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FlexiBeam - Entwicklung eines flexiblen Beamerwagensystems für manuell kommissionierbare Stückgüter

 

Ausgangssituation

Die Kommissionierung hat sich in der Vergangenheit zu einem der bedeutsamsten Abläufe innerhalb der Logistik entwickelt. Insbesondere im eCommerce entscheidet, neben dem Versand, die Kommissionierung über die Leistungsfähigkeit eines Unternehmens. Die Kunden fordern verstärkt schnelle Reaktionszeiten, eine hohe Flexibilität und kurze Lieferzeiten. Gleiches gilt für klassische Produktionsunternehmen, deren Kommissionierung das Bindeglied zwischen den wertschöpfenden Produktionsabläufen und der Materialpufferung innerhalb der unterschiedlichen Lagerstufen darstellt. Unabhängig des industriellen Einsatzgebietes der Kommissionierung, werden die Tätigkeiten weiterhin häufig manuell ausgeführt. Die wesentlichen Gründe liegen in der besseren Skalierbarkeit der Systeme sowie in der Flexibilität der Artikel- und Auftragsgestaltung. Andererseits steigt mit manuell ausgeführten Tätigkeiten die Fehlerquote. Um diese möglichst zu minimieren, werden in der Praxis den Mitarbeitern unterschiedliche Hilfsmittel und Technologien zur Verfügung gestellt. Eine dieser Technologien ist der sog. Beamerwagen, welcher als Sammelfahrzeug die parallele Kommissionierung mehrerer Aufträge ermöglicht.
Neben einer möglichst geringen Anzahl an Kommissionierfehlern ist die erzielbare Kommissionierleistung (gemessen in Picks pro Stunde) eine wichtige Vorgabe bei der Planung und Auswahl von Kommissioniersystemen. Auf Grund der Vielzahl an Einflussgrößen auf die Kommissionierleistung handelt es sich hierbei um eine komplexe Planungsaufgabe, welche für Systeme mit Beamerwagen-Technologie bisher nicht zufriedenstellend gelöst ist. Einerseits müssen die Randbedingungen des jeweiligen Einsatzfalls berücksichtigt werden, andererseits müssen neben einem geeigneten Systemaufbau optimale Strategien gefunden werden. So können die Bewegung des Kommissionierers, die gemeinsam zu bearbeitenden Aufträge und die Belegung der Lagerplätze mit Artikeln so gewählt werden, dass eine möglichst hohe Kommissionierleistung erzielt wird. Angesichts der zahlreichen existierenden Freiheitsgrade und der starken Wechselwirkungen zwischen ihren Ausprägungen muss momentan jedoch jedes Beamerwagensystem zeitaufwendig individuell geplant werden.

 

 

Zielsetzung

 

Ziel ist es daher, die Planung der beschriebenen Beamerwagensysteme zu standardisieren und zu systematisieren. Einerseits soll dazu ein Planungstool entwickelt werden, welches simulationsgestützt die Planungsaufgabe löst und einen geeigneten Systemaufbau sowie geeignete Strategien für eine möglichst hohe Systemleistung ermittelt. Der Planungsprozess wird dadurch gleichzeitig beschleunigt und optimiert, da eine Vielzahl an Alternativen schnell und automatisiert verglichen werden kann. Um die Umsetzung der gewählten Strategien im operativen Betrieb zu gewährleisten, wird eine demonstratorische SAP®-App entwickelt. Während die Planung auf prognostizierten oder historischen Auftragsdaten basiert, müssen im Betrieb die eingehenden Kundenaufträge in Echtzeit verarbeitet werden. Die SAP®-App übernimmt diese Aufgabe und stellt mit Hilfe der in der Planungsphase gewählten Batchbildungsstrategie Kommissionieraufträge für die Beamerwagen zusammen. Die in der Planungsphase ermittelte Systemleistung kann dadurch auch in der Betriebsphase bestmöglich erreicht werden.

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Abbildung 1: Zielsetzung Forschungsprojekt FlexiBeam


Vorgehensweise

 

In den ersten beiden Projektphasen stehen die Analyse und Konzeption des Gesamtsystems sowie der Subsysteme im Fokus. Dabei werden zunächst die generelle Vorgehensweise in der Planung und im Betrieb von Beamerwagensystemen sowie die relevanten Freiheitsgrade untersucht.
Nachdem die ersten beiden Phasen mit der Entwicklung eines Konstruktionsbaukasten und einer SAP® App abgeschlossen werden konnten, beginnt in der dritten Projektphase der Aufbau und Test der Komponenten. Dazu wird zunächst ein Simulationsmodell modelliert und implementiert. Das Ziel ist es, die Wechselwirkungen der einzelnen Freiheitsgrade auf die Kommissionierleistung zu untersuchen sowie simulativ abzusichern. Des Weiteren wird ein prototypischer Aufbau eines Beamerwagens umgesetzt. Abschließend werden die notwendigen Algorithmen zur Aufbereitung der Auftragsdaten entwickelt sowie im Anschluss in die SAP® App implementiert.
In der vierten Projektphase werden die einzelnen Soft- und Hardwaremodule zunächst zusammengeführt und das Projekt anschließend im Rahmen einer Validierung des Gesamtsystems abgeschlossen.


 


 

Dieses Forschungsprojekt wird im Auftrag der VDI/VDE Innovation + Technik im Rahmen des FuE Programm Informations- und Kommunikationstechnik Bayern durchgeführt und aus Mitteln des Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie gefördert. 

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Ansprechpartner

Dirk Kauke, M.Sc.

 

Tel  +49.89.289.15930
Fax  +49.89.289.15922
E-Mail: dirk.kauke@tum.de

Raum MW 0506

 

 Förderung

 

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Projektträger

http://medien.informatik.tu-chemnitz.de/miteinander/files/2015/01/it-logo_RGB.jpg

 

IUK-1608-0002// IUK495/001

 

 

Projektpartner