Methoden moderner Lagerplanung 28. Februar 2011 Institut für Produktionsmanagement und Logistik ( I P L ) Prof. Dr. Klaus-Jürgen Meier

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1 Methoden moderner Lagerplanung 28. Februar 2011 Institut für Produktionsmanagement und Logistik ( I P L ) Prof. Dr. Klaus-Jürgen Meier

2 Kontaktdaten Prof. Dr. Klaus-Jürgen Meier Tel.: 089 / Fax: 089 / Mobil: 0176 / Mail: klaus-juergen.meier@i-p-l.de

3 Supply Chain - Zirkel Einladung zum nächsten Erfahrungsaustausch im Rahmen des SCM Zirkels bei München (Moosach) am: 17. Mai 2011 Beginn: Uhr Neben einem Firmenrundgang werden neueste Trends aus Produktion und Logistik diskutiert Die Teilnahme ist kostenlos!

4 Teilnehmer Name Vorname Unternehmen Name Vorname Unternehmen Feik Walter Ascherl & Co. Wilms Malte Schreiner Group GmbH & Co. KG Schmidt Wolfgang DENSO Automotive DeutschlandGmbH Breitsameter Jürgen Staatliches Hofbräuhaus in München Brunner Thomas Eschenbach Optik GmbH Brem Bernhard Staatliches Hofbräuhaus in München Rudek Thomas Fiege Deutschland Stiftung GmbH & Co. KG Bäck Alexander Wieselhuber & Partner Härtel Andreas Fiege Deutschland Stiftung GmbH & Co. KG Farchmin Gregor Webasto AG Hahn Mark ICS International AG Prechtl Nicolas Webasto AG Mack Henning Kuehne + Nagel (AG & Co.) KG Dichtl Stefan F. X. MEILLER Gerking Kuehne + Nagel (AG & Co.) KG Jeglinsky F. X. MEILLER Amberger Christina Loxxess AG Strautmann Strautmann Hydraulik GmbH v. Wallhoffen Philipp Matrium GmbH Schmid Rolf EvoBus GmbH Heberlein Martin Océ Printing System GmbH Schmid Kurt Michael Huber München GmbH Risch Marcel Océ Printing System GmbH Peterhans Stefan MTU Onsite Energy GmbH Peck ROFIN-SINAR Laser GmbH Kraus Walter TOPTICA Photonics AG Paradeiser Walter RUAG Aerospache Services GmbH Lehnes Thomas Krones AG Holzhauser Michael RUAG Aerospache Services GmbH Spieler Thomas Hellmann Worldwide Logistics GmbH & Co. KG Hoffmann Bernhard Schreiner Group GmbH & Co. KG Schmidl Gillhuber Logistik GmbH

5 Tagesprogramm Uhr Begrüßung (Prof. Dr. Klaus-Jürgen Meier) Uhr Der Lagerkonfigurator (Tobias Kaiser) Lagergrobplanung leicht gemacht Uhr Innovative Lagerkonzepte auf engstem Raum (I) (Theo Muffert) Verdopplung der Lagerkapazität durch optimale Lagertechnik Uhr Das digitale Lager (Markus Ehmann) Optimierung von Lagersystemen durch Simulation und 3D-Animation Uhr Pause Uhr Die Lagerstrukturanalyse(Prof. Dr. Klaus-Jürgen Meier) Maximale Lieferfähigkeit bei minimalem Bestand Uhr Innovative Lagerkonzepte auf engstem Raum (II) (Prof. Dr. Reinhard Koether) Effiziente Lagerung im Prototypenbau von der Planung bis zur Realisierung Uhr Kommissionieren der Zukunft (Friedhelm Widulla) Einblicke in innovative Kommissionierverfahren mit Intelligenz immer einen Schritt voraus! Uhr Diskussion im Teilnehmerkreis

6 Kompetenz in Produktion und Logistik Wir bringen Ihr Material und Ihre Informationen ins Fließen von der Forschung bis zur Anwendung von der Planung bis zur Umsetzung vom Lieferanten bis zum Kunden

7 Tätigkeitsbereiche des IPL

8 IPL-Weiterbildung praxisbezogen - theoretisch fundiert Outsourcing der Weiterbildung Training on the Job Unternehmensseminare Standard Seminare Lassen Sie uns Ihr Weiterbildungsprogramm organisieren. Bestimmen Sie die Themen, wir organisieren in Ihrem Namen den Rest Coaching Ihrer Führungskräfte im Tagesgeschäft Problemorientiert und vorurteilsfrei Managementskills vermitteln Inhalte, Begriffe und Umfang abgestimmt auf Ihr Unternehmen Sie bestimmen Termin und Schulungsort Workshops und Planspiele Praxisnahes Themenangebot Kurzfristig realisierbar Networking mit Teilnehmern Didaktisch aufbereitet

9 Beispiel eines IPL-Werkzeugs: Schlanke Produktionssteuerung Problemstellungen Planungs- und Dispositionssystem Erfassung aller vorliegender Details (z.b. unterschiedliche Leistungsgrößen) Vorhersage von Störgrößen (z.b. Maschinenausfälle, Kundenänderungen, Mensch ) Planungsprämissen nicht übertragbar Durchsetzung der Planungsvorgaben nicht sichergestellt Produktionssystem Beherrschen Sie Ihre Produktion ohne Software? Eine schlanke Produktionssteuerung verschafft Transparenz und reduziert den Aufwand!

10 Zertifizierungen durch das IPL Ihre Vorteile: Erhaltungsaudits im 3 Jahresrhythmus Nicht Bürokratie zählt, sondern die Erfordernisse und die Sinnfälligkeit bestimmen den Dokumentationsumfang Auditziel: Qualitätsverbesserung zum Wohl des Unternehmens Minimale Verwaltungskostenzuschläge durch Partnerkonzept: - Auditierung übernimmt das IPL - Zertifizierung beim QZV München e.v.

