metoda wyboru zmiennych miejsc składowania w...
Post on 27-Feb-2019
223 Views
Preview:
TRANSCRIPT
- 1 -
Politechnika Poznaska
Wydzia Inynierii Zarzdzania
mgr in. Izabela KUDELSKA
METODA WYBORU ZMIENNYCH MIEJSC SKADOWANIA
W MAGAZYNIE
Rozprawa doktorska
Promotor:
dr hab. in. Marek Fertsch, prof. PP
Promotor pomocniczy:
dr in. Katarzyna Grzybowska
2016
- 2-
Podzikowania
Serdeczne podzikowania skadam
Panu prof. dr hab. in. Markowi Fertschowi
za pomoc, yczliwo
i ukierunkowanie w pracy.
Dzikuj mojej Rodzinie za cierpliwo,
wyrozumiao i motywowanie
Mnie do pisania tej pracy
oraz wszystkim innym osobom,
ktre przyczyniy si do jej powstania.
- 3-
Spis treci
Wprowadzenie 5
1. Podstawy merytoryczne problematyki 8
1.1. Uzasadnienie podjtego problemu badawczego 8
1.2. Cel pracy i jej zakres 11
1.3. Metodyka realizacji pracy 13
1.4. Struktura pracy 17
2. Bibliograficzne podstawy tematu 19
2.1. Definicje magazynu i magazynowania 19
2.2. Ukady technologiczne magazynw 22
2.3. Podstawowe fazy procesu magazynowania 28
2.4. Systemy informatyczne wykorzystywane w magazynach 34
3. Metody rozmieszczenia towaru w magazynie 37
3.1. Metoda staych miejsc skadowania 37
3.2. Metoda wolnych miejsc skadowania 38
3.3. Analiza ABC, XYZ oraz ABC/XYZ 39
3.4. Metoda rozmieszczania adunkw na poziomach skadowania 43
3.5. Metoda rozmieszczania asortymentu wedug rodzaju jednostek
adunkowych 44
3.6. Wskanik Cube - per - order - index (COI) 45
3.7. Analiza EIQ 47
3.8. Porwnanie istniejcych metod rozmieszczania dbr w magazynie 47
4. Klasyfikacja metod rozwizujcych problem przydziau 50
4.1. Linear Assignment Problem 50
4.2. Quadratic Assignment Problem 52
- 4-
4.3. Metody tradycyjne algorytmy dokadne 54
4.4. Metody heurystyczne 56
5. Autorska metoda wyboru zmiennych miejsc skadowania 67
5.1. Charakterystyka metody rozmieszczenia towaru w magazynie 67
5.2. Kryteria rozmieszczenia towaru 72
5.3. Mapa magazynu 74
5.4. Schemat dziaania metody 75
5.5. Korzyci i zagroenia wynikajce z zastosowania metody wyboru
zmiennych miejsc skadowania 82
6. Model matematyczny metody wyboru zmiennych miejsc skadowania 86
6.1. Kryterium oceny jakoci poszukiwanego rozwizania 86
6.2. Funkcja celu 88
6.3. Identyfikacja warunkw ograniczajcych 90
7. Weryfikacja metody wyboru zmiennych miejsc skadowania 92
7.1. Opis magazynu 92
7.2. Model aplikacyjny 99
7.3. Analiza wynikw dziaania 103
Wnioski kocowe, kierunki dalszych bada 108
Bibliografia 111
Spis rysunkw 119
Spis tabel 121
Spis wykresw 122
Spis zacznikw umieszczonych na doczonej pycie 122
- 5-
Wprowadzenie
Wspczesne otoczenie wywiera presj na przedsibiorstwa. Przedsibiorstwo
funkcjonuje w warunkach wysokiej niepewnoci. Ponadto globalizacja w powizaniu
z rosncymi wymaganiami klientw powoduje, e utrzymanie pozycji konkurencyjnej staje
si coraz trudniejsze. Na rynku konkuruj nie tylko same przedsibiorstwa ale cae acuchy
dostaw [Christopher, 2000, s. 37].
Jednym ze sposobw podniesienia atrakcyjnoci rynkowej przedsibiorstwa jest
usprawnienie procesw, w tym procesw magazynowania [van den Berg, Zijm, 1999, s. 519].
Dobrze zorganizowane procesy magazynowe powoduj szybki przepyw materiaw od
dostawcw do odbiorcw. Zapewnienie towaru w okrelonej iloci i o odpowiedniej jakoci,
we waciwym terminie i miejscu, za waciw cen po moliwie najniszych kosztach
to elementy wpywajce na poziom obsugi klienta oraz na wyniki ekonomiczne
przedsibiorstwa, tzw. 7W logistyki [Coyle, Bardi, Langley, 2002, Buda, Sawicka, 2015,
s. 42].
Obszar magazynowania jest rwnie elementem decydujcym o konkurencyjnoci
przedsibiorstwa na rynku. Im duej towar jest poszukiwany w magazynie, tym bardziej
wydua si czas dostawy do odbiorcy, co w konsekwencji moe prowadzi do jego utraty.
Dlatego jednym z podstawowych celw logistyki jest zapewnienie wysokiego poziomu
obsugi klienta przy moliwie najniszym koszcie [Rouwenhorst i in., 2000, s. 515]. Oznacza
to konieczno zintegrowania wszystkich dziaa w przedsibiorstwie po rozpoznaniu
potrzeby rynkowej. Integracja ta opiera si przede wszystkim na pynnym przepywie
fizycznym i sprawnym przepywie informacji. Spjno procesw w przedsibiorstwie,
a take ich pniejsza koordynacja jest bardzo wana. Wszelkie zakcenia w przepywach
odbijaj si niekorzystnie na czasie realizacji wszystkich procesw, ktre wystpuj
w przedsibiorstwie i obniaj przewag konkurencyjn przedsibiorstwa.
Magazyn a dokadnie rozmieszczenie towaru w magazynie, ma wic kluczowe
znaczenie w dostarczeniu towaru. Decyzje dotyczce rozmieszczenia asortymentu
w magazynie wpywaj na wskaniki i parametry realizowanego w nich procesu
magazynowego, np. czasochonno, wydajno, wielko generowanych przez nie kosztw.
W literaturze przedmiotu mona spotka analizy metod rozmieszczania towaru
w magazynie. Prawidowy bowiem sposb rozmieszczania zapasw w strefie skadowania
powinien zapewni szybk realizacj zamwie, szybkie odszukiwanie asortymentu oraz
- 6-
wysoki stopie wykorzystania miejsc skadowania w magazynie [Kodawski, 2014, s.1987].
Zdaniem autora stosowane metody w rnym stopniu speniaj powysze warunki.
W praktyce rozmieszczenie produktw w magazynie nastpuje ju na etapie
projektowania magazynu lub podczas reorganizacji funkcji magazynu. Projektant skupia si
na uksztatowaniu i organizacji stref funkcjonalnych w magazynie, technologii transportu
wewntrznego oraz rozmieszczeniu asortymentu. Zatem analiza rozmieszczenia dotyczy
przeszoci. Rzadko jest analizowana ponownie w krtkim odstpie czasu. Natomiast sytuacja
gospodarcza zmienia si, a co za tym idzie, rwnie popyt na dany produkt jest dynamiczny.
Skutkiem tego moe by nieadekwatne rozmieszczenie towarw do aktualnych warunkw.
Ponadto potrzeba optymalizacji rozmieszczenia produktw w magazynie jest istotna ze
wzgldu na wskanik czasu. Stare porzekado mwi: czas to pienidz. Dlatego czas zacz
by traktowany jako gwne rdo przewagi konkurencyjnej.
W zwizku z powyszym autorka sformuowaa pytania badawcze zwizane z alokacj
towaru podczas procesu przyjmowania go do magazynu, z czynnikami wpywajcymi na
rozmieszczenie towaru i umiecia je w rozdziale 1.
Problem przydziau towaru do lokalizacji dotyczy podjcia decyzji gdzie skadowa
asortyment, aby zapewni optymalne funkcjonowanie magazynu. Kierujc si powyszymi
sowami celem rozprawy jest opracowanie metody optymalizacji rozmieszczenia towaru
w magazynie sztukowym, aby maksymalnie wykorzysta przestrze skadowania przy
jednoczesnej minimalizacji kosztw transportu.
Prac tworzy 7 rozdziaw. W pierwszej kolejnoci zostao przedstawione dokadne
uzasadnienie podjtego problemu, cel pracy, z uwzgldnieniem celu gwnego i omwieniem
celw szczegowych, pyta badawczych oraz zakres rozprawy.
W rozdziaach od 2 do 4 zostaa przedstawiona taksonomia poj z obszaru
magazynowania. Obok podstawowych definicji zostay opisane metody rozmieszczenia
towarw w magazynie sztukowym. Natomiast rozdzia 4 zawiera opis zwizany
z kwadratowym problem przydziau i charakterystyk metod rozwizujcych tego rodzaju
problemy.
Dalsze rozdziay stanowi cz empiryczn. W tej czci z wykorzystaniem notacji
BPMN dokonano wizualizacji wystpujcych etapw w magazynowaniu. Zagregowano
czynniki wpywajce na rozmieszczenie oraz zostaa opisana metoda alokacji towaru
w magazynie i mapa magazynu.
