다. 요금 인상은 운송∙물류업계의 위기가 심각해지고 있다는 것을 나타낸다.

EC의 보급으로 택배 개수가 급증하고 있다. 국토교통성에 따르면 15년에는 37억 5,000만개로 5년새 12%가 증가하였다. 한편, EC의 경쟁이 격화되면서 당일 배송이나 익일 배송 등의 수요가 증가하고 있다.

-- AI, IoT, 5G가 물류 지원 --

Part 3. AI로 ‘타도! 아마존’
EC∙종합상사∙가스회사 등 5사의 야망

아마존을 타도하기 위해 다양한 업계의 기업이 물류를 강화하고 있다. 라쿠텐은 AI를 활용하여 최단 1시간 이내의 ‘즉시 배송’을 목표한다. 미쓰이물산은 숙련자를 능가하는 배송 루트를 만들 수 있는 AI를 히타치와 개발하였다.

▶라쿠텐: AI로 즉시 배송 목표
“하고 싶은 일이 아니라 하지 않으면 안 되는 일이다”. 라쿠텐의 미키타니(三木谷) 사장은 새로운 물류전략 ‘원 딜리버리 구상’의 의의를 이렇게 설명한다. 원 딜리버리 구상은 ‘라쿠텐 이치바(市場)’를 출점하는 사람을 위해 상품 보관부터 배송까지 라쿠텐이 일괄하여 담당하는 것이다. 라쿠텐의 물류시설에서 짐을 맡아 두고, 라쿠텐 이치바에서 주문을 받으면 라쿠텐이 창고에서 짐을 피킹하여 포장하고 라쿠텐의 배송망을 통해 소비자에게 배달한다.

원 딜리버리 구상의 목적은 라쿠텐 이치바의 구입자와 출점자 쌍방의 만족도를 높이는 것이다. 라쿠텐은 창고의 재고 데이터를 자사에서 관리할 수 있기 때문에 인기상품을 보다 정확하게 파악할 수 있다. 중소 출점 기업이 자력으로 배달하는 것보다 배송 일시나 상품 수취 방법 등의 유연성을 높이기 쉽다.

라쿠텐이 목표하는 것은 배송이나 창고관리를 전문으로 하는 기업보다 양질의 서비스를 제공하는 것이다. 야마토운수 등 대형 운송회사에게는 어려운 특수한 요구에도 대응한다.

구체적인 사례 중 하나가 18년 6월에 시작한 ‘오키하이(置き配)’다. 오키하이는 부재 시에 현관 앞이나 우편함 등 구매자가 지정한 장소에 택배를 두는 것을 말한다. 구매자는 배달 시간에 맞춰서 집에 있을 필요가 없다. 라쿠텐이 판매하는 일용품과 서적 배송서비스 ‘Rakuten-EXPRESS’의 상품을 대상으로 수도권과 오사카의 일부 지역에서 제공하고 있다. 앞으로는 즉시성을 더욱 추구하여 최단 몇 십분 만에 배달하는 ‘즉시 배송’을 계획하고 있다. 1년 이내에 PoC(개념증명)를 시작할 계획이다.

라쿠텐은 물류시설이나 시스템 확충을 서두르고 있다. 물류창고를 건설∙운영하는 일본GLP가 지바현과 오사카에 건설 중인 시설을 일부 빌려서 19년 3월부터 순차적으로 가동시킨다.

-- Real Time Routing을 목표 --

▶미쓰이물산: 배송 최적화, 히타치와 AI
“이 방법은 몰랐다. 새로운 배송계획에 도움이 될 것 같다”. 사무실이나 공장에서 입는 유니폼을 렌털하는 Aramark Uniform Services Japan의 배송 담당자는 컴퓨터 화면을 보고 이렇게 중얼거렸다. 컴퓨터 화면에 비친 것은 AI가 선정한 배송 루트다.

이 AI시스템은 아라마크 유니폼에 출자하는 미쓰이물산이 히타치제작소와 개발 중인 시스템이다. 납품 날짜나 물류거점의 위치, 트럭의 주행루트 및 주행시간, 정체 상황, 물건 내용 등 다양한 데이터를 수집하여 AI 기술로 분석하여 이동시간이나 짐을 내리는 작업과 같은 작업자의 작업을 가시화한다. 작업 효율이 높은 숙련 작업자와 일반 작업자의 실적을 비교하여 숙련자의 노하우를 찾아낸다. 최적의 작업 계획이나 배송 루트와 작업 개선안을 제시한다.

