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E-Book

Warehouse Management

Organisation und Steuerung von Lager- und Kommissioniersystemen

AutorMichael Hompel, Thorsten Schmidt
VerlagSpringer-Verlag
Erscheinungsjahr2006
Seitenanzahl402 Seiten
ISBN9783540270218
FormatPDF
KopierschutzDRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis54,99 EUR


Professor Dr. Michael ten Hompel ist Inhaber des Lehrstuhls für Förder- und Lagerwesen an der Universität Dortmund und Institutsleiter am Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML. Er studierte Elektrotechnik an der RWTH Aachen und promovierte an der Universität Witten/Herdecke. Neben seiner wissenschaftlichen Tätigkeit ist Professor ten Hompel auch als Unternehmer tätig gewesen.So gründete er 1988 die GamBit GmbH und führte das Unternehmen, das sich vorrangig mit der Entwicklung und Realisierung von Warehouse-Management-Systemen beschäftigt, bis zu seinem Ausscheiden im Februar 2000 als geschäftsführender Gesellschafter.

Dr.-Ing. Thorsten Schmidt, M.S. (USA). Geboren 1966, studierte Maschinenbau mit der Vertiefung Maschinentechnik an der Universität Dortmund und Industrial Engineering am Georgia Institute of Technology. 2000-2004 Oberingenieur am Lehrstuhl für Förder- und Lagerwesen an der Universität Dortmund mit dem Arbeitsschwerpunkt innerbetriebliche Materialflusstechnik. Seit April 2004 Abteilungsleiter Maschinen und Anlagen am Fraunhofer Institut für Materialfluss und Logistik in Dortmund.

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Leseprobe
3. Grundlagen der betrieblichen Optimierung (S.73)

Der optimale Betrieb eines Lager- oder Distributionssystems ist dann erreicht, wenn Kundenaufträge jederzeit pünktlich und vollständig bearbeitet am Warenausgang zum Versand bereit stehen, und auch unter wechselnden Anforderungen alle dazu erforderlichen operativen Abläufe mit dem geringstmöglichen Zeit- und Ressourcenaufwand erbracht werden. Um diese Anforderungen erfüllen zu können, ist eine vorausgehende Planung und Abstimmung, d.h. eine Disposition dieser Abläufe notwendig. Die Auftragsdisposition in einem Warehouse Managementsystem hat damit die Aufgabe, alle Warenbewegungen im Lager vor der Ausführung den leistungserbringenden Ressourcen zuzuordnen sowie die Zeitpunkte und die Reihenfolge der Auftragsbearbeitung so zu bestimmen, dass eine fristgerechte Auftragsbearbeitung und eine gleichmäßige Systemauslastung ohne Engpässe erreicht und der Anteil unproduktiver Nebenzeiten auf ein Minimum reduziert wird. Im vorliegenden Kapitel werden die Methoden der rechnergestützten Auftragsdisposition und die zugrundeliegenden Algorithmen und Heuristiken an typischen Problemstellungen in einem Lager einführend beschrieben.