11 Beratung und Realisierung für die gesamte Produktion und Logistik

12 Tagesprogramm Uhr Begrüßung (Prof. Dr. Klaus-Jürgen Meier) Uhr Der Lagerkonfigurator (Tobias Kaiser) Lagergrobplanung leicht gemacht Uhr Innovative Lagerkonzepte auf engstem Raum (I) (Theo Muffert) Verdopplung der Lagerkapazität durch optimale Lagertechnik Uhr Das digitale Lager (Markus Ehmann) Optimierung von Lagersystemen durch Simulation und 3D-Animation Uhr Pause Uhr Die Lagerstrukturanalyse(Prof. Dr. Klaus-Jürgen Meier) Maximale Lieferfähigkeit bei minimalem Bestand Uhr Innovative Lagerkonzepte auf engstem Raum (II) (Prof. Dr. Reinhard Koether) Effiziente Lagerung im Prototypenbau von der Planung bis zur Realisierung Uhr Kommissionieren der Zukunft (Friedhelm Widulla) Einblicke in innovative Kommissionierverfahren mit Intelligenz immer einen Schritt voraus! Uhr Diskussion im Teilnehmerkreis

13 Der Lagerkonfigurator - Lagergrobplanung leicht gemacht - München IPL Beratung GmbH ( IPL )

14 Inhaltsverzeichnis Herausforderungen konventioneller Lagerplanung Der Lagerkonfigurator Fazit

15 Zentrale Fragestellungen bei der Lagerplanung Welche Daten werden für die Erstellung des Mengengerüsts als Planungsgrundlage benötigt? Wie können die bestehenden Randbedingungen berücksichtigt werden? Wie kann das Lagersystems aufgebaut werden? Welche Lagereinrichtungen sollen verwendet werden? Wie und nach welchen Gesichtspunkten können Lösungsalternativen bewertet werden? Wie erfolgt die Auswahl des optimalen Lagersystems Wie sollte das Layout optimal gestaltet werden?

16 Herausforderungen konventioneller Lagerplanung Hohe Komplexität bei der Planung aufgrund der großen Anzahl von Freiheitsgraden und Gestaltungsmöglichkeiten Es gibt keine standardisiertes Verfahrens-/Vorgehensmodell Konventionelle Lagerplanung beruht auf Erfahrungswerten und dem Bauchgefühl des Planers Keine Transparenz zwischen den Lösungsalternativen verschiedener Hersteller

17 Unser Ansatz - Der Lagerkonfigurator Werkzeug zur einfachen und aufwandsarmen Entwicklung und Bewertung von Lagersystemvarianten Lagerplanung Zielplanung Grobplanung Feinplanung Ausschreibung Systemauslegung Transport Lagerung Kommissionierung Wareneingang Konfektionierun g Warenausgang Layoutplanung

18 Der Lagerkonfigurator Entwicklung von Lagervarianten Die drei aufeinander aufbauenden Ebenen eines Lagersystems Organisationssystem Materialfluss Informationssystem

19 Der Lagerkonfigurator Entwicklung von Lagervarianten Organisationssystem Aufbauorganisation Artikeleigenschaften Wert (z.b.: Goldbarren) Abmessungen (z.b.: Getriebe) Gewicht (z.b.: Motoren) Volumen (z.b.: Styropor) Artikelanforderungen Gesetze (z.b.: Arbeitsstättenverordnung) Kühlung (z.b.: Lebensmittel) Gefährlichkeit (z.b.: Chemikalien) Brandschutz (z.b.: Sprengstoff) Anzahl Lagerzonen Ablauforganisation Auftragsorientiert (Einstufig) Artikelorientiert (Mehrstufig) Anzahl Kommissionierstufen

20 Der Lagerkonfigurator Entwicklung von Lagervarianten Materialfluss Bereitstellung Entnahme Fortbewegung Abgabe Statisch Mann zur Ware Manuell Kommissionierung durch Menschen/ Hilfsmittel Eindimensional Entnahmemittel bleibt direkt mit dem Lagerboden in Kontakt Zentral Abgabe immer am selben Ort z.b. Konfektionierung Dynamisch Ware zum Mann Automatisch Automatisierte Kommissionierung Mehrdimensional Entnahmemittel verlässt den Lagerboden Dezentral Ort der Abgabe wechselt von Auftrag zu Auftrag

21 Der Lagerkonfigurator Entwicklung von Lagervarianten Informationssystem Pick-by-Light Pick-by-Voice Pick-by-Scan Pickliste

22 Der Lagerkonfigurator Entwicklung von Lagersystemvarianten (Beispiel) Ware eneingang Basis Ein-/Aus- Gang Zone 1: Höhe: 7 m (UKB) Ladungsträger: Europalette Lagerung: Palettenregal Stellplätze: Entnahme: Gegengewichtsstaple Kopfgangausrichtung r Aufträge/Tag: 170 Anzahl Positionen/Auftrag: 1 Informationssystem: MDE mit Scanner B HWB ZA Zone 2: Ladungsträger: KLT Lagerung: Fachbodenregal Stellplätze: Entnahme: Mensch Aufträge/Tag: 400 Anzahl B Positionen/Auftrag: 8 Informationssystem: MDE mit Scanner B = Anfahrbreite HWB = Hauptwegbreite ZA= Zeilenabstand Zentralgangausrichtung HWB Basis Ein-/Ausgang Ware enausgang ZA Zeitanteile Kommissionierung Wegzeit Basiszeit Totzeit Greifzeit Größter Zeitanteil Kommissionierung: Wegzeit Haupteinflüsse auf die Wegzeit: Lagerzonenaufbau- und anordnung Mittlere Positionszahl je Auftrag