W czci empirycznej znajduje si rwnie rozdzia przedstawiajcy model
matematyczny opracowanej metody uwzgldniajcy wielowymiarowo rozwiza.
- 7-
Rozdzia sidmy obejmuje model aplikacyjny, ktry zosta zbudowany w celu
weryfikacji metody.
Podsumowanie, podzielone na wnioski o charakterze oglnym oraz kierunki dalszych
bada. Ukad pracy dopenia spis literatury oraz spis rysunkw, tabel i zacznikw.
Stworzona metoda stanowi efektywne narzdzie w procesie podejmowania decyzji
w zakresie ksztatowania lokalizacji w magazynie biorc pod uwag drog transportow,
koszt transportu i powizania midzy towarami.
- 8-
1. Podstawy merytoryczne problematyki
1.1. Uzasadnienie podjtego problemu badawczego
W przeszoci traktowano magazyny jako centra kosztw. Dzisiaj magazyny s
postrzegane jako niezbdny element w przepywie towaru. Menederowie s poddawani
cigej presji na zmniejszenie kosztw i zapasw, przy jednoczesnym podniesieniu jakoci
obsugi klienta [Gwynne, 2016, s. 2].
Przepyw fizyczny przez magazyn jest zwizany z przepywem informacji. Proces
magazynowania jest newralgicznym punktem dla przedsibiorstwa. Koszty przewozu dbr
stanowi znaczn cz oglnych kosztw w przedsibiorstwie. Publikowane w literaturze
przedmiotu zalenoci pozwalaj stwierdzi, e czas operacji magazynowych jest midzy
innymi proporcjonalny do drogi pokonywanej przez towar oraz do wysokoci, na ktrej jest
umieszczany. Operacje przemieszczania stanowi wedug rnych autorw od ponad 36% do
60% czasu kompletacji [Niemczyk, 2011, s. 1185]. Nastpujce zjawiska dzisiejszego rynku
skoniy autork do podjcia problemu zaprojektowania, planowania i przede wszystkim
rozmieszczenia dbr w magazynie:
1. minimalizacja kosztw zwizanych z transportem produktu na rynek docelowy,
2. skracanie czasu dostaw, ktre ma przeoenie na zysk osigany przez
przedsibiorstwo,
3. globalizacja, czyli zmiana zakresu konkurencji,
4. integracja w acuchu dostaw,
5. rosnce tempo przemian w zakresie technik i technologii stosowanych w obszarze
magazynu.
Magazyny stanowi gwne ogniwo w logistycznym acuchu dostaw . Ich podstawowa
funkcja polega na przyjmowaniu, okresowym przechowywaniu oraz przekazywaniu zasobw
materialnych do kolejnych ogniw acucha dostaw [de Koster, Le-Duc, Roodbergen, 2007,
s. 483]. Ponadto niezalenie od swojego umiejscowienia w systemie logistycznym musz
otrzymywa i jednoczenie dostarcza wielu informacji [Michalik, Budzik, 2011, s. 455].
Blisko magazynw do obsugiwanych przez nie rynkw pozwala przedsibiorstwu
obsuy klienta w krtszym czasie. Korzystajc z magazynw, przedsibiorstwa mog
udostpnia swoje towary w takim miejscu i czasie, w ktrym potrzebuj je klienci [Coyle,
Bardi, Langley, 2002, s. 313]. Czas, jako kryterium decyduje o zatrzymaniu lub pozyskaniu
odbiorcy, std lokalizacja towaru w magazynie jest tak istotna. Proces magazynowania
- 9-
nabiera wikszego znaczenia, poniewa czciej przedsibiorstwa zaczynaj wykorzystywa
obsug klienta, jako dynamiczne narzdzie do walki z konkurencj.
Magazyny staj si zatem zintegrowanymi ogniwami systemu wspierajcego przepyw
towarw przez acuch dostaw [Kauf, Bruska, 2011, s. 3-11]. Przetrwanie na
konkurencyjnym rynku to przede wszystkim niskie koszty realizowanych dziaa.
Cige obnianie kosztw wymaga zmian w zakresie organizacji magazynu. Takich
zmian nie mona dokonywa metod prb i bdw, poniewa nietrafione decyzje mog
doprowadzi do przestojw w pracy magazynu, a tym samym spowodowa due straty [si3].
Kady produkt wyhodowany, zowiony czy te wytworzony jest przynajmniej raz w cigu
cyklu swego ycia magazynowany.
Dobrze zaprojektowany magazyn powinien zapewni osignicie najlepszej kombinacji
maksymalnego wykorzystania przestrzeni magazynowej przy minimalnej liczbie operacji
manipulacyjnych [Gubaa, Popielas, 2002, s. 10].
W zwizku z realizacj procesw logistycznych powstaj koszty, ktre s okrelane
w literaturze jako koszty logistyczne lub koszty logistyki. Koszty logistyki [Twarg, 2005a,
s. 26; Fico, 2008] s szczegln kategori kosztw, ktra oznacza pienine
odzwierciedlenie zuycia pracy ywej, rodkw i przedmiotw pracy, wydatki finansowe
i inne ujemne skutki zdarze nadzwyczajnych, ktre s wywoane przepywem dbr
materialnych w przedsibiorstwie, a take utrzymaniem zapasw [Skowronek, Sarjusz-
Wolski, 2003].
Koszty te stanowi gwny ciar w strukturze kosztw i jak zostao wspomniane
wczeniej, zwizane s bezporednio z realizacj okrelonych procesw logistycznych.
Wpywaj one na efektywno ekonomiczn prowadzonej dziaalnoci gospodarczej. Badania
literaturowe w tym temacie wykazuj, e najwyszy udzia w systemie kosztw logistyki
maj koszty zwizane z przemieszczaniem materiau [Weselik, 1996; Twarg, 2005b, s. 51-
95].
Zarwno przemieszczanie towaru, jak rwnie utrzymanie caej infrastruktury
technicznej i utrzymanie zapasw wie si z powstawaniem kosztw w obszarze magazynu.
Podstawowymi decyzjami, ktre maj wpyw na poziom kosztw magazynowania jakie
naley podj ju podczas projektowania magazynu, jest rozmieszczenie dbr materialnych
[Nowak, Zajc, uchowski, 2015, s. 54-57].
Decyzje dotyczce rozmieszczenia produktw w magazynie wpywaj na niemal
wszystkie kluczowe wskaniki, jak: czasochonno, wydajno i zasobochonno procesu
- 10-
magazynowego i jego skadowych, a take wielko generowanych przez nie kosztw
[Kodawski, 2014, s. 1987; Frazelle, 2002].
Przydzia poszczeglnych towarw do danej lokalizacji wymaga podjcia decyzji, gdzie
i jak skadowa wszelkiego rodzaju ich zbiory, aby zapewni optymalne funkcjonowanie
magazynu [Kodawski, 2014, s. 1987].
Wrd metod oraz narzdzi wykorzystywanych do klasyfikacji i rozmieszczenia dbr
w magazynie wyrnia si takie, ktre uwzgldniaj tylko jedno kryterium, oraz takie, ktre
uwzgldniaj dwa kryteria. Jednak adne z tych narzdzi nie bierze pod uwag kryterium
uwzgldniajcego aspekt kosztowy.
W magazynach o bardzo szerokim asortymencie odpowiednie zaplanowanie
rozmieszczenia produktw jest bardzo wane, gdy warunkuje podan efektywno
magazynu. Lepsz efektywno mona rwnie osign przez zarzdzanie zamwieniami,
np. dzielenie ich na kilka kompletacji lub optymalizacj cieki kompletacji oraz
reorganizacj rozmieszczenia dbr w strefie skadowania czy te w strefie kompletacji
[Lorenc, 2014a, s. 3831; Lorenc, 2014b, s. 3838; Lorenc, 2014c, s. 6838].
Klasyczne metody klasyfikacji dbr wykorzystywane do planowania ich rozmieszczenia
s mao efektywne. Jednake z analizy literatury przedmiotu wynika, e z uwagi na swoj
prostot oraz atwo wdroenia s bardzo czsto stosowane.
Przeprowadzone przez autork rozprawy studia literatury zwizane z klasyfikacj
produktw i z ich rozmieszczeniem w magazynie wykazay, e adna z nich nie uwzgldnia
zmian, jakie zachodz w procesie magazynowania danego dobra w czasie rzeczywistym.
Metoda staych miejsc skadowania zapewnia stabilizacj, poniewa przedsibiorstwo zawsze
wie, gdzie znajduje si dana jednostka skadowania. Jednake z drugiej strony efektem tej
metody jest sabe wykorzystanie strefy skadowania, zwaszcza w przypadku produktw
sezonowych. Natomiast inne metody pomimo lepszego wykorzystania przestrzeni w strefie
skadowania wymagaj dokadnej wiedzy o lokalizacji. Ponadto metody te nie zawsze
jednoczenie uwzgldniaj wszystkie czynniki majce wpyw na rozmieszczenie, np. wag,
powizania midzy towarami, rotacj.
Zatem metody te pozwalaj uzyska tylko jedn informacj, jak dany produkt jest
wany w odniesieniu do pozostaych produktw pod ktem okrelonej cechy. Celem w tych
metodach jest okrelenie grupy, a nie minimalizacja czasu lub drogi produktw do strefy
kompletacji/wyda. Natomiast ze wzgldu na ilo skadowanych dbr oraz liczb regaw
i wynikajc z tego liczb kombinacji wariantw rozmieszczenia nie jest moliwe
- 11-
sprawdzenie wszystkich moliwych rozwiza w celu odnalezienia najbardziej optymalnego
[Lorenc, 2014b, s. 3840].
