Class-based storage warehouse design with diagonal cross-aisle

• Autorzy: Accorsi R. , Bortolini M. , Ferrari E. , Gamberi M. , Pilati F.

Identyfikatory

DOI

10.17270/J.LOG.2018.254

Warianty tytułu

PL

Projekt magazynu z miejscami składowania oraz ukośnymi osiami jako drogami dojazdu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background: Unit-load (UL) warehouses are among the most diffuse solutions to store items stocked in pallets, while class-based storage (CBS) assignment is an effective strategy balancing the storage space need and the UL traceability. This paper proposes a design strategy to reduce the access time for UL-CBS systems based on the inclusion of one additional diagonal aisle crossing the racks and the parallel aisles accessing the storage bays. Methods: The introduced design strategy is based on the analytic models to compute the access time for one diagonalcross aisle warehouses with 2- and 3-CBS system. The minimization of the closed form expressions getting the average time to reach the storage bays allow reducing the travelled paths to store and retrieve (S&R) the ULs. Results: Comparison of the average time to S&R the ULs between traditional warehouses and the proposed configuration highlights the positive impact of the diagonal cross-aisle inclusion. In addition, a case example for a company operating within the food sector shows performance increase of about 33% respect to the correspondent traditional warehouse configuration. Conclusion: The interest in non-traditional warehousing systems raises because of the savings in the time to S&R the ULs. Analytic and even more general models to compute such savings are of help to best design the storage area increasing the inbound handling performances.

PL

Wstęp: magazyny z miejscami składowania są najczęściej stosowanym obecnie rozwiązanie dla przechowywania dóbr ułożonych na paletach, zaś przypisanie miejsc składowania (CBS) jest efektywną strategią optymalizującą ograniczenia powierzchni i identyfikalność jednostek składowania. W pracy zaproponowano strategię planowania rozkładu magazynu umożliwiająca redukcję czasu dostępu do tej poszczególnych jednostek składowania poprzez wprowadzenie dodatkowej ukośnej osi w poprzek regałów oraz osi równoległych umożliwiających dostęp do miejsc magazynowania. Metody: Wprowadzona strategia rozplanowania oparta jest na modelach analitycznych obliczających czas dostępu w magazynie z jedną osią ukośną w systemie 2-CBS oraz 3-CBS. Minimalizacja wyrażenie określającego średni czas dostępu do miejsca składowania pozwala na zmniejszenie długości ścieżki dostępu (S&R) do jednostki składowania. Wyniki: Porównanie średniego czasu dostępu do jednostki składowania pomiędzy tradycyjnym magazynem a proponowaną konfiguracją pokazuje pozytywny wpływ zastosowania osi ukośnej. Dodatkowo, zastosowanie tego rozwiązania w przykładowym magazynie firmy działającej w branży spożywczej pokazało 33% wzrost efektywności w stosunku do konfiguracji w tradycyjnym magazynie. Wnioski: Zainteresowanie w rozwiązaniach odbiegających od tradycyjnych magazynów jest coraz większe, ze względu na oferowane przez nie możliwości oszczędności czasu dostępu do jednostek składowania. Modele analityczne i ogólne są tutaj szczególnie przydatne do obliczania możliwych oszczędności i dzięki temu zaprojektowania optymalnych rozwiązań obejmujących również operacje manipulacyjne w obrębie magazynu.

Słowa kluczowe

EN

warehouse design; diagonal cross-aisle; class-based storage; access time model; optimization

PL

projekt magazynu; oś ukośna; magazynowe oparte o jednostki składowania; model czasu dostępu; optymalizacja

• Wydawca: Wyższa Szkoła Logistyki
• Czasopismo: LogForum
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 14, no. 1
• Strony: 101--112
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Accorsi R.

• Department of Industrial Engineering, Alma Mater Studiorum - University of Bologna, Viale del Risorgimento, 40136 Bologna, Italy

autor

Bortolini M.

• Department of Industrial Engineering, Alma Mater Studiorum - University of Bologna, Viale del Risorgimento, 40136 Bologna, Italy

autor

Ferrari E.

• Department of Industrial Engineering, Alma Mater Studiorum - University of Bologna, Viale del Risorgimento, 40136 Bologna, Italy

autor

Gamberi M.

• Department of Industrial Engineering, Alma Mater Studiorum - University of Bologna, Viale del Risorgimento, 40136 Bologna, Italy

autor

Pilati F.

• Department of Industrial Engineering, Alma Mater Studiorum - University of Bologna, Viale del Risorgimento, 40136 Bologna, Italy

