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g - IPL - Institut für Produktionsmanagement & Logistik

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Innovationen im Lagerbetrieb<br />

<strong>Institut</strong> für <strong>Produktionsmanagement</strong> und <strong>Logistik</strong><br />

( I P L )<br />

Prof. Dr. Klaus-Jürgen Meier<br />

www.i-p-l.de<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen


Kontaktdaten<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

Prof. Dr. Klaus-Jürgen Meier<br />

Tel.: 089 / 894 076 75<br />

Fax: 089 / 849 38 876<br />

Mobil: 0176 / 62 87 64 63<br />

Mail: klaus-juergen.meier@i-p-l.de<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Gliederung<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

(1) Kurzvorstellung des <strong>IPL</strong><br />

(2) Grundlegende d Überlegungen zur Effizienzsteigerung i i im Lagerbetrieb<br />

b<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Kompetenz in Produktion und <strong>Logistik</strong><br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

Wir bringen Ihr Material und Ihre Informationen ins Fließen<br />

… von der Forschung bis zur Anwendung<br />

… von der Planung bis zur Umsetzung<br />

… vom Lieferanten bis zum Kunden<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Virtual Reality CAVE des <strong>IPL</strong><br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

• Platz für bis zu fünf Betrachter<br />

Zylinderförmiger Projektionsraum<br />

(ø 3,10m; h 2,30m)<br />

• keine störenden Grenzen oder Kanten<br />

Darstellung auf Seite und Boden<br />

• Tiefenwahrnehmung ohne Einschränkung<br />

der Bewegungsfreiheit<br />

Projektion in Aktiv-Stereo<br />

• Download der Bauanleitung auf:<br />

www.i-p-l.de<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Prozesse im Lager<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

Einlagerung<br />

Auslagerung<br />

Warenannahme<br />

Lagerung<br />

Qualitätsprüfung<br />

Kommissionierung<br />

Umpacken<br />

Qualitätsprüfung<br />

Einlagerung<br />

Verpackung<br />

Lagerung<br />

g<br />

Versand<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Phasen eines Kommissionierprozesses<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

Phasen<br />

Auftragsannahme Weg zum Lagerplatz Suche des Lagerplatzes Artikelentnahme<br />

Basiszeit Wegzeit Suchzeit Greifzeit<br />

Basiszeit Wegzeit Suchzeit Greifzeit<br />

Zeitanteile<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Zeitaufnahme in der Kommissionierung<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

A n a l y s e e r g e b n i s s e<br />

‣Basiszeit:<br />

Visuelle Informationsaufnahme sehr schnell.<br />

Time in [s]<br />

40,0000<br />

35,00<br />

30,00<br />

25,00<br />

20,00<br />

15,00<br />

10,00<br />

5,00<br />

Pick bySca<br />

Scan<br />

Pick by Voice<br />

Picking List<br />

Pick by Light<br />

‣Wegezeit:<br />

Wird maßgeblich bestimmt durch Schrittgeschwindigkeit<br />

und Entfernung. Ggf. längster<br />

Ablaufabschnitt, wenn lange Wege zu überbrücken<br />

sind.<br />

‣Suchzeit:<br />

Hilfestellung des Systems führt zu großer Beschleunigung.<br />

Ggf. längster Ablaufabschnitt,<br />

wenn nur kurze Wege zu überbrücken sind<br />

0,00<br />

Basiszeit<br />

Wegezeit<br />

Suchzeit<br />

Greifzeitit<br />

Zeitanteile der Kommissionierung<br />

Gesamtzeit<br />

‣Greifzeit:<br />

Es handelt sich um den kürzesten Ablaufabschnitt.<br />

Verfahren unterscheiden sich kaum in<br />

der Zeit, sondern insbesondere in Fehlerrate.<br />

Große Teile erfordern beide Hände (=> geringer<br />

Zeitunterschied)!<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Ableitung der Spezifikation für ein neues<br />