Ponadto przeprowadzone studia literatury polskiej wykazay braki w stosunku do bada
zagranicznych. Polska literatura wymienia najczciej tylko klasyczne metody klasyfikacji,
natomiast w literaturze zagranicznej mona znale wicej publikacji na temat klasycznych
opracowa.
Sposb rozmieszczenia towarw w magazynie jest problemem bardzo trudnym do
rozwizania. Decyzje podejmowane s w warunkach ryzyka i niepewnoci. Nie jest znany
popyt na poszczeglne dobra, co wpywa na kompletacj zamwie oraz poziom obsugi
klienta. Z jednej strony niestabilna sytuacja stwarza dla przedsibiorstwa zagroenie, z drugiej
daje szans na osignicie przewagi konkurencyjnej.
Autorka uwaa, e opracowanie metody wyboru zmiennych miejsc skadowania jest
wanym aspektem gospodarki magazynowej. Opracowanie metody wyboru miejsc
skadowania jest elementem wpywajcym na efektywno magazynowania, a w szerszym
ujciu na efektywno acucha dostaw.
1.2. Cel pracy i jej zakres
Wedug Fijakowskiego [2003, s. 165-168] gwnymi czynnikami, ktre wpywaj na
cen produktu finalnego, s koszty zaopatrzenia, transportu, produkcji i dystrybucji. Dlatego
s one w przedsibiorstwie racjonalizowane. Magazynowanie jest czci procesu
logistycznego generujcego dwa elementy skadowe: koszty i obsug zapasw. W celu
zoptymalizowania przepywu zapasw oraz efektywnego wykorzystania zasobw niezbdne
jest kierowanie si zasadami oraz stosowanie narzdzi dziaania zorganizowanego
magazynowania. Efektywno gospodarowania zasobami, jakimi s magazyny powinno
wymusza moliwie najlepsze wypenianie przestrzeni skadowej.
Magazyn jest podsystemem logistycznym i musi by wykorzystywany jak najlepiej.
Magazynowanie jest integraln czci caego systemu logistycznego. Inicjowany jest
w pocztkowej fazie procesw gospodarczych u producenta, a koczy si w miejscu, gdzie
klient zjawia si jako konsument.
Kierujc si koncepcj wyszczuplonego zarzdzania, eliminowanie marnotrawstwa czy
te wyszczuplenie organizacji spowodowao due zmiany we wszystkich procesach, ktre s
realizowane w przedsibiorstwach. Odchudzanie stanowi kluczowe zaoenie w zarzdzaniu,
- 12-
co rwnie przeoyo si na zmian organizacji procesw podstawowych oraz
pomocniczych. W obszarze magazynowania priorytetem stao si zmniejszenie iloci zapasw
oraz sposb ich rozmieszczenia.
Na podstawie bada literaturowych dotyczcych tematu pracy autorka postawia
nastpujc tez: optymalizacja rozmieszczenia towaru sztukowego w magazynie jest
czynnikiem zwikszajcym efektywno pracy w magazynie.
Autorka sformuowaa nastpujce pytania badawcze:
1. Jakie czynniki wpywaj na rozmieszczenie towaru w magazynie?
2. W jakim miejscu naley ulokowa towar podczas procesu przyjmowania go do
magazynu?
3. Ktre towary powinny by skadowane bliej siebie?
4. Ktre towary powinny by skadowane blisko strefy kompletacji/wyda?
W zwizku z powyszym podstawowym celem niniejszej rozprawy jest opracowanie
metody optymalizacji rozmieszczenia towaru w magazynie sztukowym, aby
maksymalnie wykorzysta przestrze skadowania przy jednoczesnej minimalizacji
kosztw transportu.
Dla osignicia celu gwnego, konieczna jest jego dekompozycja na nastpujce cele
szczegowe:
1. agregacja czynnikw wpywajcych na rozmieszczenie towarw,
2. opracowanie modelu matematycznego optymalizacji rozmieszczenia jednostek
w magazynie,
3. opracowanie algorytmu postpowania w metodzie wyboru zmiennych miejsc
rozmieszczenia,
4. opracowanie aplikacji umoliwiajcej zweryfikowanie metody wyboru zmiennych
miejsc skadowania,
5. weryfikacj opracowanej metody.
Agregacja czynnikw wpywajcych na rozmieszczenie towarw oraz opracowanie
modelu matematycznego pozwolio odpowiedzie na pytanie badawcze: jakie czynniki
wpywaj na rozmieszczenie jednostek. Opracowanie modelu matematycznego umoliwio
wyodrbnienie relacji pomidzy poszczeglnymi elementami metody. Natomiast opracowanie
algorytmu postpowania w metodzie wyboru zmiennych miejsc skadowania odpowiada na
pytania badawcze: w jakim miejscu naley ulokowa towar, ktre towary powinny by bliej
siebie oraz ktre towary powinny by skadowane blisko strefy kompletacji/wyda.
Opracowanie algorytmu postpowania pozwolio na rozwizanie modelu matematycznego.
- 13-
Natomiast efektem realizacji kolejnego celu, jakim jest weryfikacja opracowanej
metody, bdzie jej sprawdzenie. Odbdzie si to poprzez zastosowanie metody w warunkach
komputerowej symulacji. Rezultaty weryfikacji wska kierunki dalszych bada.
Do rozmieszczenia produktw w magazynie zostanie zastosowany system
informatyczny oparty na elementach sztucznej inteligencji, ktry bdzie dostosowywa si do
aktualnej sytuacji w magazynie tak, aby dany produkt umieci w miejscu, w ktrym przy
danym zapotrzebowaniu ograniczy maksymalnie ruchy manipulacyjne rodka transportu
i jednoczenie maksymalnie wykorzysta przestrze skadowania w magazynie.
Podczas budowania modelu na potrzeby praktycznego zastosowania przyjto
nastpujce zaoenia:
1. metoda ma zastosowanie w tradycyjnych magazynach sztukowych,
2. metoda dotyczy skadowania jednostek sztukowych w regaach,
3. metoda dotyczy asortymentu z tej samej grupy branowej oraz speniajcego
wymagania pod wzgldem gabarytowym i wagowym.
Zaproponowana metoda powinna suy przedsibiorstwom do optymalnego
rozmieszczenia dbr w istniejcym magazynie. Ponadto kolejnym celem metody jest
minimalizacja procesw manipulacyjnych wystpujcych w strefie skadowania
w magazynie. Czynniki te pomog utrzyma poziom obsugi klienta.
1.3. Metodyka realizacji pracy
Poniewa badania naukowe s wieloetapowym procesem, ktre maj na celu zapewni
poznanie wybranego wycinka rzeczywistoci, wic autorka wybraa na obiekt swoich bada
proces skadowania. Przedmiotem bada w niniejszej pracy jest rozmieszczenie dbr
w magazynie.
Kierujc si definicj metody, ktra pozwala i za wasnym porzdkiem i rozrnia
wszystkie okolicznoci tego, czego si szuka, zawiera wszystko, co daje pewno prawidom
arytmetyki [Apanowicz, 2005, s. 54-56], autorka swoj prac opara na koncepcji metody
bada przedstawionej na rysunku 1.1.
- 14-
Rys. 1.1. Przyjta koncepcja bada
rdo: Opracowanie wasne
Koncepcja metodyki bada wyonia w poszczeglnych etapach metody badawcze.
Przyjmujc za Apanowiczem [2005, s. 55], e metoda badawcza to konkretny sposb
postpowania w okrelonej sytuacji problemowej w stosunku do sformuowanego problemu
badawczego autorka zastosowaa w badaniach nastpujce metody badawcze:
1. metod obserwacyjn,
2. metod analizy oraz syntezy literatury,
3. metody sztucznej inteligencji,
4. metod symulacji komputerowej.
W teoretycznej czci pracy wykorzystano metod obserwacji oraz analiz i syntez
pozycji literaturowych w celu zidentyfikowania luk badawczych, co umoliwio sformuowa
gwny problem badawczy.
W czci badawczej oparto si na metodach sztucznej inteligencji. Podstawow cech
programw sztucznej inteligencji jest zbir umiejtnoci umoliwiajcych racjonalne
wykorzystanie zdobytej wiedzy i waciwa reakcja na nowe zadania oraz warunki. Poza tym
metody sztucznej inteligencji maj wane zalety, jak zdolno do analizowania i uoglniania
oraz umiejtno rozpoznawania obserwowanego fragmentu rzeczywistoci [Pacholski, 2006,
s. 219-220].
- 15-
Ze wzgldu na postawiony problem badawczy wane jest, e sztuczna inteligencja
korzysta z inspiracji biologicznych, psychologicznych, matematycznych, logicznych i wielu
innych [Bednarek, 2006, s. 344]. Sztuczna inteligencja to dzia informatyki zajmujcy si
inteligencj maszyn, czyli maszyny wykonuj czynnoci, ktre wymagayby uycia
inteligencji, gdyby wykonywali to ludzie [Zieliski, 2000, s. 24]. S to programy, ktre ucz
si i dostosowuj do zmieniajcej rzeczywistoci bez koniecznoci zmiany struktury
programu przez programist, co wpasowuje si w zmienne otoczenie magazynowania.
