Modul PM 3.2 Logistik II: Distributionszentrum

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1 Modul PM 3.2 Logistik II: Distributionszentrum Betreuer: Matthew Stinson, M.Sc., MBE Akademischer Mitarbeiter am Institut für Fördertechnik und Logistik der Universität Stuttgart Telefon: +49 (0) Ablauf: Das Modulteil besteht aus zwölf Vorlesungskapiteln mit Kontrollfragen sowie drei Übungen. Die Übungen sind selbstständig zu bearbeiten und anhand der mitgelieferten Lösungswege zu kontrollieren. Es gibt keine Präsenzübung zu diesem Modulteil, jedoch wird nach Bedarf einen Prüfungsvorbereitungstermin über Vitero angeboten. Prüfungsleistung: Die Prüfungsleistung zum Modul PM 3.2 wird als Modulprüfung abgelegt sie besteht aus zwei Modulteilen: Distributionszentrum und Materialflusstechnik. Es ist eine zweistündige schriftliche Prüfung, die in der 3. Präsenzphase angeboten wird, abzulegen. Lernmaterial: Das Lernmaterial besteht aus Folien, die durch Vorlesungsaufzeichnungen ergänzt werden. Die drei Übungen werden auf separaten Folien dargestellt und die entsprechenden Lösungswege auf denselben Folien illustriert. Aufbau des Modulteils Distributionszentrum: Das Modul befasst sich vertiefend mit der Analyse, Bewertung und Auslegung von Distributionszentren. Hierbei werden den Studierenden Aufgaben und Charakteristiken der einzelnen Funktionsbereiche eines Distributionszentrums vermittelt, d.h. Wareneingang, Lager und Kommissionierung, Konsolidierung und Verpackung sowie Warenausgang. Der Fokus liegt aufgrund der komplexen Ausprägung in der Praxis auf der Dimensionierung und Bewertung von Lager- und Kommissioniersystemen. Anhand von Berechnungsmethoden, die entsprechend mit Beispielen verdeutlicht werden, werden die Studierenden befähigt, diese Teilsysteme analytisch zu überprüfen. Zur Steuerung von Distributionssystemen werden Warehouse-Managementsysteme (WMS) eingesetzt. Deren Funktionalität wird den Studierenden vermittelt. Anschließend wird die Betriebsdatenerfassung in Distributionszentren, sowie die Kennzahlenerstellung und - interpretation thematisiert. Einführungsvorlesung Definition Distributionszentrum Einordnung in die Lieferkette Überblick über Funktionsbereiche Grundsätze innerbetrieblicher Optimierung (Gestaltungsprämissen)

2 Beginnend mit Definitionen der wesentlichen Fachbegriffe werden Ausprägungen und Aufgaben von Distributionszentren dargestellt. Durch die Einordnung derartiger Systeme in die gesamte Wertschöpfungs- bzw. Lieferkette werden deren Charakteristiken verdeutlicht. So werden andere Lagersysteme von Distributionszentren abgegrenzt. Es folgt eine kurze Übersicht über Methoden der innerbetrieblichen Optimierung. Distributionslogistik Distributionszentrum Transport- & Lieferketten Funktionsbereiche in Distributionszentren Innerbetriebliche Optimierung Hofmanagement & Wareneingang Gestaltung von Verkehrsflächen Hofmanagement Transportmittel Aufgaben und Prozesse Wareneingang Ladeeinheiten Technische Betriebsmittel In komplexen Distributionszentren wird zur Koordinierung eingehender Transportmittel ein Hofmanagementsystem eingesetzt. Grundvoraussetzung für ein effizientes Hofmanagement sind entsprechend gestaltete Verkehrsflächen. Sind die Transportmittel an der Rampe, erfolgt die Entladung mittels technischer Hilfsmittel wie bspw. Handgabelhubwagen. Die Art der Entladung ist abhängig von der angelieferten Ladeeinheit, so dass gängige Ladeeinheiten vorgestellt werden. Neben der Entladung werden weitere Aufgaben des Wareneingangs erläutert. Hierzu zählt die Ladeeinheitenprüfung und -identifikation, Warenvereinnahmung und ggf. die Zollabwicklung. Flur- & Rampenverladung passives & aktives Hofmanagement ISO- & Binnencontainer Paletten & Kleinladungsträger Lager- & Kommissioniersysteme Einführung der Fachbegriffe nach VDI 3590 Abgrenzung von Einheitenlager und Kommissionierlager Aufgaben und Prozesse: Lager und Kommissionierung Strategien zur Leistungssteigerung Technische Betriebsmittel im Lager Gestaltung von Lagersystemen

