Kandidatafhandling Cand.merc.logistik Forfattere: Heine S. Jensen Peter S. Kristensen Vejleder: Christian Larsen Ordreplukning - En simulationsanalyse af single order picking vs. batching på JYSK Nordic s højlager i Vejle Handelshøjskolen i Århus 2005
Indholdsfortegnelse 1 Indledning... 1 2 Centrallagerets interaktioner... 1 2.1 Koncernen JYSK Holding... 1 2.2 Divisionen JYSK Nordic... 2 2.3 JYSK Nordic s centrallagre... 3 2.4 Centrallageret i Vejle... 3 2.4.1 Aftagere...3 2.4.2 Indflydelse på vareflowet samt funktion... 4 3 Generiske styringsstrategier indenfor warehousing... 6 3.1 Modtagelse og indlagring...6 3.1.1 Fixed slot storage... 6 3.1.2 Floating slot storage... 7 3.1.3 Hybrider af fixed- og floating slot storage... 7 3.2 Ordreplukning... 8 3.2.1 Plukstrategi... 8 3.2.1.1 Single order picking... 8 3.2.1.2 Batching... 9 3.2.2 Zoningstrategi... 10 3.2.2.1 Progressiv zoning... 11 3.2.2.2 Synkroniseret zoning... 11 3.2.3 Pluksekvensstrategi... 12 3.3 Sortering/Akkumulering... 14 3.4 Forsendelse... 15 4 Karakteristik af centrallageret... 15 4.1 Teknikker til karakteristik... 15 4.2 Karakteristik af højlageret... 17 4.2.1 Ressourcer... 17 4.2.2 Processer... 17 4.2.3 Styring... 19 4.2.3.1 Indlagring... 19 4.2.3.2 Ordreplukning... 20 4.2.3.2.1 Plukstrategi under batching-ops... 20 4.2.3.2.2 Zoningstrategi under batching-ops... 20 4.2.3.2.3 Pluksekvensstrategi under batching-ops... 21 5 Problemstilling... 22 5.1 Analysetilgang... 23 5.1.1 JYSK Nordic s højlager i Vejle i sammenligningen... 23 5.1.2 Sammenligning af ordreplukningsstrategierne i deres helhed... 23 5.1.3 Allokering af mandskabstimer fra ordreplukningen til sorteringen... 24 5.1.4 Overholdelse af en øvre grænse for ordreplukningens lead time... 25 5.2 Problemformulering... 26 5.3 Afgrænsning... 27 6 Metode... 27 6.1 Metode... 27 6.2 Arbejdsbetingelser... 29 6.3 Disposition... 30 6.3.1 Vægtning... 30 6.3.2 Struktur... 30 7 Operationalisering af analysetilgang... 31 7.1 Bestemmelse af mandskabstimer når den øvre grænse for OL skal overholdes... 31 7.1.1 Den øvre grænse for OL skal i gennemsnit overholdes med 95% sandsynlighed... 31 7.1.1.1 Fastlæggelse af OL øvre... 32 7.1.2 Bestemmelse af Min(M k )... 32 7.2 Teknik til besvarelse af hovedspørgsmål... 34 7.3 Teknik til besvarelse af underspørgsmål... 35
Indholdsfortegnelse 8 Definering af konceptuel model... 36 8.1 Relevante faktorer... 37 8.2 Informationsgrundlag for den konceptuelle model... 38 8.3 Strukturelle faktorer... 40 8.3.1 Lagerlayout... 40 8.3.1.1 Systemets lagerlayout... 40 8.3.1.2 Konceptuelt lagerlayout... 41 8.3.2 Pluksekvensstrategi... 43 8.3.2.1 Systemets afvigelser fra traversal pluksekvensstrategien... 44 8.3.2.1.1 Ledelsens pluksekvensstrategi... 44 8.3.2.1.2 Plukkernes afvigelser fra traversal pluksekvensstrategien... 45 8.3.2.1.3 Lagerlayout... 46 8.3.2.1.4 Plukvognens kapacitet... 47 8.3.2.1.5 Congestion... 48 8.3.2.2 Konceptuel pluksekvensstrategi... 48 8.3.3 Strukturel congestion... 50 8.3.3.1 Systemets strukturelle congestion... 50 8.3.3.2 Konceptuel strukturel congestion... 51 8.4 Stokastiske faktorer... 52 8.4.1 Behovet for stokastiske faktorer... 52 8.4.2 Teknik til definering af stokastiske faktorer... 54 8.4.2.1 Teknik til at fitte en teoretisk fordeling... 54 8.4.2.1.1 Goodness-of-fit hypotesetests... 55 8.4.2.1.2 Program til definering af stokastiske faktorer... 57 8.4.2.2 Teknik til konstruktion af empirisk fordeling... 58 8.4.3 Flere pluksedler? (Via faktoren ordrer pr. dag)... 58 8.4.4 Plukvogn fuld?... 60 8.4.4.1 Plukvognens praktiske og kritiske kapacitet (C p og C kritisk )... 62 8.4.4.2 Volumen på den i te ordrelinie ved det j te dobbeltfag (V ij )... 62 8.4.5 Flere varer på plukseddel? (Via faktoren A j )... 64 8.4.5.1 Ordrelinier pr. ordre (L r )... 67 8.4.5.2 Sandsynlighed for at en ordrelinie plukkes i dobbeltfag j s lokation l (p lj ).67 8.4.6 Plukvognens hastighed... 69 8.4.7 Extraction time... 69 8.4.7.1 Antal kolli på den i te ordrelinie ved det j te dobbeltfag (K ij )... 73 8.4.8 Overhalingstid... 74 8.4.9 I/O-time... 75 8.5 Modifikationer i den konceptuelle model som følge af batching-ops... 76 8.5.1 Plukstrategi... 76 8.5.2 Flere pluksedler?... 77 8.5.3 Flere varer på plukseddel?... 77 9 Konstruktion og verifikation af XXJ-simulationsmodellen... 78 9.1 CRN... 80 9.2 Verifikation... 81 9.2.1 Teknikker til verifikation... 81 9.2.2 Strukturelle faktorer... 83 9.2.2.1 Lagerlayout... 83 9.2.2.2 Pluksekvensstrategi... 84 9.2.2.3 Strukturel congestion... 84 9.2.3 Stokastiske faktorer... 85 9.2.3.1 Flere pluksedler?... 85 9.2.3.2 Plukvogn fuld?... 85 9.2.3.3 Flere varer på plukseddel?... 87 9.2.3.4 Plukvognens hastighed... 88 9.2.3.5 Extraction time... 88 9.2.3.6 Overhalingstid... 89 9.2.3.7 I/O-time... 90
Indholdsfortegnelse 10 Validering... 90 10.1 Konceptuelmodelvalidering... 91 10.1.1 Validering af strukturelle faktorer... 91 10.1.2 Validering af stokastiske faktorer... 92 10.1.3 Følsomhedsanalyse af de kritiske faktorers indflydelse på performancemålet... 93 10.1.3.1 Lagerets størrelse... 93 10.1.3.2 Plukvognens gennemsnitlige hastighed... 95 10.1.3.3 Resterende kritiske faktorer... 96 10.2 Operationel validering... 96 10.3 Kvantitativ validering af analysetilgang... 97 10.4 Validering af den konceptuelle efterspørgselsopsplitning... 100 11 Eksperimentkonfiguration... 100 11.1 Plukstrategi... 101 11.2 Zoningstrategi... 101 11.3 Pluksekvensstrategi... 102 11.4 Kombinationer af zoning- og pluksekvensstrategi... 103 11.5 Konstruktion og verifikation af XXT-, XNR- og XLR-simulationsmodellerne... 103 11.5.1 Fuldstændigt tilfældigt eksperimentdesign... 103 11.6 Antal replikationer i simulationsanalyserne (m)... 104 11.6.1 Problemformuleringens hovedspørgsmål... 104 11.6.2 Problemformuleringens underspørgsmål... 104 12 Resultater... 106 12.1 Problemformuleringens hovedspørgsmål... 106 12.2 Problemformuleringens underspørgsmål... 109 12.2.1 Grafisk fremstilling af hoved- og interaktionseffekterne... 113 12.2.1.1 Hovedeffekten plukstrategi... 113 12.2.1.2 Hovedeffekten zoningstrategi... 114 12.2.1.3 Hovedeffekten pluksekvensstrategi... 115 12.2.1.4 Førsteordensinteraktion mellem pluk- og zoningstrategien... 116 12.2.1.5 Førsteordensinteraktion mellem pluk- og pluksekvensstrategien... 117 12.2.1.6 Førsteordensinteraktion mellem zoning- og pluksekvensstrategien... 117 12.2.2 Understrategiernes påvirkning af elementerne i OL... 119 12.2.2.1 Travel time... 119 12.2.2.2 Extraction time... 120 12.2.2.3 Congestion time... 120 12.2.2.4 I/O time... 121 13 Konklusion... 122 14 Perspektivering... 126 Kildefortegnelse Forkortelsesfortegnelse Bilag Executive summery Cd
