Διαχείριση Εφοδιαστικής Αλυσίδας II

Διαχείριση Εφοδιαστικής Αλυσίδας II Διαλέξεις 5, 6 και 7: Επιστημονική προσέγγιση σχεδιασμού αποθηκών 2019 Εργαστήριο Συστημάτων Σχεδιασμού, Παραγωγής και Λειτουργιών

Αναφορές Οι σημειώσεις έχουν βασιστεί σε δύο σημαντικές αναφορές 1. Bartholdi, J.J., Hackman, S.T., Warehouse and Distribution Science (Chapters 1 8), Release 0.96, the Supply Chain and Logistics Institute, School of Industrial and Systems Engineering, Georgia Institute of Technology, 2014 2. Tompkins J.A., et al., Facilities Planning (Chapter 9), 2 nd Edition, Wiley, NY, 1996 2

Περιεχόμενα 1. Υπόβαθρο 2. Χωροταξία αποθήκης παλετοποιημένων φορτίων 3. Σχεδιασμός προωθημένου χώρου συλλογής κιβωτίων 4. Σχεδιασμός χώρου τεμαχιακής συλλογής 3

Περιεχόμενα 1. Υπόβαθρο 1.1 Η μεγάλη εικόνα 1.2 Ενδιαφέρουσες παρατηρήσεις 1.3 Λειτουργίες αποθήκης 1.4 Εξοπλισμός αποθήκης 2. Χωροταξία αποθήκης παλετοποιημένων φορτίων 3. Σχεδιασμός προωθημένου χώρου συλλογής κιβωτίων 4. Σχεδιασμός χώρου τεμαχιακής συλλογής 4

Γιατί χρειάζεται μια αποθήκη; Η αποθήκη απαιτεί επενδύσεις και λειτουργικό κόστος. Τότε γιατί χρειάζεται; Για να ευθυγραμμιστεί καλύτερα η ζήτηση με την προσφορά - άμεση ανταπόκριση σε αλλαγές της ζήτησης Για την ομαδοποίηση προϊόντων ώστε να μειωθούν τα μεταφορικά κόστη, να εξυπηρετείται καλύτερα ο πελάτης, να μειωθεί η πολυπλοκότητα της λειτουργίας n m Απλούστερο Δίκτυο ΚΔ Οικονομίες Κλίμακας n x m n + m Δραματική Μείωση Μεταφορών - Παραδόσεων Για άλλους λόγους: π.χ. Οικονομική σκοπιμότητα, εξοικονόμηση σταθερού κόστους, customer service 5

Ποιοι είναι οι βασικοί τύποι αποθηκών; 1/3 Κέντρο διανομής για καταστήματα λιανικής Πελάτης: Κατάστημα λιανικής Παραγγελία περιλαμβάνει εκατοντάδες / χιλιάδες κωδικούς Οι παραγγελίες είναι γνωστές τουλάχιστον μια ημέρα προ της αποστολής επιτρέποντας τον προγραμματισμό Κέντρο διανομής ανταλλακτικών Ιδιαίτερες προκλήσεις (π.χ. 10.000 κωδικούς) Υψηλή επένδυση σε απόθεμα Δύσκολη εκτίμηση της ζήτησης ανά κωδικό υψηλό απόθεμα ασφαλείας Μεγάλη χωρητικότητα, έκταση, επίπονη συλλογή (picking) Παραγγελίες για απόθεμα (σε διανομής) και επείγουσες παραγγελίες 6

Ποιοι είναι οι βασικοί τύποι αποθηκών; 2/3 Κέντρο διανομής ηλεκτρονικού εμπορίου Μικρές παραγγελίες μεγάλου πλήθους Άμεση απόκριση τεμαχιακή συλλογή Αυτοματισμοί αλλά και ένταση εργασίας Αποθήκη 3PL Πολλαπλοί πελάτες Αποθήκη ευπαθών ειδών (τρόφιμα, φαρμακευτικά είδη, λουλούδια) Ψυχρή αλυσίδα Πολύ σύντομος κύκλος αποθήκευσης Δαπανηρή λειτουργία First-In-First-Out (FIFO) 7

Ποιοι είναι οι βασικοί τύποι αποθηκών; 3/3 Παρά τη μεγάλη ποικιλία τύπου αποθήκης υπάρχει συστηματικός τρόπος προσέγγισης του σχεδιασμού. Η επιλογή εξοπλισμού και η ροή υλικών διέπονται από: Τα χαρακτηριστικά του αποθέματος (πλήθος κωδικών, μέγεθος, γύρισμα αποθέματος) Παραγωγικότητα πλήθος παραγγελιών και γραμμών Κάτοψη του κτηρίου και κόστος εξοπλισμού Εργατικό κόστος 8

Η ροή προϊόντος ως ροή υγρού Αναλογία με ροή ασυμπίεστου ρευστού σε σωλήνα: Εάν διατηρείται η ροή (lt/sec) σταθερή τότε ο σωλήνας με τη μικρότερη διάμετρο επιβάλλει μεγαλύτερη ταχύτητα και περιέχει λιγότερο ρευστό Το προϊόν πρέπει να ρέει και να αποφεύγονται στάσεις και εκκινήσεις Να αποφεύγεται η χωροταξία που εμποδίζει την ομαλή ροή Αναγνώριση και άρση στενωμάτων ροής Η ταχύτητα (γύρισμα) αποθέματος επηρεάζεται από τη χωρητικότητα της αποθήκης 10

Η αποθήκη και ο νόμος του Little Ο νόμος του Little w = t * r w = απόθεμα t = χρόνος παραμονής στην αποθήκη r = ρυθμός ζήτησης (πελατών δεν καθορίζεται από την αποθήκη) Παράδειγμα Χωρητικότητα αποθήκης 10.000 παλέτες Γύρισμα αποθέματος = 4 10.000 = 1 4 * r r = 40.000 παλέτες/χρόνο Μια βάρδια = 8 ώρες * 250 μέρες/έτος = = 2.000 ώρες ανά έτος Διακίνηση παλετών/ώρα= 40.000/2.000 = 20 παλέτες/ώρα 11

Οι μονάδες διαχείρισης αποθέματος Συνήθως όχι έκαστον αλλά SKU= Stock Keeping Unit, η μικρότερη φυσική μονάδα προϊόντος που διαχειριζόμαστε στην αποθήκη (π.χ. κουτί χαρτομάντηλα) Στην αρχή της εφοδιαστικής αλυσίδας οι μονάδες είναι συνήθως μεγαλύτερες (π.χ. παλέτες σε περιφερειακό κέντρο διανομής). Όσο προχωρούμε στην εφοδιαστική αλυσίδα οι μονάδες γίνονται μικρότερες (κιβώτια σε τοπικές αποθήκες) 12

Δεσμευμένο ή Άναρχο Σύστημα; 1/3 Δεσμευμένο: κάθε θέση αποθήκευσης δεσμεύεται για ένα (μοναδικό) προϊόν χαμηλή απόδοση χώρου ( 50%) Άναρχο: σε άδεια θέση αποθηκεύεται οιαδήποτε προϊόν (ένα SKU) απαιτεί εναπόθεση Οι εργαζόμενοι δεν είναι δυνατόν να γνωρίζουν τις θέσεις των προϊόντων Πολυπλοκότητα διαχείρισης Εκμετάλλευση χώρου στο άναρχο σύστημα (ζήτηση = 1 θέση ανά περίοδο) Στην περίοδο i i 1, 2,, k k i + 1 2 k i + 1 13

Δεσμευμένο ή Άναρχο Σύστημα; 2/3 Μέση εκμετάλλευση στο σύνολο των περιόδων k 1 k k i=1 k i + 1 2 k i + 1 = 1 k k i=1 (1 1 2 k i + 1 ) = 1 1 2k k i=1 1 k i + 1 = 1 1 2k k i=1 1 i 14

Δεσμευμένο ή Άναρχο Σύστημα; 3/3 Υπολογίστε τον απαιτούμενο αριθμό ευρωπαλετών μιας αποθήκης που αποθηκεύει τρία διαφορετικά είδη προϊόντων με το παρακάτω απόθεμα: Τρίμηνο Μονάδες Προϊόντος 1 Μονάδες Προϊόντος 2 Μονάδες Προϊόντος 3 1 1000 4000 9000 2 2000 6000 12000 3 3000 10000 15000 4 4000 2000 6000 Μονάδες μέτρησης/ ευρωπαλέτα 10 20 30 Επιλογή άναρχου συστήματος Απαιτούμενη χωρητικότητα είναι η μέγιστη τιμή της καμπύλης διακύμανσης του συνολικού αποθέματος Επιλογή δεσμευμένου συστήματος Απαιτούμενη χωρητικότητα είναι το άθροισμα των μεγίστων τιμών της καμπύλης διακύμανσης του αποθέματος εκάστου κωδικού Παλέτες Παλέτες Παλέτες Άθροισμα προϊόντων/ Τρίμηνο Προϊόν 1 Προϊόν 2 Προϊόν 3 χρονική περίοδο 1 100 200 300 600 2 200 300 400 900 3 300 500 500 1300 4 400 100 200 700 Μέγιστο 1300 ευρωπαλέτες Τρίμηνο Παλέτες Προϊόν 1 Παλέτες Προϊόν 2 Παλέτες Προϊόν 3 1 100 200 300 2 200 300 400 3 300 500 500 4 400 100 200 Μέγιστη ποσότητα/ προϊόν 400 500 500 Άθροισμα των μεγίστων 400+500+500=1400 ευρωπαλέτες 15

