Event-B model for increasing the efficiency of warehouse management

• Autorzy: Hrušecká D. , Adla R. , Krayem S. , Pivnička M.

Identyfikatory

DOI

10.17512/pjms.2018.17.2.06

Warianty tytułu

PL

Model Event-B dla zwiększenia efektywności zarządzania hurtownią

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

With raising customers’ requirements and competition forces, companies face the pressure to increase both the efficiency and flexibility of production and logistic processes thatdirectly influences their management activities. This article deals especially with the processes related to chaotic storage systems using automated high bay warehouse technologies operated by traditional automated crane-based storage and retrieval systems (AS/RS) that have become popular in recent years as systems supporting the lean management philosophy in accordance with growing requirements of the fourth industrial revolution. Presented proof obligation Event-B model includes advanced algorithms for automated storage and retrieval warehouse activities that should ensure the higher efficiency and flexibility of both logistic and all consequent processes. The algorithms are based on the idea of continuous relocation of stored items during an automated stacker crane’s idle times in order to ensure faster delivery of future orders from better accessible positions. It supports automated decision-making in warehouse management systems in accordance with lean principles. The proposed solution was verified by experimental model processed by a discrete even simulation software, which confirmed its positive impact on the flexibility of storage and retrieval activities. Its implementation into the real practice increases the accuracy of warehouse management processes which directly influence the production management and other decision-making activities.

PL

Wraz z podnoszeniem wymagań klientów i siłami konkurencji, przedsiębiorstwa napotykają presję, aby zwiększyć zarówno wydajność, jak i elastyczność procesów produkcyjnych i logistycznych, co bezpośrednio wpływa na ich działania zarządcze. Artykuł dotyczy w szczególności procesów związanych z chaotycznymi systemami magazynowania wykorzystującymi zautomatyzowane technologie magazynowe wysokiego składowania obsługiwane przez tradycyjne zautomatyzowane systemy magazynowania i wyszukiwania oparte na dźwigach (AS/RS), które stały się popularne w ostatnich latach jako systemy wspierające filozofię lean management zgodnie z rosnącymi wymaganiami czwartej rewolucji przemysłowej. Zaprezentowany dowód certyfikacji, Model Event-B, zawiera zaawansowane algorytmy do zautomatyzowanego przechowywania i wyszukiwania działań magazynowych, które powinny zapewnić wyższą wydajność i elastyczność zarówno procesu logistycznego, jak i wszystkich powiązanych procesów. Algorytmy opierają się na idei ciągłego przemieszczania przechowywanych przedmiotów w czasie bezczynności automatycznych dźwigów ładunkowych w celu zapewnienia szybszego dostarczania przyszłych zamówień z lepiej dostępnych pozycji. Obsługuje automatyczne podejmowanie decyzji w systemach zarządzania magazynem zgodnie z zasadami lean. Proponowane rozwiązanie zostało zweryfikowane za pomocą modelu eksperymentalnego przetworzonego przez dyskretne oprogramowanie symulacyjne, które potwierdziło jego pozytywny wpływ na elastyczność działań związanych z przechowywaniem i odzyskiwaniem. Jego wdrożenie w rzeczywistą praktykę zwiększa dokładność procesów zarządzania magazynem, które bezpośrednio wpływają na zarządzanie produkcją i inne działania decyzyjne.

Słowa kluczowe

EN

Event-B method; warehouse management; production management; automated decision-making; automatic high rack stacker; discrete event simulation

PL

metoda Event-B; zarządzanie magazynem; zarządzanie produkcją; podejmowanie decyzji automatyczne; układarka wysokiego składowania; symulacja zdarzeń dyskretnych

• Wydawca: Czestochowa University of Technology
• Czasopismo: Polish Journal of Management Studies
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 17, No. 2
• Strony: 63--74
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., tab.

Twórcy

autor

Hrušecká D.

• Tomas Bata University in Zlín, Faculty of Management and Economics

autor

Adla R.

• University of Detroit Mercy

autor

Krayem S.

• Tomas Bata University in Zlín, Faculty of Informatics

autor

Pivnička M.

