EFFIZIENTE KOMMISSIONIERUNG

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1 EFFIZIENTE KOMMISSIONIERUNG MIT WMS Warehouse Management Systems Bad Homburg, den September 2004 Dipl.-Ing. Detlef Spee Fraunhofer-IML Abteilungsleiter Materialflusssysteme Seite 1 Joseph-von-Fraunhofer-Straße Dortmund Tel.:

2 Agenda Grundlegendes zur Kommissionierung Die Arten der Kommissionierung Optimierung des Kommissionierablaufs Unterstützung belegloser Verfahren Seite 2

3 Agenda Grundlegendes zur Kommissionierung Definition Umfeld Ausprägungen Die Arten der Kommissionierung Optimierung des Kommissionierablaufs Unterstützung belegloser Verfahren Seite 3

4 Definition Die Zusammenstellung einer kundengerechten Bedarfsmenge eines oder mehrer Artikel wird als Kommission, der dazugehörige Prozess als Kommissionierung bezeichnet. Die Kommissionierung beschreibt damit die Kommissionierzusammenstellung für einen Kundenauftrag, d.h. die Entnahme von Teilmengen größerer einzelner Artikel und deren Zusammenführung und Bereitstellung für die Versendung. Seite 4 Quelle: Warehouse Management (ten Hompel, Schmidt)

5 Umfeld Eckpunkte zur Gestaltung eines Kommissioniersystems Seite 5

6 Ausprägungen Beispiele zur Bereitstellung Seite 6

7 Ausprägungen Beispiele zur Abgabe der Entnahmeeinheit Seite 7

8 Ausprägungen Bereitstellung, Zuordnung Artikel - Kommissionierplatz Statisch (Mann zur Ware) Dynamisch (Ware zum Mann) 75 Statisch Dynamisch Partiell statisch, partiell dynamisch Seite 8

9 Welche Verfahren der Bereitstellung zur Kommissionierung werden unterstützt? Statisch (Mann zur Ware) Dynamisch (Ware zum Mann)

10 Wie erfolgt die Zuordnung von Artikeln zu Kommissionierplätzen? Statisch Dynamisch Partiell statisch, partiell dynamisch

11 Agenda Grundlegendes zur Kommissionierung Die Arten der Kommissionierung Optimierung des Kommissionierablaufs Unterstützung belegloser Verfahren Seite 11

12 Die Arten der Kommissionierung Unterstützung durch WMS Einstufige Kommissionierung Zweistufige Kommissionierung Abarbeitung von Sammelaufträgen Simultanes Kommissionieren Kommissionierwellen Seite 12

13 Wie erfolgt die Bearbeitung von Kommissionieraufträgen? Einstufige Kommissionierung Zweistufige Kommissionierung Abarbeitung von Sammelaufträgen Simultanes Kommissionieren Kommissionierwellen

14 Die Arten der Kommissionierung Einstufiges Kommissioniersystem Mann-zur-Ware z.b. Fachbodenregallager oder Stollenlager Seite 14

15 Die Arten der Kommissionierung Einstufiges Kommissioniersystem Mann-zur-Ware Seite 15

16 Die Arten der Kommissionierung Mann-zur-Ware im Hochregal Seite 16

17 Die Arten der Kommissionierung Einstufiges Kommissioniersystem Ware-zum-Mann Seite 17

18 Die Arten der Kommissionierung Zweistufiges Kommissioniersystem mit Sorter Seite 18

19 Die Arten der Kommissionierung Inverse Kommissionierung Seite 19

20 Agenda Grundlegendes zur Kommissionierung Die Arten der Kommissionierung Definition Optimierungsansätze Optimierung des Kommissionierablaufs Unterstützung belegloser Verfahren Seite 20

21 Definition Der optimale Betrieb eines Lager- oder Distributionssystems ist dann erreicht, wenn Kundenaufträge jederzeit pünktlich und vollständig bearbeitet am Warenausgang zum Versand bereit stehen und auch unter wechselnden Anforderungen alle dazu erforderlichen operativen Abläufe mit dem geringstmöglichen Zeit- und Ressourcenaufwand erbracht werden. Seite 21 Quelle: Warehouse Management (ten Hompel, Schmidt)