Βασικές λειτουργίες και κόστη της αποθήκης Παραλαβή προϊόντων Αποθήκευση Συλλογή, προετοιμασία, συσκευασία Αποστολή Κόστη βασικών λειτουργιών αποθήκης Η αποθήκευση είναι μια από τις πιο κοστοβόρες διαδικασίες μιας εταιρίας αφού περιλαμβάνει κόστη που αφορούν: Το προσωπικό Τους αποθηκευτικούς χώρους Τον ηλεκτρομηχανολογικό εξοπλισμό Τα πληροφοριακά συστήματα Κόστος αποστολής 20% Κόστος συλλογής 55% Κόστος παραλαβής 10% Κόστος αποθήκευσης 15% 17

Βασικές λειτουργίες της αποθήκης 1/4 Παραλαβή προϊόντων Αποθήκευση Συλλογή, προετοιμασία, συσκευασία Αποστολή Εκφόρτωση Ποιοτικός έλεγχος Διαχείριση δελτίων αποστολής/ τιμολογίων Διαχωρισμός προϊόντων: Ενώ τα προϊόντα κυρίως παραδίδονται σε παλέτες, ενδέχεται να μην είναι όλες ομοιογενείς παλέτες και να πρέπει να διαχωριστούν για την ορθή αποθήκευση 18

Βασικές λειτουργίες της αποθήκης 2/4 Παραλαβή προϊόντων Αποθήκευση Συλλογή, προετοιμασία, συσκευασία Αποστολή Ανεύρεση θέσης αποθήκευσης (διαχείριση θέσεων/χώρου) Επικόλληση barcode Μεταφορά προϊόντων στη κατάλληλη θέση 19

Βασικές λειτουργίες της αποθήκης 3/4 Παραλαβή προϊόντων Αποθήκευση Συλλογή, προετοιμασία, συσκευασία Αποστολή Σύνθεση λίστας συλλογής (picking list) με βάση τις γραμμές της παραγγελίας (παραγγελιών) υποστήριξη από Warehouse Management System (WMS) Διακίνηση (55% του χρόνου συλλογής), αναζήτηση (15%) Επιλογή προϊόντων (10%) Έλεγχος ορθής σύνθεσης της παραγγελίας και καταχώρηση στοιχείων (20%) συσκευασία Κρίσιμος δείκτης απόδοσης η χρόνος ροής (λήψη παραγγελίας έτοιμη προς αποστολή) Ιδιαίτερα πολύπλοκη περίπτωση συλλογής είναι η συλλογή τεμαχίων (less than carton) Πολύ μικρές παραγγελίες ομαδοποιούνται Μεγάλες παραγγελίες μπορούν να συλλεχθούν είτε σειριακά (1 εργαζόμενος), είτε παράλληλα (πολλαπλοί εργαζόμενοι) 20

Βασικές λειτουργίες της αποθήκης 4/4 Παραλαβή προϊόντων Αποθήκευση Συλλογή, προετοιμασία, συσκευασία Αποστολή Μεταφορά των προϊόντων στο σημείο φόρτωσης Τιμολόγια, δελτίο αποστολής Φόρτωση + 21

Συστήματα παραλαβής/φόρτωσης Ράμπες Φυσούνες Χειροκίνητες ράμπες Βιομηχανικές πόρτες Ταχυκίνητες πόρτες 23

Η παλέτα είναι η μεγαλύτερη μονάδα διαχείρισης προϊόντων στην αποθήκη Διαστάσεις παλετών κατά ISO στην Ευρώπη και στην Ελλάδα χεησιμοποιείται ευρέως η ευροπαλέτα 24

Συστήματα αποθήκευσης/ράφια 1/5 Ράφια Back to Back Αποτελούν το πιο διαδεδομένο αποθηκευτικό σύστημα Είναι ιδανικά για την αποθήκευση παλετοποιημένων προϊόντων Οι παλέτες αποθηκεύονται με τη στενή διάσταση (800 mm) παράλληλα στο διάδρομο. Στο κάθε ράφι τοποθετούνται 3 παλέτες και το ράφι έχει μήκος περίπου 3 m (3 x 0,8 + κενά + δοκίδες) Σε περίπτωση αποθήκευσης μη παλετοποιημένων ειδών, χρήση βοηθητικών εξαρτημάτων Άμεση πρόσβαση Εύκολος έλεγχος των στοκ Χρήση ανυψωτικών μηχανημάτων 25

Προβολικό σύστημα ραφιών Συστήματα αποθήκευσης/ράφια 2/5 Αποθήκευση ογκωδών, επιμήκων και ακανόνιστων προϊόντων π.χ. μεταλλικοί σωλήνες, ξυλεία Εύκολη συναρμολόγηση με λίγα στοιχεία και χωρίς τη χρήση εργαλείων Ιδανικά για να ρυθμιστούν σε διαφορετικά ύψη ανάλογα με το προϊόν 26

Ράφια παλέτας ελεύθερης διέλευσης Συστήματα αποθήκευσης/ράφια 3/5 Αποτελείται από σύνολο επιπέδων, με μορφή εσωτερικών διαδρόμων φόρτωσης παλετών, σε οδηγούς στήριξης Ιδανικό σύστημα για ομοιογενή προϊόντα όπου η άμεση πρόσβαση σε θέση παλέτας δεν είναι αποφασιστικός παράγοντας Τα φορτία εισέρχονται και εξέρχονται με την σειρά Χαρακτηρίζονται από υψηλό συντελεστή εκμετάλλευσης χώρου (60-70%) 27

Συστήματα αποθήκευσης/ράφια 4/5 Κεκλιμένα ράφια Οι παλέτες ή τα κιβώτια φορτώνονται από τη μία πλευρά του συστήματος και εκφορτώνονται από την αντίθετη πλευρά, με σύστημα First In-First Out (FIFO) Αποτελούνται από ραουλόδρομους/ράγες για την κίνηση των προϊόντων/παλετών 28

Υπερυψωμένοι χώροι αποθήκευσης Συστήματα αποθήκευσης/ράφια 5/5 Χρησιμοποιούνται για την αύξηση επιφάνειας Περισσότερες θέσεις αποθήκευσης σε περιορισμένο χώρο 29

Η επιλογή ραφιών Επιλέγεται το σύστημα ραφιών σύμφωνα με Το μέγεθος, η ποσότητα και το είδος του προϊόντος Την κινητικότητα διακίνησης αποθέματος του προϊόντος Τις διαστάσεις του αποθηκευτικού χώρου (βλ. παρακάτω) Τον υφιστάμενο εξοπλισμό Το διαθέσιμο κεφάλαιο Το ακολουθούμενο σύστημα αποθήκευσης (άναρχο ή δεσμευμένο) 30

Κάτοψης Δομικής Μονάδας (Module) Ραφιών 5,5 m 3,0 m Τυπικό άνοιγμα μεταξύ κολονών αποθήκης 1.25 m 1,25m Ράφια Κολόνα αποθήκης 22,5 m Κολόνα αποθήκης Module 1 Module 2 Module 3 Module 4 Περονοφόρο: 3 m διάδρομος 4 modules VNA: 2 m διάδρομος 5 modules 31

Ενδοδιακίνηση προϊόντων 1/3 Ανυψωτικά μηχανήματα στενών διαδρόμων (Reach Trucks) Ανυψωτικά μηχανήματα πολύ στενών διαδρόμων (VNA) 32

Ενδοδιακίνηση προϊόντων 2/3 Ηλεκτροκίνητα μηχανήματα χαμηλής εναπόθεσης παλετών (Stacker) Ηλεκτροκίνητα παλετοφόρα οριζόντιας μεταφοράς 33

Ενδοδιακίνηση προϊόντων 3/3 Ηλεκτροκίνητα περονοφόρα οχήματα αντίβαρου Μηχανήματα συλλογής παραγγελιών 34

Αυτοματοποίηση στη Διακίνηση Προϊόντος Χρησιμοποιούνται κυρίως για τη μεταφορά προϊόντων μεταξύ διαφορετικών σταθμών εργασίας. Η μεταφορά αυτή μπορεί να πραγματοποιείται εντός ή εκτός κιβωτίων Ταινιόδρομοι Ραουλόδρομοι Pushers-sorters 35

Αυτοματοποίηση στη Συσκευασία Προϊόντος Περιστρεφόμενος δακτύλιος συσκευασίας Διαμορφωτές χαρτοκιβωτίων 36

Μέθοδοι για συλλογή προϊόντων (Picking) Picker to goods Σε αυτή τη μέθοδο, οι pickers χρησιμοποιούν συνήθως παλετοφόρο καθώς επισκέπτονται τα διάφορα σημεία, και στοιβάζουν τα προϊόντα (σε κιβώτια) της παραγγελίας σε παλέτα Συνήθως τα προϊόντα προς συλλογή τοποθετούνται σε χαμηλά ράφια έτσι ώστε να είναι άμεση και εύκολη η συλλογή τους από τους pickers Σε άλλες περιπτώσεις οι pickers χρησιμοποιούν περονοφόρα για τη συλλογή των προϊόντων. Οι παραγγελίες μεταδίδονται ασύρματα σε τερματικά τα οποία βρίσκονται πάνω στα περονοφόρα Goods to picker Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται με σκοπό τη μείωση της κίνησης των pickers Συνήθως σε τέτοιες περιπτώσεις χρειάζεται ειδικός μηχανολογικός εξοπλισμός (π.χ. καρουζέλ, ραουλόδρομοι) για την μεταφορά των προϊόντων στα σημεία όπου «χτίζεται» η παραγγελία. 37