3 Die Lager- und Kommissionierbereiche eines Distributionszentrums sind die wesentlichen Faktoren zur Leistungserbringung. Die Grundlegenden Begriffe dieser Funktionsbereiche werden definiert und voneinander abgegrenzt. Speziell die Aspekte Nachschub- bzw. Bereitstellungs-/Kommissionierlager werden deutlich differenziert. Als kurze Wiederholung aus der Vorlesung Materialflusstechnik werden häufig in Distributionszentren eingesetzte Lager- und Fördertechnik vorgestellt. Abschließend folgen Erläuterungen der Layouts von Lagersystemen. Kommissionieren Einheitenlager & Kommissionierlager Statische & dynamische Lagerung Feste & freie Lagerordnung Dimensionierung von Lagersystemen Voraussetzungen Leistungsberechnung von Lagersystemen - Berechnung Anzahl Stellplätze, Gassen - Spielzeitberechnung Regalbediengerät - Spielzeitberechnung Verteilwagen - Spielzeitberechnung Stapler Optimierungsansätze in Lagersystemen Die Leistungsfähigkeit von Lagersystemen hängt zum einen von der Anzahl der Stellplätze (Lagertechnik) ab und zum anderen von der Ein- und Auslagerleistung (Fördertechnik). In diesem Kapitel werden Methoden zur Berechnung der erforderlichen Anzahl der Stellplätze sowie zur Berechnung der Leistungsfähigkeit von häufig in Lagern eingesetzter Fördertechnik vermittelt. Die Methoden beziehen sich auf Richtlinien, Normen sowie wissenschaftlich fundierten Berechnungsalgorithmen. Abschließend werden Beispiele für die Optimierung der eingesetzten Lager- und Fördertechnik erläutert. Auftragsanforderungen Durchsatzanforderungen Bestandsanforderungen Einzelspiel & Doppelspiel Spielzeit Klassifizierung von Kommissioniersystemen Begriffsbestimmung: Kommissioniervorgang Klassifizierung von Kommissioniersystemen - Materialflusssystem - Informationsflusssystem - Organisationsflusssystem Entscheidungsalternativen

4 In diesem Kapitel werden die wesentlichen Elemente eines Kommissioniersystems nach nach VDI 3590 detailliert erläutert: Materialfluss, Informationsfluss und Organisation. Es soll die Komplexität von Kommissioniersystemen vermittelt werden, bevor in den folgenden Kapiteln detaillierte Betrachtungen vorgenommen werden. Materialfluss Informationsfluss Organisationsfluss Auftragsorientierte Kommissionierung Artikelorientierte Kommissionierung Zonenorganisation Organisation & Steuerung von Kommissioniersystemen Erfassung von Kundenaufträgen Auftragsaufbereitung Einlastungsreihenfolge Auftragsweise Kommissionierung Serielle Kommissionierung Parallele Kommissionierung Zweistufige Kommissionierung (artikelorientiert) Floating-Batch-Kommissionierung Film Lager- und Kommissioniersystem Zu Beginn der Prozesskette Kommissionierung erfolgt die Entgegennahme der Kundenaufträge. Diverse technische Möglichkeiten zur Aufnahme der Kundenaufträge werden vorgestellt. Als wesentlicher Faktor zur Steuerung des Kommissioniersystems ist die Einlastung und Abarbeitung der Kunden- / Kommissionieraufträge anzusehen, die anhand der gegebenen Kundenauftragsstruktur definiert wird. Die unterschiedlichen Abarbeitungstypen sowie deren Anwendungsszenarien / -restriktionen werden vorgestellt. Prioritätsregeln bei der Auftragseinlastung Auftragsweise Kommissionierung Serielle Kommissionierung Parallele Kommissionierung Zweistufige Kommissionierung (artikelorientiert) Batch-Kommissionierung Dimensionierung von Kommissioniersystemen Einflussgrößen der Kommissionierleistung Parameter zur Bestimmung der Kommissionierleistung Ermittlung der Parameterwerte Berechnung der Kommissionierleistung nach Gudehus Dimensionierung Personalbedarf