23 Der Lagerkonfigurator Bewertung von Lagersystemvarianten (Beispiel) Zone 1: 7 m (UKB) Ladungsträger: Europalette Lagerung: Palettenregal Entnahme: Gegengewichtsstapler Informationssystem: MDE mit Scanner Höhe: Stellplätze: Positionen/Auftrag: 1 Aufträge/Tag: 170 Ermittlung der optimalen Gassenlänge Gassenlänge [m] Anzahl Stellplätze Gesamtfläche Zone 1( Zentralgang) [m²] Gassenlänge [m] Anzahl Bodenstellplätze Anzahl Gassen Wegstrecke/Auftrag (Zentralgang) [m]

24 Der Lagerkonfigurator Vorgehensweise (Beispiel) Bewertung von Lagersystemvarianten Zone 1: Höhe: Ladungsträger: Lagerung: Entnahme: 7 m (UKB) Europalette Palettenregal Gegengewichtsstapler Informationssystem: MDE mit Scanner Stellplätze: Positionen/Auftrag: 1 Aufträge/Tag: 170 Layout: Optimale Gassenlänge: 40 m Anzahl Gassen: 14 Anzahl Stellplätze: Flächenbedarf: m 2 Wegstrecke/Auftrag: 88 m Anzahl MA: 1 Investitionen: Betriebskosten/Monat: Zone 2: Höhe: - Ladungsträger: KLT Lagerung: Fachbodenregal Entnahme: Mensch Informationssystem: MDE mit Scanner Stellplätze: Positionen/Auftrag: 8 Aufträge/Tag: 400 Layout: Optimale Gassenlänge: 5 m Anzahl Gassen: 2 Anzahl Stellplätze: Flächenbedarf: 30 m 2 Wegstrecke/Auftrag: 40 m Anzahl MA: 6 Investitionen: Betriebskosten/Monat:

25 Vorteile des Lagerkonfigurators Unter Berücksichtigung der Auftragsstruktur (Picks pro Auftrag) und des Layouts wird die optimale Ganglänge für jede Leistungsstelle ermittelt und damit der Flachen- /Volumenbedarf abgeleitet Durch die Layoutbetrachtung und anhand von qualifizierten Anhaltswerten bezüglich der Kommissionierzeiten kann die Anzahl der benötigten Mitarbeiter ermittelt werden. Aufgrund von variablen Parametern bei den standardisierten technischen Ausprägungen lassen sich verschiedene Lagervarianten simulieren und objektiv vergleichen Bewertung und Berücksichtigung der technischen Ausprägungen unabhängig von Herstellern Geringer Planungsaufwand aufgrund der Komplexitätsreduzierung der standardisierten Vorgehensweise Einfache Handhabung durch Realisierung auf Grundlage von vorgegebenen Exceltabellen und rotem Faden

26 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! Kontaktdaten: Tobias Kaiser Tel.: 089 / Handy: 0176 / tobias.kaiser@i-p-l.de Internet: IPL Beratung GmbH

27 Innovative Lagerkonzepte auf engstem Raum (I) - Verdopplung der Lagerkapazität durch optimale Lagertechnik - München, IPL Beratung GmbH ( IPL )

28 Inhaltsverzeichnis Hallenlayout Aufgabenstellung und Fixpunkte Mengengerüst Entwicklung von Lagersystemvarianten Kapazitätsermittlung Kosten-Nutzen-Bewertung der Lagersystemvarianten Fazit

29 Hallenlayout Stellplatz Container Versandbereich 2 Verladetore Halle 3 (Höhe UKB: 3,3 m) Versandbüros Lager Verpackungs- material Bereich Fertigwarenlager (27,66 m x 24,70 m) Rohmateriallager Halle 2 (Höhe UKB: 8 m) Verladerampe (n. überdacht) LKW Zufahrt Verladerampe (überdacht) Verpackung Produktionsend e Halle 1 Produktionsstraße

30 Aufgabenstellung und Fixpunkte Planung der Bereiche Fertigwarenlager, Kommissionierung, Versand und die grobe Ermittlung der Personalkapazität Fixpunkte Lage und Größe der Betriebsbereiche Einbauten (Versandbüros) Lage der Hauptverkehrswege und Tore Gerichteter Materialfluss Keine baulichen Veränderungen Boxen können nur 2-fach übereinander gestapelt werden

31 Mengengerüst Kenngröße Artikeldaten Anzahl lagerhaltiger Artikel 8 Abmessungen (l x b x h) Gewicht Verpackungseinheit (Box) Bewegungsdaten Arbeitstage / Woche (Produktion) 7 Anzahl Schichten (Produktion) 3 Produktionskapazität / AT Produktionskapazität / Schicht Arbeitstage / Woche (Versand) 5 Anzahl LKW / Tag (Versand) 4 Anzahl Boxen / LKW (Versand) 48 Anzahl zu entladender LKWs im Versand / Woche (Verpackungsmaterial) Kennwert 1,7 m x 0,8 m x 1,0 m 400 kg 120 Boxen 40 Boxen 3

32 Vorgehensweise 1. Entwicklung von Lagersystemvarianten für das Fertigwarenlager und der korrespondierenden Randbereiche 2. Betrachtung des organisatorischen Ablaufs im Versandbereich 3. Kapazitätsermittlung 4. Kosten-Nutzen-Bewertung der entwickelten Lagersystemvarianten

33 Fertigwarenlager Lagersystemvariante 1 (Palettenregal ) option al Materialfluss Einlagerung Auslagerung Verpackungsmaterial Entsorgung Quelle: BITO