Αυτοματοποίηση στη συλλογή προϊόντος Νέες τεχνολογίες για picking τεμαχίου Σύστημα RF Scanning Pick by voice Pick by light Πλήρως αυτοματοποιημένο σύστημα picking 38

Picking & νέες τεχνολογίες: Picking by Voice Η τεχνολογία «συλλογής παραγγελιών μέσω φωνής» (Picking by voice) χρησιμοποιεί τ αναγνώριση φωνής (speech recognition) επιτρέποντας στους ςεργαζόμενους να επικοινωνούν με το Σύστημα Διαχείρισης Αποθήκης (WMS) σε πραγματικό χρόνο O εργαζόμενος χρησιμοποιεί ασύρματο τερματικό σε συνδυασμό με ηχεία και μικρόφωνο για να λαμβάνει οδηγίες και να μπορεί αντίστοιχα να επιβεβαιώνει τις ενέργειές του στο σύστημα Το φορητό τερματικό επικοινωνεί σε πραγματικό χρόνο με το σύστημα διαχείρισης αποθήκης μέσω ενός ασύρματου τοπικού δικτύου (W-LAN). 39

Picking & νέες τεχνολογίες: Picking by Light Στην τεχνολογία «συλλογής παραγγελιών με φως» (Picking by light) δεν χρησιμοποιείται λίστα παραγγελιών (picking list) αλλά ο εργαζόμενος οδηγείται στα αντικείμενα προς συλλογή μέσω πάνελ με φωτεινή σήμανση που υπάρχει σε κάθε ράφι Ο εργαζόμενος μπορεί άμεσα να δει από ποια σημεία πρέπει να επιλέξει προϊόντα καθώς επίσης και την ποσότητά καθώς η πληροφορία εμφανίζεται στο πάνελ (με τη χρήση LED) H χρήση αυτής της τεχνολογίας έχει τα παρακάτω οφέλη: Αύξηση στην παραγωγικότητα Μείωση κόστους εργασίας Αύξηση ακρίβειας στη συλλογή και μείωση λαθών Έλεγχος σε πραγματικό χρόνο Μείωση στο χρόνο εκπαίδευσης των πικαδόρων 40

Παραγωγικότητα στη διαδικασία picking Gialos, A. Design, development and testing of vision picking technology, MSc by research presentation, March 2019 originally from MWPVL 41

Picking & νέες τεχνολογίες: Πλήρως αυτοματοποιημένο σύστημα picking 42

Περιεχόμενα 1. Υπόβαθρο 2. Χωροταξία αποθήκης παλετοποιημένων φορτίων 2.1 Παράμετροι του κτηρίου της αποθήκης 2.2 Βάθος διάταξης ραφιών 2.3 Έργο κατά τη λειτουργία 2.4 Χωροθέτηση παραλαβών και αποστολών 2.5 Διαμόρφωση διαδρόμων 2.6 Άλλα θέματα σχεδιασμού 2.7 Παράδειγμα σχεδιασμού μικρής αποθήκης σε διάταξη κτένας 2.8 Παράδειγμα σχεδιασμού μεγάλης αποθήκης 3. Σχεδιασμός προωθημένου χώρου συλλογής κιβωτίων 4. Σχεδιασμός χώρου τεμαχιακής συλλογής 43

Παράμετροι κτηρίου αποθήκης Στόχος Ο βαθμός εκμετάλλευσης του διαθέσιμου οικοπέδου για την κάλυψη όσο το δυνατόν μεγαλύτερων αναγκών αποθήκευσης Η αποτελεσματική λειτουργία της αποθήκης Οι βασικές διαστάσεις Η πρακτική εφαρμογή έχει δείξει ότι για το σχεδιασμό ενός κτιρίου μια καλή σχέση μεταξύ των πλευρών του είναι 1:2 Το ύψος της αποθήκης είναι το μέγιστο δυνατό βάσει των όρων δόμησης της περιοχής Οι εμπορικές αποθήκες έχουν ύψος από 7.5 m έως 11 m και καθορίζεται από τον οικοδομικό κανονισμό της περιοχής Τα Κέντρα Αποθήκευσης και Διανομής (ΚΑΔ) δύνανται να έχουν μεγαλύτερα ύψη (π.χ. 13 m έως και 19 m ένα ευρίσκονται σε εμπορευματικά κέντρα εθνικής εμβέλειας) Σημαντικές παράμετροι σχεδιασμού Ο συντελεστής κάλυψης (λόγος κάλυψης κτηρίου/έκταση οικοπέδου) Ο συντελεστής δόμησης (λόγος συνολικής επιφάνειας κτηρίου/έκταση οικοπέδου) Ο συντελεστής όγκου (λόγος όγκου κτηρίου/έκταση οικοπέδου) Η πρόσβαση στο οδικό δίκτυο Πρέπει να διαμορφωθεί η είσοδος/έξοδος του οικοπέδου με τρόπο που προβλέπεται από κανονισμό Αποθήκη L π.χ. 11m 44

Βάθος διάταξη ραφιών 1/2 Διάταξη με βάθος 3 παλετών (k=3) παλετοθέσεις. Μία παλετοθέση περιλαμβάνει την έκταση της παλέτας 0,8 x 1.2 m 2 και τα περιθώρια Οι k θέσεις έχουν πάντα το ίδιο SKU Η μονάδα διάταξης των τριών ραφιών και του ½ διαδρόμου έστω ότι καταλαμβάνει k + a 2 παλετοθέσεις (θεωρώντας ότι ο διάδρομος καταλαμβάνει α παλετοθέσεις) Σημείωση: Αν η ζήτηση = 1 παλέτα/περίοδο η πρώτη θέση της διάταξης είναι πλήρης 1 k της χρονικής περιόδου, η δεύτερη είναι 2 k κ.ο.κ. (γιατί;) Αυτό λέγεται Honey Combing. 46

Βάθος διάταξη ραφιών 2/2 Ποια είναι η κατάλληλη τιμή του k; (το πλάτος του διαδρόμου μετράται ως κλάσμα του μήκους της παλέτας 1,2 m). Ζήτηση = 1 παλέτα/ημέρα 47

Έργο κατά τη λειτουργία Δείκτες κόστους λειτουργίας: Κινήσεις παλετών/ανθρωποώρα Αυτός ο δείκτης είναι ανάλογος με τον χρόνο που απαιτείται για να μεταφερθεί μια παλέτα από το χώρο παραλαβής στη θέση αποθήκευσης και το χρόνο μεταφοράς από θέση αποθήκευσης σε θέση αποστολής Αυτός είναι ο μεταβλητός χρόνος. Οι σταθεροί χρόνοι συλλογής της παλέτας και εναπόθεσης της παλέτας είναι κατά πολύ μικρότεροι. 49

Περιεχόμενα 1. Υπόβαθρο 2. Χωροταξία αποθήκης παλετοποιημένων φορτίων 2.1 Παράμετροι του κτηρίου της αποθήκης 2.2 Βάθος διάταξης ραφιών 2.3 Έργο κατά τη λειτουργία 2.3.1 Διπλός κύκλος λειτουργίας 2.3.2 Έξυπνη εναπόθεση εμπορευμάτων 2.4 Χωροθέτηση παραλαβών και αποστολών 2.5 Διαμόρφωση διαδρόμων 2.6 Άλλα θέματα σχεδιασμού 2.7 Παράδειγμα σχεδιασμού μικρής αποθήκης σε διάταξη κτένας 2.8 Παράδειγμα σχεδιασμού μεγάλης αποθήκης 3. Σχεδιασμός προωθημένου χώρου συλλογής κιβωτίων 4. Σχεδιασμός χώρου τεμαχιακής συλλογής 50

Μονός κύκλος: Μείωση έργου μέσω διπλού κύκλου λειτουργίας 1/3 Παραλαβή Αποθήκευση (φορτωμένο περονοφόρο) Επιστροφή (άδειο περονοφόρο) 50% παραγωγικότητα Με γκρι χρώμα η θέση εναπόθεσης Με μαύρο η θέση παραλαβής Κόκκινα τόξα = Νεκρή Κίνηση 51

Μείωση έργου μέσω διπλού κύκλου λειτουργίας 2/3 Διπλός Κύκλος: Διπλός κύκλος: Εναλλάξ Παραλαβή Αποθήκευση Συλλογή Αποστολή Η υλοποίηση διπλού κύκλου απαιτεί υποστήριξη πληροφορικής για να λυθεί το ακόλουθο πρόβλημα. Έστω i = 1,, m θέσεις αποθήκευσης παλετών j = 1,, n θέσεις συλλογής παλετών Τότε d ij = συντομότερη διαδρομή από θέση αποθήκευσης i στη θέση συλλογής j x ij = 1 εάν η συλλογή j έπεται της αποθήκευσης i, αλλιώς 0 (κάθε i ακολουθείται από ένα j) (κάθε j έπεται από ένα i) 52

