Bachelorarbeit, 2018
58 Seiten, Note: 2,3
1. Einleitung
1.1. Zielsetzung
1.2. Vorgehensweise
2. Lagerhaltung
2.1. Lagersysteme
2.2. Lagerplanung
2.3. Stand der Forschung
2.4. AutoStore
3. Durchführung einer Simulationsstudie
3.1. Simulationsmodell
3.1.1. Komponenten
3.1.2. Interaktion
3.1.3. Anfangszustand
3.1.4. Statistiken
3.1.5. Beschreibung des Einlagerungsprozesses
3.2. Heuristik zur Layoutplanung
3.2.1. Konzeption der Heuristik
3.2.2. Einschwingvorgang
3.2.3. Volumenerhaltende Anpassung
3.2.4. Technische Umsetzung
3.2.5. Verifikation
4. Auswertung der Simulationsstudie
4.1. Performancemessung
4.2. Szenarienbildung
4.3. Zusammenhang: Anzahl Produkttypen - Layout
4.4. Performancesteigerung durch Layoutoptimierung
4.5. Platzierung der Ports
4.6. Schlussfolgerung
5. Zusammenfassung und Ausblick
A. Weiterentwicklung der Simulation
Die Arbeit befasst sich mit der Konzeption und Entwicklung einer Heuristik zur Entscheidungsunterstützung bei der Layoutplanung von AutoStore-Lagersystemen. Das primäre Ziel ist es, Lagermanagern ein Werkzeug an die Hand zu geben, um durch eine effizientere Layoutgestaltung die Performance zu steigern sowie Betriebs- und Anschaffungskosten zu senken.
3.1. Simulationsmodell
Um die Abläufe innerhalb eines AutoStore-Lagersystems möglichst realitätsnah abzubilden wird eine ereignisorientierte Simulation (engl. discrete event simulation) verwendet. Diese kennzeichnet sich dadurch aus, dass „für jedes Ereignis eine vom Ereignistyp abhängende Ereignisroutine ausgeführt“ wird [18]. Innerhalb der Ereignisroutine wird ein neuer Zustand berechnet. Außerdem werden neue Ereignisse geplant und statische Auswertungen durchgeführt. Neu geplante Ereignisse werden in eine Wartschlange eingefügt. Sobald ein Ereignis beendet ist, wird das Ereignis aus der Warteschlange ausgeführt, welches dem nächsten Zeitpunkt entspricht. Dabei wird eine sogenannte Simulationsuhr auf das nächste Ereignis fortgeschrieben. Die Simulation terminiert, wenn entweder keine Ereignisse zur Ausführung mehr bereitstehen, oder eine vordefinierte Bedingung erfüllt wird.
Damit das AutoStore-System simuliert werden kann, müssen zunächst die einzelnen Komponenten, inklusive ihrer Eigenschaften, in die Simulation integriert werden. Anschließend wird definiert, wie diese Komponenten miteinander interagieren. Dabei werden sowohl die Eigenschaften, als auch die Interaktionen vom Realsystem adaptiert. Die Programmierung der Simulation wurde in C# umgesetzt. Komponenten werden hierbei als eigenständige Klassen angelegt (im Folgenden wird der Klassenname in Klammern dargestellt)
1. Einleitung: Vorstellung des Themas und der Zielsetzung, Lagermanagern eine Entscheidungshilfe bei der Layoutplanung von AutoStore-Systemen bereitzustellen.
2. Lagerhaltung: Theoretische Grundlagen zu Lagersystemen, Lagerplanung und ein Überblick über den Stand der Forschung zur Layoutoptimierung.
3. Durchführung einer Simulationsstudie: Detaillierte Beschreibung der Modellierung, der entwickelten Heuristik und der technischen Umsetzung in einer ereignisorientierten Simulation.
4. Auswertung der Simulationsstudie: Analyse der Simulationsergebnisse hinsichtlich Produkttypdichte, Performancesteigerung durch Layoutanpassungen und optimaler Portplatzierung.
5. Zusammenfassung und Ausblick: Fazit der Forschungsarbeit und Diskussion zukünftiger Entwicklungsmöglichkeiten der Heuristik.
Automatisierte Lagersysteme, AutoStore, Layoutplanung, Simulation, Heuristik, Kommissionierung, Performance, Lagerhaltung, Supply Chain Management, Logistik, Prozessoptimierung, Lagerfläche, Produkttypdichte.
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Optimierung der Layoutplanung von automatischen Kleinteillagern des Typs AutoStore mittels einer neu konzipierten Heuristik.
Die Schwerpunkte liegen auf der Lagerlogistik, der Simulationstechnik, der mathematischen Heuristik zur Layoutgestaltung und der operativen Performance-Analyse.
Das Ziel ist die Bereitstellung einer Entscheidungshilfe für Lagermanager, um durch ein optimiertes Lagerlayout die Performance zu maximieren und Kosten zu minimieren.
Es wird eine ereignisorientierte Simulation (Discrete Event Simulation) in C# genutzt, ergänzt durch eine iterativ arbeitende Heuristik zur iterativen Layoutanpassung.
Der Hauptteil umfasst die detaillierte Modellierung des Systems, die Konzeption der Heuristik zur Höhen- und Verhältnisanpassung sowie die empirische Auswertung verschiedener Szenarien.
Wesentliche Begriffe sind AutoStore, Layoutplanung, Simulation, Performancesteigerung und die Automatisierung von Lagerprozessen.
Die Studie zeigt, dass bei Lagern mit einer hohen Anzahl an verschiedenen Produkttypen tendenziell flachere Layouts vorteilhaft sind, während bei geringer Produkttypdichte höhere Lager besser funktionieren.
Die Analyse ergibt, dass eine mittige Portplatzierung die Wege der Roboter signifikant reduziert, was insbesondere bei wachsender Lagergröße zu einer deutlichen Performancesteigerung führt.
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