Kommissionierverfahren<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

A n a l y s e e r g e b n i s s e<br />

‣Basiszeit:<br />

Visuelle Informationsaufnahme sehr schnell.<br />

‣Wegezeit:<br />

Wird maßgeblich bestimmt durch Schrittgeschwindigkeit<br />

und Entfernung. Ggf. längster<br />

Ablaufabschnitt, wenn lange Wege zu überbrücken<br />

sind.<br />

‣Suchzeit:<br />

Hilfestellung des Systems führt zu großer Beschleunigung.<br />

Ggf. längster Ablaufabschnitt,<br />

wenn nur kurze Wege zu überbrücken sind<br />

‣Greifzeit:<br />

Es handelt sich um den kürzesten Ablaufabschnitt.<br />

Verfahren unterscheiden sich kaum in<br />

der Zeit, sondern insbesondere in Fehlerrate.<br />

Große Teile erfordern beide Hände (=> geringer<br />

Zeitunterschied)!<br />

S p e z i f i k a t i o n<br />

‣Basiszeit:<br />

Informationsbereitstellung visuell – idealer<br />

Weise unterstützt durch grafische Anzeigen.<br />

‣Wegezeit:<br />

Reduktion der Wege durch organisatorische<br />

Maßnahmen (=> Optimierung der Entnahmereihenfolge,<br />

Bündelung ähnlicher Aufträge).<br />

Unterstützung durch Navigation im Lager zur<br />

Führung auf dem kürzesten Weg.<br />

‣Suchzeit:<br />

Unterstützung durch Navigation im Lager und<br />

aktive Anzeige des gesuchten Lagerfachs.<br />

‣Greifzeit:<br />

Markierung des gesuchten Lagerfachs zur Re-<br />

duzierung der Verwechslungsgefahr. Freie Hände<br />

für die Entnahme.<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Konzeption eines neuen Verfahrensablaufs<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

S p e z i f i k a t i o n Bündelung ähnlicher Aufträge zentral<br />

‣Basiszeit:<br />

Informationsbereitstellung visuell – idealer<br />

Weise unterstützt durch grafische Anzeigen.<br />

‣Wegezeit:<br />

Reduktion der Wege durch organisatorische<br />

Maßnahmen (=> Optimierung der Entnahmereihenfolge,<br />

Bündelung ähnlicher Aufträge).<br />

Unterstützung durch Navigation im Lager zur<br />

Führung auf dem kürzesten Weg.<br />

‣Suchzeit:<br />

Unterstützung durch Navigation im Lager und<br />

aktive Anzeige des gesuchten Lagerfachs.<br />

‣Greifzeit:<br />

Markierung des gesuchten Lagerfachs zur Re-<br />

duzierung der Verwechslungsgefahr. Freie Hände<br />

für die Entnahme.<br />

Vorgabe in optimaler Reihenfolge<br />

Visuelle Auftragsübergabe<br />

Anzeige des kürzesten Weges<br />

Führung zum Lagerfach<br />

Visuelle Markierung des Lagerfachs<br />

Add-in für<br />

Lagerverwaltungssoftware<br />

dezentral<br />

Grafischer<br />

Bildschirm,<br />

welcher nicht in<br />

Händen geführt<br />

wird<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Modularer Aufbau des Gesamtsystems<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

5. Modul<br />

Visual Guided Picking (Step 2)<br />

Visual Guided Picking (Step 1)<br />

3. Modul Indoor - GPS<br />

4. Modul Verwendung einer Datenbrille<br />

2. Modul<br />

Advanced Multi Order Picking<br />

1. Modul<br />

Minimierung des<br />

Lagerbestands<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Ziel der heutigen Veranstaltung<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

Möchten Sie innovative Werkzeuge und Methoden einsetzen<br />

bzw. Ihren Kunden anbieten Und das möglichst kurzfristig<br />

Das <strong>IPL</strong>…<br />

• leistet Unterstützung bei der Entwicklung Ihrer Ideen und<br />

Ansätze<br />

• liefert fertige innovative Methoden und Werkzeuge zur<br />

Integration in Ihr Portfolio<br />

• verfügt über die dazugehörigen Referenzen<br />

• stellt das erforderliche Prozess- und Produkt-Know-How<br />

Wir suchen Partner, um die Zukunft jetzt Wirklichkeit werden zu<br />

lassen ...<br />

Haben Sie Interesse<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Maximale Lieferfähigkeit bei minimalem Bestand<br />

<strong>Institut</strong> für <strong>Produktionsmanagement</strong> und <strong>Logistik</strong><br />

( I P L )<br />

Prof. Dr. Klaus-Jürgen Meier<br />

www.i-p-l.de<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen


Typische Problemstellungen<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

Optimale Bestandsmenge ist nicht bekannt, was häufig zu Überbeständen führt<br />

Disponent verfügt im Tagesgeschäft über keine Aussage bzgl. der optimalen<br />

Lagerbestandshöhe, aber ist Kritik ausgesetzt, wenn Bestand zu niedrig (Unternehmen nicht<br />

lieferfähig) oder zu hoch (Unternehmen ist zur Abwertung gezwungen)<br />

Einfluss der Ziel-Lieferfähigkeit auf die Ziel-Bestandshöhe ist nicht bekannt<br />

Beurteilung, wie sich verkürzte Wiederbeschaffungszeiten oder veränderte<br />

Lieferkonditionen auf die Kapitalbindung auswirken, ist nicht nachvollziehbar<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Konventioneller Ansatz<br />

(bei abnehmerseitiger Vorratshaltung)<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

