Planung eines Logistikzentrums. Prof. Wolfgang Liebschner
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- Jürgen Kopp
- vor 8 Jahren
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1 Prof. Wolfgang Liebschner
2 Planungsaufgabe Ein Unternehmen der Elektroindustrie beabsichtigt seine Produktionskapazität t zu erhöhen. hen. Im Rahmen dieser Maßnahmen wird zur Verbesserung der logistischen Abläufe ein Logistikzentrum für f r die Produktionsversorgung geplant. Das Kernstück dieses Zentrums ist ein Lager für f r alle Produktions- teile,, die nicht direkt bereitgestellt werden können. k Auf der Grundlage der gegebenen Parameter ist eine Vorauswahl für r ein Lagersystem zu treffen, wobei die Kosten für f r die Investition und die Betriebskosten zu minimieren sind
3 Grundlegende Fragen bei der Vorauswahl eines Logistiksystems Welche Güter G sollen gelagert werden? Welche Ladungsträger ger werden eingesetzt? Welche Mengen sollen gelagert werden? Anzahl der zu lagernden Artikel? Mengen pro Artikel? Lagerstrategien insbesondere FIFO? Gewicht der zu lagernden Ware? Durchschnittliche Lagerdauer bzw. Bewegungen/Zeit? - 3 -
4 Kriterien für f r die Ermittlung des optimalen Lagersystems Investitionskosten (Bau und Equipment) Betriebskosten (Personal, Wartung, Instandhaltung, Energie) Gesamtkosten über eine definierte Nutzungszeit - 4 -
5 Schematischer Materialfluss Wareneingang Zukaufteile Logistikzentrum Kunststoffspritzerei Vor- Produktion Kommissionierung Warenausgang Produktion/ Montage - 5 -
6 Ladehilfsmittel Für r die Planung des Logistikzentrums sind folgende Ladehilfsmittel zu berücksichtigen: - 6 -
7 Statische Planungsdaten Die Soll - Lagerkapazität t ist auf der Basis der folgenden Monatsverbräuche (Ist - Zustand) zu ermitteln. - jährlicher Zuwachs: 2 % - Hochrechnung auf 7 Jahre Vorgesehene Lagerreichweite (inkl. Sicherheitsbestand): - für r Grundteile 0,5 Monate - für r Variantenteile 0,75 Monate Teileart: Verbrauchsmengen (in Paletten/Monat): Grundteile Großstanzteile 2411 Stanzteile 874 Kunststoffteile 2210 Lackteile 1609 Komponenten 1493 Einkaufteile Variantenteile Stanzteile 409 Kunststoffteile 684 Lackteile 473 Komponenten 277 Einkaufteile
8 Statische Planungsdaten (Soll-Zustand nach 7 Jahren) Teileart: Verbrauchsmengen (in Paletten/Monat): Grundteile Großstanzteile... Stanzteile... Kunststoffteile... Lackteile... Komponenten... Einkaufteile... SUMME... Variantenteile Stanzteile... Kunststoffteile... Lackteile... Komponenten... Einkaufteile... SUMME... Über Lagerreichweite errechneter Soll-Lagerbestand: für r Grundteile: für r Variantenteile: Gesamter Lagerbestand:... Paletten... Paletten... Paletten
9 Dynamische Planungsdaten I Die Lagerzu- und -abgänge für f r den Soll-Zustand sind in der folgenden Tabelle vorgegeben. Die Angaben beziehen sich auf Paletten pro Tag (Durchschnittswerte). te). Das zukünftige Logistikzentrum wird zweischichtig (2 x 7,5 h) betrieben. Lagerzugänge Lagerabgänge Quelle - Wareneingang (Zukauf) Kunststoffspritzerei Vorproduktion Rücklagerungen aus Komm. 20 Senke - Produktion Vorproduktion Kommissionierung 60 Gesamt Lagerzugänge 1260 Gesamt Lagerabgänge