34 Fertigwarenlager Lagersystemvariante 2 (Durchlaufregal) option al Materialfluss Einlagerung Auslagerung Verpackungsmaterial Entsorgung Quelle: Jungheinrich

35 Fertigwarenlager Lagersystemvariante 3 (Einfahrregal) option al Materialfluss Einlagerung Auslagerung Verpackungsmaterial Entsorgung Quelle: BITO

36 Annahmen für die Kapazitätsbetrachtung Lastaufnahme 20 Sek. / Box Lastabgabe 20 Sek. / Box Lastaufnahme 30 Sek. / Box Lastabgabe 30 Sek. / Box Ladezone LKW Fall 4 (Län nge: 45 m) Lastabgabe 30 Sek. / Box Beladung: 4 LKW/AT Anzahl Boxen/LKW: 48 Anzahl Boxen/AT: 192 Versandbereich Fall 2 (Länge: 100 m) Fall 3 (Länge: 70 m) Lastaufnahme 30 Sek. / Box option al Fall 1 (Länge: 65 m) Durchsatz: 40 Boxen/Schicht Durchsatz: 5 Boxen/Stunde Taktzeit: 12 min./box Fertigwarenlager Einlagerung: 120 Boxen/AT v = 10 km/h => 2,78 m/s

37 Überschlägige Ermittlung des Lagerpersonals Kapazitätsbedarf Einlagerungen Fall 1: Transportspielzeit (Gesamt)/Schicht: 1,2 Std. Auslagerungen Fall 2: Transportspielzeit (Gesamt)/AT 7,0 Std. Fall 2: Transportspielzeit (Gesamt)/AT (3-fach Aufnahme) 2,7 Std. Fall 3+4: Transportspielzeit (Gesamt)/AT 9,3 Std. Fall 3+4: Transportspielzeit (Gesamt)/AT (3-fach Aufnahme) 6,2 Std. Kapazitätsangebot Mitarbeiter Nettoarbeitszeit/Schicht 7,0 Std. Schicht/AT (Produktion) 3 Anzahl Lagermitarbeiter Einlagerung/Schicht: 2 (1 MA Fertigstellung, Verschluss, etc. + 1 MA Materialbereitstellung) Anzahl Lagermitarbeiter Versand/Schicht : 2 Schicht/AT (Versand): 1 Anzahl Transportmittel (Einlagerung, FWL, Versand): 4

38 Ergebnis der Nutzwertanalyse Variante 1 Palettenregal Variante 2 Durchlaufregal Variante 3 Einfahrregal Kriterien Gewichtungsfaktor Erfüllungsgrad Produkt Erfüllungsgrad Produkt Erfüllungsgrad Produkt Investitionen 3, Betriebskosten 4,5 1 4,5 3 13,5 3 13,5 Raumnutzung 3,5 1 3,5 3 10, Erweiterungsmöglichkeit 1, Flexibilität 3, Ergebnis ,5 1 = ausreichend 2 = befriedigend 3 = gut 4 = sehr gut => Aufgrund der Planungsergebnisse wird die Variante 3 zur Ausführung vorgeschlagen

39 Fazit Die Lage und Gestaltung der Betriebsbereiche erlauben keinen kreuzungsfreien Materialfluss. Eine optimale Versandabwicklung ist in dem geplanten Layout nicht möglich. Die Kapazität des Fertigwarenlagers ist mit entsprechender Technik um 300 % zu steigern. (Wesentliche Reduzierung der Anzahl von Umlagerungen in externe Lager) Aufgrund der errechneten Transportspiele und bei entsprechender Organisation muss ein Einschichtbetrieb im Versand ausreichend sein. Die Kommissionierzone im Versand sollte nur in Ausnahmefällen benutzt werden. Für die Transporte im Versandbereich sind ein 2,0 to. Frontstapler, ein 1,4 to. Frontstapler und ein Gehgabelhochhubwagen vorgesehen. Die Realisierung der vorgeschlagenen Variante 3 stellt unter Berücksichtigung der Restriktionen aus der vorliegenden Gesamtplanung sowohl in Hinblick auf die Raumnutzung als auch den Betriebsablauf ein Optimum dar.

40 Das Digitale Lager Optimierung von Lagersystemen durch Simulation und 3D-Animation Institut für Produktionsmanagement und Logistik ( I P L ) Markus Ehmann

41 Ausgangssituation: klassische Lagerplanung Planung an zweidimensionalen Bildschirmen Getrennte Aufgabenbearbeitung der einzelnen Fachbereiche Komplizierte Bedienung mittels entsprechender Eingabegeräte Aufwändige Erstellung von Modellen Ergebnisse sind fachfremden Abteilungen schwer zu vermitteln Lagerplanung ist ein sehr aufwändiger und für Außenstehende eher abstrakter Prozess

42 Was wäre, wenn Sie einfach durch Ihr Modell gehen könnten? wenn Sie mit einer Handbewegung die Objekte bewegen und verändern können? wenn dabei gleichzeitig Ihre Kollegen, Vorgesetzte, Kunden neben Ihnen stehen? wenn das alles nicht kompliziert erstellt werden muss, sondern mit vorhandenen Daten auskommt? Virtual Reality als der neue Standard in der Lagerplanung!