W niniejszej pracy bdzie zastosowany algorytm pszczeli. Algorytm pszczeli
charakteryzuje si przede wszystkim prost implementacj. Cech systemw zawierajcych
algorytm pszczeli jest przede wszystkim moliwo zapamitywania oraz dzielenia si
informacjami. Istotnym elementem jest ciga aktualizacja danych do zmieniajcych si
miejsc lokalizacji skadowania towaru w magazynie. Popyt, ktry jest elementem
wpywajcym na lokalizacj towaru w magazynie, nie jest pewny. Programy zawierajce
algorytmy sztucznej inteligencji daj moliwo aktualizacji.
Przedstawiona w pracy metoda jest pierwsz tego rodzaju. Istniej bowiem systemy
stworzone do wspomagania decyzji zwizanych z wyborem miejsc w magazynie, ale nie s to
systemy wykorzystujce algorytmy pszczele.
W dalszej czci wykorzystano metod badawcz, ktra polegaa na syntezie
otrzymanych rezultatw. Dziki tej metodzie oceniono stopie realizacji celw postawionych
w pierwszej czci rozprawy. W wyniku tej oceny sformuowano przesanki do dalszych
bada.
Poniewa niektrzy badacze traktuj metody jako bardziej oglne procedury w stosunku
do technik bada [Sawiska, Witczak, 2012, s. 104], autorka zastosowaa obserwacj
i wywiad bezporedni.
Poza metodami i technikami badawczymi zostay wykorzystane narzdzia badawcze,
czyli instrumenty suce do gromadzenia i przechowywania danych z bada naukowych.
Autorka skorzystaa z oprogramowania komputerowego i algorytmw pszczelich. Na uytek
realizacji celw bada autorka wprowadzia w metodzie symulacji komputerowej narzdzia
opracowane przez innych badaczy i wielokrotnie implementowane w badaniach naukowych.
W celu lepszego zrozumienia zoonoci problemw lokalizacji towaru posuono si
modelem, ktrego podstawowymi elementami procesu modelowania i symulacji
komputerowej s:
1. przedmiot rzeczywisty,
2. ukad eksperymentalny,
- 16-
3. model matematyczny,
4. komputer wraz z oprogramowaniem.
Model jest pojciem uywanym czsto w rnych dziedzinach. Kierujc si definicj
Lisa, Santarka oraz Wisockiego [1980, s. 48; 2013, s. 98] modelem bdzie zbir elementw
wraz z relacjami midzy nimi, dajcy si materialnie zrealizowa, ktry odzwierciedlajc lub
odtwarzajc dziaanie obiektu badania jest zdolny zastpowa go tak, e jego badanie
dostarcza nowych i wartociowych informacji o tym obiekcie.
Wszystkie modele mona podzieli wedug celw przywiecajcych ich budowie na
[Lis, Santarek, 1980, s. 48]:
1. modele normatywne takie, ktre ustalajc wzorce poprawnoci, odpowiadaj na
pytanie: co, jak i gdzie powinno by,
2. modele opisowe takie, ktre obrazuj istniejce fakty i ich zwizki, wyjaniaj
zachowanie si obiektu w okrelonych warunkach dziaania.
Ze wzgldu na stopie abstrakcji rozrnia si modele opisowe, fizyczne, analogowe
i matematyczne [Jacyna, 2009, s. 29]. W niniejszej pracy skoncentrowano si na modelu
matematycznym, ktry jest celowo uproszczonym przedstawieniem w formie opisu
matematycznego zwizkw okrelajcych struktur badanego obiektu i sposb jego dziaania.
Modele matematyczne przedstawione s najczciej w postaci rwna i nierwnoci lub ich
ukadu, w postaci zalenoci funkcyjnych, rozkadu prawdopodobiestw itp., kady model
matematyczny zawiera model strukturalny [Lis, Santarek, 1980, s. 48; Jacyna, 2009, s. 29].
Procesy badane za pomoc modeli matematycznych naley najpierw opisa. rodki
opisu wyznaczane s przez jzyk programowania, tj. aparat matematyczny. Opracowanie
waciwego modelu odbywa si iteracyjnie, czyli zaczynajc od wersji o najmniejszej
zoonoci przez jego uszczegowianie w kolejnych etapach a do modelu waciwego
[Jacyna, 2014, s. 37].
Przystpujc do zapisu w postaci matematycznej, autorka bada okrelia:
1. parametry wielkoci znane bd zdefiniowane,
2. zmienne decyzyjne wielkoci poszukiwane,
3. ograniczenia,
4. funkcj kryterium wskanik jakoci rozwizania.
Przedmiotem rozwaa bdzie wic modelowanie sytuacji, dla ktrych warunki
ograniczajce i kryteria daj si zapisa jzykiem matematycznym. Warunki ograniczajce
opisywane s najczciej za pomoc ukadw rwna lub nierwnoci [Jacyna, 2009, s. 37].
- 17-
W zwizku z powyszym rozwizanie dopuszczalne utosamiane jest z takim ukadem
wartoci zmiennych decyzyjnych, ktre speniaj warunki ograniczajce. Kryterium wyboru
jest funkcja mierzca stopie osignicia celu. Natomiast rozwizanie optymalne polega na
wyznaczeniu takiego rozwizaniu dopuszczalnego, przy ktrym funkcja kryterium osiga
warto najkorzystniejsz [Jacyna, 2009, s. 37; Jacyna, 2014, s. 38; Ignasiak, 1996, s. 15].
1.4. Struktura pracy
Konstrukcj pracy przyporzdkowano celowi badawczemu. Na rozpraw skada si
cz teoretyczna i cz badawcza.
Cz teoretyczn poprzedza wprowadzenie oraz rozdzia 1 w ktrym autorka
uzasadnia podjcie tematu rozprawy, formuuje cel badawczy pracy i zaoenia oraz
prezentuje przyjt metodyk bada.
Kolejne rozdziay stanowi cz teoretyczn. Rozdzia 2 prezentuje efekt studiw
literaturowych nad zagadnieniami takim, jak: magazyn, magazynowanie. Zaprezentowano
w tym rozdziale podstawowe fazy i ukady technologiczne magazynw oraz systemy
informatyczne wspomagajce zarzdzanie magazynem.
Rozdzia 3 prezentuje metody rozmieszczenia dbr materialnych w magazynie
sztukowym. Natomiast rozdzia 4 zawiera omwienie problemu przydziau wraz z metodami
rozwizujcymi je.
Kolejne rozdziay zawarte s w czci empirycznej i zwizane s z autorsk metod
wyboru zmiennych miejsc skadowania. Metoda wyboru zmiennych miejsc skadowania
opisana jest w rozdziale 5, ktry zawiera charakterystyk metody i schemat blokowy, kryteria
rozmieszczenia towaru oraz map magazynu. W tym rozdziale przybliono rwnie korzyci
i zagroenia wynikajce wykorzystania metody wyboru zmiennych miejsc skadowania.
Nastpny rozdzia stanowi opracowanie modelu matematycznego. Rozdzia ten zawiera
3 podrozdziay w ktrych kolejno opisano kryterium oceny jakoci poszukiwanego
rozwizania, funkcj celu oraz identyfikacj warunkw ograniczajcych.
Rozdzia 7 obejmuje weryfikacj metody. Skada si on z 3 podrozdziaw: opis
magazynu, model aplikacyjny i analiz wynikw dziaania.
Cz badawcza koczy si wnioskami dotyczcymi realizacji celw pracy, a take
wyznaczeniem kierunkw dalszych prac badawczych autorki.
- 18-
Rys. 1.2. Struktura pracy
rdo: Opracowanie wasne
- 19-
2. Bibliograficzne podstawy tematu
2.1. Definicje magazynu i magazynowania
Gwnym obszarem bada jest magazyn a w nim skadowanie towarw. W literaturze
przedmiotu mona znale wiele definicji magazynu. I tak definicja magazynu opublikowana
w Polsce w 1952 roku brzmiaa: magazynem albo skadem nazywamy okrelon przestrze
wyposaon w specjalny sprzt i suc do przechowywania materiaw [Chmielewski,
1952].
W 1961 roku zdefiniowano magazyn jako jednostk organizacyjn wyposaon
w wyodrbnion przestrze, urzdzenia specjalne i fachowy personel, przeznaczon do
przechowywania dbr materialnych [Chmielewski, 1961].
Wedug normy PN-84/N-01800 magazyn to jednostka funkcjonalno-organizacyjna
przeznaczona do magazynowania dbr materialnych (zapasw) w wyodrbnionej przestrzeni
budowli magazynowej wedug ustalonej technologii, wyposaona w odpowiednie urzdzenia
i rodki techniczne, zarzdzana i obsugiwana przez zesp ludzi.
Magazyn to rwnie zaplanowana przestrze do efektywnego skadowania
i przemieszczania zapasw niezbdnych do zapewnienia wymaganego poziomu obsugi
klienta oraz (lub) zachowania cigoci procesu technologicznego.
Przywoana powyej norma definiuje pojcie magazynowania jako zesp czynnoci
zwizanych z czasowym przyjmowaniem, skadowaniem, przechowywaniem,
kompletowaniem, przemieszczaniem, konserwacj, ewidencjonowaniem, kontrolowaniem
i wydawaniem dbr materialnych (zapasw).