1 Indledning Nærværende afhandling er en simulationsanalyse af single order picking (SOP) vs. batching på JYSK Nordic s højlager i Vejle. Før problemformuleringen opstilles er det hensigtsmæssigt at klarlægge den problemstilling, der danner grundlag for problemformuleringen. Derfor vil der blive indledt med informationer for en sådan klarlægning. Med baggrund i disse informationer vil problemstillingen blive belyst, hvorefter problemformuleringen opstilles. I de efterfølgende 4 kapitler vil følgende således blive foretaget: I kapitel 2 vil der blive foretaget en redegørelse for centrallagerets interaktioner. Denne redegørelse har til formål, at belyse den kontekst som centrallageret opererer i, samt at definere centrallagerets funktion. Denne definition danner herefter grundlag for en indplacering af centrallagerets funktion i det teoretiske emneområde warehousing. I det efterfølgende kapitel 3 vil der blive foretaget en redegørelse for generiske optimeringsstrategier indenfor warehousing. I kapitel 4 opstilles en undersøgelsesramme der, sammen med de generiske optimeringsstrategier, har til formål at karakterisere centrallageret. Med udgangspunkt i karakteristikken af centrallageret og samtaler med lagerets ledelse, vil problemstillingen blive belyst i kapitel 5, hvorefter der argumenteres for analysetilgangen, og problemformuleringen opstilles. 2 Centrallagerets interaktioner I det følgende vil der blive foretaget en beskrivelse af JYSK Nordic s centrallager i Vejle. Formålet med denne beskrivelse er, at belyse hvorledes lageret interagerer med omverdenen. Dette vil blive gjort gennem en indplacering af centrallageret i JYSK koncernen, hvorefter der vil blive foretaget en beskrivelse af centrallagerets indflydelse på vareflowet til og fra lageret, der vil danne grundlag for en definition af lagerets funktion. 2.1 Koncernen JYSK Holding JYSK Nordic s centrallager i Vejle opererer under koncernen JYSK Holding. Herunder ses en oversigt over koncernens divisioner og selskaber. 1
Figur 1: JYSK Holding JYSK Holding JYSK Nordic Dänisches Bettenlager Dänisches Bettenlager Østrig Bettenwelt Tyskland Dänisches Bettenlager Tyskland JYSK sro Tjekkiet JYSK Sp. Zoo Polen JYSK AB Sverige JYSK AS Norge JYSK OY Finland JYSK A/S Danmark Kilde: Larsen 2003 Som det ses af figur 1, består JYSK Holding af to divisioner: JYSK Nordic og Dänisches Bettenlager. Hertil kommer et større antal franchisebutikker, som ikke er medtaget i figuren. Der er JYSK franchisebutikker i landene: Estland, Letland, Litauen, Canada, Ukraine, Spanien, Island, Færøerne og Grønland. Jysk Nordic er ikke et juridisk selskab i sig selv, men derimod en samlet betegnelse for JYSKs aktiviteter i Norden og Østeuropa. Som det ses af figur 1, består JYSK Nordic af seks selskaber. Alle disse selskaber ejes 100% af JYSK Holding, som ejes af Lars Larsen (Larsen 2003). Selskaberne under JYSK Nordic er kendetegnet ved, at de alle er organiseret i selskabsform, hvilket bl.a. betyder, at der er offentlig adgang til virksomhedernes regnskabsmæssige nøgletal. JYSK Nordic omsatte i regnskabsåret 2002/2003 for kr. 4,3 mia. med et driftsresultat på kr. 430 mio. (Larsen 2003). Dänisches Bettenlager dækker over koncernens aktiviteter i Tyskland og Østrig, og denne divisions og JYSK Nordic s aktiviteter influerer ikke hinanden. Da nærværende afhandling udspringer af et samarbejde indenfor JYSK Nordic, samt koncernopdelingen medfører dette, at Dänisches Bettenlager ikke vil blive behandlet yderligere. 2.2 Divisionen JYSK Nordic Som ovenfor nævnt består JYSK Nordic af seks selskaber. Foruden disse selskaber er franchisebutikkerne knyttet til JYSK Nordic. Divisionens selskaber er fordelt med fire i Skandinavien og to i Østeuropa. Nedenstående tabel 1 viser antallet af JYSK Nordic s butikker i de enkelte lande ultimo 2003 samt JYSKs etableringsår i landet. 2
Tabel 1: JYSK Nordic ekskl. franchisebutikker Land Antal butikker Etableringsår Centrallager Danmark 87 1979 Vejle Sverige 108 1991 Nässjö Norge 62 1988 Vejle Finland 43 1995 Nässjö Polen 44 2000 Mszczonów/Vejle Tjekkiet 5 2003 Mszczonów/Vejle Kilde: Larsen 2003 samt JYSK-net JYSK Nordic s butikker får alle leveret deres varer fra et eller flere centrallagere. JYSK Nordic råder over tre centrallagere beliggende i hhv. Vejle, Danmark; Nässjö, Sverige og Mszczonów, Polen. Ud fra tabel 1 kan det ses, hvilke centrallagere der leverer til de enkelte landes butikker. 2.3 JYSK Nordic s centrallagre I nedenstående tabel 2 ses kapaciteten på JYSK Nordic s centrallagere. Tabel 2: Centrallagrenes kapacitet Kapacitet Vejle Nässjö Mszczonów Areal (m 2 ) 45.995 31.715 11.000 Etage (m 2 ) 55.943 40.173 11.000 Rumfang (m 3 ) 351.825 384.957 95.000 Pallepladser 65.113 54.691 14.000 Kilde: JYSK-net Centrallageret i Vejle forsyner danske og norske butikker, dele af varerne til Polen og Tjekkiet og en række franchisebutikker. Som det ses af tabel 2, er det danske centrallager det største af de tre centrallagre 1. Centrallageret i Vejle er, til forskel fra centrallageret i Nässjö, fuldt manuelt. Alligevel formår man på centrallageret i Vejle årligt, at håndtere mere end 5 mio. kolli, som er den mindste enhed varer håndteres i på centrallageret. Desuden er centrallageret i Vejle mere permanent, end centrallageret i Mszczonów der på nuværende tidspunkt er blevet for lille grundet JYSKs ekspansionsstrategi i Østeuropa. Derfor er det konkluderet, i fællesskab med JYSK Nordic s ledelse, at lageret i Vejle indeholder de mest relevante problemstillinger, både for JYSK Nordic og for en afhandling af nærværende art. Således vil fokus, i det efterfølgende udelukkende blive rettet mod centrallageret i Vejle. 2.4 Centrallageret i Vejle I det følgende vil centrallageret i Vejle blive beskrevet mht. fordelingen af varer til de enkelte grupper af butikker lageret servicerer. Herefter vil centrallagerets indflydelse på vareflowet blive belyst, hvilket ligger til grund for en definition af lagerets funktion. 2.4.1 Aftagere Centrallageret i Vejle håndterer årligt mere end 5 mio. kolli, modtager omkring 3000 lastbiler og containere med varer og næsten 3000 forskellige produkter er indlagret på ca. 65.000 pallepladser. Som det blev om- 1 Dog ikke målt på kubikmeter. 3