5 Die Dimensionierung von Kommissioniersystemen ist grundlegend für deren Effizienz. Sind die Systeme auf eine zu geringe Leistung ausgelegt, so können die Kunden nicht zügig beliefert werden. Liegt eine Überdimensionierung vor, die auch mittelfristig nicht genutzt werden kann, ist die Kapitalbindung zu hoch. Daher ist es elementar, Methoden und Algorithmen zur Leistungsberechnung von Kommissioniersystemen anzuwenden. Auftragsstruktur Artikelstruktur Kommissionier-/Lagertechnik Bearbeitungszeit Zusammenführungszeit Optimale Wegzeit und Gangzahl Technische Hilfsmittel zur Kommissionierung Informationstechnische Kommissionierführung Kommissionierliste Kommissionierbrett Pick-by-Voice Pick-by-Light Put-to-Light Pick-by-Scan Visionäre Systeme: Augmented Reality In der Kommissionierung haben in den vergangenen Jahren zahlreiche technische Hilfsmittel Einzug gehalten, die den Mitarbeiter bei der Auftragszusammenstellung entlasten und eine Null-Fehler-Kommissioneirung gewährleisten soll. Die unterschiedlichen Prinzipien bei der Bereitstellung der Kunden/ Kommissionierauftragsdaten werden hinsichtlich ihrer Anwendung, Ausprägung in der Praxis sowie Vor- und Nachteile behandelt. Konsolidierung Grundlagen Konsolidierung Aufbau von Sortier- und Verteilsystemen Unterschiedliche Sorter-Ausführungsformen typische Einsatzgebiete Berechnung Einsatzbeispiel Moderne Distributionszentren sind heute ohne automatisierte Sortier- und Verteilsysteme nicht mehr denkbar. Häufig sind sie die entscheidenden, leistungsbestimmenden Elemente im Zentrum komplexer Materialflusssysteme. Dieses Kapitel erklärt den Aufbau eines Sortierund Verteilsystems. Die Erläuterung der Vor- und Nachteile der unterschiedlichen Sortersysteme, manuelle Tätigkeiten und Arbeitsplatzgestaltungen sowie die Dimensionierung eines Sortiersystems werden detailliert betrachtet.

6 Zuförderung Einschleusung Ausrichtung Durchschleusgrad Quergurtsorter Nenndurchsatz Verpackung & Warenausgang Aufgaben der Verpackung Systematik zur Packstück- und Ladeeinheitenbildung Packstoffe Packmittel Füll- und Polstermaterialien Palettierung Ladungssicherung Aufgaben und Prozesse Warenausgang Speditionen KEP-Dienstleister Die Verpackung findet sich in der Regel in allen Distributionszentren. Der sich anschließende Warenausgang mit der Verladung ist der letzte Prozess in einem Distributionszentrum. Dieses Kapitel gibt außerdem einen Überblick der Vielzahl von in der Verpackungstechnik gebräuchlichen Begriffen sowie eine Einführung in die Zusammenhänge von Packstück, Ladeeinheit und Ladeeinheiten-sicherung. Am Ende schließt sich eine Vorstellung der unterschiedlichen Unternehmensarten an, welche die Distribution der Waren übernimmt. Verpackungsverordnung Stückgut Ladeeinheit Verbundstapelung Stretchen & Schrumpfen Frachtführer KEP-Dienstleister Warehouse-Managementsysteme (WMS) Definition Kernfunktionen von WMS Zusatzfunktionen von WMS Anbieter von WMS Einführung eines WMS

7 Die zügige und fehlerfreie Bereitstellung von Informationen ist ein wesentlicher Faktor für den effizienten Betrieb von Distributionszentren. Zur Optimierung von Prozessen und eingesetzten Ressourcen ist eine Darstellung der aktuellen Situation in den einzelnen Funktionsbereichen, am besten in Echtzeit, erforderlich. Hierzu werden Warehouse-Managementsysteme (WMS) eingesetzt. Diese Software ist zu anderen EDV-Anwendungen abzugrenzen. Zudem sind die wesentlichen WMS-Funktionen sowie funktionale Erweiterungen zu beschreiben. Abschließend werden die Unterschiede der einzelnen WMS-Klassen verdeutlicht. Lagerverwaltungssystem (LVS) Schnittstellen des WMS Funktionen und Einsatzgebiete von WMS WMS-Anbieterklassen Betriebsdatenauswertung Einführung in die Betriebsdatenauswertung Beschaffenheit von Betriebsdaten Methoden zur Datenerhebung Kennzahlen Im Rahmen dieser Vorlesung bzw. in der Klausurvorbereitung soll ein grundlegendes Verständnis der Funktionen von Betriebsdaten sowohl als auch deren Strukturierung und Aktualisierung in Datenbanken vermittelt werden. Außerdem sollen die der Betriebsdatenerhebungsmethoden sowohl als auch die Auswahl / Bildung, Berechnung und Interpretation von einschlägigen Kennzahlen anhand von praktischen Beispielen verinnerlicht werden. Bewegungsdaten Stammdaten Primärdatenerhebung Sekundärdatenerhebung Datenintegrität Leistungskennzahlen