Warehouse Management (eBook)

Organisation und Steuerung von Lager- und Kommissioniersystemen

Michael Hompel, Thorsten Schmidt (Autoren)

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2006 | 2. Aufl. 2005
XII, 402 Seiten
Springer Berlin (Verlag)
978-3-540-27021-8 (ISBN)

Infos

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.

Inhalt

Vorwort 5
Inhaltsverzeichnis 7
1. Einleitung 13
1.1 Anforderungen 14
1.1.1 Lagerhaltung 15
1.1.2 Merkmale von Lagersystemen 17
1.1.3 Optimierung von Lagersystemen 18
1.2 Warehouse Management und Lagerverwaltung 20
1.3 Systemschnittstellen und Abgrenzung 21
1.4 Aufbau und Ziel des Buches 25
2. Management von Lagersystemen 27
2.1 Logistische Rahmenbedingungen 27
2.1.1 Logistik-Grundsätze 27
2.1.2 Verpackung und Logistische Einheiten 31
2.2 Funktionen in Lagersystemen 35
2.2.1 Warenannahme und -eingang 35
2.2.2 Einlagerung 40
2.2.3 Auslagerung 45
2.2.4 Konsolidierungspunkt 45
2.2.5 Kommissionierung 46
2.2.6 Verpackung 64
2.2.7 Versand 65
2.3 Warehouse Managementsystem 66
2.3.1 Lagerverwaltung 66
2.3.2 Reorganisation 70
2.3.3 Fördermittelverwaltung und Leitsysteme 70
2.3.4 Datenerfassung, -aufbereitung und -visualisierung 72
2.3.5 Inventur 74
2.4 Basisdaten und Kennzahlen von Lagersystemen 77
2.4.1 Basisdaten 77
2.4.2 Logistische Kennzahlen 79
2.5 Besondere Abläufe und Verfahrensweisen 81
2.5.1 Cross Docking 81
2.5.2 Outsourcing der physischen Distributions- und Lagerprozesse 82
2.5.3 Outsourcing der Software: Application Service Providing 84
3. Grundlagen der betrieblichen Optimierung 85
3.1 Optimierung in der Übersicht 85
3.1.1 Hintergrund 86
3.1.2 Einordnung der betrieblichen Optimierung 88
3.1.3 Begriffe und Elemente der Disposition 90
3.2 Optimierungsaufgaben im Lager 91
3.2.1 Transportoptimierung 92
3.2.2 Bildung von Kommissionierreihenfolgen 100
3.2.3 Routenplanung im Lager 102
3.2.4 Übergreifende Auftragsdisposition - Batchplanung 103
3.3 Verfahren der Lösungsoptimierung 106
3.3.1 Allgemeines 106
3.3.2 Optimierungsverfahren im Überblick 107
3.3.3 Beispiele bekannter Lösungsverfahren 110
4. Grundlagen der Lager- und Fördertechnik 117
4.1 Lagersysteme 117
4.1.1 Bodenlager 118
4.1.2 Statische Regallagerung 120
4.1.3 Dynamische Regallager 130
4.1.4 Regalvorzone 134
4.2 Fördersysteme 134
4.2.1 Stetigförderer 135
4.2.2 Unstetigförderer 138
4.3 Sortier- und Verteilsysteme 157
4.3.1 Einsatzfelder 157
4.3.2 Grundsätzlicher Aufbau von Sortiersystemen 158
4.3.3 Verteiltechniken 164
4.3.4 Steuerung und Strategien 166
4.4 Robotereinsatz in Lagersystemen 167
4.4.1 Palettierroboter 168
4.4.2 Kommissionierroboter 168
5. Materialflussautomatisierung 169
5.1 Grundlagen der Automatisierung 169
5.1.1 Historie der Material.ussautomatisierung 170
5.1.2 Begriffe und Definitionen 171
5.1.3 Struktur von Steuerungssystemen 173
5.2 Steuerungstechnik 177
5.2.1 Klassifizierung von Steuerungen 177
5.2.2 Speicherprogrammierbare Steuerungen 181
5.2.3 Rechnersteuerungen 186
5.3 Sensoren 187
5.3.1 Klassifizierung von Sensoren 187
5.3.2 Mechanisch betätigte Sensoren 188
5.3.3 Optische Sensoren 189
5.3.4 Magnetische und induktive Sensoren 193
5.3.5 Ultraschallsensoren 195
5.4 Aktoren 195
5.4.1 Aufgaben und Struktur von Aktorsystemen 196
5.4.2 Elektrische Antriebe 198
5.4.3 Fluidische Antriebe 204
5.5 Schnittstellen in Automatisierungssystemen 205
5.5.1 Analoge und binäre Datenübertragung 206
5.5.2 Digitale Datenübertragung 207
5.5.3 Feldbussysteme 210
6. Automatische Identifikation 215
6.1 Code und Zeichen 215
6.1.1 Codierung 216
6.1.2 Codierungsbeispiele 216
6.2 1D–Codes 218
6.2.1 Code 2/5 218
6.2.2 Prüfzifferberechnung Code 2/ 5 222
6.2.3 Code 2/5 interleaved 224
6.2.4 Code 128 226
6.2.5 Prüfziffernberechnung Code 128 229
6.2.6 Die Zeichensätze des Code 128 229
6.2.7 Vermischte Zeichensätze im Code 128 und Optimierung 232
6.2.8 Codegrößen, Toleranzen und Lesedistanzen 233
6.3 Druckverfahren und Druckqualität 235
6.3.1 Kennzeichnungstechnologien 235
6.3.2 Qualitative Anforderungen 236
6.3.3 Auswahl des Druckverfahrens 237
6.4 Semantik im Code: EAN 128 239