아라마크 유니폼이 19년 3월에 본격 도입하는 것을 시작으로 미쓰이물산은 건설 자재나 식품, 어패럴 등 그룹 회사에 순차적으로 도입한다.

-- 총비용 15% 절감 --

▶니치가스: 목표는 업계의 기반
대형 가스기업인 니치가스(日本瓦斯)는 경쟁력의 원천인 배송관리시스템을 타사에 개방하여 업계 공통의 플랫폼을 만들겠다는 야망을 품고 있다.

개방하는 것은 니치가스의 LP가스 배송업무 전반을 관리하는 시스템이다. 가정이나 사업소의 이용 상황의 가시화부터 가스봄베(가스통)를 배송하는 루트 선정, 작업자에 대한 배송 지시, 검침이나 봄베 교환과 같은 작업 기록까지 일련의 업무를 관리한다. 시스템은 모두 자사에서 개발한다. 2010년에 원형 시스템을 가동시킨 이래 최신 IT를 도입하여 지속적으로 개량해 왔다.

개개의 봄베에는 가스가 줄어드는 정도나 설치 위치와 같은 정보를 측정하는 센서를 장착해 둔다. 봄베 정보는 LPWA(Low Power Wide Area)로 수집하여 클라우드 상에 집약한다. 루트 선정 등에 활용한다.

-- 배송 노동력 확보에 일익 --

▶NTT도코모: 매장 대기시간 절약
18년 9월에 ‘XS’를 비롯한 iPhone의 최신 모델이 일본에서 발매되었다. 발매 이후 NTT도코모의 매장에는 혼잡함이 없었다. 무대 뒤편에 강력한 지원군이 있었기 때문이다.  도코모가 17년 말에 가동시킨 물류시설 ‘동일본 Marketing Logistics Center(MLC)’다. 동일본 지역의 도코모 매장에 스마트폰을 배송하는 역할을 담당한다. 부속품이나 매장 판촉물, 데모 기기, 고장 대체기 등도 운반한다.

도코모가 동일본MLC를 가동시킨 최대 목적은 매장으로 배송하는 횟수를 줄여 매장 스태프의 작업 부담을 경감시키고 고객 서비스 품질을 높이는 것이다. 스태프는 매장에 물건이 들어올 때마다 물건 접수나 검품 등의 작업을 해야 한다. 그만큼 고객의 대기 시간은 길어지고 고객 불만의 원인이 됐었다.

“매장 업무에 소요되는 시간을 단축하기 위해 업계 차원에서 노력해야 한다”. 총무성은 18년 10월 22일에 열린 ‘소비자보호규칙 검증에 관한 WG’에서 매장의 대기시간 단축을 주요 과제로 삼았다. 개별 기업이나 업계를 초월하여 지금은 국가 차원에서 논의해야 할 과제가 되었다.

-- 배송 횟수, 40% 감소 --

▶다이와하우스공업: 신흥 세력과 하이테크 창고
운송업자나 창고업자에게 맡겼던 물류 업무를 자사에서 담당할 뿐만 아니라 직접 물류사업을 시작하며 중핵 사업의 하나로 삼기 시작하였다. 그런 전략을 추진하는 곳이 다이와하우스공업이다.

다이와하우스공업은 그룹 회사를 통해 물류사업을 전개하고 있다. 고객 기업용 물류 시설을 건설하여 운용이나 활용을 지원하는 서비스를 제공하고 있다. 설비나 재고 관리, 창고 내의 운반이나 피킹 기술 개발을 도입, 물건을 운반하는 트럭 준비, 다양한 인재의 육성과 배치 등을 제공한다.

다이와하우스공업은 현재 4조엔의 연결 매출을, 창업 100주년이 되는 2055년에 10조엔으로 늘린다는 계획을 세웠다. 장기적인 운영 목표를 달성하기 위해서는 주택이나 기업용 시설의 건축과 같은 기존 사업만으로는 한계가 있다. 그래서 다이와하우스공업은 본업과 친화성이 높은 사업에서 새로운 사업 기회를 찾았다.

물류사업 자체에는 50년동안 관여해 왔다. 그러나 지금 시점에서 그룹이 선택한 전술은 스타트업과의 협업이다. 특정 비즈니스 모델이나 기술에 강한 스타트업 기업에 출자를 하거나 제휴를 통해 자사 그룹만으로는 어려운 부가가치를 고객에게 제공한다.