Wert<br />

Verlauf<br />

X<br />

(konstant)<br />

Y<br />

(trendmäßig / saisonal)<br />

Z<br />

(unregelmäßig)<br />

A<br />

(hoch)<br />

B<br />

(mittel)<br />

Bedarfssynchrone Beschaffung<br />

Beschaffung entsprechend Art und Anzahl der<br />

eingehenden Aufträge<br />

Bedarfsnahe Beschaffung<br />

Beschaffung entsprechend Art und Anzahl der<br />

voraussichtlich eingehenden Aufträge unter<br />

Berücksichtigung der kostenoptimalen<br />

Bestellmenge<br />

Bedarfsfallbezogene<br />

Beschaffung<br />

Beschaffung<br />

entsprechend Art und<br />

Anzahl der eingehenden<br />

Aufträge<br />

C<br />

(niedrig)<br />

Vorratsbeschaffung<br />

Beschaffungseinleitung bei Unterschreiten des Zielbestands<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Unser Ansatz<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

Simulation des Tagesgeschäfts auf der Basis realer Lagerbewegungen aus der Vergangenheit<br />

oder zukünftiger Entwicklungen,<br />

d.h. Entscheidung zwischen Lieferfähigkeit und Bestand wird objektiv bewertbar<br />

Bestimmung des optimalen Zielbestands (in Abhängigkeit der angestrebten Lieferfähigkeit) und<br />

der optimalen Dispositionsstrategie je Sachnummer<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Programmablauf<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

Schritt 1<br />

• Import der Grunddaten (Historie / Prognose)<br />

Schritt 2<br />

• Optional: Konsistenzprüfung der importierten Grunddaten<br />

Schritt 3<br />

• ABC / XYZ – Analyse<br />

Schritt 4<br />

• Berechnung des kostenoptimalen Zielbestands<br />

Schritt 5<br />

• Berechnung des lieferoptimalen Zielbestands<br />

Differenzierte Bestandsstrategien<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Umschlagshäufigkeit<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

Sachnummer Bezeichnung Umschlaghäufigkeit Entnahmen Durchschnittl. Lagerbestand<br />

1000 Artikel A 4,80 24 5<br />

2000 Artikel B 14,12 473 33,5<br />

3000 Artikel C 7,20 18 2,5<br />

4000 Artikel D 5,95 384 64,5<br />

5000 Artikel E 22,80 57 2,5<br />

6000 Artikel F 1,49 47 31,5<br />

7000 Artikel G 1,96 48 24,5<br />

8000 Artikel H 7,47 340 45,5<br />

9000 Artikel I 1,13 99 88<br />

10000 Artikel J 0,75 48 64<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Logistische Bewertung der Grunddaten<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

25<br />

it<br />

Häufigkei<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

2 4<br />

10<br />

6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30<br />

8 Entnahmemenge [ Stück ]<br />

Häu ufigkeit<br />

6<br />

4<br />

2<br />

0<br />

25<br />

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15<br />

20<br />

Entnahmehäufigkeit [ pro Woche]<br />

Häufigkeit<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15<br />

Wiederbeschaffungszeit [ Tage ]<br />

Zielbestand bei<br />

Lieferfähigkeit = 95%<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Ergebnisse aus Referenzprojekten:<br />

Artikelfeine Auswertungstabelle<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

Artikelnummer<br />

Bezeichnung<br />

Wert im<br />

Jahresdurchschnitt<br />

Inventur-<br />

Bestandswert<br />

Zielwert bei<br />

95%<br />

Zielwert bei<br />

100%<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier<br />

0001 Artikel A 1.842,47 15.964,08 5.418,35 8.480,65<br />

0002 Artikel B 469.279,75 4.159.788,45 1.619.500,00 3.028.860,00<br />

0003 Artikel C 2.716,81 286.755,43 13.252,75 36.729,05<br />

0004 Artikel D 190.320,00 40.454,40 9.060.480,00 21.148.800,00<br />

0005 Artikel E 4.563,54 2.312.601,94 14.886,90 36.153,90<br />

0006 Artikel F 2.561,94 39.551,84 7.804,40 13.890,40<br />

0007 Artikel G 1.440,77 14.840,90 7.500,08 12.784,64<br />

0009 Artikel H 2.450,79 563.480,40 8.288,00 22.274,00<br />

0010 Atik Artikel lI 2.929,39 9.043,05 05 7.651,80 15.385,50<br />

50<br />

0011 Artikel J 6.309,90 60.709,03 13.243,00 25.940,70


Ergebnisse aus Referenzprojekten:<br />

Zielbestand = f(Lieferfähigkeit)<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