Definicja magazynu zawiera sze podstawowych elementw [Gubaa, Popielas, 2002,
s. 11; Niemczyk, 2007, s. 9]. S to:
1. zapasy,
2. okrelona przestrze,
3. wyposaenie techniczne,
4. personel,
5. organizacja,
6. koszty magazynowania.
Podstawowe parametry charakteryzujce magazyn to jego przepustowo i wielko.
Zapewnienie odpowiedniej przepustowoci magazynu zalenej od poziomu mechanizacji prac
magazynowych, czynnoci przeadunkowych, przemieszczania, skadowania oraz wydawania
- 20-
polega na takim doborze rodkw transportu oraz metod pracy, ktre zapewni optymalny
przepyw dbr materiaowych dostosowany do potrzeb produkcji lub obrotu towarowego
[Dudziski, Kizyn, 2002, s. 19].
Naley jednak zaznaczy, e istniej rne rodzaje magazynu penicych odpowiednie
funkcje w zalenoci od swoich zada. Dlatego magazyny mona podzieli ze wzgldu na
kilka kryteriw [Fijakowski, 1995; Niemczyk, 2010, s. 14-16]:
1. przeznaczenie,
2. posta fizyczn przechowywanych materiaw,
3. warunki przechowywania,
4. rozwizania techniczne i organizacyjne.
Zakwalifikowanie magazynu do odpowiedniej grupy zaley od funkcji oraz zada. Ze
wzgldu na przeznaczenie wyrnia si magazyny:
1. przemysowe (surowcw, pfabrykatw, opakowa, wyrobw gotowych, materiaw
do utrzymania ruchu), zapewniajce cigo produkcji oraz zbytu,
2. dystrybucyjne (handlowe), ktre zapewniaj rozdzia oraz cigo zaopatrzenia
materiaowego i konsumpcji,
3. rezerwowe, suce gromadzeniu i przechowywaniu zapasw na duszy czas.
Mona rwnie zastosowa podzia na magazyn zapasw, przeadunkowy,
dystrybucyjny (dostawczy lub wysykowy).
Natomiast wedug Dudziskiego [2012, s. 19] i Ficonia [2009, s. 114] rozrnia si
magazyny hurtowe, przemysowe i usugowe, ktre dzieli si na czasowego skadowania,
konsygnacyjne i centra logistyczne.
Wedug postaci przechowywanych materiaw magazyny dzieli si na:
1. magazyny materiaw tzw. sztukowych, uformowanych i skadowanych w postaci
wszelkiego rodzaju jednostek adunkowych (palety, kontenery, pojemniki, pakiety,
wizki),
2. magazyny materiaw sypkich skadowanych luzem,
3. magazyny cieczy skadowanych w duych zbiornikach.
Wedug normy PN-B-01012:1981 podzia wedug grup i rodzajw budowli
magazynowych obejmuje magazyny [Krzyaniak i in., 2013, s. 17; Wojciechowski,
Wojciechowski, Kosmatka, 2009, s. 27]:
1. otwarte place skadowe (z nawierzchni gruntow, z nawierzchni tward),
2. potwarte (zasieki, wiaty, zbiorniki otwarte),
- 21-
3. zamknite (zbiorniki zamknite, zasobniki (bunkry), silosy, budynki magazynowe,
parterowe, jednopitrowe, wielopitrowe).
Z uwagi na warunki przechowywania i zagroenia s magazyny:
1. materiaw, ktre nie wymagaj specjalnych warunkw i nie stwarzaj zagroe,
2. materiaw wymagajcych cile okrelonych warunkw przechowywania,
3. materiaw, ktre stwarzaj zagroenie.
Magazyny materiaw sztukowych ze wzgldu na rozwizania techniczne oraz
organizacyjne dzieli si na magazyny o skadowaniu:
1. selektywnym, zapewniajcym bezporedni dostp do kadej jednostki adunkowej
w kadej chwili (bez przemieszczania innych jednostek),
2. nieselektywnym, w ktrym nie ma bezporedniego dostpu do wszystkich jednostek
adunkowych w kadej chwili (konieczne jest przemieszczanie innych jednostek),
3. mieszanym, czciowo selektywnym i czciowo nieselektywnym.
Podzia magazynw wedug rodzaju budynkw magazynowych jest nastpujcy:
1. podziemne,
2. przyziemne,
3. parterowe,
4. pitrowe,
5. wielopitrowe.
Obecnie powstaj magazyny, ktre s budynkami parterowymi o wysokoci do okoo
10 m. Ze wzgldu na odporno poarow podzia magazynw przewiduje pi klas
oznaczonych literami od A do E. Klasa odpornoci poarowej jest zwizana z gstoci
obcienia ogniowego strefy poarowej budynku magazynowego [Niemczyk, 2010, s. 15-16].
Nie unormowano prawnie definicji magazynu wysokiego skadowania1. Odniesieniem
jest podzia budynkw na grupy wysokoci, zwizany z okreleniem ich wymaga
technicznych i uytkowych. Podzia budynkw na grupy wysokoci okrela budynki jako
[Niemczyk, 2010, s. 16]:
1. niskie do wysokoci 12 m,
2. redniowysokie do 25 m,
3. wysokie do 55 m,
4. wysokociowe ponad 55 m.
1 Definicja magazynu wysokiego skadowania jest oparta na Rozporzdzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12
kwietnia 2002 r. w sprawie warunkw technicznych [DzU nr 75, poz. 690 z pniejszymi zmianami].
- 22-
Zatem magazyn wysokiego skadowania to magazyn, ktrego jednokondygnacyjny
budynek ma wysoko powyej 12 m. Podana wysoko jest liczona od poziomu terenu przy
najniszym wejciu do budynku do grnej paszczyzny stropu [Niemczyk, 2010, s. 16].
Niektre rda definiuj ten rodzaj magazynu jako magazyn, ktrego:
1. regay wsporcze stanowi konstrukcj non ciany zewntrzne i dach s mocowane
do regaw,
2. strefa skadowania jest obsugiwana przez ukadnice urzdzenia do automatycznego
umieszczania jednostek adunkowych w regaach i ich pobierania.
Naley zaznaczy, e ta grupa magazynw reprezentuje najbardziej zaawansowany
poziom technologii magazynowej. Podstawowym wyrnikiem magazynw wysokiego
skadowania jest [Fico, 2009, s. 115-116]:
1. zwarta jednokondygnacyjna konstrukcja o wysokoci do 12 m,
2. specjalistyczne wyposaenie techniczne w odpowiednie konstrukcje i urzdzenia
magazynowe, w tym wielopoziomowe regay, ukadnice i dwignice regaowe,
3. z reguy nale one do klasy magazynw zautomatyzowanych o penym stopniu
automatyzacji wszystkich magazynowych procesw technologicznych,
4. prac wszystkich systemw technicznych i urzdze magazynowych steruje
zintegrowany system komputerowy.
Magazyny wystpujce w systemach logistycznych mona podzieli wedug rnych
kryteriw. Przedmiotem dziaania magazynw jest okresowe przechowywanie zapasw dbr
materialnych, ktrych konstrukcja i wyposaenie zaley od waciwoci tych dbr.
2.2. Ukady technologiczne magazynw
Analizujc proces magazynowy z organizacyjnego punktu widzenia, bardzo istotne jest
zadanie sobie nastpujcych pyta:
1. Czy dobra zostaj zatrzymane i bd skadowane, tworzc zapasy? Wwczas magazyn
jest jako bufor.
2. Czy magazyn peni funkcj rozdzielcze, gdzie zapas permanentnie si odnawia, bardzo
krtko w nim przebywajc?
Bardzo czsto mona spotka rwnie rol mieszan, gdy dla czci zapasw magazyn
stanowi miejsce duszego skadowania, a inna cz zapasw szybko rotuje wwczas dla
tej czci magazyn stanowi miejsce rozdziau.
- 23-
Organizacja procesw magazynowania jest ukierunkowana na optymalizacj
wykorzystania przestrzeni magazynowej, racjonalizacj rozmieszczenia dbr, minimalizacj
strat dbr w procesie magazynowania. Waciwe zagospodarowanie przestrzeni magazynowej
powinno zapewnia:
1. wysoki stopie wykorzystania powierzchni i wysokoci odpowiedniej strefy,
2. dostp do kadej pozycji asortymentowej towarw,
3. swobodne i bezpieczne manipulowanie stosowanymi w procesie magazynowania
urzdzeniami do transportu w strefie skadowej.
Efektywno funkcjonowania magazynu zaley od podziau, wzajemnego pooenia
i zagospodarowania stref funkcjonalnych. Ponadto bardzo istotny dla magazynu jest czas
adowania zgodnie z zamwieniem. Jeeli na obsug czeka wielu klientw majcych
wielopozycyjne zamwienia, to kady metr przebyty przez obsugujcego ma znaczenie.
Odpowiednie rozmieszczenie towarw sztukowych pozwala na znaczne skrcenie czasu
obsugi kadego klienta, co umoliwia zwikszenie wskanika wykorzystania magazynu.
Przecitny proces magazynowania odbywa si wieloetapowo, dlatego w magazynie
wyznacza si obszary funkcjonale, co pokazane jest na rysunku 2.1. Wikszo magazynw
ma przestrze podzielon na strefy odpowiadajce czterem podstawowym fazom procesu
magazynowania. Kada ze stref spenia okrelon funkcj.