지바현 이치카와시에 건설한 최신 물류시설 ‘DPL이치카와’. 이곳을 무대로 추진하고 있는 것이 기술개발 파트너 기업인 스타트업 기업과의 협업이다. 여러 기업들이 창고 내부를 여러 구획으로 나눠서 입주해 있는 기존의 시설과는 달리, 이 시설을 이용하는 기업은 다이와하우스공업이 준비한 작업자나 자동운반로봇 등의 시설, 정보 시스템을 공동으로 이용한다. 기업들은 설비 등을 직접 준비할 필요가 없고 본인이 이용한 것에 대해서만 요금을 지불하면 된다. 창고를 이용하는 기업은 설비나 시스템을 사용하는 것뿐 아니라 자사의 중요 기술을 제공하여 개량이나 강화에도 협력한다. ‘공유모델 물류시설’이라고 할 수 있다.

의류대여 벤처기업인 airCloset도 창고를 이용하는 스타트업 기업 중 하나다. 에어클로젯은 자사의 이미지인식 AI 기술을 제공한다. 의복 이미지에서 상품의 종류나 특징을 담은 태그를 자동으로 달 수 있다. 이 기술로 분류 작업을 효율화할 수 있다. 에어클로젯은 ‘DPL이치카와’를 이용하는 기업이기도 하다. 아마누마(天沼) 사장은 “다이와하우스공업이 각 사와 공동 개발한 최신 설비나 IT를 자사의 물류 업무에 이용할 수 있다”라고 말한다.

Part 4. 현장을 바꾸는 신기술 개발
양자∙5G∙이미지인식기술

양자응용기술로 동선을 최적화한다. 5G를 이용하여 연비를 개선하고, 이미지인식기술로 검품 작업을 간소화한다. IT기업이 물류 현장을 바꾸는 신기술 개발을 서두르고 있다. 모든 기업의 ‘물류 테크’ 활용 능력이 시험대에 올랐다.

후지쓰 AI서비스사업본부의 무샤(武捨) 매니저는 18년 5월에 판매를 시작한 신형 컴퓨터 ‘디지털 아닐라’에 대해 “기존 컴퓨터로는 불가능했던 난해한 문제를 풀 수 있다”라고 자신 있게 말한다.

디지털 아닐라는 양자 현상에서 착상을 얻은 새로운 아키텍처에 근거하여 개발한 컴퓨터다. ‘양자 어닐링’이라고 부르는 양자컴퓨터의 계산 알고리즘을 기존의 디지털 반도체 기술로 유사하게 재현하였다. 꿈의 양자컴퓨터의 보급에 앞서 ‘현실적인 선택지’라고 할 수 있다. 12월에는 계산할 수 있는 문제의 난이도 지표를 8배로 높인 제2세대를 발매한다.

디지털 아닐라의 특징은 ‘조합 최적화 문제’를 고속으로 푸는데 특화되어 있다는 점이다. 조합 최적화 문제는 취급 데이터수가 증가하면 계산량이 폭발적으로 증가하는 것으로 알려져 있다. 디지털 아닐라를 사용하면 기존의 범용 컴퓨터와 비교하여 같은 문제를 만배 고속으로 풀 수 있다고 한다.

-- 작업자의 이동거리 45% 삭감 --
후지쓰가 디지털 아닐라의 응용처로 생각하고 있는 것이 물류업무다. 창고 내의 피킹 작업에 관한 담당자의 작업 루트나 상품의 배치, 상품을 배송하는 트럭의 주행 루트 등, 물류 분야에는 조합 최적화 문제로서 생각해야 할 과제가 많다.

후지쓰그룹의 컴퓨터 제조 자회사인 후지쓰IT프로덕트가 디지털 아닐라를 사용하여 창고 안의 피킹 작업을 재검토한 결과, 작업자의 이동거리를 45% 단축할 수 있다고 한다. 3,000개의 부품을 취급하는 창고에 대해, 요건 정의부터 재검토에 사용하는 프로그램 개발, 파라미터 조정, 현장에서의 효과 검증까지에 소비한 기간은 3개월. 효과가 확인되었기 때문에 19년 초에 전면 도입할 방침이다. 배송 경로의 최적화를 포함하여 물류 분야의 사업 기회는 크다고 본다.

-- 대열 주행으로 트럭 연비 25% 개선 --
-- 이미지인식으로 상품 자체를 ‘태그’로 사용 --

 -- 끝 --