8000<br />

7500<br />

7000<br />

6500<br />

ielbestand<br />

Z<br />

6000<br />

5500<br />

5000<br />

4500<br />

4000<br />

3500<br />

3000<br />

90% 91% 92% 93% 94% 95% 96% 97% 98% 99% 100%<br />

Lieferfähigkeit [ %]<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Ergebnisse aus Referenzprojekten:<br />

Korrektur der Zielbestandswerte<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

10.000,00 €<br />

15.000,00 € Zu niedrig 7%<br />

02% 0.2% 88%<br />

38% 3,8% 1%<br />

Bestand<br />

sd iffere e nz<br />

5.000,00 €<br />

0,00 €<br />

-5.000,00 €<br />

-10.000,00 €<br />

< -1000; -10000 <<br />

< 1000; -1000 < > 5000; 14000 ><br />

-15.000,00 €<br />

< - 10.000 > 1000; 5000 ><br />

-20.000,00 €<br />

Zu hochh<br />

Artikelnr.<br />

% der Artikelnummern<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Ergebnisse aus Referenzprojekten:<br />

Summarische Auswertung<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen - 489.800 € - 1.459.700 €<br />

2.671.600 €<br />

1.400.000 €<br />

1.200.000 €<br />

2.181.800 €<br />

1.000.000 €<br />

800.000 €<br />

1.211.900<br />

*)<br />

€<br />

600.000 €<br />

400.000 €<br />

200.000000 €<br />

0 €<br />

IST-<br />

Bestand<br />

Kosten-<br />

optimaler-<br />

Bestand<br />

Service-<br />

optimaler-<br />

Bestand *)<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier<br />

*): bei einer angestrebten Lieferfähigkeit von 95%


Zusammenfassung<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

Mit der Lagerstrukturanalyse wird erstmals der Zusammenhang zwischen<br />

Lieferfähigkeit und Zielbestand transparent (=> Einfluss auf das Working Capital)<br />

Die unternehmerische Vorgabe von Service Level Agreements (SLA) kann damit auch<br />

finanziell bewertet werden<br />

Für Einkaufsprojekte mit den Schwerpunkten ‚Verkürzung der Lieferzeit‘ oder<br />

‚Offshoring‘ kann eine Rendite bestimmt werden<br />

Die Dispositionsstrategie kann differenziert werden:<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Bedarfsermittlung und Beschaffung<br />

(bei abnehmerseitiger Vorratshaltung)<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

Wert<br />

Verlauf<br />

X<br />

(konstant)<br />

Y<br />

(trendmäßig / saisonal)<br />

Z<br />

(unregelmäßig)<br />

A<br />

(hoch)<br />

B<br />

(mittel)<br />

C<br />

(niedrig)<br />

Bedarfssynchrone Beschaffung<br />

Beschaffung entsprechend Art und Anzahl der<br />

eingehenden Aufträge<br />

Zi l S i ti l Zi lb t d<br />

Bedarfsfallbezogene<br />

Beschaffung<br />

=> Ziel: Serviceoptimaler Zielbestand Beschaffung<br />

Bedarfsnahe Beschaffung<br />

Beschaffung entsprechend Art und Anzahl der<br />

voraussichtlich eingehenden Aufträge unter<br />

Berücksichtigung der kostenoptimalen<br />

Bestellmenge<br />

=> Ziel: Kostenoptimaler Zielbestand<br />

entsprechend Art und<br />

Anzahl der eingehenden<br />

Aufträge<br />

=> Ziel:<br />

Serviceoptimaler<br />

Zielbestand<br />

Vorratsbeschaffung<br />

Beschaffungseinleitung bei Unterschreiten des Zielbestands<br />

=> Ziel: Kostenoptimaler Zielbestand<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Advanced Multi Order Picking<br />

<strong>Institut</strong> für <strong>Produktionsmanagement</strong> und <strong>Logistik</strong><br />

( I P L )<br />

Markus Ehmann<br />

www.i-p-l.de<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen


Modularer Aufbau des Gesamtsystems<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

5. Modul<br />

Visual Guided Picking (Step 2)<br />

Visual Guided Picking (Step 1)<br />

3. Modul Indoor - GPS<br />

4. Modul Verwendung einer Datenbrille<br />

2. Modul<br />

Advanced Multi Order Picking<br />

1. Modul<br />

Minimierung des<br />

Lagerbestands<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Multi Order Picking<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

Konventionelle Kommissionierreihenfolge<br />

Kommissionierung mit Multi-Order-Picking<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Vorgehensweise zur MOP-Bildung<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