Rys. 2.1. Przykadowy ukad magazynu z podstawowymi strefami funkcjonalnymi
rdo: Opracowano na podstawie [Coyle, Bardi, Langley, 2002, s. 325; Skowronek, Sarjusz-Wolski, 2012, s. 147]
Niekiedy spotyka si magazyny o bardziej zoonym sposobie rozplanowania
powierzchni o czym napisali Skowronek i Sarjusz-Wolski [2012, s. 147]. Na przykad istniej
rozwizania uwzgldniajce oddzielenie stref skadowania rezerwowego od strefy
skadowania biecego czy te wyodrbnianie przestrzeni do prowadzenia operacji cross-
dockingu.
- 24-
Strefa przyj
Przebieg procesu w strefie przyj rozpoczyna si od odbioru i przyjcia. Przychd dbr
do magazynu moe nastpi jako dostawa z zewntrz lub z wewntrz przedsibiorstwa.
Obir polega na ilociowym, a take jakociowym sprawdzeniu dostarczonych dbr
materialnych oraz na skontrolowaniu strony formalnej, tj. zgodnoci dostawy z zamwieniem,
na wystawieniu dowodw przychodowych, zaewidencjonowaniu przychodu. Odbir moe
by dokonany:
1. w magazynie odbiorcy,
2. w magazynie dostawcy,
3. od przewonika na jego terenie [Korzeniowski i in., 1997, s. 20].
Sprawdzenie ma na celu ujawnienie brakw lub nadwyek ilociowych oraz wad
i brakw jakociowych, ujcie spostrzee w odpowiednie protokoy i przekazanie
dokumentacji do komrek organizacyjnych odpowiedzialnych za dalszy tok sprawy.
Przy rozadunku dostawy ze rodkw transportu zewntrznego oraz przyjciu wewntrz
strefy przyj wykonywane s nastpujce czynnoci [Dudziski, Kizyn, 2002, s. 279-280]:
1. rozadunek dostawy i przemieszczenie poszczeglnych jednostek transportowych do
strefy przyj na stanowisko identyfikacji, kontroli oraz przepakowania,
2. kontrola stanu i iloci opakowa transportowych zgodnie z dokumentami dostawy,
3. rozpakowanie jednostek transportowych i segregacja wedug asortymentw,
4. kontrola ilociowa asortymentw zgodnie z dokumentami dostawy,
5. kontrola jakociowa,
6. potwierdzenie zgodnoci z dokumentami dostawy oraz warunkami jakoci oraz
wystawienie dowodu PZ,
7. przepakowanie w opakowania magazynowe jednostki magazynowe,
8. znakowanie jednostek magazynowych etykietami zawierajcymi symbole kodw
wyrobw oraz symbole kodw lokalizacyjnych, czyli miejsc skadowania,
9. kontrola poprawnoci uformowania, oznakowania, ksztatu oraz wymiarw i masy
jednostek magazynowych,
10. przemieszczanie jednostek magazynowych do strefy skadowania.
Pierwszy etap procesu jest realizowany w strefie przyj w momencie zmiany postaci
fizycznej jednostek transportowych, w jakich dobra dostarczane s do magazynu na posta
jednostek magazynowych, w jakich dobra bd skadowane w magazynie.
- 25-
Strefa skadowania
Przebieg procesu technologicznego zwizanego z przepywem adunkw w strefie
skadowania to przyjmowanie do przechowywania, w ramach ktrego wykonywane s
czynnoci pobierania ze stanowiska zdawczego i przemieszczania do gniazda regaowego
zgodnie z wybran lokalizacj na jednostce magazynowej [Dudziski, Kizyn, 2002, s. 280].
Strefa ta jest podstawow i najczciej najwiksz przestrzeni. Jej wielko zaley od
poziomu przechowywanego zapasu i stosowanej technologii skadowania. Ze wzgldu na
warunki magazynowania w obrbie strefy skadowania mog by wydzielone nastpujce
pomieszczenia [Niemczyk, 2010, s. 56; Krzyaniak i in., 2013, s. 45]:
1. o rnych temperaturach, np. chodnie,
2. zapewniajce szczeglne warunki bezpieczestwa, np. dla substancji niebezpiecznych,
3. dodatkowo zabezpieczone przed kradzie, np. z uwagi na warto zapasu,
4. wymagane przepisami, np. skady celne, magazyny lekw psychotropowych.
Strefa skadowania moe by zagospodarowana w rny sposb. Wedug Krzyaniaka
i wsppracownikw [2013, s. 45] zaley to od przyjtego sposobu skadowania (blokowe,
rzdowe), zastosowanej technologii i wyposaenia, wysokoci lub konstrukcji budynku.
O sposobie zagospodarowania przestrzeni strefy skadowania decyduje jak
wspomniano wczeniej zastosowana technologia. Wrd czynnikw, ktre wpywaj na
dobr technologii i form zagospodarowania strefy skadowania Niemczyk [2010, s. 94]
wyrnia:
1. posta dbr materialnych,
2. rodzaje i gabaryty jednostek adunkowych,
3. moliwo pitrzenia w stosy,
4. selektywno zapasu,
5. wskanik pokrycia zapotrzebowania zapasem,
6. czsto pobra.
Wybr technologii skadowania wpywa w zasadniczy sposb na organizacj prac
i funkcjonowanie magazynu.
Strefa kompletacji
- 26-
Stref kompletacji wydziela si przede wszystkim w celu skrcenia czasu tego etapu.
Powierzchnia tej strefy zaley od liczby pozycji asortymentowych, ktre podlegaj
kompletowaniu, i od wielkoci zapasu, ktry pozwala skompletowa wszystkie zamwienia
w okrelonym czasie. Kada pozycja asortymentowa powinna mie wyodrbnion lokalizacj
o pojemnoci odpowiadajcej zapasowi wymaganemu na ustalony okres kompletowania.
Pozostay zapas sucy uzupenianiu stanu w strefie kompletacji oraz wydaniom penych
jednorodnych jednostek adunkowych jest przechowywany w strefie skadowania [Niemczyk,
2010, s. 56].
Prawidowe rozoenie dbr skraca drog pokonywan przez pracownika oraz czas
pobierania.
Ponadto coraz czciej mona spotka wydzielanie strefy kompletacyjnej bezporednio
ze strefy skadowania. Literatura przedmiotu podaje, e w takich sytuacjach kompletacja
odbywa si poza godzinami przyj do magazynu lub gdy uda si wydzieli korytarze
wycznie dla pracownikw kompletujcych [Krzyaniak i in., 2013, s. 46].
Strefa wyda
Faza wyda jest ostatni faz procesu magazynowego. W tej fazie nastpuje
przekazanie zasobw odbiorcy. Proces ten skada si z czynnoci, ktre bd wykonywane po
otrzymaniu polecenia wydania wraz ze zleceniem zawierajcym wykaz asortymentw
z symbolami identyfikacyjnymi, liczb jednostek adunkowych poszczeglnych
asortymentw oraz symbolem pola odkadczego w strefie wyda, gdzie skompletowano
zlecenie wydania zgodnie z zamwieniem odbiorcy [Dudziski, Kizyn, 2002, s. 277].
Odbywa si ono na wydzielonym miejscu i obejmuje:
1. przyjcie towarw ze strefy skadowej lub ze strefy kompletacji,
2. przemieszczenie towarw na miejsce tymczasowego skadowania,
3. kontrol ilociow i jakociow,
4. segregowanie, pakowanie oraz znakowanie partii wyda,
5. ostateczne zestawienie partii wyda wedug kierunkw, tras oraz odbiorcw,
6. uformowanie partii wyda do postaci zgodnej z wymogami transportu zewntrznego,
7. przemieszczanie na pole odkadcze partii wyda oczekujcych na ekspedycj,
8. wydanie partii przewonikowi zgodnie z dyspozycj,
9. zaadunek na rodki transportu zewntrznego,
10. sporzdzenie odpowiedniej dokumentacji zwizanej z wydaniem dostawy.
- 27-
Przy przyjciach lub wydaniach wewntrznych (np. wydanie surowcw do produkcji)
nie wydziela si stref przyj, wyda lub ich wielko jest niewielka. W wielu magazynach
strefa przyj jest poczona ze stref wyda, tworzc stref przyj wyda. Lokalizacja
stref powinna umoliwi pokonywanie w transporcie wewntrznym najkrtszej drogi podczas
przemieszczania towarw [Niemczyk, 2010, s. 55-56].
2.3. Podstawowe fazy procesu magazynowania
Struktura magazynu decyduje o moliwociach realizacji czterech podstawowych faz
magazynowania, ktrymi s:
1. przyjcie,
2. skadowanie,
3. kompletacja,
4. wydanie.
Dziaania te (rys. 2.2) s realizowane w rnego rodzaju magazynach, o rnych
systemach przepywu, a ich intensywno decyduje, jakie s szanse obnienia kosztw.
