Kommissioniersysteme Bausteine für die Simulation von Kommissioniersystemen

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1 Kommissioniersysteme austeine für die Simulation von Kommissioniersystemen liz Demo-Tag Garching Alexander Ulbrich +49 (0) Stefan Galka +49 (0) fml Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner Technische Universität München

2 Planungsablauf mit Simulationsunterstützung Greifzeit 27% Totzeit 8% Wegzeit 51% asiszeit 14% Eingangsdaten Simulation Ergebnisse Artikeldaten Auftragsdaten Prognosen / Entwicklungen Artikelgruppen Modelle / Planungsvarianten Normaltag Spitzentag (für jedes Jahr, Entwicklungsart, Modell im Planungshorizont) Monetäre ewertung Leistungsbewertung ewertung hinsichtlich der Skalierbarkeit 2

3 Modellierungssystematik 3

4 Einheitliche Informationsträger in der Simulation 4

5 Entwickelte Simulationsbausteine für die Kommissionierung ZONE 1 Gasse 1 ZONE 1 ZONE 3 Gasse 1 Gasse 2 Gasse 3 Gasse 4 AKL oder autom. Hochregallager Gasse 1 Gasse 2 Gasse 3 Gasse 4 Q S Gasse 2 Gasse 3 Gasse 4 Q S ZONE 2 ZONE 4 Auftragspuffer Q Puffer für ereitstelleinheiten ZONE 1 ZONE 2 S klassische Mann-zur-Ware Kommissionierung mit statischer Artikelbereitstellung in Fachboden- oder Hochregalen ohne Automatisierungstechnik Kommissionierung in Zonen mit statischer Artikelbereitstellung, auch Zone-Picking genannt klassische Ware-zum-Mann Kommissionierung an einer edienstation, die von einem AKL oder automatischen HRL versorgt wird inverse Kommissionierung Mann-zur-Ware Kommissionierung mit bemannten RG (Regalbediengeräten) 5

6 (1) Klassische Mann-zur-Ware-Kommissionierung: Überblick Statische Artikelbereitstellung in Hochregalen (manuelles Palettenlager) Statische Artikelbereitstellung in Fachbodenregalen 6

7 (1) Klassische Mann-zur-Ware-Kommissionierung: Prinzipskizzen Variante I: Variante II: Hauptgang Hauptgang Variante III: ZONE 1 Variante IV: Q S ZONE 2 Gasse 1 Gasse 2 Gasse 1 Gasse 2 Q S ZONE 1 Gasse 1 Gasse 2 Gasse 3 Gasse 4 Q: Quelle für Aufträge S: Senke für Aufträge : asis 7

8 (1) Wichtige Parameter die den austein signifikant beeinflussen Anzahl Gassen Anzahl Spalten je Gasse Anzahl Zeilen je Spalte Abkürzungsgänge (ermöglichen Gassenwechsel innerhalb der Gasse) Lage des Hauptgangs Lage der asisstation für die Auftragsannahme Lage der asisstation für die Auftragsabgabe ewegungsstrategie Stichgang-, Schleifen-, kürzeste Wegestrategie Geschwindigkeit des Kommissionierers Greifzeit pro Pick muss anforderungsgereicht über MTM ermittelt werden asiszeit für die Annahme eines Auftrags muss anforderungsgereicht über MTM ermittelt werden asiszeit für die Abgabe eines Auftrags muss anforderungsgereicht über MTM ermittelt werden Anzahl Mitarbeiter/Kommissionierer mit Zonenzuordnung 8

9 (1) Klassische Mann-zur-Ware-Kommissionierung: Generiertes Layout 9

10 (2) Kommissionieren in Zonen Statische Artikelbereitstellung in Durchlaufregalen mit Unterstützung eines ehälterkreislaufs Statische Artikelbereitstellung in Regalfront mit Fördertechnik 10

11 (2) Kommissionieren in Zonen: Prinzipbild Variante I: Variante II: ZONE 1 ZONE 3 Q S Variante III: ZONE 2 ZONE 4 Q: Quelle für Aufträge S: Senke für Aufträge : asis 11

12 Freischnitt wiederkehrender Elemente Fördertechnik obere Zonenanbindung Fördertechnik untere Zonenanbindung 12

13 (2) Wichtige Parameter die den austein signifikant beeinflussen Anzahl Zonen Anzahl Spalten je Zone Anzahl Zeilen je Spalte Lage der asisstation für die Auftragsannahme Lage der asisstation für die Auftragsabgabe Aufnahmekapazität des Kommissionierers (führt der Kommissionierer den Auftragsbehälter mit oder muss er nach bestimmter aufgenommener Stückzahl zurück zur asis) Geschwindigkeit des Kommissionierers Greifzeit pro Pick (muss anforderungsgereicht über MTM ermittelt werden) asiszeit für die Annahme eines Auftrags (muss anforderungsgereicht über MTM ermittelt werden) asiszeit für die Abgabe eines Auftrags (muss anforderungsgereicht über MTM ermittelt werden) Anzahl Mitarbeiter/Kommissionierer mit Zonenzuordnung bei Mehrfachzuordnung werden Zonenwechsel des Kommissionierers erlaubt, die entsprechend mitprotokolliert werden 13

14 (2) Zone-Picking : Generiertes Layout ehälterkreislauf: Unterstützende Fördertechnik für das Kommissionieren in Zonen Detailansicht einer Zonenausführung 14

15 (3) Klassische Ware-zum-Mann-Kommissionierung Diverse Ausführungen von edienstationen Automatisches Kleinteilelager, WzM-Kommissionierung aus dynamisch bereitgestellten ehältern an einem Arbeitsplatz 15

