Zielsetzung des Forschungsprojekts OptiMAL ist die Entwicklung einer Planungsmethode
für manuell bediente Lagersysteme. Solche Systeme, bei denen Personal manuell
oder mit mechanisierter Unterstützung Ein- und Auslagervorgänge durchführt,
sind trotz zunehmender Tendenz zur Automatisierung ein wichtiger Bestandteil von
Wertschöpfungsketten. Gleichzeitig existiert eine Vielzahl solcher Systeme mit unterschiedlichen
zugrunde liegenden Prozessen, sodass der Planung eine bedeutende
Rolle zukommt. Der Planungsbegriff umfasst hier die Frage danach, wie ein Lagersystem
- bestehend aus mehreren Lagerbereichen - gestaltet werden muss, sodass ein
vorgegebenes Sortiment möglichst kostengünstig gelagert werden kann und die mit
diesem Sortiment verbundenen Aufträge durch eine ausreichende Anzahl an Personal
und Bediengeräten gedeckt sind. Die Planungsaufgabe umfasst daher die Festlegung
der Ausprägung jedes Lagerbereichs sowie die gleichzeitige Zuweisung von Artikeln
aus dem Sortiment zu genau einem der Lagerbereiche.

Zu Beginn werden Kennwerte der verschiedenen Lagertypen identifiziert und klassifiziert.
Auf diese Weise können drei Gruppen von Freiheitsgraden ermittelt werden: Die
Konfiguration beschreibt die technische Ausprägung eines Lagers, die Strategien geben
Abläufe vor und die Dimensionierung beschreibt die räumlichen Abmessungen.
Daneben werden mit der Einheitenlagerung, der Kommissionierung und der Kommissionierung
mit Nachschublagerung drei zu betrachtende Prozesse festgelegt. Anschließend
werden die verschiedenen Systemausprägungen beschrieben und in morphologische
Kästen überführt, die für die weiteren Untersuchungen als Grundlage dienen.
Durch grundsätzliche Überlegungen zur Planungsmethode werden die Erzeugung von
Planungsalternativen und die anschließende Bewertung als wichtige Schritte identifiziert.
Weiterhin werden Zielgrößen ermittelt und in ein Zielsystem überführt, auf welches
die Bewertung der verschiedenen Planungsalternativen fußt.

Die im Zielsystem enthaltenen Zielgrößen bauen auf einer Bewertung der Planungsalternativen
hinsichtlich der Geometrie, der Leistung sowie der Kosten auf. Hierfür werden
geeignete Modelle aufgestellt. Basierend auf dem Modell von Gudehus [Gud-
2010] wird ein modulares Modell zur Bewertung der Geometrie entwickelt, mit welchem
sowohl homogene Lagerbereiche als auch Lagerbereiche mit Kommissionierung
und Nachschublagerung abgebildet und bewertet werden können. Für die Bewertung
der Leistung und die Berechnung des Bedarfs an Bediengeräten und Personal
wird ein analytischer Ansatz gewählt. Für die verschiedenen Prozesse werden Modelle
von Gudehus und Sadowsky herangezogen und wo nötig erweitert [Gud-1973;
Sad-2007; Gud-2010]. Basierend auf der Kostenvergleichsrechnung wird anschließend
das Modell zur Bewertung der Kosten aufgestellt.

Die erstellten Modelle werden in eine Planungsmethode überführt, um auf diese Weise
die kostengünstigste Planungsalternative ermitteln zu können. Hier kann gezeigt werden,
dass es nicht möglich ist, exakte Lösungsverfahren effizient anzuwenden, um
das globale Optimum zu finden. Aus diesem Grund wird ein heuristisches Lösungsverfahren
entwickelt, welches sukzessive ein Lagersystem aufbaut. Schrittweise werden
Artikel hinzugefügt und jeweils die Planungsalternative gewählt, welche die zusätzlichen
Artikel zu den geringsten zusätzlichen Kosten aufnehmen kann. Zur Bewertung
dieses Konzepts wird die Planungsmethode inklusive der Bewertungsmodelle in
einen Software-Demonstrator überführt. Durch die Möglichkeit, mit dem Demonstrator
entwickelte Planungsalternativen nachträglich anzupassen und die Auswirkungen
durch Anwendung der Bewertungsmodelle zu ermitteln, wird die Flexibilität erhalten,
die der Planer in der Grobplanungsphase bei manuell bedienten Lagersystemen genießt.
Gleichzeitig wird ein systematischer Überblick über die Lösungsmenge und eine
möglichst einheitliche Bewertung der verschiedenen Planungsalternativen erreicht.
Nach der Validierung der Bewertungsmodelle werden Anwendertests mit den Mitgliedern
des Projektbegleitenden Ausschusses durchgeführt. In den Anwendertests werden
Beispielplanungen mit Hilfe des Demonstrators durchgeführt. Eine dazu durchgeführte
Umfrage lässt die Schlussfolgerung zu, dass die vorgestellte Planungsmethode
in Form des Demonstrators eine Erhöhung der Planungsqualität und Verkürzung
der Planungszeit in der Grobplanungsphase bewirkt.

Die Zielsetzung des Projekts, eine Planungsmethode zu entwickeln, welche bei der
Planung manuell bedienter Lagersysteme in der Grobplanungsphase unterstützt,
kann daher als erreicht angesehen werden.

Schlussbericht

18274 Forschungsbericht_OptiMAL_digital.pdf