Przyjmowanie
Przyjmowanie towaru do magazynu jest operacj, ktra rozpoczyna si z chwil jego
dostarczenia. Proces ten skada si z nastpujcych czynnoci [Dudziski, Kizyn, 2002,
s. 274-275]:
1. sprawdzenia dokumentw dostawy (listu przewozowego, dowodu dostawy),
2. wyadunku dostawy ze rodka transportu zewntrznego z ewentualnym formowaniem
jednostek adunkowych, przewozu do strefy przyj, kompletowania na miejscu
identyfikacji i znakowaniu,
3. kontroli stanu zewntrznego jednostek adunkowych przesyki kompletnoci,
ksztatu, skutecznoci zabezpieczenia,
4. odbioru ilociowego dostawy zgodno z dokumentacj,
5. wystawienia dowodu przyjcia Pz, potwierdzenia dostawy,
6. wprowadzenia danych o dostawie z dowodw dostawy i z dokumentu Pz do programu
komputerowego,
7. wydruku etykiet identyfikacyjnych dla wszystkich jednostek dostawy,
8. oznakowania jednostek adunkowych etykietami,
- 28-
9. przemieszczenia dostawy do strefy skadowania na stanowiska odkadcze.
W razie stwierdzenia przy odbiorze niezgodnoci ilociowych z dokumentami dostawy
caa przesyka zostaje przemieszczona na pole depozytw i odpowiednio zabezpieczona.
Nastpnie sporzdza si protok reklamacyjny z okreleniem niezgodnoci.
Naley wspomnie, e przekazanie dostawy do strefy skadowania jest zaliczane do
fazy przyjmowania towarw, a czynnoci te realizuj pracownicy przyjmujcy towar do
magazynu. Jednak gdy odbioru towarw ze strefy przyj dokonuj pracownicy obsugujcy
stref skadowania, operacja ta naley ju do fazy skadowania [Krzyaniak i in., 2013, s. 76].
- 29-
Rys. 2.2. Podstawowe procesy magazynowania
rdo: Opracowanie wasne
- 30-
Skadowanie
Wedug normy PN-84/N-01800 skadowanie towarw to zbir czynnoci zwizanych
z umieszczeniem zapasw na powierzchni lub w przestrzeni skadowej, w sposb
usystematyzowany, odpowiednio do waciwoci zapasw i istniejcych warunkw
skadowania.
Skadowanie towarw w magazynie jest nierozerwalnie zwizane z podstawowym
zadaniem magazynu, jakim jest przechowywanie zapasu dbr.
W tej fazie realizowany jest [Niemczyk, 2010, s. 125]:
1. odbir dbr ze strefy przyj,
2. rozmieszczenie dbr w strefie skadowania,
3. przechowywanie dbr,
4. okresowa kontrola jakoci zapasw,
5. przekazanie towarw do strefy kompletacji lub strefy wyda.
Odbir dbr ze strefy przyj w fazie skadowania jest dokonywany przez pracownikw
obsugujcych stref przyjcia lub stref skadowania.
Proces fizycznego umieszczania towarw w strefie skadowania moe by prowadzony
na kilka sposobw. Pracownik przemieszcza jednostk adunkow jednorodn do danej
lokalizacji. W przypadku jednostki adunkowej niejednorodnej pracownik przemieszcza si
do kolejnych, w ktrych umieszcza poszczeglne pozycje asortymentowe. Zadanie to moe
by wspomagane przez system informatyczny, ktry wskazuje pracownikowi rozmieszczenie
towaru sztukowego w magazynie w strefie skadowania i jest to pierwszy sposb fizycznego
umieszczania towarw sztukowych w strefie skadowania. Po przemieszczeniu jednostki
adunkowej poprawno odoenia w danej lokalizacji powinna by potwierdzona, np.
poprzez odczytanie kodu kreskowego adresu lokalizacji.
Drugi sposb polega na samodzielnym wybieraniu przez pracownika miejsca odoenia
jednostki adunkowej. Wwczas wymagane jest zarejestrowanie w systemie lokalizacji
towaru bez uycia skanera.
Przechowywanie towarw sprowadza si zasadniczo do utrzymywania wymaganych
warunkw przechowywania. Monitorowanie, rejestracja lub te regulacja parametrw
odbywa si za pomoc przyrzdw.
Okresowa kontrola jakoci zapasw jest wykonywana zazwyczaj przy ich dugotrwaym
przechowywaniu. Ostatnim etapem jest przekazanie towarw do strefy kompletacji, jeli
istnieje w magazynie taka strefa. Podczas tej operacji pracownik pobiera wymagan ilo
- 31-
towaru i umieszcza j w miejscu, z ktrego towar bdzie pobierany w procesie
kompletowania zamwie.
Kompletowanie
Zgodnie z definicj zawart w normie PN-N-01800:1984 to operacja w procesie
magazynowym, polegajca na pobraniu zapasw ze stosw lub urzdze do skadowania
w celu utworzenia zbioru zapasw zgodnie ze specyfikacj asortymentow i ilociow dla
okrelonego odbiorcy [Krzyaniak i in., 2013, s. 80].
Proces kompletacji przy wydaniu z magazynu nastpuje po otrzymaniu zlecenia
wydania rozpisanego na poszczeglne obszary skadowania i korytarze midzyregaowe.
Czynnoci kompletowania s wykonywane przez operatorw. Zrealizowane zlecenie zbierane
jest na palecie zbiorczej i przekazywane do strefy wydania lub do strefy kompletacji.
Kompletowanie towarw jest zespoem logistycznych czynnoci, w wyniku ktrych
nastpuje zestawienie pozycji asortymentowych dbr zgodnie ze zleceniami wewntrznymi.
Realizacja tego procesu nastpuje w strefie kompletacji. Do zada wykonywanych w tej
strefie nale [Pisz, Sk, Zielecki, 2013, s. 197]:
1. przyjmowanie jednostek adunkowych ze strefy skadowania,
2. przemieszczanie jednostek adunkowych na miejsce tymczasowego skadowania
w strefie kompletacji pole odkadcze,
3. rozformowanie jednostek adunkowych i przygotowanie towarw do kompletacji,
4. pobieranie grup towarowych zawartych w zamwieniach odbiorcw,
5. przemieszczanie i manipulacja w miejscu kompletacji,
6. kompletacja partii towarw wedug zlece wewntrznych lub zamwie
zewntrznych,
7. kontrola wykonania i zgodnoci kompletacji ze zleceniem,
8. formowanie jednostek wysykowych pakowanie i zabezpieczanie,
9. znakowanie i adresowanie jednostek wysykowych,
10. przekazanie do strefy wyda.
Faza ta charakteryzuje si du liczb rcznych lub zmechanizowanych czy te
automatyzowanych czynnoci manipulacyjnych, zwikszonym przepywem informacji, co
w powizaniu z moliwym wielowariantowym przebiegiem moe tworzy zoony podsystem
[Pisz, Sk, Zielecki, 2013, s. 197].
- 32-
Wydawanie z magazynu
Proces technologiczny wyda skada si z czynnoci, ktre s wykonywane po
otrzymaniu polecenia wydania wraz ze zleceniem zawierajcym wykaz asortymentw
z symbolami identyfikacyjnymi, liczb jednostek adunkowych poszczeglnych
asortymentw oraz symbolem pola odkadczego w strefie wyda, gdzie skompletowano
zlecenie wydania zgodnie z zamwieniem odbiorcy [Dudziski, Kizyn, 2002, s. 277].
Wydawanie jest ostatni faz procesu magazynowania. Wykonywane s nastpujce
czynnoci:
1. kompletowanie partii wysykowej,
2. kontrola liczby jednostek adunkowych,
3. kontrola stanu zabezpieczenia,
4. kontrola ilociowa wysyki zgodnie ze zleceniem wydania,
5. przemieszczenie jednostki adunkowej do miejsca zaadunku na rodek transportu
zewntrznego,
6. zaadunek na rodek transportu zewntrznego,
7. wysyka do odbiorcy.
Tak jak w przypadku przyjcia do magazynu istniej wydania zewntrzne i wewntrzne.
Wydanie zewntrze ma miejsce, kiedy towar trafia do zewntrznego odbiorcy. Natomiast
wydanie wewntrzne to wydanie towarw wewntrznemu odbiorcy w ramach jednego
podmiotu gospodarczego. Charakter wydania wewntrznego sprawia, e dostawa do odbiorcy
moe si odbywa z wykorzystaniem rodkw transportu wewntrznego lub zewntrznego
[Krzyaniak i in., 2013, s. 84].
Przy kompletowaniu jednostek niejednorodnych oraz przy wydawaniu jednostek
jednorodnych stosuje si rne zasady, ktre s zwizane z kolejnoci wyda z magazynu.
Niemczyk [2010, s. 47] oraz Krzyaniak i wsp. [Krzyaniak i in., 2013, s. 85] wymieniaj
trzy nastpujce zasady wydawania: LIFO, FIFO, FEFO.
W zasadzie LIFO (Last In First Out ostatnie przyszo, pierwsze wyszo) jednostki
adunkowe tego samego towaru, ktre zostay dostarczone najpniej s wydawane jako
pierwsze.
Zasada FIFO (First In First Out pierwsze przyszo, pierwsze wyszo) wymaga, aby
jednostki adunkowe tego samego towaru, ktre zostay dostarczone najwczeniej, byy
wydawane jako pierwsze.
