Gastles 1: optimizing warehouse operations (Kris Braekers) Flashcards
Wat zijn de belangrijkste activiteiten in warehouse management? (4)
- Receiving
- Storage
- Picking
- Shipping
Waarom wordt warehouse management steeds complexer? (3)
- Het assortiment neemt toe
- Orders worden kleiner (B2C)
- Kortere verwachte leveringstermijn
Welke soorten magazijnen kunnen we onderscheiden?
- Fully automated
Human-dependent - Parts-to-picker
- Picker-to-parts
Waarom wordt nog zoveel human dependent: picker-to-parts gebruikt? (3)
- warehouses worden beheerd door logistieke dienstverleners. Meestal contracten voor 3-5 jaar met klant. Niet genoeg tijd om de grote investeringskost te recupereren
- Mensen zijn flexibeler bij wijzigingen van producten
- Meer flexibiliteit op basis van capaciteit
Wat is de meest arbeidsintensieve warehouse operatie? en wat is het objectief in een warehouse?
Meest arbeidsintensieve warehouse operatie is order picking. Het typische opjectief is deze orderpick tijd te minimaliseren.
- Dit kan worden gedaan door de travel time te minimaliseren.
op welke verschillende niveaus moeten er beslissingen worden genomen in een warehouse?
- Strategisch niveau; lange termijn
- Tactisch niveau; middellange termijn
- Operationeel niveau; korte termijn
Welke beslissingen moeten er worden gemaakt op strategisch niveau? (3)
- Typen kranen/ apparatuur
- De opstelling v/h warehouse
- Niveau van automatisatie
Welke beslissingen moeten er worden gemaakt op tactische niveau? (2)
- Storage location assignment
- Zoning: opsplitsen van het warehouse in verschillende zones of niet?
Welke beslissingen moeten er worden gemaakt op operationeel niveau? (3)
- Order batching
- Routering v/d pickers
- Toewijzing van taken
Welke opties hebben we bij storage location assignment (het tactische niveau)?
- Random: willekeurig in het magazijn plaatsen
- Within-aisle: A producten worden dichterbij depot gelegd tov C producten.
- Across-aisle: A producten steeds op het begin van een gang en C producten steeds op het einde
- Diagonaal: Combinatie van within-aisle en across-aisle
- Perimeter opslag: A producten overal op de koppen van de gang leggen, zodat nooit ver in de gangen moet worden gegaan.
Wat is Zoning (het tactische niveau)? en wat zijn de voor- en nadelen?
Bij zoning gaan we het totale magazijn indelen in een aantal zones en elke werknemer wordt toegewezen aan een specifieke zone.
Voordelen:
- Orderpickers moeten maar een kleine afstand afleggeen
- Orderpickers worden meer vertrouwd met de producten
Nadelen:
- Wat met orders die over verschillende zones liggen?
- Orders moeten worden geconsolideerd
Wat is order batching? Welke opties hebben we bij order batching (operationeel niveau)?
Order batching = het samennemen ven verschillende orders.
- Laat toe om de wandelafstand te reduceren
- efficiëntie neemt toe
Opties:
- First come first serve = orders worden samengesteld obv de timing
- Seed-based algoritme = we beginnen vanuit 1 order en gaan orders toevoegen naarmate het algoritme dit voordelig ziet.
- Savings algoritme = gebaseerd op de hoeveelheid afstand die kan worden verminderd
Wat is picker routing? Welke opties hebben we bij picker routing (operationeel niveau)?
Na het samenstellen van een batch moet er een route worden bepaald.
simplistische heuristieken
- Aisle-by-aisle: alle gangen waar we moeten zijn lopen we door
- Traversal: gangen onderverdelen in subgangen, we lopen nu de subgangen door
- Return: steeds terugkeren naar het midden; gang steeds in en uit langs dezelfde kant.
- Midpoint: Maximum tot het midden van een gang en dan gaan we terug
- Largest gap
Meer geavanceerde heuristieken en exacte oplossingen
=> Onderliggend probleem is een traveling salesmen problem (TSP): kortere afstanden en meer complexiteit; maar minder intuïtief
Wat is Job assignment? Welke vragen stellen we bij job assignment (operationeel niveau)?