Μείωση έργου μέσω διπλού κύκλου λειτουργίας 3/3 Παράδειγμα (Assignment Problem) i = 1, 2, 3 j = 1, 2 d ij = 5 7 3 1 1 8 Σε αυτή την περίπτωση προστίθεται και μία DUMMY συλλογή από κάθε θέση αποθήκευσης στο σημείο παραλαβής. Έτσι ο πίνακας d ij γίνεται: Να επιλυθεί Επισημαίνεται ότι d ij = 5 7 12 3 1 10 1 8 6 Ο διπλός κύκλος έχει νόημα αν γίνονται ταυτόχρονα παραλαβές και αποστολές Εάν το σημείο παραλαβής δε ταυτίζεται με το σημείο αποστολής, τότε μεταξύ παραλαβής και αποστολής μεσολαβεί νεκρή κίνηση 53

Περιεχόμενα 1. Υπόβαθρο 2. Χωροταξία αποθήκης παλετοποιημένων φορτίων 2.1 Παράμετροι του κτηρίου της αποθήκης 2.2 Βάθος διάταξης ραφιών 2.3 Έργο κατά τη λειτουργία 2.3.1 Διπλός κύκλος λειτουργίας 2.3.2 Έξυπνη εναπόθεση εμπορευμάτων 2.4 Χωροθέτηση παραλαβών και αποστολών 2.5 Διαμόρφωση διαδρόμων 2.6 Άλλα θέματα σχεδιασμού 2.7 Παράδειγμα σχεδιασμού μικρής αποθήκης σε διάταξη κτένας 2.8 Παράδειγμα σχεδιασμού μεγάλης αποθήκης 3. Σχεδιασμός προωθημένου χώρου συλλογής κιβωτίων 4. Σχεδιασμός χώρου τεμαχιακής συλλογής 54

Μείωση έργου μέσω έξυπνης εναπόθεσης εμπορευμάτων 1/2 Ορίζεται για κάθε θέση i της αποθήκης η απόσταση [Σημείο παραλαβής - Θέση i] + [Θέση i Σημείο αποστολής] = d i Έστω ότι η θέση i χρησιμοποιείται n i φορές το χρόνο. Τότε το ετήσιο έργο είναι 55

Μείωση έργου μέσω έξυπνης εναπόθεσης εμπορευμάτων 2/2 Αλγόριθμος καθορισμού θέσεων SKU: Τα ταχυκίνητα στις συμφερότερς θέσεις Υπολογίζεται για κάθε θέση i της αποθήκης το κόστος d i και δημιουργείται λίστα με ανίουσες τιμές κόστους θέσεων Για κάθε SKU, υπολογίζεται το γύρισμα ανά παλετοθέση Γύρισμα Παλετοθέσης SKU = Ετήσια Ζήτηση SKU σε Παλέτες Αριθμός Παλετοθέσων SKU π.χ. Ετήσια Ζήτηση SKU j = 20 παλέτες αριθμός θέσεων που καταλαμβάνονται από SKU j = 5 Γύρισμα παλετοθέσεων SKU j = 20 = 4 (αυτός είναι και ο ετήσιος αριθμός επίσκεψης κάθε παλετοθέσης του SKU j ) Δημιουργείται λίστα με κατιούσες τιμές γυρίσματος SKU 5 Αντιστοίχισε του SKU με το υψηλότερο γύρισμα στις θέσεις με τις μικρότερες τιμές κόστους Φυσικά εδώ υποτίθεται ότι έχουμε σταθερή ζήτηση ανά SKU 56

Χωροθέτηση παραλαβών και αποστολών (1/2) Διαμήκης Ροή: χώροι παραλαβών και αποστολών σε αντίθετες πλευρές του κτηρίου Η κάθε σειρά ραφιών έχει ισοδύναμο κόστος διακίνησης Η ενδεδειγμένη θέση των χώρων παραλαβών αποστολών είναι στο κέντρο του κτηρίου (γιατί;) Η διαμήκης ροή Μία κατεύθυνση της ροής προϊόντος Πολλές θέσεις έχουν ισοδύναμο κόστος Συντηρητικός σχεδιασμός Πιο κατάλληλο για πολύ ταχυκίνητα προϊόντα Πιο κατάλληλο όταν το κτήριο είναι μεγάλου μήκους και μικρού πλάτους 58

Χωροθέτηση παραλαβών και αποστολών (2/2) Χωροθέτηση - U : χώροι παραλαβών αποστολών στην ίδια πλευρά του κτηρίου Οι αποθηκευτικές θέσεις που είναι πλησίον των χώρων αυτών είναι προνομιούχες (αλλά λίγες) Χωροθέτηση U: Είναι πλέον κατάλληλη όταν υπάρχει ένα (περιορισμένο) σύνολο πολύ ταχυκίνητων (Α) κωδικών με μεγάλη διαφορά ταχύτητας με τους κωδικούς μεσαίας ταχύτητας κίνησης (Β) και φυσικά με τους βραδυκίνητους (C) κωδικούς Επιτρέπει ευελιξία στις ράμπες παραλαβών αποστολών Επιτρέπει καλύτερη εκμετάλλευση του διπλού κύκλου λειτουργίας Ελαχιστοποιεί την έκταση του χώρου στάσης των φορτηγών και του οδικού δικτύου Επιτρέπει ανάπτυξη στις άλλες τρεις πλευρές του κτηρίου 59

Διαμόρφωση διαδρόμων (1/3) Συνήθως οι διάδρομοι έχουν κατεύθυνση παράλληλη με τη ροή των προϊόντων Εγκάρσιοι διάδρομοι: Ορισμένες φορές είναι προτιμότερο να υπάρχουν και εγκάρσιοι διάδρομοι για να ελαττώνεται το μήκος της διαδρομής μεταξύ θέσεων αποθήκευσης. Φυσικά σε αυτή την περίπτωση ελαττώνεται ο εκμεταλλεύσιμος χώρος της αποθήκης 61

Διαμόρφωση διαδρόμων (2/3) Διάδρομοι υπό γωνία Οι περισσότερες αποθήκες είναι διαμορφωμένες σε διαδρόμους παράλληλους της ροής από το σημείο παραλαβής στο σημείο αποστολής, αλλά αυτό δεν είναι απαραίτητο Έξυπνες λύσεις χωροθέτησης ραφιών μπορούν να μειώσουν σημαντικά τους χρόνους ταξιδίου (έως 20%), αλλά απαιτούν περισσότερο χώρο λόγω των επιπροσθέτων διαδρόμων. Παράδειγμα: Διάταξη ψαροκόκκαλου το οποίο βοηθάει όταν υπάρχει κεντρικό σημείο διαχείρισης παλετών, αλλά δεν βοηθάει σε περίπτωση διπλού κύκλου. 62

Διαμόρφωση διαδρόμων (3/3) Εναλλακτικά πλέγματα διαδρόμων που μειώνουν την διανυόμενη απόσταση κατά 20% The Chevron The Flying V The Leaf The Fishbone The Butterfly 63

O εξωτερικός χώρος πρέπει να σχεδιαστεί προσεκτικά (1/3) Ο σχεδιασμός του εξωτερικού χώρου της αποθήκης καλείται να αντιμετωπίσει μεταξύ άλλων Την είσοδο/έξοδο των φορτηγών από την οδική αρτηρία (ή αρτηρίες) στον περιβάλλοντα χώρο της αποθήκης Το χώρο στάθμευσης και ελιγμού φορτηγών (ή/και) του σιδηροδρόμου στις ράμπες φορτοεκφόρτωσης της αποθήκης Την στάθμευση οχημάτων (επιβατικών αυτοκινήτων και φορτηγών) Η είσοδος/έξοδος στον περιβάλλοντα χώρο διέπεται από την ΚΥΑ του ΦΕΚ 4103/2017 «Στην περίπτωση Κέντρου Αποθήκευσης και Διανομής που ιδρύεται σε περιοχή εντός εγκεκριμένου σχεδίου πόλης, κατασκευάζεται είτε ενιαία είσοδος - έξοδος, πλάτους από 12,00 μ. έως 16,00 μ., είτε χωριστή είσοδος- έξοδος, πλάτους από 7,00 μ. έως 11,00 μ., η κάθε μία. Επίσης, στην περίπτωση χωριστής εισόδου εξόδου που βρίσκονται η μία παραπλεύρως της άλλης, κατασκευάζεται μεταξύ αυτών διαχωριστική νησίδα πλάτους, τουλάχιστον 4,00 μ.» 65

O εξωτερικός χώρος πρέπει να σχεδιαστεί προσεκτικά (2/3) Είσοδος/έξοδος (συν.) Στάθμευση φορτηγών στις ράμπες φορτο-εκφόρτωσης της αποθήκης Η ελάχιστη απόσταση των αξόνων συμμετρίας φορτηγών που σταθμεύουν σε διαδοχικές ράμπες είναι 4,0 m Το ελάχιστο μήκος της περιοχής στάθμευσης και ελιγμών φορτηγών είναι 36,0. Το μήκος αυτό περιλαμβάνει το μήκος του φορτηγού (τυπικά 18 m) καθώς και το μήκος του απαραίτητου χώρου ελιγμών των φορτηγών κατά τη προσέγγιση ή απομάκρυνση από τη ράμπα 66

