Beitrag zur analytischen Leistungsermittlung von Kommissioniersystemen
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Date
2007-07-06
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Bei der Planung und Gestaltung moderner Kommissioniersysteme müssen diverse Richtlinien,
Restriktionen und Nebenbedingungen eingehalten werden. Dadurch werden die
möglichen Realisierungsmöglichkeiten eingeschränkt. In der Regel ergibt sich aber immer
noch eine Vielzahl möglicher Varianten, die durch den Planer soweit spezifiziert
werden müssen, dass Abschätzungen bezüglich der Investitions- und Betriebskosten des
geplanten Systems möglich sind. So muss zum Beispiel in einemWzM-System die Anzahl
der erforderlichen Gassen eines AKL bestimmt werden oder die Anzahl der Kommissionierpl
ätze und der damit verbundene Personalbedarf.
Zur Bestimmung dieser Größen sind im Wesentlichen die Leistungsanforderungen an
das zu planende Kommissioniersystem maßgebend. Daher muss der Planer eines Kommissioniersystems
die Leistungsfähigkeit der unterschiedlichsten Varianten schnell und
unkompliziert ermitteln können. Die Vorgehensweise zur Bestimmung der Leistungsfä-
higkeit sollte dabei möglichst mit einem standardisierten Verfahren erfolgen, damit die
erzielten Ergebnisse unterschiedlicher Planer für den Kunden vergleichbar sind.
Die existierenden Richtlinien zum Thema Kommissionierung bzw. Kommissioniersysteme
zeigen ein solches Verfahren nicht auf. In der Literatur wird unter der Berechnung
von Kommissioniersystemen ausschließlich die Berechnung von konventionellen Systemen
behandelt. Die bekannten Berechnungsverfahren sind dabei auf bestimmte Konstellationen
zwischen Auftragsgröße und Lagerlayout beschränkt.
Für die Berechnung von Kommissioniersystemen, in denen unterschiedliche förder- und
lagertechnische Komponenten zusammenwirken, existiert kein allgemeiner Berechnungsalgorithmus.
Die Leistungsermittlung einzelner Komponenten von Kommissioniersystemen
werden zwar in der Literatur beschrieben, aber die Beeinflussung der erzielbaren
Gesamtleistung durch die Kombination unterschiedlicher Gewerke wird dabei nicht ber
ücksichtigt.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit war deshalb die Entwicklung eines Berechnungsalgorithmus
zur Leistungsbestimmung beliebiger Kommissioniersysteme sowie die Erstellung
eines Berechnungsverfahrens für MzW-Systeme, das die bestehenden Einschränkungen
existierender Lösungsansätze auslöst.
Um diese Ziele zu erreichen, wurden zunächst die existierenden Berechnungsverfahren
konventioneller Kommissioniersysteme analysiert und darauf aufbauend ein neues Berechnungsverfahren
entwickelt. Es wurde ein Berechnungsalgorithmus zur Bestimmung
der Systemleistung beliebiger Kommissioniersysteme formuliert, mit dem auch mehrstufige Systeme berechnet werden können. Die bestehenden Berechnungsverfahren für die wichtigsten förder- und lagertechnischen Komponenten eines Kommissioniersystems
wurden so weiterentwickelt, dass die erzielten Ergebnisse direkt in den Berechnungsalgorithmus
übernommen werden können.
Der wissenschaftliche Kern dieser Arbeit besteht in der Entwicklung eines Berechnungsverfahrens
für Kommissioniersysteme nach dem Prinzip Mann-zu-Ware, bei dem die Zugriffshäufigkeit eines Artikels bei der Einlagerung berücksichtigt wird. Der Verlauf der Zugriffshäufigkeitüber die Gasse kann durch theoretische Verteilungsfunktionen approximiert
werden, die in die Berechnungen einfließen und so die Auswirkungen der Einlagerstrategie
bei der Leistungsermittlung berücksichtigen. Dabei konnte nachgewiesen
werden, dass mit einer Approximation der Zugriffshäufigkeit durch eine Exponentialverteilung
gute Näherungslösungen zu erzielen sind. Die entwickelten Berechnungsformeln
kombinieren dabei Verfahren der Ordnungsstatistik mit der Wahrscheinlichkeitsrechnung,
wodurch die einschränkenden Bedingungen bestehender Verfahren aufgelöst
werden konnten. Die Validierung des entwickelten Berechnungsverfahrens erfolgte mit
Hilfe der Simulation.
Als Ergebnis dieser Arbeit liegt erstmals ein durchgängiger Berechnungsalgorithmus
für beliebige Kommissioniersysteme vor. Die entwickelten Berechnungsformeln für die
Kommissionierung nach dem Prinzip Mann-zur-Ware nehmen für exponentialverteilte
Systeme eine so einfache Struktur an, dass die Berechnung mit einfachen mathematischen
Mitteln möglich wird. Dadurch ist der Einsatz dieses Berechnungsverfahrens sehr
gut für die Praxis geeignet.
Die vorliegenden Berechnungsformeln für MzW-Systeme bieten sich ferner dazu an, in
eine Planungssoftware integriert zu werden, in der die wegoptimale Kombination aus
Gassenanzahl und Wegstrategie durch vollständige Enumeration ermittelt wird.
Im Rahmen der Untersuchungen hat sich gezeigt, dass die Auftragsstruktur einen wesentlichen
Einfluss auf die Genauigkeit der erzielten Ergebnisse hat. Ziel weiterer Untersuchungen
sollte es daher sein, die Auftragsstruktur durch Verteilungsfunktionen zu
beschreiben, um so Lageparameter wie die Schiefe und die Kurtosis zu bestimmen. Auf Basis dieser Lageparameter können anschließend Korrekturfaktoren bestimmt werden,
die in die Berechnungen einfließen, um so die Güte der berechneten Werte weiter zu
erhöhen.
Description
Table of contents
Keywords
Analytische Verfahren, Durchsatz, Kommissionieren, Kommissionierung, Leistungsermittlung