Nu batches zijn gecreërd en de route is gekozen, moeten we beslissen welke order picker welke batch gaat doen.
- Hoeveel order pickers hebben we?
- Wat is de deadline voor bestellingen?
- Verschillen tussen pickers?
Licht de ‘trap of local optimalization’ toe.
Door elke beslissinge apart te optimaliseren verliezen we veel potentiele efficientie.
=> Door beslissingen te combineren gaan we betere oplossingen bekomen.
Welke beslissingen werden samengenomen bij de eerste case study? (4) en wat kwam hieruit?
- Storage location assignment: random, within-aisle, across-aisle, diagonaal, perimeter
- Zoning: 1 zone, 2 zones (customer type/ pick frequency), 4 zones (CT/ PF)
- Order batching: first come first serve, seed-based algoritme en savings algoritme
- Routing: Aisle-by-aisle, traversale, return, largest gap, and optimal
=> ANOVA anlyse om de afhankelijkheden te bepalen
Er is een sterke afhankelijkheid tussen de verschillende beslissingen
In case study 2 werd er een geïntegreerde optimalisatie toegepast. Wat zijn de beslissingen, doelfunctie en beperkingen van het optimalisatie probleem?
Het optimalisatie probleem:
- Set van orders die telkens een set van producten heeft en een deadline
- Set van order pickers die beschikbaar zijn
- Een maximale batch capaciteit (# order lijnen)
Beslissingen:
- Elk order toewijzen aan een batch
- Voor elke batch moet een route worden uitgestippeld
- Elke batch moet door exact 1 picker worden uitgevoerd.
- Voor elke order picker: wat is de volgorde v/d batch
Doelstelling:
- Minimaliseren van de order pick tijd
Beperkingen:
- Rekeninghouden met de capaciteit v/d batches
- Deadlines v/d orders: service level
Hoe kan het geïntegreerde optimalisatie probleem worden geformuleerd en opgelost?
Probleem formulering:
- Mixed integer linear program
oplossen met
- exact solution method: branch & cut approach
- Meta heuristieken: local search based algoritme, slected framework (iterated local search), perturbatie
Case study 2: Geïntegreerde optimalisatie (enkel op operationeel niveau!)
Wat was de conclusie na een geïntegreerde optimalisatie van de verschillende beslissingen?
- Door TSP toe te passen op het probleem konden ze de picktijd met 2 uur verminderen.
- Door daarna de geïntegreerde optimalisatie methode toe te passen zal de picktijd nogmaals met 2u worden verminderd.
- Ook het aantal pickers kon sterk worden verminderd van 8 naar 6 zonder veel effect op de picktijd!
maar in praktijk: zijn de orders niet gekend dus maakt het moeilijker!
Case study 3: workload forecasting
Wat was in deze case study het doel?
Nagaan of forecasting methodes accurater konden zijn dan de voorspellingen van de manager.
Welke 2 manieren van de workload voorspellingen zijn er?
- Top down: eerst totale workload voorspellen en deze dan verdelen over de verschillende zones
- Bottom-up: eerst workload voorspelling per zone en deze dan optellen voor de totale workload.
Welke verschillende forecasting methodes werden er gebruikt?
- Naive
- Moving Average
- ARMA
- Combinatie
- …
Welke 3 maatstaven van accuraatheid zijn er voor voorspellingen?
- Root mean square error (RMSE)
- Mean absolute percentage error (MAPE)
- Mean absolute scaled error (MASE)
=> Allemaal zo klein mogelijk maken
Wat waren de resultaten van de workload forecasting studie? kritische opmerking?
- Zowel bottom-up als top-down geven gelijkaardige resultaten
- Resultaten waren beter dan voordien.
- Samengestelde methode leek over het algemeen het best
Kritische bemerking:
- Veranderingen in de markt, model is maar zo sterk als de data die erin zit
- In praktijk zal de manager bewust onderschatten om werknemers te motiveren zodat ze harder werken.
- Geen rekening met congestie in de gangen.