43 Virtuelle Lagerplanung und Digitales Lager Virtuelle Lagerplanung Digitales Lager Virtuelles Lager 3-dimensionale Visualisierung und Simulation eines virtuellen Lagers Planung Modelle Simulation Digitales Lager Daten Reales Lager Verknüpfung des virtuellen Lagers mit der realen Welt: SPC, ERP, etc.; z.b. Testen der Charakteristiken der Fördertechnik und Prozessabfolge Hoher Nutzwert der Virtuellen Lagerplanung in Kombination mit dem Digitalen Lager

44 Digitale Lagerplanung und -optimierung am IPL Vorhandene Daten (v. Unternehmen) Automatische Konvertierung Lagerplanung / -optimierung Darstellung / Validierung Das IPL verfügt über einen großen Erfahrungsschatz im Umgang mit den bereits in Unternehmen vorhandenen 3D-Daten Der Aufwand des gesamten Planungsprozesses wird deutlich reduziert

45 Virtual Reality CAVE des IPL Platz für bis zu fünf Betrachter Zylinderförmiger Projektionsraum (ø 3,10m; h 2,30m) keine störenden Grenzen oder Kanten Darstellung auf Seite und Boden Tiefenwahrnehmung ohne Einschränkung der Bewegungsfreiheit Projektion in Aktiv-Stereo Download der Bauanleitung auf:

46 Praxisbeispiel: Simulation und Visualisierung eines Logistikzentrums Simulation Visualisierung Simulation der Logistikprozesse (mit AutoMod) Testen von Alternativen im Materialfluss bzw. der Kommissionierung Transparente Ermittlung von Leistung und Kosten Unterstützung in Konzept- und Angebotsphase

47 Vorhandene Daten (v. Unternehmen) Quelle: Loxxess

48 Automatische Konvertierung Lagerplanung / -optimierung

49 Darstellung / Validierung

50 Ergebnisse Überprüfen des logistischen Flusses Identifizierung von Schwachstellen und Engpässen Handlungsempfehlungen und Verbesserungsvorschläge Worst- und Bestcase-Szenarien Handlungsansätze für die Umsetzung in der Realität! Quelle: Loxxess

51 Grundsätzlicher Vorteil: Beschleunigung und Verbesserung des Planungsprozesses Time-tomarket Time-tomarket Zeitersparnis Profit Zeit Investmen t Korrektur von Fehlern Digitale Lagerplanung Klassische Lagerplanung

52 Wohin geht die Reise? Evolution der CAVE: Aus einem reinen Präsentationsinstrument wird ein Arbeitswerkzeug Lagerplanung MIT der CAVE: Veränderung des Modells direkt in der CAVE mit intuitiver Bedienung Verknüpfung von Simulation und Animation Weitere, deutliche Reduzierung des Planungsaufwandes durch eine interaktive CAVE

53 Weitere Einsatzmöglichkeiten: Dem Einsatz der virtuellen Simulation setzen nur Sie selbst Grenzen!

54 Fazit: Was kann Ihnen Simulation und VR bieten? Einsatzbereiche Vorteile Planung & Entwicklung Präsentationen/ Akquisition Schulung & Training Konstruktion & Design Tests & Optimierung... Frühe Fehlererkennung vermeidet hohe Folgekosten Kritische Versuche ohne drohende Konsequenzen Ständiger Optimierungsprozess Reduktion auf das Wesentliche möglich Grenzenlose Kreativität Effizienter Einsatz aktueller Technologien für maximale Effektivität!

55 Markus Ehmann Institut für Produktionsmanagement und Logistik Kontakt: Tel.: (089) Mail: Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

56 Die Lagerstrukturanalyse Institut für Produktionsmanagement und Logistik ( I P L ) Prof. Dr. Klaus-Jürgen Meier

57 Entwicklung des Vermögensanteils in der Supply Chain Vermögensanteil in der Supply Chain Ø 58% Konjunkturkrise erzwingt Bestandsabbau und Liquiditätssteigerung Wiederkehrende Nachfrage führt zur Wiederbelebung alter Prozesse und Kapitalbindung / Fazit: (Lager-)Bestände binden den Großteil des Kapitals - und sichern Lieferfähigkeit? Seite

58 Ursachen für (überhöhten) Bestand Geringe Relevanz Mittlere Relevanz Hohe Relevanz Menschliches Sicherheitsbedürfnis Zielvereinbarungen mit bestandsverantwortlichen Mitarbeitern Unbekannter bzw. schwankender Auftragseingang (Unabgestimmte) Vertriebszusagen gegenüber Kunden Unsichere Versorgung durch Lieferanten Ausmaß der Wechselwirkung aller Einflussparameter auf die (optimale) Bestandshöhe ist nicht bekannt Hoher Bestand wird fälschlicherweise gleichgesetzt mit hoher Lieferfähigkeit Bestandskosten werden falsch kalkuliert

59 Symptome bestehender Defizite Optimale Bestandsmenge ist nicht bekannt, was häufig zu Überbeständen führt Disponent verfügt im Tagesgeschäft über keine Aussage bzgl. der optimalen Lagerbestandshöhe, aber ist Kritik ausgesetzt, wenn Bestand zu niedrig (Unternehmen nicht lieferfähig) oder zu hoch (Unternehmen ist zur Abwertung gezwungen) Einfluss der Ziel-Lieferfähigkeit auf die Ziel-Bestandshöhe ist nicht bekannt Kosten, wie sich verkürzte Wiederbeschaffungszeiten oder veränderte Lieferkonditionen auf die Kapitalbindung auswirken, werden unterschätzt.