3.1 Optimierung in der Übersicht

Die Optimierung betrieblicher Abläufe in einem Lager- oder Distributionssystem ist eine notwendige Konsequenz aus wirtschaftlichen und technischorganisatorischen Zielsetzungen. Jeder im Lager auszuführende Arbeitsschritt ist an eine oder mehrere Ressourcen, d.h. an Personal und Betriebsmittel gebunden, die Kosten- und Zeitverbräuche bedingen. Dabei gilt es, die gesamte, aus allen einzelnen Arbeitsschritten zusammengesetzte Umschlagsleistung zwischen dem Wareneinund-ausgang mit dem geringstmöglichem Aufwand an verfügbaren Ressourcen zu erbringen. Darüber hinaus entstehen durch den Verbund mit Lieferanten und Kunden weitere Randbedingungen, die ebenfalls bei einer betrieblichen Optimierung zu berücksichtigen sind: vorab vereinbarte Zeitfenster für die Anlieferung sowie ur den Versand kundenseitig bestellter Güter am Warenausgang geben einen Rahmen für die im Verlauf eines Arbeitszeitraumes auszuführenden Tätigkeiten vor. Die Auskunftsfähigkeit über Waren und Liefer- bzw. Abholtermine gegenüber Kunden wird umgekehrt erst durch eine vorausgehende Disposition ermöglicht.
Inhaltsverzeichnis
Vorwort5
Inhaltsverzeichnis7
1. Einleitung13
1.1 Anforderungen14
1.1.1 Lagerhaltung15
1.1.2 Merkmale von Lagersystemen17
1.1.3 Optimierung von Lagersystemen18
1.2 Warehouse Management und Lagerverwaltung20
1.3 Systemschnittstellen und Abgrenzung21
1.4 Aufbau und Ziel des Buches25
2. Management von Lagersystemen27
2.1 Logistische Rahmenbedingungen27
2.1.1 Logistik-Grundsätze27
2.1.2 Verpackung und Logistische Einheiten31
2.2 Funktionen in Lagersystemen35
2.2.1 Warenannahme und -eingang35
2.2.2 Einlagerung40
2.2.3 Auslagerung45
2.2.4 Konsolidierungspunkt45
2.2.5 Kommissionierung46
2.2.6 Verpackung64
2.2.7 Versand65
2.3 Warehouse Managementsystem66
2.3.1 Lagerverwaltung66
2.3.2 Reorganisation70
2.3.3 Fördermittelverwaltung und Leitsysteme70
2.3.4 Datenerfassung, -aufbereitung und -visualisierung72
2.3.5 Inventur74
2.4 Basisdaten und Kennzahlen von Lagersystemen77
2.4.1 Basisdaten77
2.4.2 Logistische Kennzahlen79
2.5 Besondere Abläufe und Verfahrensweisen81
2.5.1 Cross Docking81
2.5.2 Outsourcing der physischen Distributions- und Lagerprozesse82
2.5.3 Outsourcing der Software: Application Service Providing84
3. Grundlagen der betrieblichen Optimierung85
3.1 Optimierung in der Übersicht85
3.1.1 Hintergrund86
3.1.2 Einordnung der betrieblichen Optimierung88
3.1.3 Begriffe und Elemente der Disposition90
3.2 Optimierungsaufgaben im Lager91
3.2.1 Transportoptimierung92
3.2.2 Bildung von Kommissionierreihenfolgen100
3.2.3 Routenplanung im Lager102
3.2.4 Übergreifende Auftragsdisposition - Batchplanung103
3.3 Verfahren der Lösungsoptimierung106
3.3.1 Allgemeines106
3.3.2 Optimierungsverfahren im Überblick107
3.3.3 Beispiele bekannter Lösungsverfahren110
4. Grundlagen der Lager- und Fördertechnik117
4.1 Lagersysteme117
4.1.1 Bodenlager118
4.1.2 Statische Regallagerung120
4.1.3 Dynamische Regallager130
4.1.4 Regalvorzone134
4.2 Fördersysteme134
4.2.1 Stetigförderer135
4.2.2 Unstetigförderer138
4.3 Sortier- und Verteilsysteme157
4.3.1 Einsatzfelder157
4.3.2 Grundsätzlicher Aufbau von Sortiersystemen158
4.3.3 Verteiltechniken164
4.3.4 Steuerung und Strategien166
4.4 Robotereinsatz in Lagersystemen167
4.4.1 Palettierroboter168
4.4.2 Kommissionierroboter168
5. Materialflussautomatisierung169
5.1 Grundlagen der Automatisierung169
5.1.1 Historie der Material.ussautomatisierung170
5.1.2 Begriffe und Definitionen171
5.1.3 Struktur von Steuerungssystemen173
5.2 Steuerungstechnik177
5.2.1 Klassifizierung von Steuerungen177
5.2.2 Speicherprogrammierbare Steuerungen181
5.2.3 Rechnersteuerungen186
5.3 Sensoren187
5.3.1 Klassifizierung von Sensoren187
5.3.2 Mechanisch betätigte Sensoren188
5.3.3 Optische Sensoren189
5.3.4 Magnetische und induktive Sensoren193
5.3.5 Ultraschallsensoren195
5.4 Aktoren195
5.4.1 Aufgaben und Struktur von Aktorsystemen196
5.4.2 Elektrische Antriebe198
5.4.3 Fluidische Antriebe204
5.5 Schnittstellen in Automatisierungssystemen205