talt i foregående afsnit, leveres disse varer til fem grupper af butikker. Nedenstående figur viser den procentuelle fordeling af de fem butiksgruppers aftræk fra centrallageret. Figur 2: Butiksgruppernes procentuelle kolliaftræk fra centrallageret Franchise 17% Norge 31% Danmark 45% Jylland 23% Sjælland 22% Tjekkiet 1% Polen 6% Kilde: Egen tilvirkning ud fra JYSK-net Det fremgår af figur 2, at de danske og norske butikker er de mest betydelige aftagere af varer fra centrallageret, idet disse landes butikker tilsammen står for 76% af kolliaftrækket fra lageret. De danske butikkers aftræk fra lageret er desuden opdelt i to grupper. Gruppen Sjælland består af butikker på Sjælland og gruppen Jylland består af butikker i resten af Danmark. Denne gruppering af de danske butikker foretages flere steder på centrallageret, hvorfor den også er foretaget her. Endvidere fremgår det, at butikkerne i Tjekkiet og Polen kun aftager en meget lille andel af centrallagerets samlede forsendelser. Baggrunden for denne betydelige forskel i butiksgruppernes procentuelle aftræk af varer er, dels at Polen og Tjekkiet er nogle af de lande der har færrest butikker (jf. tabel 1), og dels at en del af varerne til disse butikker ekspederes fra lageret i Mszczonów. For yderligt at anskueliggøre centrallagerets interaktion med omverdenen vil fokus i det følgende blive rettet imod, hvilken indflydelse lagerets ledelse har på vareflowet til og fra centrallageret, hvorefter lagerets funktion vil blive defineret. 2.4.2 Indflydelse på vareflowet samt funktion I JYSK Nordic er det udelukkende indkøbsafdelingen der administrerer varebeholdningen på centrallageret, dvs. det er indkøberne der afgør, hvilke og hvor store mængder varer leverandørerne skal levere til centrallageret. Der tages selvfølgelig højde for lagerets kapacitet og forventede efterspørgsel fra butikkerne osv., men det primære er, at indkøberne disponerer lagerbeholdningen. JYSKs butikker (og franchisebutikkerne), som centrallageret leverer til, bestemmer varetrækket fra centrallageret. Således er det butikkerne selv der bestemmer, hvilke varer og i hvor store mængder de ønsker leveret fra centrallageret. Når butikkerne bestiller varer, er faktorer som butikkens kapacitet og kundernes efterspørgsel inddraget i beslutningerne, men igen er det primære, at butikkerne disponerer varetrækket fra centrallageret. Nedenstående figur 3 illustrerer vareflowet til og fra centrallageret. 4
Figur 3: Centrallagerets indflydelse på vareflowet Indkøb disponerer over varebeholdningen på centrallageret Centrallageret håndterer varerne fysisk Butiksdrift trækker varerne fra centrallageret Kilde: JYSK-net Trods det faktum at butikkerne trækker varerne fra centrallageret, kan de ikke selv bestemme hvornår, der skal bestilles og dermed leveres varer. Danske butikker har to ugentlige bestillingsdage, norske butikker har 1 eller 2 ugentlige bestillingsdage afhængigt af butikkens omsætning, mens polske og tjekkiske butikker blot har 1 ugentlig bestillingsdag. Franchisebutikker bestemmer selv, hvornår de ønsker leveringer. Allokeringen af butikkerne til de enkelte dage er fortaget med det objekt, at udnyttelsen af centrallageret, bl.a. mandskabet, skal være jævn over alle ugens arbejdsdage. Som det fremgår af det ovenstående, er centrallagerets funktion håndtering af varerne, fra de bliver leveret til centrallageret i containere eller lastbiler, indtil de rette varer og mængder, butikkerne efterspørger, er leveret; altså den fysiske håndtering af varerne. Van den Berg (1999) definerer warehousing som: All movement of goods within warehouses and distribution centres namely: Receiving, storage, order picking, accumulation/sorting and shipping. Denne definition stemmer overens med centrallageret funktion; den fysiske håndtering af varer. Dog er det også centrallagerets opgave at distribuere varerne til enkelte butikker i Jylland, hvilket ligger udenfor Van den Bergs (1999) definition jf. within warehouses. I det følgende vil centrallageret blive betragtet som et distributionscenter iht. Van den Bergs (1999) definition af et sådant; altså udelukkende internt 2. For at uddybe de enkelte processer i Van den Bergs (1999) definition, kan Rouwenhorst (1999) konsulteres. Heri opereres med den samme definition på warehousing som i Van den Berg (1999), og uddybningen af de enkelte processer i definitionen er som følger: Modtagelse (Receiving): Den første proces varerne møder når de ankommer til lageret. Her kan varerne evt. blive kvalitetstjekket og ompakket. Indlagring (Storage): Placering af varerne på lagerets lokationer. Ordreplukning (Orderpicking): Afhentning af varer fra lagerets lokationer. Sortering/Akkumulering (Sorting/Accumulation 3 ): Sortering finder sted når varer, som tilhører flere forskellige ordrer, er sammenblandede fx flere ordres varer på én palle. Akkumulering er samling af ikke sammenblandede varer, som hører til samme ordre fx to halve paller med varer til én butik. Både sortering og akkumulering har til formål at opnå ordreintegritet. Forsendelse (Shipping): Her bliver ordrerne pakket, læsset i containere eller lastbiler og evt. kvalitetstjekket. 2 Ligeledes vil der med betegnelsen lager blive henført til et distributionscenter. 3 Consolidation er et synomyn for accumulation der ofte anvendes i kilderne. 5
3 Generiske styringsstrategier indenfor warehousing Jf. ovenstående opererer centrallageret indenfor det teoretiske område, som Van den Berg (1999) definerer som warehousing. Indenfor de enkelte processer under warehousing, som Van den Berg (1999) definerer og Rouwenhorst (1999) uddyber, findes der styringsstrategier, der har til formål at optimere processerne. For efterfølgende at foretage en karakteristik af centrallageret, vil der i det følgende blive redegjort for relevante generiske styringsstrategier indenfor warehousingprocesserne. 3.1 Modtagelse og indlagring Modtagelse og indlagring er valgt behandlet under et, da disse to processer ofte betragtes som sammenfaldende i kilderne, og teorierne knytter sig primært til indlagringsproblemet. Disse teorier benævnes indlagringsstrategier og har til formål, at optimere The storage location assignment problem (SLAP). Tidsforbruget ved indlagrings - og (ordre)plukningsaktiviteter (I/P aktiviteter) er ofte det primære objekt for SLAP. Dog vil hensynet til lagerets kapacitet i mange tilfælde også spille en vigtig rolle (Sharp 1991), hvorfor dette element ligeledes må inddrages som et objekt i optimeringen af SLAP. Dvs. typiske optimeringsobjekter for SLAP er (Heskett 1963, Sharp 1991, Brynzér 1996): 1. Minimer summen af tid anvendt til I/P aktiviteter 2. Minimer lageret Disse to optimeringsobjekter vil i mange tilfælde være modstridende, hvorfor SLAP ofte består i at finde det rette tradeoff mellem de to optimeringsobjekter. Dette har resulteret i udvikling af forskellige indlagringsstrategier for SLAP. Strategierne kan inddeles i tre overordnede grupper, hvoraf to er baseret på optimeringsobjekterne 1 og 2 hhv., mens den sidste gruppe giver mulighed for et tradeoff mellem de to optimeringsobjekter. De tre overordnede grupper af indlagringsstrategier behandles i det følgende. 