60 Unser Ansatz Simulation des Tagesgeschäfts auf der Basis realer Lagerbewegungen aus der Vergangenheit oder zukünftiger Entwicklungen, d.h. Entscheidung zwischen Lieferfähigkeit und Bestand wird objektiv bewertbar Bestimmung des optimalen Zielbestands (in Abhängigkeit der angestrebten Lieferfähigkeit) und der optimalen Dispositionsstrategie je Sachnummer

61 Programmablauf Schritt 1 Import der Grunddaten (Historie / Prognose) Schritt 2 Optional: Konsistenzprüfung der importierten Grunddaten Schritt 3 ABC / XYZ Analyse Schritt 4 Berechnung des kostenoptimalen Zielbestands Schritt 5 Berechnung des lieferoptimalen Zielbestands Differenzierte Bestandsstrategien

62 Umschlagshäufigkeit Sachnummer Bezeichnung Umschlaghäufigkeit Entnahmen Durchschnittl. Lagerbestand 1000 Artikel A 4, Artikel B 14, , Artikel C 7, , Artikel D 5, , Artikel E 22, , Artikel F 1, , Artikel G 1, , Artikel H 7, , Artikel I 1, Artikel J 0,

63 Logistische Bewertung der Grunddaten 25 Häufigkeit Entnahmemenge [ Stück ] Häufigkeit Entnahmehäufigkeit [ pro Woche] Häufigkeit Wiederbeschaffungszeit [ Tage ] Zielbestand bei Lieferfähigkeit = 95%

64 Ergebnisse aus Referenzprojekten: Artikelfeine Auswertungstabelle Artikelnummer Bezeichnung Wert im Jahresdurchschnitt Inventur- Bestandswert Zielwert bei 95% Zielwert bei 100% 0001 Artikel A 1.842, , , , Artikel B , , , , Artikel C 2.716, , , , Artikel D , , , , Artikel E 4.563, , , , Artikel F 2.561, , , , Artikel G 1.440, , , , Artikel H 2.450, , , , Artikel I 2.929, , , , Artikel J 6.309, , , ,70

65 Ergebnisse aus Referenzprojekten: Zielbestand = f(lieferfähigkeit) Zielbestand % 91% 92% 93% 94% 95% 96% 97% 98% 99% 100% Lieferfähigkeit [ % ]

66 Ergebnisse aus Referenzprojekten: Korrektur der Zielbestandswerte , ,00 Zu niedrig 0.2% 7% 88% 3,8% 1% B e s ta n d s d iffe re n z 5.000,00 0, , ,00 < -1000; < < 1000; < > 5000; > ,00 < > 1000; 5000 > ,00 Zu hoch Artikelnr. % der Artikelnummern

67 Ergebnisse aus Referenzprojekten: Summarische Auswertung *) Kosten- optimaler- Bestand IST- Bestand Service- optimaler- Bestand *) *): bei einer angestrebten Lieferfähigkeit von 95%

68 Zusammenfassung Mit der Lagerstrukturanalyse wird erstmals der Zusammenhang zwischen Lieferfähigkeit und Zielbestand transparent (=> Einfluss auf das Working Capital) Die unternehmerische Vorgabe von Service Level Agreements (SLA) kann damit auch finanziell bewertet werden Für Einkaufsprojekte mit den Schwerpunkten Verkürzung der Lieferzeit oder Offshoring kann eine Rendite bestimmt werden Die Dispositionsstrategie kann differenziert werden:

69 Bedarfsermittlung und Beschaffung (bei abnehmerseitiger Vorratshaltung) Wert Verlauf X (konstant) Y (trendmäßig / saisonal) Z (unregelmäßig) A (hoch) B (mittel) C (niedrig) Bedarfssynchrone Beschaffung Beschaffung entsprechend Art und Anzahl der eingehenden Aufträge Bedarfsfallbezogene Beschaffung => Ziel: Serviceoptimaler Zielbestand Beschaffung Bedarfsnahe Beschaffung Beschaffung entsprechend Art und Anzahl der voraussichtlich eingehenden Aufträge unter Berücksichtigung der kostenoptimalen Bestellmenge => Ziel: Kostenoptimaler Zielbestand entsprechend Art und Anzahl der eingehenden Aufträge => Ziel: Serviceoptimaler Zielbestand Vorratsbeschaffung Beschaffungseinleitung bei Unterschreiten des Zielbestands => Ziel: Kostenoptimaler Zielbestand

70 Prof. Dr. Klaus-Jürgen Meier Institut für Produktionsmanagement und Logistik Kontakt: Tel.: (089) Mobil: (0176) Mail: Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

71 Innovative Lagerkonzepte auf engstem Raum (II) Effiziente Lagerung im Prototypenbau von der Planung bis zur Realisierung München, Institut für Produktionsmanagement und Logistik ( I P L ) Prof. Dr. Reinhard Koether

72 Agenda Aufgabenstellung Vom Idealplan zum Realplan Logistikkonzept im Geschossbau Materialversorgung am Arbeitsplatz Materialfluss Lagerung

73 Aufgabenstellung In der Versuchswerkstatt Antrieb der BMW Group werden Motoren, Getriebe und Fahrzeuge für Versuche aufgebaut und mit Messgeräten ausgerüstet. Die Werkstätten enthalten Montageplätze für Motoren und Getriebe sowie Hebebühnenarbeitsplätze. Aufgabe war, für ein neues Werkstattgebäude im Kerngelände des FIZ (Forschungs- und Innovationszentrum) Arbeitsplätze Logistik (Lager, Materialfluss, Materialversorgung) und Layout zu planen. Die Ergebnisse dienten als Grundlage für die anschließende Detailplanung

74 Vom Idealplan zum Realplan Elemente des Idealplans: Geschoßbau Materialflusskonzept Lagerkonzept Arbeitsplatzgestaltung Layoutplanung

75 Vom Idealplan zum Realplan Vergleich unterschiedlicher Layoutkonzepte 8 Einzelarbeitsplätze (sechseckig) mit integriertem Pausen- und Besprechungsbereich

