The impact of COI-based storage on order-picking times

• Autorzy: Tarczyński G.

Identyfikatory

DOI

10.17270/J.LOG.2017.3.6

Warianty tytułu

PL

Wpływ składowania towarów zgodnego ze współczynnikami COI na czasy kompletacji towarów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background: The increasing competitiveness on the global markets enforces the need for a fast and reliable delivery. This task is possible to perform by improving the order-picking systems. The implementation of automated storage and retrieval systems (AS/RS) is not always profitable. In the warehouses where the order-picking is performed in accordance with the principle of picker-to-part rule, the picking efficiency optimization includes among others: the warehouse layout, the storage policy, the routing heuristic, the way of zoning, the order-batching method, and the sequencing of pick-lists. In the paper the impact of the storage policy on the order-picking times is checked. Methods: The influence of storage based on Heskett’s cube-per-order index (COI) on the average order-picking times is analyzed. The items based on increasing values of COI index are divided on classes. To determine the demand for items the analytical function proposed by Caron is used. Results: In the paper the benefits of storage based on COI index are compared with random storage and storage based only on picking frequency. It is assumed that the bin, to which the picker collects items has limited capacity – some orders has to be divided on smaller pick-lists. The analysis was performed using simulation tools. Additionally, the algorithm (taking into account different sizes of picker’s bin) for order-batching is presented. Conclusions: The analysis shows that the COI-based storage is particularly effective when the size of items increases. The COI-based curve is less skewed than the curve based only on picking frequency. The choice of storage policy should be carried out together with routing heuristic. The use of batching algorithm significantly increases the effectiveness of the order-picking process, but the optimal size of picker’s bin (and batch) should be optimized with consideration the sorting process.

PL

Wstęp: Ciągły wzrost konkurencyjności na światowych rynkach wymusza konieczność szybkiej i niezawodnej dostawy zamówionych towarów. Zadanie to możliwe jest do wykonania dzięki doskonaleniu systemów kompletacji. Nie zawsze wdrożenie systemów automatycznych jest opłacalne. W przypadku magazynów, w których kompletacja odbywa się zgodnie z zasadą „człowiek do towaru”, optymalizacja wydajności odbywa się poprzez prawidłowy wybór: układu magazynu, metody składowania towarów, sposobu wyznaczania trasy magazynierów, odpowiedniej metody kompletacji strefowej, zasady tworzenia zleceń łączonych czy ustalenia kolejności realizacji zleceń. Artykuł poświęcony jest analizie wpływu metody składowania towarów na czasy kompletacji. Metody: W artykule zbadano jaki wpływ na średnie czasy kompletacji w magazynach niskiego składowania ma składowanie towarów zgodne z zaproponowanym przez Hesketta współczynnikiem COI (cube-per-order index), będącym ilorazem zajmowanej powierzchni magazynowej i częstości pobrań. Towary w oparciu o rosnące wartości COI podzielone zostały na klasy. Do określenia popytu na towary wykorzystano postać analityczną funkcji zaproponowanej przez Carona. Wyniki: W artykule sprawdzono jakie korzyści przynosi składowanie oparte o COI w porównaniu do składowania losowego i składowania bazującego wyłącznie na współczynniku rotacji. W tym celu w badaniach uwzględniono możliwość przepełnienia koszyka podczas procesu kompletacji zamówienia – wówczas zamówienie dzielone jest na kilka zleceń realizowanych osobno. Analizę przeprowadzono z wykorzystaniem symulacji. Dodatkowo zaproponowano algorytm umożliwiający tworzenie zleceń łączonych. Wnioski: Z przeprowadzonej analizy wynika, że składowanie zgodne ze współczynnikiem COI jest szczególnie korzystne, gdy gabaryty towarów są zróżnicowane oraz tak duże, że często zamówień nie da się skompletować podczas jednego cyklu. Krzywa określająca popyt na towary ulega spłaszczeniu, w porównaniu ze składowaniem opartym wyłącznie na współczynniku rotacji. Ustalenie, jaką metodę składowania należy zastosować, powinno odbywać się razem z wyborem sposobu wyznaczenia trasy magazyniera. Wykorzystanie algorytmu łączenia zamówień prowadzi do znacznej redukcji odległości pokonywanych przez magazyniera. Wielkość zleceń łączonych powinna być jednak optymalizowana z uwzględnieniem ewentualnych kosztów związanych z późniejszym sortowaniem towarów.

Słowa kluczowe

EN

order picking; COI index; simulations

PL

kompletacja zamówień; współczynnik COI; symulacje

• Wydawca: Wyższa Szkoła Logistyki
• Czasopismo: LogForum
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 13, no. 3
• Strony: 313--326
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Tarczyński G.