22 Optimierungsansätze Allgemeine Ansatzpunkte Seite 22

23 Optimierungsansätze Voraussetzungen Bei der WMS-gestützten Kommissionierung bilden exakte und vollständige Artikelstammdaten sowie ein breites Spektrum in der Unterstützung unterschiedlicher Ladungsträger, Behälter und Versandeinheiten die Basis für die Optimierung des Kommissionierablaufs. Seite 23

24 Optimierungsansätze Artikelstammdaten, Verpackungsmittel, Versandeinheiten Karton Palette Rollcontainer Container Brief Collico Fass Gültigkeitsdatum Folgeartikel Gültigkeitszeit Substitutionsartikel Folgeartikel Bestelllosgröße Stapelbarkeit Voll-LE im Blocklager Ursprungsland Währung Substitutionsartikelnummer Artikelfarbe Konfektionsgröße Meldebestand Lieferanten-Artikelnummer Wert Kunden-Artikelnummer Stapelbarkeit auf Ladungsträger Nettogewicht Warengruppe / Produktgruppe Unterschiedliche Gebindegrößen Lagerbedingungen Bruttogewicht Dimensionsangaben Artikelnummer Artikelbezeichnung Einlagerungsstrategie Seite 24

25 Gültigkeitsdatum Folgeartikel Gültigkeitszeit Substitutionsartikel Folgeartikel Bestelllosgröße Stapelbarkeit Voll-LE im Blocklager Welche Daten werden für einen Artikel verwaltet und funktional unterstützt? Ursprungsland Währung Substitutionsartikelnummer Artikelfarbe Konfektionsgröße Meldebestand Lieferanten-Artikelnummer Wert Kunden-Artikelnummer Stapelbarkeit auf Ladungsträger Nettogewicht Warengruppe / Produktgruppe Unterschiedliche Gebindegrößen Lagerbedingungen Bruttogewicht Dimensionsangaben Artikelnummer Artikelbezeichnung Einlagerungsstrategie

26 Welche Verpackungs- / Ladehilfsmittel werden unterstützt? Karton Palette Rollcontainer Container Brief Collico Fass

27 Agenda Grundlegendes zur Kommissionierung Die Arten der Kommissionierung Optimierung des Kommissionierablaufs ABC-Analyse Doppelspiel Kommissionierreihenfolge Routenplanung Batchbildung Unterstützung belegloser Verfahren Seite 27

28 ABC-Analyse Es gibt zwei Ansatzpunkte für ABC-Analysen: 1. Verkäufe Hier ist die Betrachtungsweise der mengenmäßige Verkauf des Artikels 2. Lagerbewegungen Hier ist die Betrachtungsweise die Anzahl der Bewegungen des Artikels im Lager Seite 28

29 ABC-Analyse Betrachtungsweise Lagerbewegungen Für das Lager ist es ein erheblicher Unterschied, ob Kunden den Artikel mit Stückzahl 1 bestellen oder ob ein Kunde Stück des Artikels bestellt. Die Einzelbestellungen führen zu Lagerbewegungen und klassifizieren den Artikel zum A- Artikel (Lagerung im Schnelldreher-Bereich). Eine Großbestellung führt im günstigsten Fall zu einer Lagerbewegung (Auslieferung einer Vollpalette) und klassifiziert den Artikel zum C-Artikel (Lagerung im Nachschublager). Seite 29

30 ABC-Analyse Unterstützung durch WMS Seite 30

31 Doppelspiel Definition Eine grundlegende Optimierungsmaßnahme ist die Kombination von gleichzeitig anstehenden Ein- und Auslagerungen (das so genannte Doppelspiel), bei denen z.b. ein Regalbediengerät (RBG) nur auf den Anschlussfahrten zwischen einer Ein- und einer anschließenden Auslagerung unbeladen fährt, um die Verfahrwege zu minimieren und infolgedessen den Durchsatz zu maximieren. Seite 31