76 Vom Idealplan zum Realplan Was blieb vom Idealplan? Geschoßbau, zusammen mit anderen Entwicklungsbereichen insbes. Prüfständen: Komplett andere Flächenaufteilung als im Idealplan Planungsauftrag konzentriert sich auf Logistik- und Arbeitsplatzplanung

77 Logistikkonzept im Geschossbau Materialversorgung am Arbeitsplatz Übernahme aus dem Idealplan: Bereitstellwagen (Bereitstellung und Zwischenlagerung der Montageteile)

78 Logistikkonzept im Geschossbau Materialfluss Übernahme aus dem Idealplan: Wareneingang Eigenschaften: Zugang zu automatischen Lägern für Gitterboxen und Kleinbehälter Pufferung vor Einlagerung/nach Auslagerung in An- und Ablieferzonen Platz zur Be- und Entladung von Lastzügen und Sattelaufliegern Tore mit Luftschleier (längere Öffnungen für Be- und Entladen)

79 Logistikkonzept im Geschossbau Lagerung HRL für Gibos Übernahme aus dem Idealplan: Hochregallager für Gitterboxen Hochregallager vom UG1 bis OG4 Für Motoren, Getriebe, sonstige Einbauteile und Betriebsmittel auf Paletten und Gitterboxen Funktion Lager und Aufzug: Einlagern im EG -auslagern in jedem beliebigen Stockwerk

80 Logistikkonzept im Geschossbau Lagerung Vergleich konventionelles Kleinteilelager mit Bühne gegenüber vollautomatischem Tablarlager Volumen in m³ je Stock kwerk Im Tablarlager steht der doppelte Raum für Lagergüter zur Verfügung! Konsequenz: Doppelter Flächenbedarf bei konventioneller Lagerung! Lagertechnik Leervolumen im Regalfach Doppellagerung Volumen für Lagergüter 0 Konventionelles Lager Shuttle

81 Logistikkonzept im Geschossbau Lagerung Übernahme aus dem Idealplan: Tablarlager für Kleinteile: Einlagerung in einer Ebene Entnahme in 5 Stockwerken möglich Funktion von Lager und Lift Zentrale Lagerung über mehrere Stockwerke zur Minimierung der Bestände zwischen den Abteilungen an Anpassungs- und Hilfsteilen Messgeräten Möglichkeit für werkstatt- oder personengebundene Bestände Foto: Kardex

82 Kommissionieren der Zukunft 28. Februar 2011 Institut für Produktionsmanagement und Logistik ( I P L ) Prof. Dr. Klaus-Jürgen Meier Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier, Dipl.-Ing.(FH) Friedhelm Widulla

83 Phasen eines Kommissionierprozesses Phasen Auftragsannahme Weg zum Lagerplatz Suche des Lagerplatzes Artikelentnahme Basiszeit Wegzeit Suchzeit Greifzeit Basiszeit Wegzeit Suchzeit Greifzeit Zeitanteile

84 Zeitaufnahme in der Kommissionierung A n a l y s e e r g e b n i s s e 40,00 Basiszeit: Visuelle Informationsaufnahme sehr schnell. Tim e in [s] 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 Pick by Scan Pick by Voice Picking List Pick by Light Wegezeit: Wird maßgeblich bestimmt durch Schrittgeschwindigkeit und Entfernung. Ggf. längster Ablaufabschnitt, wenn lange Wege zu überbrücken sind. Suchzeit: Hilfestellung des Systems führt zu großer Beschleunigung. Ggf. längster Ablaufabschnitt, wenn nur kurze Wege zu überbrücken sind 0,00 Basiszeit Wegezeit Suchzeit Greifzeit Zeitanteile der Kommissionierung Gesamtzeit Greifzeit: Es handelt sich um den kürzesten Ablaufabschnitt. Verfahren unterscheiden sich kaum in der Zeit, sondern insbesondere in Fehlerrate. Große Teile erfordern beide Hände (=> geringer Zeitunterschied)!

85 Konzeption eines neuen Verfahrensablaufs S p e z i f i k a t i o n Basiszeit: Informationsbereitstellung visuell idealer Weise unterstützt durch grafische Anzeigen. Wegezeit: Reduktion der Wege durch organisatorische Maßnahmen (=> Optimierung der Entnahmereihenfolge, Bündelung ähnlicher Aufträge). Unterstützung durch Navigation im Lager zur Führung auf dem kürzesten Weg. Suchzeit: Unterstützung durch Navigation im Lager und aktive Anzeige des gesuchten Lagerfachs. Greifzeit: Markierung des gesuchten Lagerfachs zur Reduzierung der Verwechslungsgefahr. Freie Hände für die Entnahme. Bündelung ähnlicher Aufträge Vorgabe in optimaler Reihenfolge Visuelle Auftragsübergabe Anzeige des kürzesten Weges Führung zum Lagerfach Visuelle Markierung des Lagerfachs zentral Add-in für Lagerverwaltungssoftware dezentral Grafischer Bildschirm, welcher nicht in Händen geführt wird

86 Modularer Aufbau des Gesamtsystems 5. Modul Visual Guided Picking (Step 2) Visual Guided Picking (Step 1) 3. Modul Indoor - GPS 4. Modul Verwendung einer Datenbrille 2. Modul Advanced Multi Order Picking 1. Modul Minimierung des Lagerbestands

87 Vorgehensweise zur MOP-Bildung 1. Aufbereiten des Lagerlayouts und Extraktion der Lagerfächer als Knoten zur Berechnungsgrundlage Bilden der MOP-Cluster mit den ursprünglichen Auftragsdaten 3. Sortierung der Reihenfolge der Pickpositionen --- MOP im Live- Betrieb 4. Aufstellen der Entfernungsmatrix 5. Berechnung der Strecken der MOP- und Ursprungsaufträge

88 Beispiele für die MOP-Bildung im Layout MOP 1 Aufträge: Wegstrecke vor Clusterung: nach Clusterung: 293,449 m 143,285 m Ratio: 51,2 %

89 Multi Order Picking Konventionelle Kommissionierreihenfolge Kommissionierung mit Multi-Order-Picking

90 Implementierung von MOP 1. Lösung als Satellit: Auslesen der Auftragsdaten aus der Lagerverwaltungssoftware (LVS) Berechnung der MOP-Cluster Rücklesen der Auftragsdaten in die LVS 2. Integration in die Lagerverwaltungssoftware Der MOP-Algorithmus liest selbständig die eingepflegten Aufträge aus, clustert und spielt die MOPs in den Auftragspool der LVS zurück.

