Im wertsteigernden Supply Chain Management spielt die Lagerhaltung eine immer wichtigere Rolle. Insbesondere seit dem rasanten Anstieg des Onlinehandels, ist es notwendig, durch das Lagern in der Nähe vom Ballungsraum der Nachfrage, eine schnelle Verfügbarkeit von Produkten zu garantieren. Um den Kostenfaktor dabei so gering wie möglich zu halten, ist es erforderlich, die richtigen Entscheidungen bei der Planung eines neuen Lagersystems zu treffen. Einerseits wird eine möglichst gute Flächennutzung angestrebt, andererseits ist ein möglichst hoher Durchsatz nötig.
Ein Lagersystem, welches durch seine kompakte Form Lagerfläche optimal ausnutzt, ist das automatische Kleinteillager AutoStore. Um außerdem eine gute Durchsatzleistung aufzuweisen sind passende Konfigurationen notwendig. Deshalb wird in dieser Arbeit ein Heuristikverfahren vorgestellt, das iterativ ein Layout findet, welches die Performance um bis zu 85% steigert. Anhand einer Simulation des Lagersystems werden dabei Kennzahlen ermittelt, welche Rückschlüsse auf Modifikationsbedarf der Lagermaße liefern. Außerdem wird untersucht, wo Ein- und Ausgabestationen am sinnvollsten platziert werden sollten. Zudem wurde festgestellt, dass das Layout maßgeblich von der Anzahl verschiedener eingelagerter Produkttypen abhängig ist.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
1.1. Zielsetzung
1.2. Vorgehensweise
2. Lagerhaltung
2.1. Lagersysteme
2.2. Lagerplanung
2.3. Stand der Forschung
2.4. AutoStore
3. Durchführung einer Simulationsstudie
3.1. Simulationsmodell
3.1.1. Komponenten
3.1.2. Interaktion
3.1.3. Anfangszustand
3.1.4. Statistiken
3.1.5. Beschreibung des Einlagerungsprozesses
3.2. Heuristik zur Layoutplanung
3.2.1. Konzeption der Heuristik
3.2.2. Einschwingvorgang
3.2.3. Volumenerhaltende Anpassung
3.2.4. Technische Umsetzung
3.2.5. Verifikation
4. Auswertung der Simulationsstudie
4.1. Performancemessung
4.2. Szenarienbildung
4.3. Zusammenhang: Anzahl Produkttypen - Layout
4.4. Performancesteigerung durch Layoutoptimierung
4.5. Platzierung der Ports
4.6. Schlussfolgerung
5. Zusammenfassung und Ausblick
A. Weiterentwicklung der Simulation
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit befasst sich mit der Konzeption und Entwicklung einer Heuristik zur Entscheidungsunterstützung bei der Layoutplanung von AutoStore-Lagersystemen. Das primäre Ziel ist es, Lagermanagern ein Werkzeug an die Hand zu geben, um durch eine effizientere Layoutgestaltung die Performance zu steigern sowie Betriebs- und Anschaffungskosten zu senken.
- Methodische Untersuchung von Einflussfaktoren in AutoStore-Systemen
- Entwicklung einer automatisierten Heuristik zur Layoutoptimierung
- Durchführung einer ereignisorientierten Simulationsstudie
- Analyse des Zusammenhangs zwischen Produkttypdichte und Lagerlayout
- Bewertung der Portplatzierung zur Performance-Maximierung
Auszug aus dem Buch
3.1. Simulationsmodell
Um die Abläufe innerhalb eines AutoStore-Lagersystems möglichst realitätsnah abzubilden wird eine ereignisorientierte Simulation (engl. discrete event simulation) verwendet. Diese kennzeichnet sich dadurch aus, dass „für jedes Ereignis eine vom Ereignistyp abhängende Ereignisroutine ausgeführt“ wird [18]. Innerhalb der Ereignisroutine wird ein neuer Zustand berechnet. Außerdem werden neue Ereignisse geplant und statische Auswertungen durchgeführt. Neu geplante Ereignisse werden in eine Wartschlange eingefügt. Sobald ein Ereignis beendet ist, wird das Ereignis aus der Warteschlange ausgeführt, welches dem nächsten Zeitpunkt entspricht. Dabei wird eine sogenannte Simulationsuhr auf das nächste Ereignis fortgeschrieben. Die Simulation terminiert, wenn entweder keine Ereignisse zur Ausführung mehr bereitstehen, oder eine vordefinierte Bedingung erfüllt wird.