3.1.1 Fixed slot storage Fixed slot storage strategierne, er baseret på optimeringsobjekt 1, og er kendetegnet ved, at hvert enkelt produkt har sin egen faste lagerlokation. Tiden anvendt til I/P aktiviteter kan ofte reduceres ved at allokere produkter til lagerlokationer på baggrund af produktkarakteristika. En udbredt fremgangsmåde er at tage udgangspunkt i omsætningshastighed, hvilket er motiveret af Pareto s lov. Pareto s lov angiver, at ca. 20% af alle produkter ( fast moving produkter) optager ca. 80% af al I/P aktivitet, hvorfor fast moving produkter skal indlagres tæt på input/output punktet (I/O-punktet), som er et punkt der altid skal passeres, når der transporteres varer til og fra plukzonen. Dette gøres for at formindske det samlede tidsforbrug ved I/P aktiviteterne 4. Heskett (1963) videreudvikler denne strategi til cube-per-order indekset (COI), der beregnes som den lagerplads, et givet produkt optager (cube) divideret med lageromsætningshastigheden. Herefter rangeres produkterne efter deres COI, og produkter med lav COI allokeres tættest på I/O-punktet, mens produkter med høj COI indlagres længere 4 Hvis input- og output lokationerne ikke er fysisk sammenfaldende, stiger kompleksiteten mht. at minimere det samlede tidsforbrug ved både indlagrings- og ordreplukningsaktiviteterne samtidigt. Dette kan fx skyldes, at en placering af produkterne der tilgodeser afstanden til inputlokationen kan have en negativ indflydelse på afstanden til outputlokationen. 6
væk fra I/O-punktet. Denne strategi tager således, ud over omsætningshastigheden, højde for det indbyrdes forhold mellem størrelsen på lagerets produkter. Indlagring efter produktkarakteristika er mest fordelagtigt, når der transporteres ét produkt ved hver I/P aktivitet. Brynzér (1996) opererer med tre forskellige arbejdsmåder: Single command (SC), dual command (DC) og multi command (MC). Under SC udfører plukkeren kun én I/P-aktivitet mellem hvert besøg hos I/O-punktet. Under DC er det 2, og under MC er det flere end 2 aktiviteter mellem hvert besøg hos I/Opunktet. Når arbejdsmåden er MC er problemet med at gruppere iht. produktkarakteristika, at produkter der skal indlagres/plukkes samtidigt kan have forskellige produktkarakteristika (fx omsætningshastighed), og at produkterne derfor er spredt over store dele af lageret. Derfor er indlagringsstrategier, der er baseret på produktkarakteristika mest effektive ved SC, dog har COI reduceret travel time under MC (Malmborg 1989). Indlagringsstrategier som tager højde for DC og MC er beskrevet i Frazelle (1989). Heri foreslås, at produkter som har en stor sandsynlighed for at forekomme på samme ordre, indlagres nær hinanden. Hvis der er tale om et distributionslager må korrelationen mellem produkterne beregnes vha. statistisk analyse på baggrund af historiske ordredata. 3.1.2 Floating slot storage Floating slot storage er baseret på optimeringsobjekt nr. 2 (minimer lageret), og er kendetegnet ved, at hvert enkelt produkt kan allokeres til alle lagerlokationer gennem tiden 5. En typisk strategi under floation slot storage er Random storage (RANDS) 6. RANDS kan yderlig opdeles i Purely randomized assignment (PRA) og Closest open location (COL). PRA allokerer et indkommende produkt til en tilfældig lagerlokation uden at tage hensyn til lokationens placering mht. den tid, der skal anvendes til I/P aktiviteter. PRA fokuserer dermed udelukkende på optimeringsobjekt 2. COL derimod allokerer et indkommende produkt til den frie lagerlokation der er tættest på I/O-punktet (Sharp 1991). Derfor er optimeringsobjekt 2 også under denne strategi det primære objekt, mens der tages højde for optimeringsobjekt 1, i det omfang dette ikke konflikter med optimeringsobjekt 2. 3.1.3 Hybrider af fixed- og floating slot storage Deling af en lagerlokation mellem så mange produkter som muligt iht. optimeringsobjekt 2 kan stride mod det første optimeringsobjekt. Generelt resulterer floating slot storage i en høj kapacitetsudnyttelse på bekostning af tiden brugt på I/P aktiviteter, hvorimod fixed slot storage giver en kortere travel time men en ringere udnyttelse af kapaciteten. Det er ikke umiddelbart muligt at optimere begge optimeringsobjekter simultant, idet disse er konfliktende. Denne konflikt har resulteret i udvikling af forskellige hybrider mellem de to grupper af indlagringsstrategier. 5 Alternativt kan optimeringsobjekt 2 opfyldes ved, at føre en perfekt balanceret lagerpolitik, hvor antallet af udgående og indgående stk., af hvert enkelt produkt, er lig hinanden i en hvilket som helst tidsperiode (Goetschalckx 1983). Denne situation er dog meget ualmindelig i praksis. 6 Betegnelsen RANDS henfører til, at fordelingen af produkterne på lokationerne, under denne strategi, ligner en tilfældig fordeling (Sharp 1991). 7
Gruppen, der består af hybrider af fixed- og floating slot storage strategierne, benævnes ofte som Class based storage (CLASS), og er baseret på et kompromis mellem begge optimeringsobjekter. CLASS er karakteriseret ved, at alle produkterne, og lageret, først opdeles i klasser, hvorefter et produkt indenfor en givet klasse kan allokeres til en tilfældig lagerlokationer indenfor klassen. Opdelingen af produkterne og allokering til lagerlokationer kan fx være baseret på lageromsætningshastigheden således, at den klasse der indeholder produkter, der har den største omsætningshastighed indlagres tættest på I/O-punktet osv. Dette svarer til, at fixed slot storage er brugt mellem klasserne (tilgodeser optimeringsobjekt 1), mens floating slot storage anvendes internt mellem produkterne i de enkelte klasser (tilgodeser optimeringsobjekt 2). For at anskueliggøre kompromiset mellem optimeringsobjekt 1 og 2 i CLASS, kan følgende modpoler opstilles: Fixed slot storage svarer til CLASS, hvor antallet af klasser er lig antallet af produkter. Floating slot storage svarer til CLASS, hvor antallet af klasser er lig én. CLASS befinder sig mellem fixed- og floating slot storage, alt efter hvor mange klasser der anvendes og skævheden i lageromsætningshastigheden mellem produkterne (hvis denne anvendes som klassificeringsparameter). Der findes alternativer til lageromsætningshastigheden som klassificeringsparameter, men alle har til formål at behandle konflikten mellem de to optimeringsobjekter. 