O εξωτερικός χώρος πρέπει να σχεδιαστεί προσεκτικά (3/3) Ο σχεδιασμός του εξωτερικού χώρου πρέπει να περιλαμβάνει χώρους στάθμευσης αυτοκινήτων και φορτηγών (εκτός αυτών που έχουν σταθμεύσει στις ράμπες). Ο ν. 4530/2018 (άρθρο 79) προβλέπει Ελάχιστο αριθμό θέσεων στάθμευσης αυτοκινήτων: 1 θέση ανά 300 m 2 δομημένης επιφάνειας αποθήκης (διαστάσεις θέσης 2.4 x 4.8 m 2 και του διαδρόμου διπλής κυκλοφορίας 6.0 m) Ελάχιστο αριθμό θέσεων στάθμευσης φορτηγών: 1 θέση ανά 2.000 m 2 δομημένης επιφάνειας αποθήκης Χώρος στάθμευσης αυτοκινήτων σε γωνία 90 ο. Υπάρχουν πολλοί άλλοι τύποι διατάξεων Χώρος στάθμευσης φορτηγών 67

Θα επιλύσουμε το προηγούμενο παράδειγμα αποθήκευσης με άναρχο σύστημα Υπολογίστε τον απαιτούμενο αριθμό ευρωπαλετών μιας αποθήκης που αποθηκεύει τρία διαφορετικά είδη προϊόντων με το παρακάτω απόθεμα: Τρίμηνο Μονάδες Προϊόντος 1 Μονάδες Προϊόντος 2 Μονάδες Προϊόντος 3 1 1000 4000 9000 2 2000 6000 12000 3 3000 10000 15000 4 4000 2000 6000 Μονάδες μέτρησης/ ευρωπαλέτα 10 20 30 Επιλογή άναρχου συστήματος Απαιτούμενη χωρητικότητα είναι η μέγιστη τιμή της καμπύλης διακύμανσης του συνολικού αποθέματος Επιλογή δεσμευμένου συστήματος Απαιτούμενη χωρητικότητα είναι το άθροισμα των μεγίστων τιμών της καμπύλης διακύμανσης του αποθέματος εκάστου κωδικού Παλέτες Παλέτες Παλέτες Άθροισμα προϊόντων/ Τρίμηνο Προϊόν 1 Προϊόν 2 Προϊόν 3 χρονική περίοδο 1 100 200 300 600 2 200 300 400 900 3 300 500 500 1300 4 400 100 200 700 Μέγιστο 1300 ευρωπαλέτες Τρίμηνο Παλέτες Προϊόν 1 Παλέτες Προϊόν 2 Παλέτες Προϊόν 3 1 100 200 300 2 200 300 400 3 300 500 500 4 400 100 200 Μέγιστη ποσότητα/ προϊόν 400 500 500 Άθροισμα των μεγίστων 400+500+500=1400 ευρωπαλέτες 69

Αποθήκευση με άναρχο σύστημα 1. Επιλέγουμε το ύψος της αποθήκης 2. Γνωρίζουμε ότι η αποθήκη διαχειρίζεται ευρωπαλέτες ύψους 1m 3. Επιλέγουμε ράφια back to back με: 1.Πρόσοψη: Μήκος 3 παλετών+ Αποστάσεις ασφαλείας + Διαστάσεις σκελετού 2.Βάθος: Πλάτος 2 παλετών + Απόσταση ασφαλείας 3.Ύψος: Ύψος παλέτας+ Αποστάσεις ασφαλείας + Διαστάσεις σκελετού (συνολικό ύψος=λίγο μικρότερο από το ύψος της αποθήκης) Διαστάσεις (m) Πρόσοψη (μήκος) Παράδειγμα Βάθος (πλάτος) Ύψος 3 ευρωπαλέτες 0,8+0,8+0,8 1,2+1,2 1 Αποστάσεις ασφαλείας (ανά επίπεδο ραφιού) Σκελετός ραφιού back to back (ανά επίπεδο ραφιού) 0,1 0,1 0,1 0,1+0,1-0,1 Συνολικές διαστάσεις ραφιού back to back 3,00 2,50 6,00 4. Πλήθος παλετών ανά ράφι υπολογίστηκαν 30 5. Αν επιλέγαμε το άναρχο σύστημα των 1300 παλετών το συνολικό πλήθος των ραφιών θα ήταν: 1300 ευρωπαλέτες / 30 ευρωπαλέτες ανά ράφι = 44 back to back ράφια 70

Αποθήκευση με άναρχο σύστημα Μήκος Ραφιού back to back Πλάτος Ραφιού back to back 71

Επιλογή συστήματος ενδοδιακίνησης/πλάτος διαδρόμων Αντικείμενο Επηρεάζει O τρόπος μετακίνησή της εντός του αποθηκευτικού χώρου (Περονοφόρα οχήματα, κεκλιμένα ράφια, ταινιοδρόμοι, ραουλοδρόμοι) Το βαθμό εκμετάλλευσης του διαθέσιμου αποθηκευτικού χώρου και την παραγωγικότητα Εξαρτάται από τα επιλεγμένα συστήματα αποθήκευσης το μέγεθος των ελεύθερων χώρων (διαδρόμων) ανάμεσα στα συστήματα αποθήκευσης Παραδείγματα εφαρμογής Ελάχιστη απαίτηση διαδρόμου για την διέλευση ενός οχήματος 3m διάδρομος 2m διάδρομος 2,5m διάδρομος 1,5m διάδρομος 1,5m διάδρομος Κόστος Παραγωγικότητα ttt tt tt ttttt tttt 72

Σειρές ραφιών - σχεδιασμός κύριου αποθηκευτικού Παράδειγμα χώρου (1/2) Διάταξη Κτένας 1. Επιλέγουμε Stand-up single reach οχήματα για την εξυπηρέτηση των back to back ραφιών που έχουμε επιλέξει ήδη. Συνεπώς η απόσταση μεταξύ των διαδρόμων θα πρέπει να είναι 2m 2. Έχουμε υπολογίσει ότι χρειαζόμαστε 44 ράφια 3. Οι σειρές των ραφιών υπολογίζονται από την παρακάτω σχέση: Χώρος αποστολής Πλάτος ραφιού =2,5m Σειρά 1 Πλάτος διαδρόμου =2m Σειρά 2. 1 ο ράφι στην σειρά 2 ο ράφι στην σειρά Μήκος ραφιού =3m Πόσα ράφια στη σειρά; Πλάτος μεγάλου διαδρόμου=4m Πόσες σειρές ραφιών; Χώρος παραλαβής Σειρες ραφιων = συνολικος αριθμος ραφιων πληθος ραφιων στην σειρα 4. Το μήκος (L) του κύριου αποθηκευτικού χώρου θα ισούται με: L = Πλατος ραφιων συνολικος αριθμος ραφιων πληθος ραφιων στην σειρα + Πλατος διαδρομων συνολικος αριθμος ραφιων πληθος ραφιων στην σειρα + 1 5. Το πλάτος (W) του κύριου αποθηκευτικού χώρου θα ισούται με: W = (μηκος ραφιου πληθος ραφιων στην σειρα) + πλατος μεγαλου διαδρομου Επίσης γνωρίσουμε ότι η αναλογία είναι L 2W 6. Εξισώνοντας τις παραπάνω σχέσεις και λύνοντας ως προς το πληθος ραφιων στην σειρα υπολογίζουμε (στρογγυλοποίηση στον μεγαλύτερο ακέραιο) πόσα ράφια χρειαζόμαστε σε μήκος 73

4m W=22 m 3,00m 8 σειρές ραφιών 6 ράφια στη σειρά Σειρές ραφιών - σχεδιασμός κύριου αποθηκευτικού 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 2,5m 2m Παράδειγμα 2m 48 χώρου (1/2) L=38 m Διαστάσεις ραφιών Διαστάσεις διαδρόμων Διαστάσεις κύριου αποθ. χώρου 48 ράφια συνολικά (4 επιπλέον ράφια) 74

Ράμπες παραλαβών - αποστολών (1/3) Αντικείμενο Το πλήθος των θυρών παραλαβής-αποστολής Επηρεάζει Τις διαστάσεις του αποθηκευτικού χώρου Εξαρτάται από Το πλήθος των εισερχόμενων και εξερχόμενων φορτηγών και η χωρητικότητά τους το χρόνο φόρτωσης και εκφόρτωσης ενός φορτηγού τις ώρες λειτουργίας της αποθήκης Παραδείγματα εφαρμογής Θυρες παραλαβης /αποστολης = εισερχομενα φορτηγα χρονος εκφόρτωσης + (εξερχομενα φορτηγα χρονος φορτωσης) ωρες λειτουργιας αποθηκης Προσοχή στις μονάδες μέτρησης 75

Ράμπες παραλαβών - αποστολών (2/3) Παράδειγμα 1. H αποθήκη διαχειρίζεται 1300 παλέτες ημερησίως οπότε ο μέγιστος αριθμός φορτώσεων και εκφορτώσεων είναι 1300 έκαστος 2. Η αποθήκη λειτουργεί 15 ώρες 3. Εξυπηρετεί φορτηγά διαστάσεων 2,42 x 12 x 4 m με χωρητικότητα 30 ευρωπαλέτες 4. Άρα εξυπηρετεί 1300 44 επισκέψεις φορτηγών την ημέρα (εισέρχονται 44 και εξέρχονται 44) 30 5. Ένα φορτηγό εκφορτώνεται σε 1hr 6. Ένα φορτηγό φορτώνεται σε 0,5 hr 7. Επειδή έχουμε επιλέξει διάταξη κτένας πρέπει να υπολογίσουμε ξεχωριστά τις θύρες παραλαβής και αποστολής Θυρες παραλαβη = 44 εισ. φορτηγα 1ωρa ανα φορτηγο 15 ώρες = 3 θυρες Θυρες αποστολης = 44 εξ. φορτηγα 0, 5 ωρα ανα φορτηγο 15 ώρες = 2 θυρες 76

