Proceedings
Betriebspunktuntersuchung des Lagerfüllgrads eines doppeltiefen automatischen Hochregallagers
Operating point analysis for the stock filling level of double-deep automated storage and retrieval systems
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M. Sc.
Timo Lehmann
Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
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M. Sc.
Paul Knötgen
Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Abstracts
Für den effizienten Betrieb eines doppeltiefen automa-tischen Hochregallagers mit Regalbediengerät (RBG) ist die Bestimmung eines besten Betriebs-punktes hinsichtlich des Lagerfüllgrades eine ent-scheidende Aufgabe. Ist der Lagerfüllgrad niedrig, bietet ein Hochregallager noch Kapazitäten zur Ein-lagerung zusätzlicher Lagereinheiten. Bei hohen La-gerfüllgraden steigt jedoch die Anzahl der Bewe-gungen des RBG umlagerungsbedingt an, was zu größeren Einzel- und Doppelspielzeiten führt, wel-che die Lagerung von Gütern verteuern. Diese Ar-beit präsentiert ein analytisches Modell, mit dem der beste Betriebspunkt für den Lagerfüllgrad eines Re-galbediengerätes ermittelt werden kann, abhängig von den Spielzeiten und Raumnutzungsgrad des Hochregallagers. Dem analytischen Modell liegt ein Optimierungsproblem zugrunde, dessen Nutzen-funktion den Lagerfüllgrad positiv und die erwarte-te Umlagerungszeit pro Auslagerspiel negativ be-wertet. Dieses Modell basiert auf einem Spielzeit-modell, das belegt, dass die Strategie der Varianz-minimierung der Lagerkanalfüllmengen die Doppel-spielzeiten im Vergleich zu einer zufälligen Ein- und Umlagerung reduziert. Darüber hinaus ist es mög-lich zu zeigen, dass die Varianzminimierung unter Einhaltung von Doppelspielen auch realisiert wer-den kann.
For the planning and efficient operation of a double-deep automatic storage and retrieval system (AS/RS), the determination of a good operating point regarding the stock filling level is a decisive task. If the stock filling level of the AS/RS is low, the system still offers capacities for the storage of addi-tional storage units, and relocation operations due to blocking storage units can be prevented. If, how-ever, the stock filling level of the AS/RS is very high, the number of operations of the storage and retriev-al machine increases due to relocation operations, which leads to longer single command and double command cycle times, which make the storage of goods more expensive. This paper presents an ana-lytical model that can be used to determine the best operating point for the stock filling level of an AS/RS, depending on the travel times and space uti-lisation level of an AS/RS. The analytical model is based on an optimization problem whose utility function evaluates the warehouse filling level posi-tively and the expected relocation time per retrieval command cycle negatively. This model is based on a travel time model, which shows that a variance re-duction strategy is superior to a random storage as-signment strategy and can reduce the travel times. Beyond that it is possible to show that the minimal variance strategy can be realised due to dual com-mand cycles.
Keywords
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Lehmann T, Knötgen P (2020). Betriebspunktuntersuchung des Lagerfüllgrads eines doppeltiefen automatischen Hochregallagers. Logistics Journal : Proceedings, Vol. 2020. (urn:nbn:de:0009-14-51484)
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