16 (3) Prinzipbild AKL oder autom. Hochregallager Variante I: Gasse 1 Gasse 2 Gasse 3 Gasse 4 Puffer für ereitstelleinheiten Q Auftragspuffer S ZONE 1 ZONE 2 Variante II: Vorgeschalteter ereich liefert ereitstelleinheiten Leerbehälterrückfluss S Puffer für ereitstelleinheiten Q: Quelle für Aufträge S: Senke für Aufträge : asis Q ZONE 1 ZONE 2 S 16

17 (3) Wichtige Parameter die den austein signifikant beeinflussen Anzahl Zonen/edienstationen Anzahl Gassen (Anzahl Regalbediengeräte) Technische Daten der Regalbediengeräte Anzahl Spalten je Gasse Anzahl Zeilen je Spalte Anzahl der Aufträge für die Auslageraufträge an die RG gesendet werden Anzahl Pufferbahnen für die ereitstellbehälter (für die Reihenfolgeproblematik) Aufnahmekapazität einer edienstation (Pufferlänge in der Zone) Greifzeit pro Pick (muss anforderungsgereicht über MTM ermittelt werden) asiszeit für die Annahme eines Auftrags (muss anforderungsgereicht über MTM ermittelt werden) asiszeit für die Abgabe eines Auftrags (muss anforderungsgereicht über MTM ermittelt werden) Anzahl Mitarbeiter/Kommissionierer mit Zonenzuordnung interessant bei zeitversetzten Schichtplan, ansonsten meistens ein Mitarbeiter je Zone/edienstation 17

18 (3) Ware-zum-Mann-Kommissionierung: generiertes Layout 18

19 (4) Prinzipbild der inversen Kommissionierung AKL oder autom. Hochregallager Puffer für ereitstelleinheiten 2 2 Q 1 ZONE 1 1 ZONE 2 S Q: Quelle für Aufträge S: Senke für Aufträge : asis 19

20 (4) Wichtige Parameter die den austein signifikant beeinflussen Anzahl Zonen/Arbeitsbereiche Anzahl Gassen im ereitstelllager (Anzahl Regalbediengeräte) Technische Parameter der Regalbediengeräte Anzahl Spalten je Gasse Anzahl Zeilen je Spalte Anzahl der Aufträge für die Auslageraufträge an die RG gesendet werden Anzahl Pufferbahnen für die ereitstellbehälter (für die Reihenfolgeproblematik) Aufnahmekapazität einer edienstation (Pufferlänge in der Zone) Greifzeit pro Pick (muss anforderungsgereicht über MTM ermittelt werden) asiszeit für die Annahme eines Auftrags (muss anforderungsgereicht über MTM ermittelt werden) asiszeit für die Abgabe eines Auftrags (muss anforderungsgereicht über MTM ermittelt werden) Anzahl Mitarbeiter/Kommissionierer mit Zonenzuordnung interessant bei zeitversetzten Schichtplan, ansonsten meistens ein Mitarbeiter je Zone/edienstation 20

21 (4) Inverses Kommissionieren: eispiel eines generierten Layouts 21

22 (5) Mann-zur-Ware Kommissionierung mit bemanntem RG Kommissionierer bedient das RG manuell und kommissioniert direkt aus dem entsprechenden Lagerplatz. Um den Arbeitsinhalt eines Kommissionierauftrages zu erhöhen, werden in der Regel Auftragsserien gebildet. Abhängig von der zu kommissionierenden Positionsanzahl erfolgt die Kommissionierung nach einer 2- oder 4 Streifenstrategie (Fahrwegstrategie). 22

23 (5) Prinzipskizze Gasse 1 Gasse 2 Gasse 3 Gasse 4 Q: Quelle für Aufträge S: Senke für Aufträge : asis 23

24 (5) Wichtige Parameter die den austein signifikant beeinflussen Anzahl Gassen im Hochregal (Anzahl manuell bedienbare Regalbediengeräte) Anzahl Spalten je Gasse Anzahl Zeilen je Spalte Technische Parameter der Regalbediengeräte Anzahl der Aufträge die gleichzeitig ins System geschickt werden Greifzeit pro Pick (muss anforderungsgereicht über MTM ermittelt werden) asiszeit für die Annahme eines Auftrags (muss anforderungsgereicht über MTM ermittelt werden) asiszeit für die Abgabe eines Auftrags (muss anforderungsgereicht über MTM ermittelt werden) Anzahl Mitarbeiter/Kommissionierer mit Zonenzuordnung bei weniger Mitarbeiter als Regalbediengeräte vorhanden sind, können diese wechseln. Zonenwechselzeiten werden entsprechend mitprotokolliert. 24

25 (5) emanntes RG: eispiel eines generierten Layouts 25

26 Möglichkeiten zur Nutzung des austeinkastens Schnellere Generierung von Simulationsmodellen für Kommissioniersystemvarianten Größere Untersuchungsmöglichkeit bestimmter Varianten Systemvergleich der Leistung Soll ein- oder zweistufig kommissioniert werden? esser Mann-zur-Ware oder Ware-zum-Mann? Wie verhält sich die Durchlaufzeit bei verschiedenen Varianten? Dimensionierung Wird ein benötigter Durchsatz erreicht? Können Lastspitzen im Tagesverlauf kompensiert werden? Gestaltung des Kommissioniersystems Wie viele Zonen sind für das Kommissioniersystem sinnvoll? Wie lang sollten die Gassen sein bzw. wie viele Gassen machen Sinn ringen Abkürzungen mehr Leistung? Gestaltungsrichtlinien Z.. wie wirkt sich die Zonenanzahl beim Kommissionieren in Zonen auf die Weg- und asiszeit aus: Aus wie vielen Zonen sollte das System bestehen? 26