3.2 Ordreplukning Ordreplukning er en af de mest tids- og mandskabskrævende processer på et lager og omkring 65% af et lagers driftsomkostninger konsumeres af denne proces (Drury 1988, Ruben 1999). Der findes to overordnede fokusområder, hvorigennem ordreplukningen kan gøres mere efficient. Det ene område er indlagringsstrategien, som allerede er omtalt i forrige afsnit, og det andet fokusområde er ordreplukningsstrategien, hvor indlagringen ofte antages som givet. En ordreplukningsstrategi består af en pluk-, en zoningog en pluksekvensstrategi. I det følgende vil strategier, indenfor hvert af de tre områder, blive behandlet. Der er i den forbindelse en række begreber, som skal defineres. En pluktur betegner én plukkers arbejde fra han forlader I/O-punktet til han vender tilbage til I/O-punktet. Ordre betegner en butiks efterspørgsel på en specifik dag. En ordre indeholder et antal ordrelinier, som hver angiver efterspørgslen i kolli efter en specifik vare. 3.2.1 Plukstrategi En af de strategier der er med til at udgøre ordreplukningsstrategien er plukstrategien, hvor der fokuseres på hvilke ordrer, der skal plukkes af en givet plukker (Brynzér 1996). Plukstrategierne kan yderlig opdeles i SOP og en gruppe af strategier indenfor batching. I det følgende vil plukstrategien SOP blive belyst, hvorefter begrebet batching og generiske strategier indenfor batching vil blive belyst. 3.2.1.1 Single order picking Den simpleste form for plukning er SOP. Denne plukstrategi definerer Rosenwein (1996) som følger: Line item: A request by a customer for a particular item in a particular quantity. SOP: A picker selects all of the line items associated with one order on a picking tour. 8
3.2.1.2 Batching Hvis der er tilstrækkelig tid fra ordrerne modtages til disse skal plukkes opererer lageret under det Sharp (1991) benævner advance information, hvilket vil sige, at der er et vist tidsrum fra ordrerne ankommer til plukningen af disse skal påbegyndes. I dette tilfælde kan strategier indenfor gruppen batching anvendes. Sharp (1991) definerer batching meget bredt som: sharing a pick tour with other orders. Koster (1999) anfører følgende om et batch: orderline quantities of all orders ( ) are accumulated per product. Efterfølgende bemærkes følgende om begrebet batching: The total product batch quantity is ( ) picked in its entirety Denne definition tager udgangspunkt i, at der skal være produktsammenfald mellem ordrerne, for at batching kan anvendes, og er deri forskellig fra definitionen i fx Sharp (1991), hvor det er ordrernes fællesskab på plukturen, som definerer anvendelsen af batching. Ruben (1999) opererer med følgende definition på et batch: a number of customer orders combined Herefter bemærkes følgende om batching: a single picker subsequently retrieves the batch. Denne definition af et batch indeholder, at det skal være et sæt af flere hele ordrer, men der er i definitionen ingen stillingtagen til, hvorvidt plukningen af dette sæt skal kunne finde sted på en pluktur, dvs. om plukvognens størrelse er en begrænsende faktor for størrelsen på et batch. Gademann (2001) omtaler batching således: When individual orders consist of relatively few items ( ). Then a batch of orders can be picked in one tour through the warehouse. Da Gademann (2001) forudsætter relativt små ordrer kan det sluttes, at Gademann (2001) implicit forudsætter, at et batch består af flere hele ordrer. Desuden angiver Gademann (2001) eksplicit at et batch skal plukkes på en pluktur for at strategien kan benævnes batching. Hvis slutningen vedr. hele ordrer ikke er korrekt ville ordrernes størrelse være irrelevant. Der findes en betydelig mængde litteratur, som analyserer, hvordan ordrer bedst kan sammensættes i batch for at reducere travel time. For at afslutte indkredsningen af begrebet batching, bør det bemærkes, at det er fælles for alle disse batchingstrategier, at de opererer med den antagelse, at flere hele ordrer kan plukkes samtidigt på en pluktur (fx Ruben 1999, Koster 1999 og Rosenwein 1996). Herved bliver batchstørrelsen begrænset af plukvognens størrelse, og batchingstrategierne er strategier til bestemmelse af hvilke ordrer, der skal plukkes sammen på en pluktur. Der arbejdes med to følgende kriterier for batching: Tætheden mellem pluklokationerne og Tidsvinduet (Sharp 1991). 9
Kompleksiteten i at anvende tætheden mellem pluklokationer, som kriterium for batching, er kvantificeringen af denne tæthed. Dette kan betragtes som et vehicle routing problem (VRP) blot med større kompleksitet. Dette skyldes, at når tætheden mellem flere ordres produkter skal kvantificeres, skal afstanden mellem flere sæt af lokationer sammenlignes, hvorimod et VRP blot består af ét sæt af lokationer, hvor afstandene skal sammenlignes. Desuden kræver batching efter tætheden mellem lokationerne implicit en bestemt efterfølgende pluksekvens 7 for at få fordel af batching. Der findes en række heuristikker, som foreslår løsninger til batchingproblemet. Der arbejdes i heuristikkerne ofte med en seed order, hvortil der tilføjes ordrer, og problemstillingen består i, at vælge nærtliggende ordrer, indtil plukvognens kapacitetsgrænse er nået (jf. flere hele ordrer på en pluktur). Endvidere har de fleste heuristikker som eneste performancemål at nedbringe travel time og indregner derfor ikke den ekstraopgave batchplukningen kan medføre i form af sortering. Tiden brugt på sortering er relevant, hvis batching skal sammenlignes med SOP, da SOP ikke kræver en efterfølgende sortering. Heuristikkerne tager typisk udgangspunkt i meget specifikke forudsætninger mht. produkt- og ordrekarakteristika, og kan derfor kun anvendes på meget specifikke praktiske problemstillinger. Batching efter et tidsvindue er en simpel strategi, der ikke kræver meget analytisk forarbejdet. Strategien foreskriver, at ordrer der ankommer indenfor et tidsvindue, fast eller variabelt, skal plukkes på samme pluktur. Sammenlignet med SOP kan denne strategi medføre signifikant kortere travel time (Sharp 1991). Både batching med tæthed mellem pluklokationer og tidsvindue som kriterium kan reducere travel time i ordreplukningsprocessen (Sharp 1991, Ruben 1999, Koster 1999 og Rosenwein 1995), men batchplukning kan medføre at produkterne efter plukprocessen må sorteres, iht. den ordre produkterne tilhører (Rouwenhorst 1999 og Koster 1999) 8. På lagre hvor de ordrer der plukkes, har et meget lille rumfang, kan strategien Sort While Pick anvendes sammen med batching. Når denne strategi anvendes sorteres varerne på plukvognen således, at en efterfølgende sortering undgås. 