Ράμπες παραλαβών - αποστολών (3/3) Τυπικές διαστάσεις φορτηγών Το πλάτος ενός φορτηγού κυμαίνεται από 2-2,6m Το μήκος ενός φορτηγού κυμαίνεται από 12-20m Το ύψος των φορτηγών είναι 4m Η απόσταση του φορτίου (καρότσας) από το έδαφος κυμαίνεται από 0,7-1,5m Τυπικές διαστάσεις θυρών 4m 1 m Παράδειγμα Παράδειγμα φορτηγού που εξυπηρετεί την αποθήκη Παράδειγμα διαστάσεων θυρών της αποθήκης 12m Το πλάτος της θύρας θα ισούται με το πλάτος των φορτηγών που εξυπηρετεί η αποθήκη π.χ. 2,5m Το ύψος της θύρας κυμαίνεται από 2,5-3m Η απόσταση της θύρας από το έδαφος 0,7-1,5m ανάλογα με τα φορτηγά που εξυπηρετεί η αποθήκη Η απόσταση μεταξύ των θυρών θα πρέπει να ισούται με 1,00 m 3m 1m 1,50m 1,50m 2,5m 2,5m 2,5m 77

Χώρος παραλαβών - αποστολών (1/3) Αντικείμενο O σχεδιασμός του χώρου παραλαβής και αποστολής (περιοχή που παραμένουν τα προϊόντα λίγο πριν εναποτεθούν στα ράφια ή φορτωθούν στα οχήματα) Επηρεάζει Το εμβαδό του συνολικού χώρου της αποθήκης Εξαρτάται από Χώρος παραλαβής το εμβαδό που καταλαμβάνουν οι παλέτες στον χώρο παραλαβής\ αποστολής την επιλογή εξοπλισμού ενδοδιακίνησης προϊόντων Χώρος αποστολής Παραδείγματα εφαρμογής Εμβαδο που καταλαμβανουν οι παλετες στον χωρο παραλαβης\αποστολης = (Θυρες παραλαβης + θυρες αποστολης) (παλετες ανα φορτηγο εμβαδο παλετων) Ο χώρος παραλαβής/ αποστολής μπορεί να είναι και διπλάσιος από τον εμβαδό που καταλαμβάνουν οι παλέτες και εξαρτάται από επιλογή εξοπλισμού ενδοδιακίνησης και τι είδους πρόσβασή έχουν στο χώρο. 78

Εμβαδό που καταλαμβάνουν οι παλέτες στον χώρο παραλαβής Χώρος παραλαβών - αποστολών (2/3) Παράδειγμα = 3 θυρες παραλαβης 30 παλετες ανα φορτηγο 1,2 0,8 = 86,4m 2 Εμβαδό χώρου παραλαβής περίπου διπλάσιο του εμβαδού που καταλαμβάνουν οι παλέτες 200m 2 Εμβαδό που καταλαμβάνουν οι παλέτες στον χώρο αποστολής = 2 θυρα αποστολης 30 παλετες ανα φορτηγο 1,2 0,8 = 57,4m 2 Εμβαδό χώρου αποστολής περίπου διπλάσιο του εμβαδού που καταλαμβάνουν οι παλέτες 120m 2 Μήκος χώρου παραλαβής = Μήκος χώρου αποστολής= Πλάτος αποθήκης (W)=22 m Πλάτος χώρου παραλαβής = Εμβαδό χώρου παραλαβής/ Πλάτος αποθήκης=200/22=9,00 m Πλάτος χώρου αποστολής = Εμβαδό χώρου αποστολής/ Πλάτος αποθήκης=120/22=5,45 m ` 79

Χώρος παραλαβών - αποστολών (3/3) Παράδειγμα Θύρες αποστολής Θύρες παραλαβής W=22 m Χώρος αποστολής Χώρος παραλαβής 1,50 m 2,50 m 5,45 m L=38m 9,00 m Χώρος αποστολής Χώρος Παραλαβής 80

Αντικείμενο Χώροι γραφείων, διάδρομοι διαφυγής και έξοδοι κινδύνου, wc Επηρεάζει Το εμβαδόν του συνολικού χώρου της αποθήκης Υποστηρικτικές υπηρεσίες (1/2) Εξαρτάται από Τον συνολικό αριθμό προσωπικού (για κάθε παρευρισκόμενο εργαζόμενο πρέπει να εξασφαλίζεται ελάχιστος χώρος 12m 2 για καθιστική απασχόληση*) Παραδείγματα εφαρμογής Ο βέλτιστος χώρος για τις υποστηρικτικές υπηρεσίες θεωρείται ο χώρος πάνω από τον χώρο παραλαβής και αποστολής. Από το ύψος των 4,5m ο χώρος της παραλαβής και αποστολής δεν έχει χρήση. Οπότε η δημιουργία ενός ημιώροφου πάνω από τον χώρο παραλαβής και αποστολής μειώνει τα έξοδα για επέκταση της αποθήκης Τέλος πρέπει να ληφθούν υπόψη θέματα: α) πυροπροστασίας, β) εξαερισμού, γ) φωτισμού, δ) δαπέδων, ε) συστημάτων ψύξης-θέρμανσης, στ) στέγη/ οροφή 81

Υποστηρικτικές υπηρεσίες (1/2) Παράδειγμα 9,00 m W=22 m 82

Το πρόβλημα (1/3) Χαρακτηριστικά ετήσιας ζήτησης Ύψος παλέτας 1.0 m SKU Ετήσια Ζήτηση σε παλέτες Χρόνος Αποθήκευσης (ημερολογιακές ημέρες) 1 7000 15 2 33000 8 3 80000 8 4 120000 12 5 4000 22 6 10300 4 7 32000 11 8 144000 11 9 176000 15 10 12000 12 Χαρακτηριστικά οικοπέδου και κανονισμών Συνολική έκταση 100 στρέμματα Συντελεστής κάλυψης 0,3 Συντελεστής δόμησης 1,0 Συντελεστής όγκου 3,3 84

Το πρόβλημα (2/3) Βασικά στοιχεία και χαρακτηριστικά λειτουργίας Ημερολογιακές ημέρες ανά έτος Εργάσιμες ημέρες ανά έτος Χωρητικότητα φορτηγού (σε παλέτες) Ποσοστό ημερήσιων παραλβών στην τρίωρη αιχμή Ποσοστό ημερήσιων αποστολών στην τρίωρη αιχμή Χρόνος εκφόρτωσης φορτηγού (σε ώρες) Χρόνος φόρτωσης φορτηγού (σε ώρες) 365 260 33 50% 60% 1 1.2 Να σχεδιαστεί αποθήκη κατάλληλη για την αποθήκευση των 10 SKU που ικανοποιεί όλες τις απαιτήσεις και κανονισμούς 85

Το πρόβλημα (3/3) Ο σχεδιασμός να ακολουθήσει τα παρακάτω βήματα 1. Να υπολογιστεί το πλήθος απαιτούμενων παλετοθέσεων 2. Να επιλεγεί το σύστημα αποθήκευσης 3. Να επιλεγεί το σύστημα ενδοδιακίνησης 4. Να επιλεγεί η χωροθέτηση των χώρων αποστολών και παραλαβών 5. Να υπολογιστεί το πλήθος των ραφιών που απαιτείται, και να επιλεγεί το σύστημα διάταξης αυτών 6. Να υπολογιστούν οι διαστάσεις του αποθηκευτικού χώρου, το πλήθος ραφιών ανά σειρά, το πλήθος των σειρών ραφιών, η διάταξη των διαδρόμων κλπ.) 7. Να υπολογιστεί το πλήθος ραμπών παραλαβών και αποστολών και η έκταση των αντίστοιχων χώρων 8. Να αναθεωρηθούν τα βήματα 6 και 7 εάν απαιτείται 9. Να σχεδιαστούν οι βοηθητικοί χώροι της αποθήκης 10. Να σχεδιαστεί η κάτοψη του κτηρίου με κατάλληλο πρόγραμμα CAD 11. Να γίνει η ανάθεση SKU στις διαθέσιμες παλετοθέσεις 12. Να σχεδιαστεί ο εξωτερικός χώρος της αποθήκης και η σύνδεση αυτού με το οδικό δίκτυο 86

Περιεχόμενα 1. Υπόβαθρο 2. Χωροταξία αποθήκης παλετοποιημένων φορτίων 3. Σχεδιασμός προωθημένου χώρου συλλογής κιβωτίων 3.1 Βασικές Έννοιες 3.2 Επιλέγοντας SKUs που απαιτούν προωθημένους χώρους συλλογής 4. Σχεδιασμός χώρου τεμαχιακής συλλογής 87