1. Aufbereiten des Lagerlayouts und Extraktion der Lagerfächer als<br />

Knoten zur Berechnungsgrundlage<br />

---<br />

2. Bilden der MOP-Cluster mit den ursprünglichen Auftragsdaten<br />

3. Sortierung der Reihenfolge der Pickpositionen<br />

---<br />

MOP im<br />

Live-<br />

Betrieb<br />

4. Aufstellen der Entfernungsmatrix<br />

5. Berechnung der Strecken der MOP- und Ursprungsaufträge<br />

g<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Beispiele für die MOP-Bildung im Layout<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

Grundlagen der Betrachtung:<br />

• Betrachteter Zeitraum: 06. September 2010<br />

• Zeitscheiben: Eilaufträge, 8 – 11 Uhr, 11 – 14 Uhr, 14 – 15 Uhr,<br />

Rest nach FIFO-Prinzip<br />

Die gebildeten MOPs entsprechen in ihrer Reihenfolge der<br />

Qualität der Clusterung. Das heißt, der erste MOP einer<br />

Zeitscheibe beinhaltet die Aufträge mit der größten Ähnlichkeit.<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Beispiele für die MOP-Bildung im Layout<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

MOP 1<br />

Aufträge: 1720129791<br />

1720129806<br />

1720129928<br />

Wegstrecke<br />

vor Clusterung:<br />

nach Clusterung:<br />

293,449 m<br />

143,285 m<br />

Ratio: 51,2 %<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Beispiele für die MOP-Bildung im Layout<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

MOP 2<br />

Aufträge: 1720129782<br />

1720129783<br />

1720129792<br />

Wegstrecke<br />

vor Clusterung: 1.956,318 m<br />

nach Clusterung: 1.470,581 m<br />

Ratio: 24,8 %<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Beispiele für die MOP-Bildung im Layout<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

MOP 3<br />

Aufträge: 1720129785<br />

1720129786<br />

1720129787<br />

Wegstrecke<br />

vor Clusterung: 2.456,803 m<br />

nach Clusterung: 1.790,297 m<br />

Ratio: 27,1 %<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Beispiele für die MOP-Bildung im Layout<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

MOP 4<br />

Aufträge: 1720129843<br />

1720129867<br />

1720129950<br />

Wegstrecke<br />

vor Clusterung: 175,772 m<br />

nach Clusterung: 115,583 m<br />

Ratio: 34,2 %<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Implementierung von MOP<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

1. Lösung als Satellit:<br />

• Auslesen der Auftragsdaten aus der Lagerverwaltungssoftware<br />

(LVS)<br />

• Berechnung der MOP-Cluster<br />

• Rücklesen der Auftragsdaten in die LVS<br />

2. Integration in die Lagerverwaltungssoftware<br />

• Der MOP-Algorithmus liest selbständig die eingepflegten<br />

Aufträge aus, clustert und spielt die MOPs in den Auftragspool<br />

der LVS zurück.<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Zusammenfassung<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

• Drastische Einsparung in der Kommissionierzeit<br />

deutliche Verkürzung der Wegstrecken, durch sinnvolle<br />

Zusammenfassung ähnlich positionierter Aufträge<br />

• Leicht implementierbar<br />

Schnelle Installation und Inbetriebnahme bei gleichzeitig<br />

geringer Investition<br />

• Immer einsetzbar<br />

Keine systemtechnischen Voraussetzungen<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Indoor GPS<br />

<strong>Institut</strong> für <strong>Produktionsmanagement</strong> und <strong>Logistik</strong><br />

( I P L )<br />

Prof. Dr. Klaus-Jürgen Meier<br />

www.i-p-l.de<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen


Indoor-GPS<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

Navigation im Lagerbereich :<br />

EDV gestützte Benutzerführung bei der Kommissionierung<br />

durch den Einsatz der RFID Technologie<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Zeitanteile der Kommissionierung<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

40,00<br />

35,00<br />

Tim e in [s]<br />

30,00<br />

25,00<br />

20,00<br />

15,00<br />

10,00<br />

Pick by Scan<br />

Pick by Voice<br />

Picking List<br />

Pick by Light<br />

‣Die Navigation reduziert die Wegzeit und<br />

Suchzeit in der Kommissionierung<br />

5,00<br />

0,00<br />

Basiszei<br />

eit<br />

Wegezei<br />

eit<br />

Suchzei<br />

eit<br />

Greifze<br />

eit<br />

Gesamtzei<br />

eit<br />

Zeitanteile der Kommissionierung<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Technische Umsetzung Softwaremodule<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

<br />

EDV mäßige Erfassung der Raumgeometrie<br />

<br />

SQL Datenbank Zugriff auf den Auftragsbestand der LVS Datenbank<br />

<br />

Verknüpfung der Lagerorte mit den Raumdaten<br />

<br />

Routenberechnung zu den Pickpositionen<br />

<br />

Online-Positionserfassung der kommissionierenden Mitarbeiter<br />

<br />

Routenvergleich bei mehreren Kommissionierern<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Technische Umsetzung Hardware<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