3.2.2 Zoningstrategi Zoning opdeler hele lageret i mindre zoner, hvor hver zone har en eller flere specifikke plukkere tilknyttet (Sharp 1991). Zoning kan implementeres sammen med SOP eller batching, hvorfor der arbejdes med en ordre eller et batch alt efter om SOP eller batching er anvendt sammen med zoning. De største fordele ved at anvende zoning er, at plukkerne med tiden kan drage nytte af kendskabet til produkternes placering, hvilket kan bidrage til, at plukningen indenfor hver zone optimeres med tiden. En forudsætning for, at der med tiden kan opbygges et kendskab til varernes placering er, at der anvendes fixed slot storage. Derudover giver zoning iflg. Sharp (1991) en formindskelse af travel time, da hver plukker skal dække en mindre del af det samlede plukareal. Hall (1993) derimod beregner, at zoning, alt andet lige, medfører en stigning i travel time. Denne konklusion er baseret på, at der er tale om opdeling af et rektangulært lager i mindre zoner. Sharps (1991) argument om en reducering af travel time vha. zoneopdeling må være underlagt visse forudsætninger der ikke er medtaget i kilden. Dette skyldes at bl.a. ordreprofil, plukstrategi og geografisk afstand mellem zonerne har indflydelse på om en zoneopdeling er fordelagtig i relation til travel time. 7 Pluksekvens behandles i afsnit 3.2.3. 8 Sortering/Akkumulering behandles i afsnit 3.3. 10
Zoning kan yderlig opdeles i progressiv zoning og synkroniseret zoning som vil blive behandlet i det følgende 3.2.2.1 Progressiv zoning Under progressiv zoning bliver et batch/en ordre behandlet i én zone ad gangen. Batchet/ordren er således færdigplukket efter, at det/den er blevet behandlet i alle zonerne, der indeholder dets/dens produkter. Progressiv zoning foregår ved, at en plukker i en zone plukker en del af batchet/ordren, og sender plukvognen videre til næste zone, hvor plukning fortsættes. Under progressiv zoning behandler zonerne således på et hvilket som helst tidspunkt forskellige batch/ordrer, men batchet/ordren bevarer sin integritet gennem plukningen. Hvis batching anvendes sammen med progressiv zoning, er det kun batchintegriteten, der bevares gennem plukningen, hvorfor en efterfølgende sortering er nødvendig for at genvinde ordreintegriteten (Sharp 1991). 3.2.2.2 Synkroniseret zoning Under synkroniseret zoning behandler alle zoner samme batch/ordre samtidig. Formålet med denne form for zoning er at sikre, at de enkelte batch/ordrer ikke bliver sammenblandet under plukningen. Denne form for zoning kan bevirke, at der opstår ventetid, idet alle zoner ikke nødvendigvis har færdigbehandlet batchet/ordren på samme tid, og det er den sidst færdigplukkede zones pluktid, som er determinerende for den samlede pluktid. Synkroniseret zoning kræver en opdeling af batchet/ordren således, at det kan behandles i alle zoner på samme tid, hvilket medfører, at synkroniseret zoning altid kræver en efterfølgende akkumulering. Hvis SOP anvendes sammen med synkroniseret zoning, skal akkumuleringen etablere ordreintegriteten. Hvis batching anvendes samtidig med synkroniseret zoning, skal der en akkumulering til for at genvinde batchintegriteten og en sortering til for at genvinde ordreintegriteten. Da synkroniseret zoning medfører en opsplitning af batchet/ordren, vil anvendelse af synkroniseret zoning og batching samtidigt, stride mod nogle af de i afsnit 3.2.1.2 nævnte definitioner på batching, da der pga. opsplitningen ikke længere er et sæt af hele ordrer. At synkroniseret zoning udelukker batching findes der ingen indikation af i kilderne, mens der findes flere kilder, som påpeger, at batching og zoning generelt godt kan anvendes samtidigt (fx Sharp 1991, Ashayeri 2003). Det er derfor rimeligt at antage, at når synkroniseret zoning anvendes, betragtes zonens ordrer som hele ordrer, og at plukning af 2 eller flere af zonens hele ordrer på en pluktur følgelig er inkluderet i definitionen på batching. Ved at tillade denne udvidelse af definitionen på batching, opnås der mulighed for, at zoning kan anvendes som et middel til at mindske ordrerne, og derved skabe mulighed for, at batching er en mulig plukstrategi selvom lagerets ordrer som udgangspunkt er for store til at batching kan anvendes. I Piasecki (2003) betegnes synkroniseret zoning wave picking, uden at tage stilling til om SOP eller Batching anvendes samtidig. Andre kilder anvender denne betegnelse anderledes. Fx anvender Gademann (2001) begrebet wave picking om synkroniseret batching, mens Petersen (2003) bruger betegnelsen om anvendelse af batching og zoning samtidigt, uden stillingtagen til hvorvidt der skal anvendes progressiv 11
eller synkroniseret zoning. Pga. denne divergerende brug af begrebet wave picking vil denne betegnelse ikke blive anvendt. 3.2.3 Pluksekvensstrategi Pluksekvensstrategien er den strategi der anvendes til fastlæggelse af pluksekvens. Pluksekvens betegner den sekvens lokationerne plukkes i, og ruten der følges mellem lokationerne. Pluksekvensstrategien er således et sæt af regler, mens pluksekvensen er resultatet af, at anvende en givet pluksekvensstrategi til plukning af en givet efterspørgsel. En pluksekvensstrategi kan derfor, afhængigt af strategiens karakteristika, føre til flere forskellige pluksekvenser. Betragtes et lager med en arbitrær rækkekonfiguration, er problemet med at vælge pluksekvens et travelling salesman problem (TSP). De fleste lagre har dog en rækkekonfiguration, som har ligheder med den i figur 4 illustrerede (Ratliff 1983). Derfor er antallet af mulige ruter mellem lokationerne begrænsede, og kompleksiteten i beregningerne af den optimale pluksekvens er derfor ikke tilnærmelsesvis så komplicerede, som det er tilfældet for et TSP. Alligevel er det ikke trivielt, at bestemme den optimale pluksekvens, hvorfor der er udviklet en række heuristikker, der kan anvendes som pluksekvensstrategi. Disse har til formål, at generere gode pluksekvenser ved relativt lidt analytisk forarbejde. Ud over begrænsningen af det analytiske forarbejde, er objektet for at anvende heuristikker til bestemmelse af pluksekvensen, som det vil fremgå af det følgende, at skabe pluksekvenser, som er relativt enkle i forhold til en optimal pluksekvens. Figur 4: Generelt teoretisk lagerlayout x Top-af-række Lager-række (række) y I/O-punkt Bund-af-række Kilde: Hall 1993 De bedst beskrevne pluksekvensstrategier i kilderne kan karakteriseres som enten return-, traversal- eller kombinationsheuristikker (Hall 1993, Ashayeri 2003). Figur 5 viser eksempler på pluksekvenser konstrueret vha. en pluksekvensstrategi indenfor hver af disse tre grupper af pluksekvensstrategier. Fælles for de disse grupper af pluksekvensstrategier er, at de fokuserer på minimering af den afstand, der køres i lagerets 12