Bibliografia

• 1. Baker P., Canessa M., 2009, Warehouse design: A structured approach, European Journal of Operational Research, 193, 2, 425-436, http://dx.doi.org/10.1016/j.ejor.2007.11.045
• 2. Bonnans J.F., Gilbert J.C., Lemaréchal C., Sagastizábal C.A., 2006, Numerical optimization: Theoretical and practical aspects, Universitext (Second revised ed. Of translation of 1997 French ed.), Berlin: Springer-Verlag.
• 3. Bortolini M., Accorsi R., Gamberi M., Manzini R., Regattieri A., 2015, Optimal design of AS/RS storage system with three-classbased assignment strategy under single and dual command operations, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 79, 9-12, 1747-1759, http://dx.doi.org/10.1007/s00170-015-6872-1.
• 4. Bortolini M., Faccio M., Gamberi M., Manzini R., 2015, Diagonal cross-aisles in unit load warehouses to increase handling performance, International Journal of Production Economics, 170, 838-849, http://dx.doi.org/10.1016/j.ijpe.2015.07.009
• 5. Cardona L.F., Soto D.F., Rivera L., Martinez H.J., 2015, Detailed design of fishbone warehouse layouts with vertical travel, International Journal of Production Economics, 170, 825-837, http://dx.doi.org/10.1016/j.ijpe.2015.03.006
• 6. Clark K.A., Meller R.D., 2013, Incorporating vertical travel into non-traditional cross aisles for unit-load warehouse designs, IIE Transactions, 45, 12, 1322-1331, http://dx.doi.org/10.1080/0740817X.2012.724188.
• 7. Cormier G., Gunn E.A., 1992, A review of warehouse models, European Journal of Operational Research, 58, 1, 3-13, http://dx.doi.org/10.1016/0377-2217(92)90231-W.
• 8. Eyan A., Rosenblatt M.J., 1994, Establishing zones in single-command class-based rectangular AS/RS, IIE Transactions, 26, 1, 38-46, http://dx.doi.org/10.1080/07408179408966583.
• 9. Gu J., Goetschalckx M., McGinnis L.F., 2010, Research on warehouse design and performance evaluation: A comprehensive review, European Journal of Operational Research, 203, 3, 539-549, http://dx.doi.org/10.1016/j.ejor.2009.07.031
• 10. Gu J., Goetschalckx M., McGinnis L.F., 2007, Research on warehouse operation: A comprehensive review, European Journal of Operational Research, 177, 1, 1-21, http://dx.doi.org/10.1016/j.ejor.2006.02.025
• 11. Gue K.R., Ivanović G., Meller R.D., 2012, A unit-load warehouse with multiple pickup and deposit points and non-traditional aisles, Transportation Research Part E, 48, 4, 795-806, http://dx.doi.org/10.1016/j.tre.2012.01.002.
• 12. Gue K.R., Meller R.D., 2009, Aisle configurations for unit-load warehouses, IIE Transactions, 41, 171-182, http://dx.doi.org/10.1080/07408170802112726.
• 13. Gue K.R., Meller R.D., 2014, A constructive aisle design model for unit-load warehouses with multiple pickup and deposit points, European Journal of Operational Research, 236, 1, 382-394, http://dx.doi.org/10.1016/j.ejor.2013.12.023
• 14. Hausman W.H., Schwarz L.B., Graves S.C., 1976, Optimal storage assignment in automatic warehousing systems, Management Science, 22, 6, 629-638.
• 15. Muppani V.R., Adil G.K., 2008, A branch and bound algorithm for class based storage allocation assignment, European Journal of Operational Research, 189, 2, 492-507, http://dx.doi.org/10.1016/j.ejor.2007.05.050
• 16. Öztürkoğlu Ö., Gue K.R., Meller R.D., 2012, Optimal unit-load warehouse designs for single-command operations, IIE Transactions, 44, 6, 459-475, http://dx.doi.org/10.1080/0740817X.2011.636793.
• 17. Pohl L.M., Meller R.D., Gue K.R., 2011, Turnover-based storage in non-traditional unit-load warehouse design, IIE Transactions, 43, 10, 703-720, http://dx.doi.org/10.1080/0740817X.2010.549098.
• 18. Roodenbergen K.J., Vis I.F.A., 2006, A model for warehouse layout, IIE Transactions, 38, 10, 799-811, http://dx.doi.org/10.1080/07408170500494566.
• 19. Rouwenhorst B., Reuter B., Stockrahm V., Van Houtum G.J., Mantel R.J., Zijm W.H.M., 2000, Warehouse design and control: Framework and literature review, European Journal of Operational Research, 122, 3, 515-533, http://dx.doi.org/10.1016/S0377-2217(99)00020-X.
• 20. Staudt F.H., Alpan G., Di Mascolo M., Taboada Rodriguez C.M., 2015, Warehouse performance measurement: a literature review, International Journal of Production Research, 53, 18, 5524-5544, http://dx.doi.org/10.1080/00207543.2015.1030466.
• 21. Thomas L.M., Meller R.D., 2014, Analytical models for warehouse configuration, IIE Transactions, 46, 9, 928-947, http://dx.doi.org/10.1080/0740817X.2013.855847.
• 22. Van Den Berg J.P., 1996, Class-based storage allocation in a single-command warehouse with space requirement constraints, International Journal of Industrial Engineering: Theory Applications and Practice, 3, 1, 21-28.
• 23. Van Den Berg J.P., Zijm W.H.M., 1999, Models for warehouse management: Classification and examples, International Journal of Production Economics, 59, 1, 519-528, http://dx.doi.org/10.1016/S0925-5273(98)00114-5.
• 24. Zaerpour N., De Koster R.B.M., Yu Y., 2013, Storage policies and optimal shape of a storage system, International Journal of Production Research, 51, 23-24, 6891-6899, http://dx.doi.org/10.1080/00207543.2013.774502.
• 25. Zhang G., Nishi T., Turner S.D.O., Oga K., Li X., 2017, An integrated strategy for a production planning and warehouse layout problem: modelling and solution approaches, Omega, 68, 85-94, http://dx.doi.org/10.1016/j.omega.2016.06.005.

Uwagi

PL

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