Projekt RoKoKo
Robustes Kollisionsfreies Kommissionieren: Entwicklung und Implementierung einer Software zur Erhöhung der Leistungszuverlässigkeit in manuellen Lagern
Ein zentraler Punkt bei der Bewertung von manuellen Lagern mit hohem Personaleinsatz ist die Leistungszuverlässigkeit bei der Kommissionierung. Diese kann auf strategischer Ebene durch geeignete Dimensionierung oder Anzahl, Art und Anordnung der Regale beeinflusst werden. Auf operativer Ebene wird üblicherweise versucht, Leistungsengpässe durch eine kurzfristige Aufstockung des Kommissionierpersonals zu überbrücken. Es hat sich allerdings in der Praxis gezeigt, dass dieses Vorgehen zur Leistungssteigerung nur bedingt funktioniert. In vorangegangenen Forschungsprojekten des Instituts für Fördertechnik und Logistiksysteme IFL konnte nachgewiesen werden, dass die wesentliche Ursache in den vermehrten gegenseitigen Behinderungen zwischen den Kommissionierern (Kollisionen) liegt.
Aufbauend auf dieser Erkenntnis zielt das Forschungsvorhaben auf die Entwicklung einer Software zur Erhöhung der Leistungszuverlässigkeit in manuellen Lagern (RoKoKo-Komponente). Dabei wird die folgende dreistufige Vorgehensweise verfolgt:
Strategie zur durchsatzoptimalen Lagerplatzvergabe
Eine Lagerplatzvergabe erfolgt in heutigen Lagerverwaltungssystemen üblicherweise auf Basis einer ABC-Zuordnung eines Artikels – häufig kommissionierte A-Artikel befinden sich demnach in kurzer Entfernung zum Auslagerpunkt und selten kommissionierte Artikel in weiter entfernteren Bereichen des Lagers. Dies führt zwar zu einer Minimierung der durchschnittlichen Länge der Kommissionierwege, hat allerdings auch zur Folge, dass die A-Bereiche eines Lagers überdurchschnittlich stark von Kommissionierern frequentiert werden und es gerade dort häufiger zu Kollisionen kommt. Es werden Lagerplatzvergabestrategien entwickelt, die eine kollisionsrobuste Planung von Kommissionieraufträgen unterstützen. Hierfür wird die starre ABC-Zuordnung aufgeweicht, indem z.B. der gleiche Artikel an unterschiedlichen Orten eingelagert wird. Es wird erwartet, dass zum einen die starke Konzentration der Kommissionierer auf einen relativ kleinen A-Bereich entzerrt wird und andererseits alternative Routen für die Kommissionierer für eine Planung zur Verfügung stehen. Eine weitere Maßnahme ist es, Artikel, die häufig zusammen kommissioniert werden, ortsnah zueinander einzulagern (Set-Bildung).
Planung kollisionsrobuster Kommissionierwege
Die Zuordnung der Pickpositionen zu Kommissionierern bzw. die Pickreihenfolge der Aufträge eines Kommissionierers wird üblicherweise mit dem Ziel der Minimierung der Wegstrecke bzw. der benötigten Zeit bestimmt. Es wird dabei bisher nicht berücksichtigt, dass Kommissionierer sich möglicherweise gegenseitig behindern, wenn z.B. innerhalb einer Gasse das Überholen nicht möglich oder eine Gasse anderweitig blockiert ist. Dies ist in vielen Lagern aus baulichen, sicherheitstechnischen oder betrieblichen Gründen der Fall.
Im Vorhaben werden Methoden entwickelt, um die Wahrscheinlichkeit und Dauer von Kollisionen in die Planung der Kommissionieraufträge zu integrieren. Abhängig von der Anzahl der aktiven Kommissionierer und der aktuell geforderten Leistung werden Lösungen berechnet, bei denen ggf. kollisionsreduzierte Umwege der Kommissionierer in Kauf genommen werden, allerdings die zu erwartende nötige Gesamtdauer zur Abarbeitung aller Kommissionieraufträge minimiert wird.
Reaktives Kommissioniermanagement
Häufig treten während der laufenden Kommissionierung Störungen und Verzögerungen auf, da z.B. eine Kommissionierposition nicht in ausreichender Menge verfügbar ist oder der Ladungsträger nicht mit allen Positionen stabil bestückt werden kann; darüber hinaus können kurzfristige Bedarfsänderungen des Kunden zu einer Revision der Planung führen. Diese zur Laufzeit auftretenden Ereignisse müssen dynamisch unter Berücksichtigung der aktuellen Situation in eine bestehende Planung integriert werden, ohne die Robustheit bezüglich der Kollisionsfreiheit der Planung zu beeinträchtigen oder die ursprüngliche Lösung zu stark zu verändern.
Insbesondere wegen des Echtzeitaspektes stellt dies eine neue Herausforderung an die Planungsalgorithmen dar, weil dies impliziert, dass die Verfahren nicht die heute üblicherweise zu findenden Steigerungen der Lösungsqualität über der Zeit ausweisen dürfen, sondern in kurzer Zeit bereits eine zumindest akzeptable Lösungsqualität finden müssen.