32 Doppelspiel Unterstützung durch WMS Seite 32

33 Kommissionierreihenfolge Grundlegendes Die Optimierung der Kommissionierreihenfolge kann als Travelling-Salesman-Problem formuliert und gelöst werden. Übertragen auf Kommissioniersysteme stellen die Entnahmefächer die Orte, das Kommissionierpersonal bzw. die Systemtechnik die Fahrzeuge und die Übergabe / Übernahme das Depot dar. Pro Auftrag muss die optimale Reihenfolge der Entnahmefächer ermittelt werden. Seite 33

34 Kommissionierreihenfolge Kommissionierstrategien Seite 34

35 Kommissionierreihenfolge Strategien, Regeln Schleifen-Strategie Stichgang-Strategie definierbare Sequenz der Lagerplätze Zick-Zack-Strategie minimale Route basierend auf Lagerkoordinaten kürzester Weg mit Dijkstra Algorithmus Monte Carlo 3 topologischer Optimierung Lagerplatznummer 0 Berücksichtigung von Prioritäten Zeit- / Wegeoptimiert Interne Handlings- und Transportkosten Seite 35

36 Welche Strategien zur Wegeoptimierung werden unterstützt? Schleifen-Strategie Stichgang-Strategie definierbare Sequenz der Lagerplätze Zick-Zack-Strategie minimale Route basierend auf Lagerkoordinaten kürzester Weg mit topologischer Lagerplatznummer Dijkstra Algorithmus Monte Carlo 3 Optimierung

37 Nach welchen Regeln können Aufträge zu Sammelaufträgen oder für die zweistufige Kommissionierung zusammengestellt werden? Berücksichtigung von Prioritäten Zeit- / Wegeoptimiert Interne Handlings- und Transportkosten

38 Routenplanung Grundlegendes Aufgabe der Routenplanung (auch Tripoptimierung) im Lager ist die Bestimmung der kürzesten Transportverbindung zwischen einer Quelle und einer Senke, sofern bei der Ausführung einer Transportbewegung mehrere Routen existieren. Im Gegensatz zur Anordnung der Lagerplätze in einem Hochregallager, die vom Einlagerpunkt aus unmittelbar in der kürzesten Verbindung angefahren werden, kann beispielsweise die Linienführung eines fahrerlosen Transportsystems das Abfahren einer Tour über verschiedene Routen erlauben. Auch der Transport mit Staplern lässt in einem Lager in der Regel mehrere Möglichkeiten der Auftragsausführung zu. Seite 38

39 Routenplanung Auswahl der Kommissionieraufträge Reihenfolge nach Lagerplatz / Wegvorgabe Übernahme von vorbereiteten Kommissionieraufträgen aus externer Anwendung Reihenfolge nach Materialgewicht Reihenfolge nach Packregeln Seite 39

40 Welche Möglichkeiten der Optimierung von Kommissionieraufträgen bestehen? Reihenfolge nach Lagerplatz / Wegvorgabe Übernahme von vorbereiteten Kommissionieraufträgen aus externer Anwendung Reihenfolge nach Materialgewicht Reihenfolge nach Packregeln

41 Batchbildung Definition Ziel einer auftragsorientierten Batchbildung ist die Vorplanung der bis zu einem Stichtermin eingegangenen Aufträge in festen zeitlichen Intervallen, so genannte Batches. Es werden mehrere Aufträge zu einer geordneten Menge (Liste) von Aufträgen zusammengefasst und danach artikelweise ohne Unterbrechung durch eine Bedienereingabe kommissioniert. Alle notwendigen Daten müssen deshalb schon vor Beginn vorliegen. Seite 41

42 Batchbildung Voraussetzungen Seite 42

43 Batchbildung Planungsprozess Seite 43

44 Batchbildung Auftragsbelegung von Ressourcen (Gantt-Diagramm) Seite 44

45 Batchbildung Bildung von Versandeinheiten Artikelspezifische Anforderungen Kundenspezifische Anforderungen Auftragsspezifische Anforderungen Ladehilfsmittelspezifische Anforderungen (z.b. Gewichtbegrenzung) Generierung Packschemata Berücksichtigung Zusammenpackverboten Berücksichtigung Packregeln Zuordnung von Artikeln / Stückzahlen auf Ladehilfsmittel Berechnung Anzahl der benötigten Ladehilfsmittel Auswahl Ladehilfsmittel Vorgabe Kommissionierreihenfolge Seite 45