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-Codes 244
6.5 Lesetechnik, Geräte, Schnittstellen 247
6.5.1 Barcodeleser 248
6.5.2 Handscanner 248
6.5.3 Stationäre Scanner 249
6.6 2D-Codes 251
6.6.1 Gestapelte Barcodes 251
6.6.2 Matrixcode 252
6.7 Radio Frequency Identification 254
6.7.1 Funktionsweise und technischer Aufbau 255
6.7.2 Anwendungsgebiete 260
6.7.3 Gegenüberstellung mit Barcodesystemen 261
7. Informations- und Kommunikationstechnik 263
7.1 Kommunikationstechnik 263
7.1.1 Schichtenmodelle 264
7.1.2 Protokolle 266
7.1.3 Übertragungsmedien 267
7.1.4 Netztypen und Internetworking 270
7.1.5 Netzwerkadressen 274
7.1.6 Beispiele 275
7.2 Datenhaltung 279
7.2.1 Prinzipien 279
7.2.2 Dateisysteme 281
7.2.3 Datenbanken 282
7.2.4 Datenverfügbarkeit 288
7.3 Benutzerschnittstelle 292
7.3.1 Endgeräte 292
7.3.2 Funktionale Sicht 293
7.3.3 Zugangskontrolle 294
7.3.4 Internationalisierung 295
7.3.5 Hilfesysteme und Hilfsdienste 296
7.4 Betriebssysteme 297
7.4.1 Aufgaben 297
7.4.2 Prinzipien 298
7.5 Programmiersprachen 309
7.5.1 Übersetzer und Interpreter 309
7.5.2 Sprachkonzepte 313
7.5.3 Sprachgenerationen 313
7.6 Grundzüge der objektorientierten Programmierung 315
7.6.1 Datenabstraktion 315
7.6.2 Klassen und Objekte 317
7.6.3 Vererbung 319
7.6.4 Die Unified Modelling Language 320
7.7 Extensible Markup Language: XML 321
7.7.1 Key-Value-Coding 322
7.7.2 Die Syntax von XML 325
7.7.3 Parser und Prozessoren 326
7.7.4 Vielfältigkeit durch Stylesheets 326
7.8 Sicherheitsaspekte 328
7.8.1 Geheimhaltung 329
7.8.2 Integritätssicherung 331
7.8.3 Authentifizierung 331
7.8.4 Echtheitsnachweis und elektronische Signatur 333
8. Realisierung von Warehouse Managementsystemen 335
8.1 Anforderungsdefinition 336
8.1.1 Ist-Aufnahme 337
8.1.2 Schwachstellenanalyse 338
8.1.3 Entwicklung Soll-Konzept 339
8.2 Erstellung der Ausschreibungsunterlagen 341
8.2.1 Definition Leistungskennzahlen 341
8.2.2 Erstellung Lastenheft 342
8.2.3 Komplettierung der Ausschreibungsunterlagen 345
8.3 Auftragsvergabe 345
8.3.1 Anbietervorauswahl 346
8.3.2 Angebotsvergleich 347
8.3.3 Angebotspräsentation 348
8.3.4 Anbieterauswahl 351
8.4 Umsetzung 352
8.4.1 Plichtenhefterstellung 352
8.4.2 Realisierung 354
8.4.3 Projektmanagement / Qualitätssicherungsmaßnahmen 355
8.5 Inbetriebnahme 356
8.5.1 Laborphase 356
8.5.2 Übergang zwischen altem und neuem WMS 356
8.5.3 Schulungsmaßnahmen 357
8.6 Abnahme 357
8.6.1 Leistungstest 357
8.6.2 Störfallsimulation und Notfallstrategien 358
8.6.3 Formale Abnahme 358
9. Aufbau von WMS am Beispiel myWMS 361
9.1 Datenmodell 362
9.1.1 Datencontainer des Modells 362
9.1.2 Beziehungen zwischen den Daten 365
9.1.3 Schnittstellen 368
9.2 Klassische Realisierung eines WMS 368
9.2.1 Funktionale Struktur 369
9.2.2 Tabellenstruktur 371
9.2.3 Sicherung der logischen Integrität 374
9.2.4 Anlegen und Abfragen von Stammdaten 374
9.3 myWMS 375
9.3.1 Grundsätzlicher Aufbau von myWMS 376
9.3.2 Geschäftsobjekte 379
9.3.3 Kernel-Konzept 381
9.3.4 Laufzeitumgebung 383
9.4 Beispielhaftes Distributionssystem unter Einsatz von myWMS 384
9.4.1 Beschreibung des Beispiels 384
9.4.2 Aufbau der Topologie 391
9.4.3 Plug-In – Routing 393
9.4.4 Kommunikation 395
Abkürzungsverzeichnis 399
Literaturverzeichnis 403
Sachverzeichnis 409

Textauszug

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.

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 30.3.2006
• Reihe/Serie: VDI-Buch
• Reihe/Serie: VDI-Buch
• Zusatzinfo: XII, 402 S. 154 Abb.
• Verlagsort: Berlin
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Technik
• Themenwelt: Wirtschaft ► Betriebswirtschaft / Management ► Logistik / Produktion
• Schlagworte: Disposition • Engineering Economics • Fördertechnik • Identifikation • Kommunikationstechnik • Lagersystem • Lagersystemen • Lagerverwaltung • Materialflussautomatisierung • Optimierung • Radio-Frequency Identification (RFID) • RFID • Warehouse Management • Warehouse Managementsysteme
• ISBN-10: 3-540-27021-3 / 3540270213
• ISBN-13: 978-3-540-27021-8 / 9783540270218