<br />

Passive, preiswerte RFID Tags kennzeichnen die Positionen im Lager<br />

<br />

Individuell programmierte UHF EPC 2 Tags enthalten<br />

die Informationen über das Lagerlayout<br />

<br />

Die RFID Readerantenne wird mit dem Kommissionierwagen<br />

i i<br />

bewegt.<br />

<br />

Benutzerführung mittels Richtungspfeile il auf dem Display<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Umsetzung<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

<br />

Die Geometrie des Lagers wird bei der Wegberechnung berücksichtigt.<br />

<br />

Mathematischer Algorithmus berechnet den optimalen Weg und navigiert zum<br />

Lagerfach Reihenfolge nicht unbedingt nach Lagerplatznummern sortiert<br />

<br />

Bestätigung der Entnahme mit:<br />

MDE, Spracheingabe, Navigationsdisplay mit Touchscreen<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Wegfindung nach Lagerplatznummern<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

6100 6200 6300 6400 6500 6600 6700<br />

5100 5200 5300<br />

4100 4200 4300<br />

5400 5500 5600<br />

4400 4500 4600<br />

S<br />

T<br />

A<br />

R<br />

T<br />

3100 3200 3300<br />

2100 2200 2300<br />

3400 3500 3600 3700<br />

2400 2500 2600 2700<br />

1100 1200 1300 1400<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier<br />

Lagerplatznummer<br />

ansteigend<br />

Pickposition<br />

ohne Navigation<br />

YY Lagerregal mit Lagerplätzen YYXXX<br />

mit Navigation


Optimierter Weg mit Navigation<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

6100 6200 6300 6400 6500 6600 6700<br />

5100 5200 5300<br />

4100 4200 4300<br />

5400 5500 5600<br />

4400 4500 4600<br />

S<br />

T<br />

A<br />

R<br />

T<br />

3100 3200 3300<br />

2100 2200 2300<br />

3400 3500 3600 3700<br />

2400 2500 2600 2700<br />

1100 1200 1300 1400<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier<br />

Lagerplatznummer<br />

ansteigend<br />

Pickposition<br />

ohne Navigation<br />

YY Lagerregal mit Lagerplätzen YYXXX<br />

mit Navigation


Wegfindung<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

6100 6200 6300 6400 6500 6600 6700<br />

5100 5200 5300<br />

4100 4200 4300<br />

5400 5500 5600<br />

4400 4500 4600<br />

S<br />

T<br />

A<br />

R<br />

T<br />

3100 3200 3300<br />

2100 2200 2300<br />

3400 3500 3600 3700<br />

2400 2500 2600 2700<br />

1100 1200 1300 1400<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier<br />

Lagerplatznummer<br />

ansteigend<br />

Pickposition<br />

ohne Navigation<br />

YY Lagerregal mit Lagerplätzen YYXXX<br />

mit Navigation


Vorteile der Indoor - GPS<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

Zeiteinsparung durch kürzere Wege ca. 33 %<br />

<br />

Reduzierung der Einarbeitungszeit für neue Mitarbeiter,<br />

Leiharbeiter, Aushilfskräfte<br />

<br />

Geometrie des Lagers wird in der Pickreihenfolge und der<br />

Wegfindung berücksichtigt.<br />

<br />

Richtungspfeile zeigen den kürzesten Weg zu den<br />

jeweiligen Pickpositionen an.<br />

<br />

Darstellung der Richtungspfeile und Pickinformationen<br />

auf unterschiedlichen Displays<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Vorteile der Indoor - GPS<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

Der Kommissionier wird flexibel und gezielt zu jeder Auftragsposition geführt.<br />

Der Suchaufwand nach dem Lagerfach wird dabei erheblich minimiert.<br />

Durch Verminderung der Wegzeit wird die Leistung<br />

der Kommissionierung erhöht.<br />

Kollisionsvermeidung bei mehreren Mitarbeitern<br />

Indoor GPS ist in ein bestehendes Lager integrierbar<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Indoor GPS praktische Vorführung<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

Navigations-Rechner mit<br />

Display<br />

RFID-Reader<br />

RFID-TAG-Position<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Visual Guided Picking (Step 1)<br />

<strong>Institut</strong> für <strong>Produktionsmanagement</strong> und <strong>Logistik</strong><br />

( I P L )<br />

Markus Ehmann<br />

www.i-p-l.de<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen


Modularer Aufbau des Gesamtsystems<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

5. Modul<br />

Visual Guided Picking (Step 2)<br />

Visual Guided Picking (Step 1)<br />

3. Modul Indoor - GPS<br />

4. Modul Verwendung einer Datenbrille<br />

2. Modul<br />

Advanced Multi Order Picking<br />

1. Modul<br />

Minimierung des<br />

Lagerbestands<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Visual Guided Picking<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