Damit das AutoStore-System simuliert werden kann, müssen zunächst die einzelnen Komponenten, inklusive ihrer Eigenschaften, in die Simulation integriert werden. Anschließend wird definiert, wie diese Komponenten miteinander interagieren. Dabei werden sowohl die Eigenschaften, als auch die Interaktionen vom Realsystem adaptiert. Die Programmierung der Simulation wurde in C# umgesetzt. Komponenten werden hierbei als eigenständige Klassen angelegt (im Folgenden wird der Klassenname in Klammern dargestellt)
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Vorstellung des Themas und der Zielsetzung, Lagermanagern eine Entscheidungshilfe bei der Layoutplanung von AutoStore-Systemen bereitzustellen.
2. Lagerhaltung: Theoretische Grundlagen zu Lagersystemen, Lagerplanung und ein Überblick über den Stand der Forschung zur Layoutoptimierung.
3. Durchführung einer Simulationsstudie: Detaillierte Beschreibung der Modellierung, der entwickelten Heuristik und der technischen Umsetzung in einer ereignisorientierten Simulation.
4. Auswertung der Simulationsstudie: Analyse der Simulationsergebnisse hinsichtlich Produkttypdichte, Performancesteigerung durch Layoutanpassungen und optimaler Portplatzierung.
5. Zusammenfassung und Ausblick: Fazit der Forschungsarbeit und Diskussion zukünftiger Entwicklungsmöglichkeiten der Heuristik.
Schlüsselwörter
Automatisierte Lagersysteme, AutoStore, Layoutplanung, Simulation, Heuristik, Kommissionierung, Performance, Lagerhaltung, Supply Chain Management, Logistik, Prozessoptimierung, Lagerfläche, Produkttypdichte.
Häufig gestellte Fragen
Was ist das grundlegende Thema der Arbeit?
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Optimierung der Layoutplanung von automatischen Kleinteillagern des Typs AutoStore mittels einer neu konzipierten Heuristik.
Welche zentralen Themenfelder werden abgedeckt?
Die Schwerpunkte liegen auf der Lagerlogistik, der Simulationstechnik, der mathematischen Heuristik zur Layoutgestaltung und der operativen Performance-Analyse.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist die Bereitstellung einer Entscheidungshilfe für Lagermanager, um durch ein optimiertes Lagerlayout die Performance zu maximieren und Kosten zu minimieren.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Es wird eine ereignisorientierte Simulation (Discrete Event Simulation) in C# genutzt, ergänzt durch eine iterativ arbeitende Heuristik zur iterativen Layoutanpassung.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil umfasst die detaillierte Modellierung des Systems, die Konzeption der Heuristik zur Höhen- und Verhältnisanpassung sowie die empirische Auswertung verschiedener Szenarien.
Welche Schlagworte charakterisieren diese Arbeit?
Wesentliche Begriffe sind AutoStore, Layoutplanung, Simulation, Performancesteigerung und die Automatisierung von Lagerprozessen.
Wie wirkt sich die Produkttypdichte auf das Layout aus?
Die Studie zeigt, dass bei Lagern mit einer hohen Anzahl an verschiedenen Produkttypen tendenziell flachere Layouts vorteilhaft sind, während bei geringer Produkttypdichte höhere Lager besser funktionieren.
Warum ist die mittige Platzierung der Ports empfehlenswert?
Die Analyse ergibt, dass eine mittige Portplatzierung die Wege der Roboter signifikant reduziert, was insbesondere bei wachsender Lagergröße zu einer deutlichen Performancesteigerung führt.
- Quote paper
- Kevin Berg (Author), 2018, Konzeption und Entwicklung einer Heuristik zur Entscheidungsunterstützung für die Layoutplanung von AutoStore-Lagersystemen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/444890