46 0 Generierung Packschemata Berücksichtigung von Zusammenpackverboten Wie wird die Bildung von Versandeinheiten unterstützt? Berücksichtigung Packregeln Zuordnung von Artikeln / Stückzahlen auf Ladehilfsmittel Berechnung Anzahl der benötigten Ladehilfsmittel Auswahl Ladehilfsmittel Vorgabe Kommissionierreihenfolge

47 Welche Anforderungen werden bei der Bildung von Versandeinheiten berücksichtigt? Artikelspezifische Anforderungen Kundenspezifische Anforderungen Auftragsspezifische Anforderungen Ladehilfsmittelspezifische Anforderungen (z.b. Gewichtsbegrenzung)

48 Agenda Grundlegendes zur Kommissionierung Die Arten der Kommissionierung Optimierung des Kommissionierablaufs Unterstützung belegloser Verfahren Die Verfahren Fehlerraten Anbindung an WMS Seite 48

49 Die Verfahren Datenfunk Pick-by-Voice Pick-to-Light Seite 49

50 Die Verfahren Pick-by-Voice Seite 50

51 Die Verfahren Pick-to-Light Seite 51

52 Die Verfahren Put-to-Light Seite 52

53 Die Verfahren Scannereinsatz Seite 53

54 Die Verfahren Grundlegendes Die Hauptaufgabe der beleglosen Kommissionierführung ist die Übermittlung der relevanten Entnahmeinformationen mit der generellen Zielsetzung einer maximalen Kommissionierleistung und der Minimierung möglicher Pickfehler. Seite 54

55 Die Verfahren Vorteile Die beleglosen Verfahren bieten die Möglichkeit der Erfassung des Bearbeitungsfortschrittes und so die Grundlage zur Anpassung der Auftragssteuerung an das Systemverhalten (Systemlast und kapazität). Bestandsabweichungen sind unmittelbar zu erfassen und können rechtzeitig (kurzfristig) in den Kommissionierprozess eingeplant werden. Seite 55

56 Fehlerraten Fehlerraten unterschiedlicher Kommissioniersysteme Seite 56

57 Anbindung durch WMS Grundlegendes Pick-to-Light - bzw. Pick-by-Voice -Systeme sind selten integraler Bestandteil eines WMS. Pick-to-Light -Systeme werden häufig von Lagertechnik-Anbietern entwickelt und über Schnittstellen angesprochen; Pick-by-Voice -Systeme werden von Spezialisten auf dem Gebiet der Spracherkennung entwickelt und ebenfalls über Schnittstellen angesprochen. In diesen Systemen steckt keine lagerrelevante Logik. Seite 57

58 Anbindung durch WMS Grundlegendes Datenfunk-Systeme sind ebenso kein integraler Bestandteil von WMS. Auch hier gibt es spezialisierte Hersteller und auch hier wird über Schnittstellen kommuniziert. Gewöhnlich unterhalten die WMS-Anbieter aber mit den Herstellern der externen Geräte Partnerschaften und treten so als Systemanbieter auf. Seite 58

59 Anbindung durch WMS Informationsbereitstellung Mit Beleg / Kommissionierstücklisten Beleglos mittels Datenfunk oder Infrarot Beleglos mittels Pick-to-Light Beleglos mittels Pick-by-Voice Seite 59

60 Welche Arten der Informationsbereitstellung zur Kommissionierung werden unterstützt? Mit Beleg / Kommissionierstücklisten Beleglos mittels Datenfunk oder Infrarot Beleglos mittels Pick-to-Light Beleglos mittels Pick-by-Voice

61 Fazit Moderne WMS unterstützen in der Regel verschiedene Kommissionierstrategien und bieten hinreichende Möglichkeiten der Optimierung. Die Kommissionierstrategien sind größtenteils während der Phase der Pflichtenhefterstellung festzulegen, da sie sich nicht einfach über Parameter anpassen lassen. Auch die Optimierungsmöglichkeiten sollten vor der Realisierung definiert werden. Um im täglichen Geschäft flexibel zu bleiben, sind hier ausreichende Wahlmöglichkeiten (z.b. Wechsel zwischen Stichgang und Largest Gap) zu beschreiben. Seite 61

62 VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT! Seite 62

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