로봇은 적게, 처리량은 많이

Goods-to-Person 방식 창고 로봇을 위한 트래픽 플래너로, 브라우저에서 실행됩니다. 시뮬레이션된 그리드 로봇 최대 400대가 끊임없이 새 작업을 받습니다. 보관 포드를 가져와 피킹 스테이션 16곳 중 한 곳으로 옮기고, 피킹이 끝날 때까지 기다린 뒤 다음 포드를 가지러 갑니다. 설계상 충돌이 일어나지 않으며, 시드를 고정한 4,775회 실행에서 교착 상태는 한 번도 없었습니다. 처리량이 더 이상 오르지 않을 때까지 로봇을 추가한 다음, 통로에 일방통행 방향을 칠해 보세요. 플래너는 이 방향을 강제하지 않고 가중치로 반영합니다. 곡선의 정점이 움직이는 모습을 확인할 수 있습니다.

저희 플로어에서 이 플래너와 평균 피킹 시간 6초 조건으로 실행하면, 처리량은 시간당 약 5,134회의 포드 제시에서 정점에 이릅니다. 정점은 평평합니다. 로봇 196대에서 235대까지는 어느 규모든 최고치와의 차이가 0.5% 이내이며, 평활화한 곡선은 214대에서 정점을 찍습니다. 그 이후로는 로봇이 한 대 늘 때마다 처리량이 줄고, 감소 폭도 점점 커집니다. 정점 직후에는 로봇 한 대당 시간당 약 1회, 250대 부근에서는 대당 약 4회, 400대 근처에서는 대당 약 7회씩 줄어듭니다. 로봇 400대에서는 처리량이 최고치보다 20.5% 낮고, 이동 중인 로봇의 48%가 8초 전보다 목표에 조금도 가까워지지 않습니다.

통로에 일방통행 방향을 규칙이 아닌 선호로 칠하면, 같은 플로어가 로봇 191대로 시간당 6,439회의 포드 제시에서 정점에 이릅니다. 로봇은 23대 적은데 처리량은 25.4% 많습니다. 기준선은 단일 차로 통로의 양방향 통행으로, 실제 레이아웃에서는 피하는 구성이므로 개선은 예상된 결과입니다. 흥미로운 부분은 개선이 멈추는 지점입니다. 피킹이 포드당 24초로 느려지면 스테이션이 한계를 결정하고, 방향 표시는 처리량을 어느 쪽으로든 최대 2.5%밖에 움직이지 못합니다.

이 수치는 이 플래너를 적용한 그리드 모델에서의 결과입니다. 로봇은 동기식 스텝(lockstep)으로 초당 1 m 셀 하나씩 이동하고, 앞 로봇에 바짝 붙어 따라갈 수 있으며, 가속이나 회전에 걸리는 시간이 없습니다. 보관 블록은 통과할 수 없고(로봇이 그 아래로 지나가지 않음), 포드 반납은 다음 포드 가져오기에 포함되어 있으며, 스테이션에는 대기 차로가 없습니다. 최적 플릿 규모에서 플로어는 약 40%가 로봇으로 차 있어, 실제 플릿이 운영되는 밀도보다 훨씬 조밀합니다. 이 수치는 그렇게 바짝 붙어 따라가는 동작에 기대고 있습니다. 간격을 유지하는 플래너 변형(다른 로봇이 셀을 떠나는 바로 그 초에는 그 셀로 들어갈 수 없음)에서는, 실행해 본 최적 플릿 규모가 로봇 80대, 시간당 약 1,880회였고, 로봇 160대에 이르면 완전한 정체(그리드락)에 빠졌습니다(점당 시드 고정 실행 10회). 실제 플릿은 더 일찍 정체되며, 다른 플래너라면 정점의 위치가 달라집니다.