10 Dynamische Planungsdaten II Kommissionierung: - Anzahl bereitgestellter Artikel pro Tag 20 - Anzahl Aufträge pro Tag durchschnittliche Anzahl Positionen pro Auftrag 6 - durchschnittliche Picks pro Position 3 - durchschnittliche Leistung eines Kommissionierers in Picks/h 120 Es werden täglich t 20 verschiedene Artikel auf Paletten für f r die Kommissionierung bereitgestellt. Pro Artikel wird zusätzlich ein Reserveplatz für f r den Nachschub benötigt. D. h., es sind insgesamt 40 Bereitstellungsplätze tze vorzusehen. Jeder Auftrag wird auf eine Palette kommissioniert und zur Produktion transportiert. D. h., es entstehen hier 300 Transportpaletten pro Tag. Alle Bestands- und Bewegungsdaten sollen in das folgende Sankey-Diagramm (bezogen auf Pal./h) übertragen werden. Dabei sind auch die entsprechenden Leergutströme zu berücksichtigen. Das Verhältnis zwischen Euro- und Gitterboxpaletten beträgt 50:50. Die leeren Europaletten werden als 10er-Stapel transportiert
11 Sonstige Planungsdaten Für r die Planung des Logistikzentrums sind folgende Funktionsbereiche und Flächen zu berücksichtigen. Wareneingang/Warenausgang - 5 Tore für f r LKW - Heckentladung mit Überladebrücken (flexibel für f r WE/WA) - Abwicklungsfläche che für f r WE - Funktion - Qualitätskontrolle tskontrolle (ca. 100 m 2 ) - WE - Pufferkapazität t ca. 2 LKW - Lieferungen (60 Paletten) - Leergutpuffer ( ca. 100 m 2 ) - Rücklieferungen über Wareneingang - Übergabestelle für f r Transport zur Produktion (Fläche im Bereich der WE/WA - Tore) - Bürofläche ( ca. 50 m 2 )
12 Sankey-Diagramm (Angaben in Stunden)???? Wareneingang Zukaufteile Vorproduktion Kunststoffspritzerei Leergutpuffer????? Logistikzentrum Anzahl Bestand-Paletten????? Kommissionierung????? Produktion?
13 Variante 1: Regallager mit Schubmaststaplerbedienung Systemrelevante Eckdaten: Regalsystem: Gebäudeart: Einlagertiefe: Lagerbedienung: Max. Hubhöhe: he: Umsetzgangbreite (vorn): Quergangbreite (hinten): Arbeitsgangbreite: Palettenregale (Dreiplatz) Konventionelle Bauweise mm (einfach tief) Schubmaststapler ca. 7 m 6 m 1 m 2,8 m Max. Einzelspiele/h: 25 Max. Doppelspiele/h: 17 (Anteil: 70 %)
14 Variante 2: Regallager mit Hochregalstaplerbedienung Systemrelevante Eckdaten: Regalsystem: Gebäudeart: Einlagertiefe: Lagerbedienung: Max. Hubhöhe: he: Umsetzgangbreite (vorn): Quergangbreite (hinten): Arbeitsgangbreite: Palettenregale (Dreiplatz) Konventionelle Bauweise mm (einfach tief) Hochregalstapler ca. 11 m 6 m 1 m 1,8 m Max. Einzelspiele/h: 28 Max. Doppelspiele/h: 20 (Anteil: 70 %)
15 Variante 3: Regallager mit automatischen Regalförderzeugen Systemrelevante Eckdaten: Regalsystem: Gebäudeart: Einlagertiefe: Lagerbedienung: Palettenregale (Dreiplatz) Silo - Bauweise mm (einfach tief) automat.. Regalförderzeug Max. Hubhöhe: he: ca. 36 m (für r Beispiel) Umsetzgangbreite (vorn): 1,45 m (Pal.breite( + 2 x 0,1 m) Quergangbreite (hinten): Arbeitsgangbreite: 8 m 2,5 m Max. Einzelspiele/h: 34 Max. Doppelspiele/h: 24 (Anteil: 70 %)
16 Dynamische Dimensionierung 1. Schritt: Festlegung der Bewegungen 2. Schritt: Berechnung der Anzahl Geräte
17 Überprüfung der Geräteleistung RGB Einzelspiel ES H L Doppelspiel DS Geometrie: H L 1 4 H L
18 Spielzeit-Tabelle für f r RGB Quelle: agiplan F & L Fabrikplanung und Logistik
19 Statische Dimensionierung I 1. Schritt: Festlegung der Lagerkapazität Bei einem Palettenlager rechnet man mit einem Füllgrad F von max. 85 % 2. Schritt: Festlegung der Palettenmaße Bei verschiedenen Palettenhöhen hen wird für f r die Systemplanung eine Durchschnittshöhe he (entsprechend der Mengenverteilung ermittelt) festgelegt. Bei den Palettenabmessungen sind seitliche Palettenüberstände zu berücksichtigen. Palettenbreite: 800 Ladungsbreite: 850 Palettenlänge: nge: 1200 Ladungslänge: nge: 1250 Palettenhöhe: he: 1250 (inkl. Palette)