• Tomas Bata University in Zlín, Faculty of Management and Economics

Bibliografia

• 1. Abrial J.-R., 2010b, Modeling in Event-B, Cambridge University Press, New York.
• 2. Abrial J.-R., Butler M., Hallerstede S., Hoang T.S., Mehta F., Voisin L., 2010a, Rodin: an open toolset for modelling and reasoning in Event-B, “International Journal on Software Tools for Technology Transfer”, 12(6).
• 3. Belov V.B., 2016, New Paradigm of Industrial Development of Germany - Strategy "Industry 4.0", “Contemporary Europe”, 5.
• 4. Bortolini M., Faccio M., Ferrari E., Gamberi M., Pilati F., 2017, Time and energy optimal unit-load assignment for automatic S/R warehouses, “International Journal of Production Economics”, 190.
• 5. Dalvandi M., Butler M., Rezazadeh A., 2017, Derivation of algorithmic control structures in Event-B refinement, “Science of Computer Programming”, 148.
• 6. Gu J., Goetschalckx M., McGinnis L.F., 2010, Research on warehouse design and performance evaluation: a comprehensive review, “European Journal of Operation Research”, 203(3).
• 7. Hrušecká D., 2016, Proof Obligations as a Support Tool for Efficient Process Management in the Field of Production Planning and Scheduling, “Serbian Journal of Management”, 11(2).
• 8. Jerman B., Zrnić N., Jenko M., Lerher T., 2017, Energy Regeneration in Automated High Bay Warehouse with Stacker Cranes, “Technical Gazette”, 24(5).
• 9. Kalyanaraman P., Keerthika C., 2016, A Review on Automated Storage/Retrieval Systems and Shuttle Based Storage/Retrieval Systems, “International Journal on Recent and Innovation Trends in Computing and Communication”, 4(11).
• 10. Kim T.Y., Dekker R., Heij C., 2018, Improving warehouse labour efficiency by intentional forecast bias, “Int. Journal of Physical Distribution and Logistics Mng”, 48(1).
• 11. Kovács G.Y., Kot S., 2016, New Logistics and Production Trends as the Effect of Global Economy Changes, “Polish Journal of Management Studies”, 14(2).
• 12. Lerher T., 2016, Multi-tier Shuttle-based Storage and Retrieval Systems, “FME Transactions”, 44(3).
• 13. Mahami A., Prahlada Rao K., Pandurangadu V., 2007, Development of a (R, Q, k, t) Single Item Inventory Replenishment Policy for Warehouse Management in Supply Chain - a Case Study in Mineral Water Company, “Serbian Journal of Management”, 2(2).
• 14. Maschietto G.N., Ouazene Y., Ravetti M.G., de Souza M.C., Yalaoui F., 2016, Scheduling cranes to retrieve steel coils in a warehouse, “IFAC-PapersOnLine”, 49(12).
• 15. Mashkoor A., Yang F., Jacquot J.-P., 2017, Refinement-based Validation of Event-B Specifications, “Software & Systems Modeling”, 16(3).
• 16. Saputro T.E., Rouyendegh B.D., 2016, A hybrid approach for selecting material handling equipment in a warehouse, “International Journal of Management Science and Engineering Management”, 11(1).
• 17. Soyaslan M., Kozkurt C., Fenercioglu A., 2017, A new truck based order picking model for automated storage and retrieval system, “Journal of Engineering Research”, 5(4).
• 18. Synáková L., 2017, Production Smoothing and Cost Performance in a Production-inventory System, “Journal of Competitiveness”, 9(1).
• 19. Tappia E., Roy D., De Koster R., Melacini M., 2016, Modeling, Analysis, and Design Insights for Shuttle-BasedStorage Systems, “Transportation Science”, 51(1).
• 20. Yue L., Guan Z., He C., Luo D., Saif U., 2017, Slotting optimization of automated storage and retrieval system (AS/RS) for efficient delivery of parts in an assembly shop using genetic algorithm: A case Study, “IOP Conference Series-Materials Science and Engineering”, 215.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).