Augmented Reality in der Kommissionierung<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


AR-unterstützte Kommissionierung:<br />

Visual Guided Picking<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

• Kommissionierer mit Datenbrille und<br />

Pocket-PC ausgestattet<br />

• Datenaustausch mit einem übergeordneten<br />

Warehouse-Management-System<br />

• Quittierung der Entnahme über Prüfziffern<br />

• Unterstützung des Kommissioniervorgangs durch<br />

Einblenden relevanter Daten<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Augmented Reality<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Vorname, Nachname<br />

08:15<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

• Die Realität wird um virtuelle<br />

Informationen erweitert:<br />

Auftragsnumme<br />

r:<br />

Lagerplatz:<br />

– rechnergeneriert<br />

– kontextbezogen<br />

– Interpretation durch den Benutzer<br />

– Interaktion in Echtzeit<br />

Colli-Nummer:<br />

Anzahl:<br />

Enter<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Erweiterung des Laborversuchs um VGP<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

• Testpersonen ohne Prägung auf<br />

ein Kommissionierverfahren<br />

• Visual Guided Picking ist aus dem<br />

Stand schneller in der<br />

Bearbeitung der Aufträge, als<br />

Scanner und Pick by Voice<br />

• Einarbeitung und Bedienung<br />

leichter als bei allen anderen<br />

Systemen<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Evaluierung im Feldversuch<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Ergebnisse des Feldversuchs<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

Auswertung der Zeitmessung:<br />

‣ Reduzierung der Pickzeit<br />

um über 10%<br />

bereits nach drei Wochen Einsatz<br />

‣ Konstantere t Auftragsbearbeitung<br />

b Streuung der Pickzeiten nimmt ab<br />

‣ Leistungssteigerung unabhängig<br />

vom Mitarbeiter<br />

Messwerte bei allen drei<br />

Kommissionierern vergleichbar<br />

Scanner IST VGP W1 VGP W2<br />

VGP W3<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Weitere Verbesserungen durch die Einführung<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

‣ Erhöhte Mobilität<br />

zwei freie Hände ermöglichen die Handhabung<br />

größerer Artikel und Sammelbehälter ohne<br />

Unterstützung<br />

‣ Echte Pickkontrolle<br />

manuelles Übergehen wie beim Scanner nicht möglich<br />

‣ Value Added Order Picking<br />

vor- und nachgelagerte Prozesse können<br />

eingegliedert werden<br />

‣ Belastung der Mitarbeiter nimmt ab<br />

leicht bessere Ergebnisse in den Konzentrationstests<br />

‣ Aufgeschlossene Anwender<br />

Mitarbeiter der unterschiedlichen Altersgruppen geben<br />

positives Feedback über die Arbeit mit VGP<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Implementierung<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

Die Anbindung an das bestehende<br />

Lagerverwaltungssystem ist problemlos möglich.<br />

Außer einer bestehenden WLAN-Verbindung im<br />

Lager ist darüber hinaus keine weitere Investition<br />

in das Layout notwendig.<br />

Eine Client Lösung besteht aus:<br />

• Handheld-Rechner<br />

h<br />

• Head-Mounted-Display (HMD)<br />

Ausschließlich <strong>IPL</strong> verfügt über das<br />

dargestellte HMD ab Januar 2011 und zu einem<br />

äußerst attraktiven Preis!<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Visual Guided Picking (Step 2)<br />

<strong>Institut</strong> für <strong>Produktionsmanagement</strong> und <strong>Logistik</strong><br />

( I P L )<br />

Markus Ehmann<br />

www.i-p-l.de<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen


Modularer Aufbau des Gesamtsystems<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

5. Modul<br />

Visual Guided Picking (Step 2)<br />

Visual Guided Picking (Step 1)<br />

3. Modul Indoor - GPS<br />

4. Modul Verwendung einer Datenbrille<br />

2. Modul<br />

Advanced Multi Order Picking<br />

1. Modul<br />

Minimierung des<br />

Lagerbestands<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Visual Guided Picking:<br />

Unterstützung durch Navigation<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

Abarbeiten b eines Auftrags aus der Sicht des<br />

Kommissionierers:<br />

Pick: 2 Pos. 3<br />

Reihe 5<br />

Pickbestätigung<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Technologische Umsetzung<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

