Blockiervorgänge in manuellen Kommissioniersystemen mit statischer Artikelbereitstellung

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Kai Furmans
• Subject Area: Engineering Design, Machine Elements, Product Development
• Term: from 2007 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 46506771

Am Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme wurde das Forschungsprojekt mit dem Titel „Modellierung und Optimierung von mehrstufigen Kommissioniersystemen" durchgeführt. Hierbei wurden die theoretischen Grundlagen der Effekte einer Batchzuordnung von Kommissionieraufträgen zu Ressourcen erarbeitet und die rollierende Planung dynamischer, mehrstufiger Kommissioniersysteme mit beschränkten Ressourcen untersucht. Insbesondere stand die Minimierung der Durchlaufzeiten und die Einhaltung von Lieferterminen im Zentrum der Untersuchung. Hierbei wurde die Auswirkungen der Reihenfolgeplanung durch zur Hilfenahme des Maschinenbelegungsproblems in einem mehrstufigen Kommissionersystems analysiert. In der Praxis wir die Planung mit einfachen Prioritätsregeln oder manuell auf der Basis von Erfahrungswerten durchgeführt werden. Im Verlauf des Forschungsprojekts wurde deutlich, dass die gegenseitige Blockierung von Kommissionierern Einfluss auf die Leistungsfähigkeit von Kommissioniersystemen hat. Dies gilt im Besonderen für das manuelle Kommissionieren mit statischer Artikelbereitstellung. Obwohl es das am weitesten verbreitete Kommissioniersystem ist, sind die dabei auftretenden Blockiervorgänge und die daraus entstehende Effekte noch weitgehend unerforscht. Bisherige Untersuchungen von Kommissioniersystemen gehen weitgehend von deterministischen Prozesseigenschaften aus und vernachlässigen die in der Realität zu Blockiervorgängen führenden stochastischen Einflüsse, wie z.B. die schwankende menschliche Leistungsfähigkeit. Im beantragten Forschungsvorhaben sollen die theoretischen Grundlagen erarbeitet werden, die benötigt werden, um Blockiervorgänge und dessen Effekte zu verstehen. Dazu wird ein Simulationsmodell erstellt, mit dessen Hilfe Blockiervorgänge visualisiert, typisiert und interpretiert werden können. Aufbauend auf diesen Grundlagen werden Blockiervorgänge durch ein mathematisch analytisches Modell abgebildet. Anhand dessen werden die grundlegenden Ursachen und Wirkzusammenhänge untersucht sowie Auswirkungen von Blockiervorgängen auf die Leistungsfähigkeit des Kommissioniersystems quantifiziert. Zur Verifizierung und Validierung des analytischen Modells, wird wiederum das entwickelte Simulationsmodell genutzt. Aus den Resultaten der Untersuchungen werden Strategien zur Reduzierung bzw. Vermeidung von Blockiervorgängen in Kommissioniersystemen mit statischer Artikelbereitstellung abgeleitet.

• DFG Programme: Research Grants