Τα κιβώτια αποτελούν σημαντική μονάδα διαχείρισης φορτίου, ιδιαίτερα στη σύνθεση παραγγελιών Το μέγεθος και το βάρος των κιβωτίων δεν είναι προτυποποιημένα Σύνηθες βάρος 2.0 20 kg Τα κιβώτια αποθηκεύονται σε παλέτες Παραλαμβάνονται συνήθως ομαδοποιημένα σε παλέτες και, συνεπώς, η αποθεματοποίηση γίνεται σε ολόκληρες παλέτες με μία κίνηση Συλλογή γίνεται σε κιβώτια, αυξάνοντας την πολυπλοκότητα σε διαχείριση της αποθήκης Για τη διευκόλυνση της συλλογής σχεδιάζεται ειδικός χώρος συλλογής (προωθημένος χώρος συλλογής) Ο χώρος αυτός τροφοδοτείται από άλλο αποθηκευτικό χώρο (χώρο τροφοδοσίας) της αποθήκης (γιατί;) Συνήθως ο προωθημένος χώρος συλλογής κιβωτίων περιλαμβάνει κατώτατο ράφι από όπου συλλέγονται τα κιβώτια. Όταν αδειάσει ο χώρος τότε τροφοδοτείται με ολόκληρη παλέτα από τα ράφια υψηλότερων επιπέδων 88

Συγκεκριμένα πρωτόκολλα διασφαλίζουν την αποδοτική λειτουργία Παραδοχή 1: Ο προωθημένος χώρος συλλογής είναι δεσμευμένος ανά SKU. Οι χώροι τροφοδοσίας ακολουθούν το άναρχο σύστημα Παραδοχή 2: Σε περίπτωση συλλογής κιβωτίων (δηλ. συλλογή μέρους παλέτας) το κάθε SKU αποθηκεύεται σε μοναδικό προωθημένο χώρο Η τροφοδοσία του προωθημένου χώρου συλλογής γίνεται με ολόκληρες παλέτες από το χώρο τροφοδοσίας Η συλλογή ολόκληρης παλέτας προς αποστολή γίνεται απευθείας από το χώρο τροφοδοσίας 89

Οι ποσότητες που αποθηκεύονται στον προωθημένο χώρο συλλογής Πόσες παλετοθέσεις θα αναθέσουμε στο (μοναδικό) προωθημένο χώρο συλλογής ενός SKU; Ο ελάχιστος αριθμός παλετοθέσων l i του SKU i πρέπει να διασφαλίζει τη συνεχή διαθεσιμότητα κιβωτίων μέσω αδιάλειπτης τροφοδοσίας Παράδειγμα: Δύο παλετοθέσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν (l i = 2) Όταν ο χρόνος τροφοδοσίας είναι μεγάλος ή /και απρόβλεπτος. Για να δοθεί ικανό χρονικό διάστημα στους συλλέκτες (pickers) να δουλεύουν ανεμπόδιστα κατά την περίοδο αυξημένης ζήτησης Για να εργάζονται δύο pickers ταυτόχρονα Το l i είναι το minimum των ακόλουθων δύο αριθμών l 1 2 i και l i l i 1 = απαραιτητο πληθος παλετών για αδιαλειπτη λειτουργια βαθος x ύψος ραφιών l i 2 = απαραιτητο πληθος θεσεων συλλογης 90

Περιεχόμενα 1. Υπόβαθρο 2. Χωροταξία αποθήκης παλετοποιημένων φορτίων 3. Σχεδιασμός προωθημένου χώρου συλλογής κιβωτίων 3.1 Βασικές Έννοιες 3.2 Επιλέγοντας SKUs που απαιτούν προωθημένους χώρους συλλογής 4. Σχεδιασμός χώρου τεμαχιακής συλλογής 91

Βασική διαπίστωση Θεώρημα 1: Τα SKUs πρέπει να αποθηκεύονται ως εξής: Είτε καθόλου απόθεμα στον προωθημένο χώρο ελάχιστος αριθμός παλετοθέσεων l i στον προωθημένο χώρο ολόκληρο το απόθεμα στον προωθημένο χώρο Δηλαδή πρέπει να αποφεύγεται η χρήση περισσότερων παλετοθέσεων από l i εκτός αν αποθηκεύεται ολόκληρο το απόθεμα στον προωθημένο χώρο Η χρήση αριθμού παλετοθέσεων > l i δεν ωφελεί σε τίποτα καθώς το πλήθος κινήσεων τροφοδοσίας από τον χώρο τροφοδοσίας παραμένει σταθερό και ισούται με τη ζήτηση. Αντίθετα καταλαμβάνεται περισσότερος χώρος (χωρίς λόγο) 92

Έστω Ποσοτικοποίηση των ωφελειών του προωθημένου χώρου p i = πλήθος κινήσεων συλλογής κιβωτίων (προσοχή πλήθος κινήσεων όχι πλήθος κιβωτίων) d i = πλήθος κινήσεων παλετών για τροφοδοσία του προωθημένου χώρου D i = πλήθος κινήσεων παλετών που αποστέλλονται ολόκληρες (ακέραιες) l i = ελάχιστος αριθμός παλετοθέσεων SKU i στον προωθημένο χώρο u i = μέγιστος αριθμός παλετοθέσεων SKU i στον προωθημένο χώρο (εάν δε μπορεί να προσδιοριστεί, τότε u i = ) s= χρόνος που εξοικονομείται όταν η συλλογή γίνεται από τον προωθημένο χώρο και όχι από τον χώρο τροφοδοσίας c r = χρόνος που απαιτείται για την τροφοδοσία προωθημένου χώρου από τον χώρο τροφοδοσίας x= αριθμός παλετοθέσεων στον προωθημένο χώρο για αποθήκευση SKU i Καθαρή εξοικονόμηση = 0 εαν x = 0 s p i c r d i εαν l i x < u i s p i + D i εαν x = u i Ενδέχεται η καθαρή εξοικονόμηση να έχει αρνητική τιμή όταν s p i c r d i <0 sp i < c d r i Δηλαδή όταν ο μέσος αριθμός κινήσεων (συλλογής) ανά κίνηση τροφοδοσίας προωθημένου χώρου ( p i ) είναι μικρός και δε προκαλεί εξοικονόμηση s ( p i ) μεγαλύτερη του κόστους τροφοδοσίας. d i d i 93

Διατύπωση του προβλήματος επιλογής SKU για προωθημένη αποθήκευση με περιορισμένο αριθμό διαθέσιμων παλετοθέσων (1/3) Περίπτωση 1: u i >>1 Έστω x i 0,1 λαμβάνει την τιμή x i = 1 όταν επιλέγεται το SKU i για προωθημένη αποθήκευση και x i = 0 όταν δεν επιλέγεται c 1 το κόστος συλλογής από την προωθημένη περιοχή και c 2 το κόστος συλλογής από την περιοχή τροφοδοσίας Ν ο διαθέσιμος αριθμός παλετοθέσεων προωθημένης αποθήκευσης Στόχος είναι η ελαχιστοποίηση του συνολικού κόστους συλλογής με περιορισμό το πλήθος Ν των διαθέσιμων θέσεων προωθημένης αποθήκευσης n min c 1 p i + c r d i x i + c 2 p i (1 x i ) i=1 ή αν χρησιμοποιήσουμε την s = c 2 - c 1 τότε max n l i x i N n i=1 i=1 x i 0,1 i = 1,, n n i=1 n (sp i c r d i )x i l i x i N i=1 x i 0,1 i = 1,, n (το πρόβλημα του σακιδίου) 94

Διατύπωση του προβλήματος επιλογής SKU για προωθημένη αποθήκευση με περιορισμένο αριθμό διαθέσιμων παλετοθέσων Για μεγάλο πλήθος SKU μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον άπληστο (Greedy) ευρετικό αλγόριθμο: (2/3) Υπολογίστε την εξοικονόμηση ανά παλετοθέση Παράδειγμα: sp i c r d i, i = 1,, n l i Κατατάξτε τις τιμές εξοικονόμησης με κατιούσα σειρά Αναθέστε τις θέσεις l i με τη σειρά της λίστας μέχρι το άθροισμα των αντίστοιχων παλετοθέσεων να ξεπεράσει το Ν Έστω c 1 = 1, c 2 = 2, c r = 3, N = 8 Ελαχιστοποίηση συνολικού κόστος max SKU i Κινήσεις Κινήσεις Συλλογής Τροφοδοσίας p i d i A 600 20 3 B 1000 100 5 C 200 2 2 (1p i 3d i )x i l i x i 8 l i i x i 0,1 i = 1,, n Να λυθεί με το solver 95

Διατύπωση του προβλήματος επιλογής SKU για προωθημένη αποθήκευση με περιορισμένο αριθμό διαθέσιμων παλετοθέσων Ευρετική λύση SKU Εξοικονόμηση ανά θέση A (1*600 3*20)/3 =180 B (1*1000 3*100)/5 =140 C (1*200 3*2)/3 =97 (3/3) Οι SKUs Α και Β αποθηκεύονται στις 8 διαθέσιμες προωθημένες παλετοθέσεις 96