• Schlankes Tracking<br />

industriell i tauglich und schlank in den Prozess integriert<br />

i t<br />

• Optimierte Benutzerführung<br />

Potentiale der eingesetzten Technologie auf die prozessorientierte<br />

Benutzerführung ausgelegt<br />

• Alltagstauglich<br />

g<br />

robuste Behausung und Ausführung für den ungehinderten<br />

Mitarbeitereinsatz<br />

• Kommissionierung im großen Stil, ohne Nachteile<br />

Einsatz von VGP auf einer großen Lagerfläche wirkt sich nicht<br />

verstärkt auf die Kosten aus<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Das Bild kann nicht angezeigt werden. Dieser Computer verfügt möglicherweise über zu wenig Arbeitsspeicher, um das Bild zu öffnen, oder das Bild ist beschädigt. Starten Sie den Computer neu, und öffnen Sie dann erneut die Datei. Wenn weiterhin das rote x angezeigt wird, müssen Sie das Bild möglicherweise löschen und dann erneut einfügen.<br />

Beispiel für schlankes Tracking<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Potentiale durch Visual Guided Picking (1)<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

des Guts<br />

Größe<br />

Pick by Scan<br />

Pick by Voice<br />

Visual Guided Picking<br />

Pick by Light<br />

Pick by Scan<br />

Pick by Voice<br />

Visual Guided Picking<br />

Pick by Voice<br />

Visual Guided Picking<br />

Pick by Scan<br />

Pick by Voice<br />

Visual Guided Picking<br />

Pick kleistung<br />

Pick by Light<br />

Visual Guided Picking<br />

Pick by Scan<br />

Pick by Voice<br />

Gewicht des Guts<br />

Schnelldreh<br />

er<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Potentiale durch Visual Guided Picking (2)<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

• Reduzierung von Pickfehlern<br />

Visuelle Darstellung benötigter Informationen verhindert Fehler und ermöglicht eine<br />

einfache Qualitätskontrolle<br />

• Drastische Reduzierung der Kommissionierzeit<br />

Unterstützung des Mitarbeiters bei allen relevanten Abschnitten des Kommissionierprozesses:<br />

Basiszeit: kein Handling und keine Interpretation der Daten notwendig<br />

Wegzeit:<br />

Navigation auf dem kürzesten Weg für alle Mitarbeiter<br />

Suchzeit:<br />

Greifzeit:<br />

visuell eindeutige Führung bis zum konkreten Lagerfach<br />

freie Hände ermöglichen schnelles Handling auch großer Güter<br />

• Verbesserung der Lagerstruktur<br />

Tracken der Lagerpositionen und der Mitarbeiterwege ermöglicht eine nachhaltige Optimierung<br />

des Lagerlayouts<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Eine Investition in Visual Guided Picking<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

Eine Umsetzung aller fünf Module ermöglicht Ihnen:<br />

• Nachhaltige Optimierung des Kommissionierprozesses<br />

• Weitergehende Ratiopotentiale durch die Einbindung vor- und<br />

nachgelagerter Prozesse<br />

• Reduzierung der Pickzeit um bis zu 60%<br />

5.<br />

Modul<br />

Visual Guided Picking (Step<br />

2)<br />

• Eine Umsetzung zu vergleichbaren Kosten<br />

heutiger Systeme<br />

Visual Guided Picking (Step<br />

1)<br />

3.<br />

Mdl Modul<br />

Indoor - GPS<br />

4.<br />

Mdl Modul<br />

Verwendung einer<br />

Datenbrille<br />

2.<br />

Modul<br />

Advanced Muli Order Picking<br />

1.<br />

Modul<br />

Minimierung des<br />

Lagerbestands<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Unterschiedliche Formen der Zusammenarbeit<br />

an der<br />

Hochschule München<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen<br />

• Lagerstrukturanalyse<br />

• Advanced Multi Order<br />

Picking<br />

• Indoor GPS<br />

• Visual Guided Picking<br />

(Step 1 und Step 2)<br />

• … weitere Technologien<br />

folgen!<br />

• Lizenzsierung ausgewählter Methoden<br />

und Werkzeuge (auf Zeit- oder<br />

Installationsbasis)<br />

• Lizenzsierung i mit Alleinstellungsgarantie<br />

• Entwicklungspartnerschaft gp für ausgewählte<br />

Methoden und Werkzeuge<br />

• Generelle (Entwicklungs-) Partner-<br />

schaft<br />

Sie verfolgen einen anderen Ansatz Dann sprechen Sie mit uns darüber!<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier


Prof. Dr. Klaus-Jürgen Meier<br />

<strong>Institut</strong> für <strong>Produktionsmanagement</strong> und <strong>Logistik</strong><br />

Kontakt:<br />

Tel.: (089) 894 076 75<br />

Mobil: (0176) 62 87 64 63<br />

Mail:<br />

klaus-juergen.meier@i-p-l.de<br />

ld<br />

Wir danken für Ihren Besuch und freuen uns auf eine Zusammenarbeit!<br />

Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier<br />

Fakultät für<br />

Wirtschaftsingenieurwesen

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