During the recent several years, a considerable number of unit load automated storage/retrieval systems(AS/RS) has been installed in the domestic industries. It is expected that the demand for automated carousels will be increasing in the near future due to its capability to handle small-sized parts often found in electronic and pharmaceutical industries. The installation costs of these automated warehouse systems are usually very expensive. Thus acurate estimation of the throughput rate and high utilization of the systems once installed become key issues since they are closely related to design and operation of the systems. In this regard, this thesis deals with the throughput estimation of both systems and storage assignment policy of unit load AS/RS.
First part of this thesis is devoted to developing the continuous analytical models of travel time which integrate the operating characteristics of storage/retrieval(S/R) machine such as maximum velocity and acceleration/deceleration rate in unit load AS/RS. Under a randomized assignment policy, the expected travel times are determined for both single and dual command cycles. The models developed are evaluated through simulation results.
Second part of this thesis is an extension of the first part to automated carousel. The travel time models are developed which take into account of the operating characteristics. Each of the distributions of storage, interleave and retrieval time is obtained.
Finally, we propose an energy-consumption-based storage assignment rule characterzed by finding the storage location to which S/R machine travels with minimum energy consumption. Randomized and full turnover-based storage assignment policies are evaluated considering the operating characteristics of the S/R machine. The proposed rule is compared with the existing assignment rules from the viewpoint of energy consumption. The results show the significant energy savings of the proposed rule over the others.
80년대 초반부터 각종 자동창고에 대한 수요가 증대되고, 적지않은 수의 단위 적재형 자동창고(unit load AS/RS)가 국내 산업체에 설치되었다. 향후에는 전자제품이나 의약품등과 같은 소형의 물품을 저장하는데 적합한 자동화된 캐러젤(automated carousel)에 대한 상대적인 수요가 점차 커지리라고 전망된다. 이러한 자동창고 시스템들은 설치비용이 대단히 비싸다. 그러므로 이러한 시스템들의 설계, 운영방법등과 밀접한 관련이 있는 단위시간당 입출고 처리능력의 정확한 산출과 시스템의 높은 활용이 중요한 연구과제가 된다. 본 연구는 이러한 시스템들의 단위시간당 입출고 처리능력을 정확히 산출하기 위한, 입출고 기기의 주행시간 모형을 다루고 있으며, 시스템의 효율적인 활용을 위해, 단위 적재형 자동창고에 적용할 에너지 개념의 새로운 저장방법을 제시하고 있다.
지금까지 연구되어진 입출고 기기의 주행시간 모형은, 입출고 기기의 최대속도와 가속, 감속 능력등의 동작특성을 고려하지 않고 등속도의 평균시간 개념으로 개발 되어졌다. 그러므로 기존의 주행시간 모형에 근거한 자동창고의 최적디자인이나 운영 정책등은 실제적인 관점에서 최적과는 거리가 있어 왔다. 우선, 본 연구에서는 단위적재형 자동창고에서 입출고 기기의 동작특성을 고려한 주행시간 모형을 단일명령 (single command)과 복수명령 (dual command) 모두에 대하여 구하였으며, 시뮬레이션을 통하여 실제 주행시간과 비교한 결과 1% 이내의 오차를 보여주었다. 동일한 개념을 자동화된 캐러젤에 적용하여, 단일명령과 복수명령을 수행하는 시간에 대한 분포들을 구하였다.
단위 적재형 자동창고에서 물품을 저장하는 방법은 모두 주문을 처리하는 시간에 근거하고 있다. 본 연구에서는 입출고 기기의 동작에 따른 에너지 소비에 관심을 두고, 전체 창고의 물품을 가장 적은 에너지를 소모하면서 입고, 출고 할 수 있는 물품저장 방법을 제시 하였다. 그리고, 기존의 시간에 근거한 저장 방법에 따른 에너지의 소모를 계산하여 본 연구에서 제시한 저장 방법과의 차이를 분석한 결과, 본 연구의 저장 방법을 통해 상당한 에너지 절감을 얻을 수 있음을 보여주었다.