• Wrocław University of Economics, Komandorska 118/120, 53-345 Wrocław, Poland

Bibliografia

• 1. Caron F., Marchet G., Perego A., 1998, Routing policies and COI-based storage policies in picker-to-part systems, International Journal of Production Research, 36(3), 713-732. http://dx.doi.org/10.1080/002075498193651
• 2. Caron F., Marchet G., Perego A., 2000, Optimal layout in low-level picker-to-part systems, International Journal of Production Research, 38(1), 101-117. http://dx.doi.org/10.1080/002075400189608
• 3. Gademann N., Velde S., 2005, Order batching to minimize total travel time in a parallelaisle warehouse, IIE transactions, 37(1), 63-75. http://dx.doi.org/10.1080/07408170590516917
• 4. Gibson D., Sharp G., 1992, Order batching procedures, European Journal of Operational Research, 58(1), 57-67. http://dx.doi.org/10.1016/0377-2217(92)90235-2
• 5. Heskett J.L., 1963, Cube-per-order index-a key to warehouse stock location, Transportation and Distribution Management, 3(1), 27-31.
• 6. Hwang H., Oh Y.H., Lee Y.K., 2004, An evaluation of routing policies for orderpicking operations in low-level picker-topart system, International Journal of Production Research, 42(18), 3873-3889. http://dx.doi.org/10.1080/00207540410001-696339
• 7. Jacyna M., Kłodawski M., 2011, Matematyczny model kształtowania strefy komisjonowania [Mathematical model for order picking area design], Automatyka/Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, 15, 183-193.
• 8. Jacyna M., Kłodawski M., 2012, Selected aspects of research on order picking productivity in aspect of congestion problems, In: Materiały konferencyjne: The International Conference on Industrial Logistics (ICIL), Zadar.
• 9. Jacyna M., Lewczuk K., Kłodawski M., 2015, Technical and organizational conditions of designing warehouses with different functional structures, Journal of KONES Powertrain and Transport, 3 (22), 49-58. http://dx.doi.org/10.5604/12314005.1165971
• 10. Jakubiak M., Tarczyński G., 2012, Selection of manual order picking concepts in a warehouse by means of simulation tools, Mathematical Economics, (8 (15)), 45-62.
• 11. Kallina C., Lynn J., 1976, Application of the cube-per-order index rule for stock location in a distribution warehouse, Interfaces, 7(1), 37-46. http://dx.doi.org/10.1287/inte.7.1.37
• 12. Kłodawski M., 2014, Problematyka usprawniania procesu kompletacji [Storage assignment problem as a way to minimize logistics facilities' costs], Logistyka, 4, 1987-1996.
• 13. Kłodawski M., Jacyna M., 2010, Wpływ układu strefy komisjonowania na długość drogi kompletowania [Order picking area layout impact on length of order picking road], Logistyka.
• 14. Kłodawski M., Jacyna M., 2011, Czas procesu kompletacji jako kryterium kształtowania strefy komisjonowania [Time of order picking cycle as a criterion for order picking area constructing], Logistyka, 2, 307-317.
• 15. Kłodawski M., Lewczuk K., Jacyna-Gołda I., Żak J., 2017, Decision making strategies for warehouse operations, Archives of Transport, 1 (41). http://dx.doi.org/0.5604/01.3001.0009.7384
• 16. Krawczyk S., Jakubiak M., 2011, Rola komisjonowania w sterowaniu przepływami produktów [The role of order picking process in steering of product flows], Logistyka, 4, 475-486.
• 17. Malmborg C.J., 1995, Optimization of cubeper- order index warehouse layouts with zoning constraints, International Journal of Production Research, 33(2), 465-482. http://dx.doi.org/10.1080/00207549508930160
• 18. Malmborg C.J., Bhaskaran K., 1990, A revised proof of optimality for the cube-per-order index rule for stored item location, Applied Mathematical Modelling, 14(2), 87-95. http://dx.doi.org/10.1016/0307-904X(90)90076-H
• 19. Manzini R., Gamberi M., Persona A., Regattieri A., 2007, Design of a class based storage picker to product order picking system, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 32(7-8), 811-821. http://dx.doi.org/10.1007/s00170-005-0377-2
• 20. Muppani V.R., Adil G.K., 2008a, A branch and bound algorithm for class based storage location assignment, European Journal of Operational Research, 189(2), 492-507. http://dx.doi.org/10.1016/j.ejor.2007.05.050
• 21. Muppani V.R., Adil G.K., 2008b, Efficient formation of storage classes for warehouse storage location assignment: a simulated annealing approach, Omega, 36(4), 609-618. http://dx.doi.org/10.1016/j.omega.2007.01.006
• 22. Tarczyński, G., 2015a, Estimating orderpicking times for return heuristic - equations and simulations, LogForum, 11. http://dx.doi.org/10.17270/J.LOG.2015.3.9
• 23. Tarczyński G., 2015b., Średnie czasy kompletacji zamówień dla heurystyki sshape - wzory i symulacje [Average orderpicking times for s-shape heuristic – equations and simulations], Studia Ekonomiczne, 237, 104-116.
• 24. Tompkins J.A., White J.A., Bozer Y.A., Tanchoco J.M.A., 2010, Facilities planning, Fourth Edition, John Wiley & Sons.
• 25. Van Kampen T.J., Akkerman R., van Donk P.D., 2012, SKU classification: a literature review and conceptual framework, International Journal of Operations & Production Management, 32(7), 850-876. http://dx.doi.org/10.1108/01443571211250112
• 26. Yu Y., De Koster R., Guo X., 2015, Class‐Based Storage with a Finite Number of Items: Using More Classes is not Always Better, Production and Operations Management, 24(8), 1235-1247. http://dx.doi.org/10.1111/poms.12334

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).