dybderetning (jf. y i figur 4), idet den afstand der køres i lagerets bredderetning (jf. x i figur 4), på en pluktur, er to gange lagerets bredde 9. Figur 5: Eksempler på pluksekvenser Konstrueret vha. traversal heuristikken Konstrueret vha. midpoint heuristikken I/O I/O Konstrueret vha. combined heuristikken Optimal pluksekvens I/O I/O Kilde: Egen tilvirkning med inspiration fra Ashayeri 2003 Generelt for gruppen af traversal pluksekvensstrategier gælder, at plukkeren skal entrere enhver række, hvorfra der skal plukkes en eller flere lokationer, og fortsætte hele vejen gennem denne række. Gruppen kan opdeles i venstre mod højre og højre mod venstre. I figur 5 vises et eksempel på en pluksekvens konstrueret vha. traversal fra venstre mod højre. Fælles for gruppen af return pluksekvensstrategier er at plukkeren altid entrerer og forlader en række i den samme ende, med første og sidste række på lageret, som de eneste undtagelser. De bedst beskrevne return pluksekvensstrategier er midpoint og largest gap. I figur 5 ses et eksempel på en pluksekvens konstrueret vha. midpoint. Det ses, at når denne pluksekvensstrategi anvendes, opdeles lagerets rækker i en øvre og en nedre halvdel. Den nedre halvdel plukkes ved at entrere og forlade rækken gennem bunden, mens den øvre halvdel plukkes ved at entrere og forlade rækken gennem toppen. Ratliff (1983) viser, at largest gap er den pluksekvensstrategi, som i gennemsnit generer de korteste pluksekvenser blandt alle return plukse- 9 Givet at der skal plukkes fra såvel første og sidste række. 13
kvensstrategier. I Largest gap pluksekvensstrategien er et gap defineret som afstanden mellem to nærtliggende lokationer hvorfra der skal plukkes, afstanden mellem det første pluk i rækken og bunden af rækken eller afstanden mellem det sidste pluk i rækken og toppen af rækken. Plukkeren forlader en række, når han står foran det største gap (largest gap) i en række. Largest gap er således den del af enhver række, som plukkeren ikke gennemløber. Combined pluksekvensstrategien kombinerer Traversal- og return pluksekvensstrategier og i figur 5 ses et eksempel på en pluksekvens konstrueret vha. combined pluksekvensstrategien. Herved opnås mulighed for, at en række forlades gennem enten toppen eller bunden. Ved at kombinere disse to muligheder kan det opnås, at den afstand, der køres i lagerets dybderetning minimeres (Hall 1993). Partiel minimeringen af den afstand, der køres i dybderetningen, minimerer ikke nødvendigvis plukturens samlede travel time. Den optimale pluksekvens er indtegnet i figur 5, og det ses, at denne ikke svarer til combined pluksekvensen. Dette skyldes, at en optimal pluksekvens ikke er begrænset til minimering af den afstand der køres i lagerets dybderetning. Konstruktion af en optimal pluksekvens, vil således ofte inkludere backtracking, dvs. at kørslen i lagerets bredderetning kan overstige 2 gange lagerets bredde. Ratliff (1983) opstiller en praktisk anvendelig procedure til bestemmelse af den optimale pluksekvens, og den fortsatte fokusering på heuristiske tilgange til bestemmelse af pluksekvensen kan derfor forekomme uden praktisk relevans. De heuristiske pluksekvensstrategier har dog den store fordel, i forhold til en pluksekvensstrategi der vælger den optimale pluksekvens, at de konstruerede pluksekvenser, er intuitivt forståelige for plukkerne, og er derfor ofte at foretrække, når manual plukning anvendes. Ashayeri (2003) og Petersen (2003) påpeger, at backtracking kan medføre en reduktion af plukkvaliteten som konsekvens af, at plukkerne blive forvirrede. Koster (1998) fokuserer på et andet praktisk problem med anvendelse af den optimale pluksekvens. Dette problem opstår hvis en vare, ved en fejl, ikke er til stede på den forventede lokation, og en ny rute derfor skal beregnes på stedet. Hall (1993) anfører, at enkelhed er et attraktivt karakteristikum ved en pluksekvens. Endvidere kan traversal- og largest gap pluksekvensstrategierne generere nær optimale pluksekvenser i de tilfælde, hvor antallet af stop pr. række er hhv. meget stort og meget lille 10, samtidig med at de er enkle. Endelig kan combined pluksekvensstrategien, som nævnt, altid minimere kørslen i lagerets dybderetning. 3.3 Sortering/Akkumulering Sorterings-/ Akkumuleringsstrategiers formål er reetablering af den ordreintegritet, der evt. er gået tabt under ordreplukningen (Sharp 1991). Sortering/Akkumulering er nødvendig såfremt, der ikke anvendes SOP uden zoning. Sortering/Akkumulering kan spænde fra manuel sortering til fuldautomatiske sorteringssystemer. De udviklede strategier knytter sig alle til de automatiske systemer, hvor en del af disse beskæftiger sig med allokering af ordrer til specifikke sorteringsbaner for at optimere kapaciteten på udstyret (Sharp 1991). Da JYSKs centrallager i Vejle, som tidligere omtalt, opererer manuelt, har automatiske sorteringssystemer ingen relevans for nærværende afhandling, hvorfor de ikke vil blive behandlet yderligere. 10 Med meget stort og meget lille, menes hhv. meget større og meget mindre end 3,9 stop/række (Hall 1993). Dette tal er ufølsomt overfor layoutet af et rektangulært lager. 14
3.4 Forsendelse I forbindelse med forsendelsen foregår pakning og palletering af varerne typisk. Selvom pakning og palletering er nogle af de mest generelle aktiviteter på et lager, er der ikke udviklet mange praktisk anvendelige strategier for disse aktiviteter. Dette skyldes kompleksiteten i de problemer aktiviteterne afleder. Eksempelvis er palleteringsproblemet et tredimensionelt bin packing problem 11. Der er dog udviklet heuristikker, hvor der generelt tages udgangspunkt i palletering vha. lag eller kolonner. Dette reducerer problemet til et todimensionalt bin packing problem. Lag-palletering er en bund til top metode, hvor horisontale lag lægges oven på hinanden, hvorimod kolonne-palletering er en side til side metode hvor stakke af produkter stilles side om side på pallen (Rethmann 1997). Anvendelsen af heuristikker til løsning af palleteringsproblemet er mest relevant for lagere, der er tilknyttet produktionsvirksomheder. Produktionsvirksomheder palleterer ofte identiske produkter til identiske paller over en lang periode. Dette gør det økonomisk rationelt, at benytte den nødvendige tid til at optimere palleteringsproblemet. I et distributionscenter skal forskellige produkter pakkes iht. kundeordrerne. Dette betyder, at der er et nyt palleteringsproblem for hver enkelt kundeordre, som desuden skal løses relativt hurtigt. Derfor har palleteringsheuristikker meget ringe praktisk relevans på et distributionscenter (Sharp 1991). 4 Karakteristik af centrallageret Centrallageret i Vejle er opdelt i følgende lagerzoner: Højlager, Loft- og Gulvlager, Toldfrit lager og Møbellager. Mellem lagerzonerne anvendes synkroniseret zoning, hvorfor lagerzonernes interaktion i forbindelse med ordreplukningen er minimal. I bilag 1 findes en grundplanstegning af centrallageret. Her kan de enkelte lagerzoners placering ses. I det følgende vil højlageret blive behandlet. Behandlingen af de resterende lagerzoner sker kun i det omfang, at deres karakteristika afviger fra højlagerets og findes i bilag 2. Indledningsvist vil teknikkerne til karakteristikken blive præsenteret. 