Όταν ορισμένα SKUs μπορούν να αποθηκευτούν εξολοκλήρου στις προωθημένες παλετοθέσεις (1/3) Περίπτωση 2: u i περιορισμένο Εάν το SKU i αποθηκευτεί πλήρως στις προωθημένες παλετοθέσεις, τότε η εξοικονόμηση είναι s(p i + D i ) ή ανά παλετοθέση s(p i+ D i ) u i Τα SKUs που είναι υποψήφια για ολική προωθημένη αποθήκευση είναι αυτά που πληρούν την ανισότητα s(p i + D i ) u i > (sp i c r d i ) l i Δηλαδή αυτά με μικρό πλήθος παλετών και συχνή συλλογή (λογικό!!) Θεώρημα 2: Εάν αποθηκεύοντας το σύνολο του αποθέματος του SKU i επιτυγχάνεται μεγαλύτερη εξοικονόμηση ανά παλετοθέση από την περίπτωση που αποθηκεύεται ο ελάχιστος αριθμός παλετών (l i ) τότε (εάν φυσικά επαρκεί ο διαθέσιμος χώρος) το σύνολο του αποθέματος u i πρέπει να αποθηκευτεί στην προωθημένη αποθήκη. Τα άμεσα υποψήφια SKU για ολική αποθήκευση στις προωθημένες παλετοθέσεις Ν είναι αυτά για τα οποία ισχύει s(p i + D i ) u i > (sp i c r d i ) l i 97

Όταν ορισμένα SKUs μπορούν να αποθηκευτούν εξολοκλήρου στις προωθημένες παλετοθέσεις (2/3) Έστω j άμεσο υποψήφιο SKU (που ικανοποιεί την ανισότητα), τότε z j = 1 εαν το συνολο αποθηκευτει στον προωθημενο χωρο 0 εαν ουδεμια παλετα δεν αποθηκευτει στο χωρο αυτο Για τα υπόλοιπα SKU i (που δεν ικανοποιούν την ανισότητα), έστω και x i = 1 εαν αποθηκευονται l i παλετες στον προωθημενο χωρο 0 εαν καμια δεν αποθηκευεται στον προωθημενο χωρο y i = 1 εαν όλες οι εναπομεινασες παλετες θα αποθηκευτουν στον προωθημενο χωρο: u i l i παλετοθεσεις 0 καμια απο τις εναπομεινασες δεν αποθηκευεται στο χωρο αυτο 98

Όταν ορισμένα SKUs μπορούν να αποθηκευτούν εξολοκλήρου στις προωθημένες παλετοθέσεις (3/3) Επιπρόσθετη εξοικονόμηση max [ sp i c r d i x i + (sd i + c r d i )y i ] + i j s(p j + D j )z j i l i x i + (u i l i )y i y i x i x i, y i, z j 0,1 + u j z j N ο τελευταίος περιορισμός ισχύει γιατί εάν x i = 0 τότε y i = 0 j Επίλυση με τον άπληστο ευρετικό αλγόριθμο Υπολογίστε για κάθε SKU και επιλέξτε το max. Τοποθετείστε τα max σε κατιούσα λίστα sp i c r d i l i, s(p i + D i ) u i Αρχίστε από την κορυφή της λίστας και αναθέστε l i και u i θέσεις στα SKU i έως να τελειώσουν οι διαθέσιμες παλετοθέσεις του προωθημένου χώρου 99

Περιεχόμενα 1. Υπόβαθρο 2. Χωροταξία αποθήκης παλετοποιημένων φορτίων 3. Σχεδιασμός προωθημένου χώρου συλλογής κιβωτίων 4. Σχεδιασμός χώρου τεμαχιακής συλλογής 4.1 Ποσότητα ανά (επιλεγμένο) SKU που αποθηκεύεται στο χώρο ταχείας συλλογής 4.2 Ποια SKUs αποθηκεύονται στο χώρο ταχείας (τεμαχιακής) συλλογής 4.3 Το μέγεθος του χώρου ταχείας συλλογής 100

Χώρος ταχείας τεμαχιακής συλλογής Η τεμαχιακή συλλογή είναι η δραστηριότητα της αποθήκης με την υψηλότερη ένταση εργασίας (λόγω των μικρών ποσοτήτων συλλογής). Η τεμαχιακή συλλογή αποτελεί ιδιαίτερα σημαντική δραστηριότητα και ο αντίστοιχος χώρος είναι κρίσιμος για το μοντέλο e-commerce, στο οποίο οι αποστολές είναι Business to Consumer (B2C) και συνεπώς οι ποσότητες κάθε παραγγελίας περιορισμένες. Η τεμαχιακή συλλογή γίνεται συνήθως από κιβώτιο από ειδικό χώρο: Τον χώρο ταχείας (τεμαχιακής) συλλογής, ο οποίος μπορεί να θεωρηθεί ως αποθήκη εντός της αποθήκης. Τρία βασικά ζητήματα Ποια SKUs θα αποθηκευτούν στο χώρο ταχείας συλλογής; Τι ποσότητα θα αποθηκευτεί ανά SKU; Πόσο μεγάλος πρέπει να είναι ο χώρος ταχείας (τεμαχιακής) συλλογής; 101

Θα χρησιμοποιήσουμε το μοντέλο ροής Έστω ότι η ετήσια ζήτηση του SKU i είναι f i σε μονάδες όγκου ο όγκος αποθήκευσης του SKU i στο χώρο τεμαχιακής συλλογής είναι u i Τότε απαιτούνται f i u i αναπληρώσεις (ή κινήσεις τροφοδοσίας) του χώρου αυτού ετησίως Θεωρούμε ότι το έργο αναπλήρωσης του SKU i είναι ανάλογο του πλήθους αναπληρώσεων Ας υποθέσουμε ότι έχουμε ήδη αποφασίσει τα SKUs που θα εναποθέσουμε στο χώρο ταχείας συλλογής Θα υποθέσουμε επίσης ότι ο χώρος αυτός κανονικοποιείται στη μονάδα (1) και το u i είναι ο λόγος του χώρου που θα αποδοθεί στον SKU i Επίσης το f i έχει κανονικοποιηθεί κατάλληλα n i=1 u i = 1 103

Ελαχιστοποίηση του έργου οδηγεί στην κατανομή του χώρου ταχείας συλλογής ανά SKU (1/2) Το πρόβλημα ελαχιστοποίησης του έργου συλλογής είναι s.t. min n n f i u i i=1 u i 1 i=1 u i > 0, i = 1,, n Ας υποθέσουμε την περίπτωση δύο SKUs min f 1 u 1 + f 2 u 2 u 1 + u 2 1 u 1, u 2 > 0 Θέτοντας u 1 + u 2 =1 u 1 = 1 u 2 επιθυμούμε να ελαχιστοποιήσουμε f 1 1 u 2 + f 2 u 2 τότε d du 2 f 1 1 u 2 + f 2 u 2 = 0 και f 1 (1 u 2 ) 2 f 2 u 2 2 = 0 u 2 2 (1 u 2 ) 2 = f 2 f 1 u 2 1 u 2 = f 2 f 1 u 2 = 1 u 2 f 2 f 1 u 2 1 + f 2 f 1 = f 2 f 1 104

Ελαχιστοποίηση του έργου οδηγεί στην κατανομή του χώρου ταχείας συλλογής ανά SKU (2/2) u 2 = f 2 f 1 1 + f 2 f 1 u 2 = f 2 f 1 + f 2 u 1 = 1 u 2 = f 1 + f 2 f 1 + f 2 f 2 f 1 + f 2 = f 1 f 1 + f 2 Για n SKUs μπορεί να αποδειχθεί δια επαγωγής ότι u i = n j=1 f i f j Θεώρημα: Με βάση τη βέλτιστη κατανομή του χώρου ταχείας συλλογής κάθε μονάδα του χώρου αναπληρώνεται με την ίδια συχνότητα αναπληρωση μοναδα χωρου = f i u i u i = f i u i 2 = f i f i 2 ( n j=1 f j ) n j=1 = ( f j ) 2 105

Οι πρακτικές πολιτικές είναι κατώτερες της βέλτιστης (1/3) Πρακτικές πολιτικές Ανάθεση ίσου χρόνου σε κάθε SKU, u i = 1 n Ανάθεση χώρου ώστε το κάθε SKU να ανανεώνεται με την ίδια συχνότητα f i u i = k Δεδομένου ότι n j=1 u j = 1 n j=i f j k = 1 k = n j=1 f j u i = f i k = f i f j n j=1 Οι πολιτικές αυτές έχουν αυξανόμενο συνολικό έργο αναπλήρωσης (όπως αυτό μετράται μέσω του συνολικού αριθμού αναπληρώσεων). 106

Οι πρακτικές πολιτικές είναι κατώτερες της βέλτιστης (2/3) Παράδειγμα SKU A SKU B Σύνολο Ζήτηση (f) 16 1 Ανάθεση ίσου χώρου (u) 1 2 1 2 1 Αναπληρώσεις ( f u ) 32 2 34 Ανάθεση ίσης συχνότητας ( f u = k) 16 17 1 17 1 Αναπληρώσεις 17 17 34 Βέλτιστη 4 5 Αναπληρώσεις 20 5 25 * 1 5 1 * u A = 16 16+ 1 = 4 4+1 = 4 5 107

Οι πρακτικές πολιτικές είναι κατώτερες της βέλτιστης (3/3) Παρατηρήσεις: Πάντα το πλήθος αναπληρώσεων των δύο πρακτικών πολιτικών είναι το ίδιο Ίσου χώρου Ίσης συχνότητας i f i u i = i f i ( 1 n ) = n f i i i f i ( f i ) i fi = ( f i ) = n f i i i i Στο παράδειγμα το έργο των δύο πρακτικών πολιτικών είναι 36% υψηλότερο της βέλτιστης πολιτικής. Τυπικές υπερβάσεις του βέλτιστου κυμαίνονται στην ίδια τάξη μεγέθους (50% - 100%) 108