91 Vorteile von MOP Drastische Einsparung in der Kommissionierzeit deutliche Verkürzung der Wegstrecken, durch sinnvolle Zusammenfassung ähnlich positionierter Aufträge Leicht implementierbar Schnelle Installation und Inbetriebnahme bei gleichzeitig geringer Investition Immer einsetzbar Keine systemtechnischen Voraussetzungen

92 Modularer Aufbau des Gesamtsystems 5. Modul Visual Guided Picking (Step 2) Visual Guided Picking (Step 1) 3. Modul Indoor - GPS 4. Modul Verwendung einer Datenbrille 2. Modul Advanced Multi Order Picking 1. Modul Minimierung des Lagerbestands

93 Vorteile der Indoor - GPS Zeiteinsparung durch kürzere Wege ca. 33 % Reduzierung der Einarbeitungszeit für neue Mitarbeiter, Leiharbeiter, Aushilfskräfte Geometrie des Lagers wird in der Pickreihenfolge und der Wegfindung berücksichtigt. Richtungspfeile zeigen den kürzesten Weg zu den jeweiligen Pickpositionen an. Darstellung der Richtungspfeile und Pickinformationen auf unterschiedlichen Displays

94 Modularer Aufbau des Gesamtsystems 5. Modul Visual Guided Picking (Step 2) Visual Guided Picking (Step 1) 3. Modul Indoor - GPS 4. Modul Verwendung einer Datenbrille 2. Modul Advanced Multi Order Picking 1. Modul Minimierung des Lagerbestands

95 AR-unterstützte Kommissionierung: Visual Guided Picking Kommissionierer mit Datenbrille und Pocket-PC ausgestattet Datenaustausch mit einem übergeordneten Warehouse-Management-System Quittierung der Entnahme über Prüfziffern Unterstützung des Kommissioniervorgangs durch Einblenden relevanter Daten

96 Implementierung Die Anbindung an das bestehende Lagerverwaltungssystem ist problemlos möglich. Außer einer bestehenden WLAN-Verbindung im Lager ist darüber hinaus keine weitere Investition in das Layout notwendig. Eine Client Lösung besteht aus: Handheld-Rechner Head-Mounted-Display (HMD) Ausschließlich IPL verfügt über das dargestellte HMD ab März 2011 und zu einem äußerst attraktiven Preis!

97 Augmented Reality Vorname, Nachname 09:34 Auftragsnumme r: Die Realität wird um virtuelle Informationen erweitert: rechnergeneriert kontextbezogen Interpretation durch den Benutzer Interaktion in Echtzeit Lagerplatz: Colli-Nummer: Anzahl: Enter

98 Modularer Aufbau des Gesamtsystems 5. Modul Visual Guided Picking (Step 2) Visual Guided Picking (Step 1) 3. Modul Indoor - GPS 4. Modul Verwendung einer Datenbrille 2. Modul Advanced Multi Order Picking 1. Modul Minimierung des Lagerbestands

99 Visual Guided Picking: Unterstützung durch Navigation Abarbeiten eines Auftrags aus der Sicht des Kommissionierers: Pick: 2 Pos. 3 Reihe 5 Pickbestätigung

100 Potentiale durch Visual Guided Picking (2) Reduzierung von Pickfehlern Visuelle Darstellung benötigter Informationen verhindert Fehler und ermöglicht eine einfache Qualitätskontrolle Drastische Reduzierung der Kommissionierzeit Unterstützung des Mitarbeiters bei allen relevanten Abschnitten des Kommissionierprozesses: Basiszeit: kein Handling und keine Interpretation der Daten notwendig Wegzeit: Suchzeit: Greifzeit: Navigation auf dem kürzesten Weg für alle Mitarbeiter visuell eindeutige Führung bis zum konkreten Lagerfach freie Hände ermöglichen schnelles Handling auch großer Güter Verbesserung der Lagerstruktur Tracken der Lagerpositionen und der Mitarbeiterwege ermöglicht eine nachhaltige Optimierung des Lagerlayouts

101 Eine Investition in Visual Guided Picking Eine Umsetzung aller fünf Module ermöglicht Ihnen: Nachhaltige Optimierung des Kommissionierprozesses Weitergehende Ratiopotentiale durch die Einbindung vor- und nachgelagerter Prozesse Reduzierung der Pickzeit um bis zu 60% 5. Modul Visual Guided Picking (Step 2) Eine Umsetzung zu vergleichbaren Kosten heutiger Systeme Visual Guided Picking (Step 1) 3. Modul Indoor - GPS 4. Modul Verwendung einer Datenbrille 2. Modul Advanced Multi Order Picking 1. Modul Minimierung des Lagerbestands

102 Prof. Dr. Klaus-Jürgen Meier Institut für Produktionsmanagement und Logistik Kontakt: Tel.: (089) Mobil: (0176) Mail: Wir danken für Ihren Besuch und freuen uns auf eine Zusammenarbeit!