4.1 Teknikker til karakteristik Karakteristikken af lagerzonerne vil ske med baggrund i følgende tre områder som Rouwenhorst (1999) angiver som relevante for en karakteristik af et lager: 1. Ressourcer (Warehouse resources) 2. Processer (Warehouse processes) 3. Styring (Warehouse organization) 12 Når karakteristikken omhandler lagerzonernes ressourcer, vil det være mht.: lagersystem (fx pallereoler), indlagrings- og plukudstyr (fx pallevogn), plukhjælpemidler (fx stregkodescanner) og personel (Rouwenhorst 1999). Til at karakterisere processerne i de enkelte lagerzoner vil der blive taget udgangspunkt i nedenstående figur 6. Lagerzonernes processer/områder vil således blive benævnt vha. de betegnelser, der er anvendt i figur 6. Karakteristikken af lagerzonernes styring sker ud fra de styringsstrategier, der er præsenteret i kapitel 3. 11 Blot et endimensionalt bin packing problem er NP hårdt (Rethmann 1997). 12 Oversættelsen af organization til den danske term styring er valgt, da styring er mere dækkende over indholdet i afsnittet Warehouse organisation fra Rouwenhorst (1999) end den direkte danske oversættelse organisation. 15
Figur 6: Generel opbygning af et lager Pallets Pallet reserve area Pallets Pallets Pallets Pallets Case pick area Receiving area Cases Overpacks Mul Cases BREAKDOWN FUNCTION Cases Cases Totes (Cases) Cases Item pick area Items Cases Sorting area A Sorting area B Totes/Cases Unitizing area Totes Totes Totes/Cases (Items Cases) Totes (Items Cases) Totes AKKUMULATION FUNCTION Mul Pallets Shipping area Kilde: Sharp 1991 Figur 6 illustrerer og uddyber de processer, som Rouwenhorst (1999) og Van den Berg (1999) definerer som warehousing. Rouwenhorst (1999) opdeler warehousing i processer, mens Sharp (1991) påpeger, at disse processer typisk er sammenfaldende med fysiske afdelinger på et lager. Dette er årsagen til, at figur 6 er struktureret i afdelinger (areas), og at den stadig kan anvendes til at karakterisere processtrukturen på et lager. Som det fremgår af figur 6, består den generelle processtruktur af otte processer (eller afdelinger): Receiving area, Pallet reserve area, Case pick area, Item pick area, Sorting area A, Sorting area B, Unitizing area og Shipping area. De otte processer kan alle kategoriseres enten som breakdown- eller akkumuleringsfunktioner. Dette henfører til, at disse to funktioner er de primære på et lager; altså en nedbrydning af de indkommende batch i mindre enheder, samt herefter at akkumulere de kolli den enkelte kunde ønsker. De tykkere pile i figur 6 angiver de mest sandsynlige veje gennem et lager (Sharp 1991). Det er i særlig grad vigtigt at bemærke, at enhederne produkterne transporteres i ændres fra modtagelsen og frem til forsendelsen, og det er angivet på hver enkelt pil i figur 6, hvilken enhed der sandsynligvis benyttes mellem processerne. Såvel modtagelse (receiving area) som forsendelse af varer (shipping area) vil almin- 16
deligvis ske med lastbiler eller containere. Indenfor disse to yderpunkter er enheder som paller (pallets), kolli (cases og totes) og stk. de mest almindelige. Den generelle processtruktur for et lager (figur 6) er således en nedbrydning fra relativt store enheder til relativt små enheder og tilbage til store enheder igen. Hvor mange størrelsesniveauer der anvendes, er afhængigt af den kontekst lageret arbejder i. 4.2 Karakteristik af højlageret På Højlageret plukkes ca. 40% af alle kolli plukket på centrallageret, og det er den lagerzone på centrallageret hvorfra der plukkes flest produkter. Endvidere er samspillet mellem styringen og processerne i denne lagerzone mere kompleks end i nogen anden lagerzone, hvorfor denne lagerzone er valgt som udgangspunkt for karakteristikken af centrallageret. Der er endvidere en høj udnyttelse af højlagerets kapacitet, hvilket vil sige, at højlageret er bemandet 24 timer i døgnet på alle ugens hverdage (se evt. bilag 3). Dette skyldes, at højlageret er karakteriseret ved at have en stor mængde varer placeret i en relativt lille lagerzone, hvilket medfører, at styringen af højlagerets processer er mere komplicerede end det er tilfældet for nogen af de øvrige lagerzoner. I det følgende vil højlageret blive karakteriseret indenfor hvert af de tre områder: Ressourcer, processer og styring. 4.2.1 Ressourcer Lagerzonen er arrangeret med pallereoler, som har en højde på 7 pallepladser. Under plukningen anvendes el-truck 13, der har en kapacitet på én palle. Mellem pallereolernes nederste niveau og de øvrige 6 niveauer anvendes CTX-trucks 14, der ligeledes har en kapacitet på én palle. En palle kan stables i en højde på 2,20 m når den skal læsses på lastbil, men når der skal plukkes, stables en palle, af hensyn til plukkernes arbejdsforhold, ikke højere end 1,65 m. Der anvendes ingen elektroniske plukhjælpemidler, og der plukkes efter en i forvejen udskrevet plukseddel, der er fremkommet på baggrund af de indkommende ordrer. I visse situationer kan antallet af medarbejdere, på højlageret, nå op på omkring 10. 4.2.2 Processer I det følgende behandles processtrukturen for de varer, som er indlagret på højlageret. Processtrukturen inkluderer processer, som ikke fysisk finder sted på højlageret, men disse processer er inkluderet i følgende behandling. Højlageret er opdelt i 3 haller, men processtrukturen i de 3 haller er identisk, hvorfor de behandles under et. Lageret indeholder primært kubiske kolli. Pallereolernes gulvniveau benyttes som case pick area, mens de øvrige 6 niveauer er pallet reserve area. På højlageret benyttes 2 forskellige processtrukturer alt efter hvilken plukstrategi, der anvendes. Dette er et eksempel på den kompleksitet, der kan opstå på et lager pga. afhængigheder mellem lagerets områder. I dette tilfælde er der således en afhængighed mellem plukstrategien under området styring, og processtrukturen under området processer. Sharp (1991) påpeger da også, at modellen i figur 6 ikke skal tages til udtryk for, at ethvert lager skal benytte sig af en enkelt processtruktur. Modellen skal derimod henlede opmærksomheden på, at der er mange forskellige måder hvorpå et produkt 13 De anvendte el-trucks har et trinbræt, hvor chaufføren kan stå, og det er således ikke nødvendigt at gå rundt på lageret. 14 En CTX-truck er en truck, som betjenes af en chauffør. CTX-trucks kan til forskel fra el-trucks nå pallereolernes øvre niveauer. 17