20 Statische Dimensionierung II 3. Schritt: Fachdimensionierung (Dreiplatzsystem) 1500 Freimaß zwischen Paletten: Freimaß zw. Pal. und Steher: Traversenhöhe he und Freihub: 100 mm 100 mm 250 mm (Anfahrmaß unten, nur für f r Variante 3) Steherbreite: 140 mm bei aut. HRL in Silobauweise 120 mm bei Paletten-Lager mit Hochregalstapler 100 mm bei Paletten-Lager mir Schubmaststapler
21 Statische Dimensionierung III 4. Schritt: Anzahl der Ebenen 5. Schritt: Berechnung des Fachmoduls Wand Gang
22 Statische Dimensionierung IV 6. Schritt: Berechnung der Lagerabmessungen und Skizze des Lagers Skizze zum oberen Anfahrmaß 1 m Dachk. 1,25 1,
23 Variantenvergleich der Lagersysteme Variante 1: Variante 2: Variante 3: Systembezeichnung: Schubmaststapler Hochregalstapler aut. HRL Anzahl Stellplätze tze Anzahl Geräte Anzahl Gassen Gebäudel udelänge Gebäudebreite Gebäudeh udehöhehe Gebäudefl udefläche Lagerpersonal Grobinvestition in TEUR Betriebskosten in TEUR/a davon für f r Personal TEUR/a
24 Blocklayout des Logistikzentrums Büro ca. 50 qm 35 m Tor1 Tor 2 Tor 3 Tor 4 Tor 5 Q-Kontr. ca. 100 qm Leergutpuffer ca. 100 qm WE/WA- Bereitstellung ca. 200 qm Kommissionierung ca. 160 qm 25 m automatisches Hochregallager 110 m 18 m
25 Skizze des Lagers (Variante 3) ,55 m 110,02 m
26 Optimale Anzahl der Gassen (Variante 1) Kriterium längster Weg,, Bsp. 10 Gassen Ziel 170,8 m 5,55 m 6 m Start 2,77 m 4 * 5,55 m = 22,2 m
27 Optimale Anzahl der Gassen (Variante 1) Kriterium längster Weg,, Bsp. 10 Gassen Pal./Modul: benötigte Module: Anzahl Module/Gasse : Länge der Gasse: Längster Weg: y - längster Weg, x - Anzahl der Gassen
28 Optimale Anzahl der Gassen (Variante 1) Kriterium minimaler Umfang des Lagers... l b
29 Optimale Anzahl der Gassen (Variante 2) Kriterium längster Weg,, Bsp. 10 Gassen Ziel 107,45 m 4,55 m 6 m Start 2,275 m 4 * 4,55 m = 18,2 m
30 Optimale Anzahl der Gassen (Variante 2) Kriterium längster Weg,, Bsp. 10 Gassen Pal./Modul: benötigte Module: Anzahl Module/Gasse : Länge der Gasse: Längster Weg: y - längster Weg, x - Anzahl der Gassen
31 Optimale Anzahl der Gassen (Variante 2) Kriterium minimaler Umfang des Lagers... l b
32 Theoretische Grundlagen I: ABC- und XYZ-Analyse Ziel: Abgrenzung des Wesentlichen vom Unwesentlichen, Optimierung von Prozessen Vorüberlegung: Welche Objekte sollen nach welchen Kriterien klassifiziert werden? Vorgehensweise: Absteigende Sortierung der Objekte nach Klassifizierungskriterium Zeilenweise Kumulierung der Werte über die Ausprägungsgrade Berechnung des prozentualen Anteiles von der Gesamtzahl der Objekte Berechnung des prozentualen Anteils des kumulierten Wertes von der Gesamtsumme der Ausprägungsgrade aller Objekte Festlegung der Klassifizierungswertgrenzen (ABC - Artikel) Anwendung im Kontext Lager Einlagerung Schnelldreher und Langsamdreher Optimierung der Bestellmenge (ABC - Artikel)
33 Theoretische Grundlagen II: Bestimmung der optimalen Bestellmenge Bestellmengenformel nach ANDLER E = Kosten je Bestellung m = Periodenbedarf p = Lagerkostensatz s = Einstandspreis gilt nur bei konstantem Bedarf (statisch)! 200Em x opt = ps Bei sich ändernden Bedarf (dynamisch) ist das gleitende wirtschaftliche Bestellmengenverfahren anzuwenden. Entscheidungskriterium sind die Stückkosten
34 Theoretische Grundlagen III: Dynamische Investitionsrechnung Überprüfen der Vorteilhaftigkeit einer Investition Dreifachrechnung (wahrscheinlichste, günstigste g und ungünstigste nstigste Annahme) Anwendung der Kapitalwertmethode IA = Investitionsauszahlung EZÜ = Einzahlungsüberschuss nach n Perioden n IA EZÜ 1 EZÜ 2 EZÜ n KW = -IA + EZÜ 1 * q -1 + EZÜ 2 * q EZÜ n * q -n
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