5.5.1 Analoge und binäre Datenübertragung206
5.5.2 Digitale Datenübertragung207
5.5.3 Feldbussysteme210
6. Automatische Identifikation215
6.1 Code und Zeichen215
6.1.1 Codierung216
6.1.2 Codierungsbeispiele216
6.2 1D–Codes218
6.2.1 Code 2/5218
6.2.2 Prüfzifferberechnung Code 2/ 5222
6.2.3 Code 2/5 interleaved224
6.2.4 Code 128226
6.2.5 Prüfziffernberechnung Code 128229
6.2.6 Die Zeichensätze des Code 128229
6.2.7 Vermischte Zeichensätze im Code 128 und Optimierung232
6.2.8 Codegrößen, Toleranzen und Lesedistanzen233
6.3 Druckverfahren und Druckqualität235
6.3.1 Kennzeichnungstechnologien235
6.3.2 Qualitative Anforderungen236
6.3.3 Auswahl des Druckverfahrens237
6.4 Semantik im Code: EAN 128239
6.4.1 Internationale Lokationsnummer (ILN)240
6.4.2 Internationale Artikelnummer (EAN)242
6.4.3 Nummer der Versandeinheit (NVE)243
6.4.4 Merkmale des EAN 128-Codes244
6.5 Lesetechnik, Geräte, Schnittstellen247
6.5.1 Barcodeleser248
6.5.2 Handscanner248
6.5.3 Stationäre Scanner249
6.6 2D-Codes251
6.6.1 Gestapelte Barcodes251
6.6.2 Matrixcode252
6.7 Radio Frequency Identification254
6.7.1 Funktionsweise und technischer Aufbau255
6.7.2 Anwendungsgebiete260
6.7.3 Gegenüberstellung mit Barcodesystemen261
7. Informations- und Kommunikationstechnik263
7.1 Kommunikationstechnik263
7.1.1 Schichtenmodelle264
7.1.2 Protokolle266
7.1.3 Übertragungsmedien267
7.1.4 Netztypen und Internetworking270
7.1.5 Netzwerkadressen274
7.1.6 Beispiele275
7.2 Datenhaltung279
7.2.1 Prinzipien279
7.2.2 Dateisysteme281
7.2.3 Datenbanken282
7.2.4 Datenverfügbarkeit288
7.3 Benutzerschnittstelle292
7.3.1 Endgeräte292
7.3.2 Funktionale Sicht293
7.3.3 Zugangskontrolle294
7.3.4 Internationalisierung295
7.3.5 Hilfesysteme und Hilfsdienste296
7.4 Betriebssysteme297
7.4.1 Aufgaben297
7.4.2 Prinzipien298
7.5 Programmiersprachen309
7.5.1 Übersetzer und Interpreter309
7.5.2 Sprachkonzepte313
7.5.3 Sprachgenerationen313
7.6 Grundzüge der objektorientierten Programmierung315
7.6.1 Datenabstraktion315
7.6.2 Klassen und Objekte317
7.6.3 Vererbung319
7.6.4 Die Unified Modelling Language320
7.7 Extensible Markup Language: XML321
7.7.1 Key-Value-Coding322
7.7.2 Die Syntax von XML325
7.7.3 Parser und Prozessoren326
7.7.4 Vielfältigkeit durch Stylesheets326
7.8 Sicherheitsaspekte328
7.8.1 Geheimhaltung329
7.8.2 Integritätssicherung331
7.8.3 Authentifizierung331
7.8.4 Echtheitsnachweis und elektronische Signatur333
8. Realisierung von Warehouse Managementsystemen335
8.1 Anforderungsdefinition336
8.1.1 Ist-Aufnahme337
8.1.2 Schwachstellenanalyse338
8.1.3 Entwicklung Soll-Konzept339
8.2 Erstellung der Ausschreibungsunterlagen341
8.2.1 Definition Leistungskennzahlen341
8.2.2 Erstellung Lastenheft342
8.2.3 Komplettierung der Ausschreibungsunterlagen345
8.3 Auftragsvergabe345
8.3.1 Anbietervorauswahl346
8.3.2 Angebotsvergleich347
8.3.3 Angebotspräsentation348
8.3.4 Anbieterauswahl351
8.4 Umsetzung352
8.4.1 Plichtenhefterstellung352
8.4.2 Realisierung354
8.4.3 Projektmanagement / Qualitätssicherungsmaßnahmen355
8.5 Inbetriebnahme356
8.5.1 Laborphase356
8.5.2 Übergang zwischen altem und neuem WMS356
8.5.3 Schulungsmaßnahmen357
8.6 Abnahme357
8.6.1 Leistungstest357
8.6.2 Störfallsimulation und Notfallstrategien358
8.6.3 Formale Abnahme358
9. Aufbau von WMS am Beispiel myWMS361
9.1 Datenmodell362
9.1.1 Datencontainer des Modells362
9.1.2 Beziehungen zwischen den Daten365
9.1.3 Schnittstellen368
9.2 Klassische Realisierung eines WMS368
9.2.1 Funktionale Struktur369
9.2.2 Tabellenstruktur371
9.2.3 Sicherung der logischen Integrität374
9.2.4 Anlegen und Abfragen von Stammdaten374
9.3 myWMS375
9.3.1 Grundsätzlicher Aufbau von myWMS376
9.3.2 Geschäftsobjekte379
9.3.3 Kernel-Konzept381
9.3.4 Laufzeitumgebung383
9.4 Beispielhaftes Distributionssystem unter Einsatz von myWMS384
9.4.1 Beschreibung des Beispiels384
9.4.2 Aufbau der Topologie391
9.4.3 Plug-In – Routing393
9.4.4 Kommunikation395
Abkürzungsverzeichnis399
Literaturverzeichnis403
Sachverzeichnis409

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