- 33-
Trzeci zasad wydawania jest FEFO (First Expired First Out pierwsze traci wano,
pierwsze wyszo). Zasad t stosuje si dla towaru, ktry ma okrelon dat minimalnej lub
maksymalnej trwaoci. Jednostki adunkowe tego samego towaru, ktrych podana data
trwaoci upynie najwczeniej, s wydawane jako pierwsze.
Wymienione zasady mog by stosowane dla kadej pozycji asortymentowej, ktrej
zapas w magazynie obejmuje co najmniej dwie rozrnialne jednostki adunkowe. Ponadto
przy zasadach LIFO i FIFO jednostki adunkowe musz by przyjte w rnych dniach (data
odzwierciedlona na magazynowym dokumencie przyjcia), czasami w rnych godzinach
[Niemczyk, 2010, s. 47-48].
Analiza przedmiotu wymienia rwnie zasad HIFO i zasad LOFO. Zasada HIFO
(Highest In First Out - najdrosze przyszo, pierwsze wyszo) oznacza, e partia danego
towaru, ktra zostaa przyjta do magazynu po cenie jednostkowej najwyszej dla tego
towaru, wydawana powinna by w pierwszej kolejnoci. Zasada LOFO (Lowest In First Out -
najtasze przyszo, pierwsze wyszo) opiera si na zaoeniu, e partia towaru, ktra zostaa
przyjta do magazynu po cenie najniszej dla niego, wydawana powinna by jako pierwsza
[si3].
2.4. Systemy informatyczne wykorzystywane w magazynach
Aby sprosta stawianym przez klienta wymaganiom dotyczcym krtszych cykli
realizacji zamwienia nastpia komputeryzacja przedsibiorstw. Pocztkowo gwnym
obszarem wdroe systemw informatycznych by obszar finansowo ksigowy. Aplikacje
obejmujce zarzdzanie magazynem zajmoway odlege miejsce [Kudelska, Kudelska, 2016,
s. 120-131; Kudelska, Radecki, 2013b, s. 155-167]. Koszty zakupu systemw
wspomagajcych obszar magazynowania spady w cigu ostatnich kilku lat. Dzisiaj firmy
mog wynajmowa dostp do systemu na zasadzie opat abonamentowych, z wykorzystaniem
programw SaaS (software as a service program jako usuga) [Gwynne, 2016, s. 187-188].
Magazynowy system informatyczny to program wspomagajcy zarzdzanie procesami
ktre zachodz w magazynie [Krzyaniak i in., 2013, s. 472]. Szczegowa definicja
magazynowych systemw informatycznych zostaa zdefiniowana w ksice Fertscha [2006b,
s. 99], ktra okrela MSI jako system wspomagajcy realizacj, kontrol i sterowanie
przepywem towarw przez magazyn, dostarczajcy informacje o tym przepywie i tworzcy
towarzyszc mu dokumentacj. Uywane s nazwy i skrty pochodzce z jzyka
- 34-
angielskiego Warehouse Management System (WMS) lub niemieckiego Lagerverwaltung-
ssystem (LVS).
Warehouse Management System to system informatyczny, ktry moe by wdraany
w magazynie, jako niezalene oprogramowanie, ktre poprzez interfejsy do baz danych
pozwala czy si z zewntrznym systemem informatycznym, czyli najczciej z systemem
klasy MRPII/ERP. Tworzc w ten sposb bezkonfliktow wymian danych pomidzy
moduami zakupw, sprzeday w systemach klasy WMS oraz zarzdzania zapasami,
wspprac z kontrahentami i rozliczeniami finansowymi w moduach finansowo-ksigowych
lub w systemie typu ERP [Hada, 2005, s. 87 94; Majewski, 2016, s. 22-32].
Systemy WMS mog by rwnie traktowane jako skadniki systemu wspomagajcego
zarzdzanie acuchem dostaw (Supply Chain Management), odpowiedzialne za jego wzy
magazynowe [Kudelska, 2009, s. 50-56].
Funkcjonalno systemu typu WMS powinna odzwierciedla zbir funkcji
realizowanych przez magazyn. Wachlarz wystpujcych funkcji opisa Krzyaniak i wsp.
[2013, s. 472-481].
Jedn z zasadniczych funkcji systemu WMS dotyczc rozmieszczania jednostek
adunkowych w strefie skadowania, ktr wymienia Krzyaniak i wsp. [2013, s. 476], jest
definiowanie wsprzdnych miejsc magazynowych. Bez tej funkcji nie jest moliwe
odzwierciedlenie fizycznej lokalizacji jednostek adunkowych w systemie informatycznym.
Systemy tego typu potrafi odwzorowa istniejc struktur magazynw, skadajcych si
z przestrzeni do obsugi okrelonych zada. Nastpnie te obszary skadaj si z miejsc, ktre
s elementarn i niepodzieln przestrzeni. W systemie WMS kade takie miejsce jest
jednoznacznie opisane przez adres zawierajcy jednoczenie informacje symbolu magazynu
i symbolu obszaru [Kudelska, Hada, 2009, s. 15-22].
WMS umoliwia take dla okrelonej grupy miejsc o jednakowych wartociach
przypisanie okrelonej grupy cech towaru, takich jak: szeroko, gboko, wysoko,
nono. Wedug tych cech system generuje uytkownikowi systemu zajto danej
lokalizacji i podpowiada, kiedy miejsce jest zajte uwzgldniajc wymienione wczeniej
cechy. Funkcjonalno ta jest wykorzystywana w magazynach o rnych wymiarach miejsc
magazynowych [Kudelska, Hada, 2009, s. 15-22; Krzyaniak i in., 2013, s. 476].
Kolejn funkcj wystpujc w systemach typu WMS jest definicja nonoci miejsc
magazynowych, ktra jest wymagana wwczas, kiedy w magazynie wystpuj lokalizacje
o rnej nonoci.
- 35-
Systemy WMS wspomagaj rwnie proces rozmieszczania towarw wedug rnych
kryteriw (czstoci pobra, wielkoci wyda, warunkw przechowywania). Bazuje on na
wynikach analizy ABC. Ponadto system typu WMS moe by sparametryzowany w ten
sposb, e bdzie stosowa metod wolnych miejsc rozmieszczania jednostek adunek.
Metody te mona stosowa w caym magazynie lub w ramach wydzielonego obszaru.
Wymienione funkcje reprezentuj grup funkcjonalnoci systemw WMS pod
wzgldem rozmieszczania towarw. adna z wymienionej funkcjonalnoci nie optymalizuje
rozmieszczania towaru w magazynie w sposb bezporedni.
- 36-
3. Metody rozmieszczenia towaru
3.1. Metoda staych miejsc skadowania
Ze wzgldu na organizacj pracy magazynu wane jest odpowiednie rozmieszczenie
towarw w strefie skadowania. Wpywa ono na pracochonno realizowanych procesw,
wielko wymaganej przestrzeni skadowania oraz efektywne zarzdzanie magazynem.
Niemczyk [2010, s. 125] oraz Krzyaniak i wsp. [2013, s. 125] rozmieszczenie towarw
w strefie skadowania uzaleniaj midzy innymi od:
1. wymaganych warunkw przechowywania,
2. typu jednostki adunkowej w skadowaniu,
3. technologii skadowania,
4. metody przypisania miejsc skadowania,
5. parametrw obrotu grup asortymentowych.
Przy rozmieszczaniu towarw naley uwzgldni wszystkie wymienione powyej
elementy.
Poza wymienionymi wczeniej opcjonalne s rwnie:
1. asortyment,
2. dostawca lub dostawa,
3. odbiorca lub odbir,
4. przynaleno do okrelonego wyrobu (kompletu),
5. zastosowanie pomocniczych urzdze magazynowych,
6. posta asortymentw.
Kada pozycja musi by umieszczona w takiej czci magazynu, ktra zapewni
odpowiednie warunki przechowywania. Parametrami wymaganych warunkw
przechowywania s najczciej:
1. temperatura,
2. wilgotno powietrza,
3. wymagania specjalne dotyczce ograniczonego dostpu,
4. wymagania wynikajce z przepisw przeciwpoarowych.
W magazynach towarw sztukowych jednostki adunkowe s przechowywane
z wykorzystaniem urzdze do skadowania lub te bez tych urzdze. Wynika to
- 37-
bezporednio ze stosowanej technologii oraz sposobu zagospodarowania strefy skadowania
[Niemczyk, 2010, s. 126; Krzyaniak i in., 2013, s. 79].
Ponadto stopie minimalizacji kosztw zaley midzy innymi od tego, jaki system
rozmieszczania zapasw lokalizacji zapasw w magazynie zostanie zastosowany.
W metodzie staych miejsc skadowania kady towar ma cile przypisane lokalizacje
(np. obszary, sektory w strefie skadowania, bloki i pola odkadcze, kolumny i gniazda
w regaach), std te nazwa Dedicated Storage Assignment. W takim miejscu nie mona
umieci innego towaru (rys. 3.1).
Rys. 3.1. Przykadowe przypisanie lokalizacji dla towarw z zastosowaniem staych miejsc skadowania
rdo: Opracowano na podstawie [Niemczyk, 2010, s. 131]
W tej metodzie tworzone s grupy asortymentowe i to dla nich wyznaczone s stae miejsca
skadowania, np. gniazda, sektory, rzdy, pola skadowe. Grupy asortymentowe s tworzone
wedug rnych kryteriw, np. [Dudziski, Kizyn, 2002, s. 219]:
1. odbiorcw, dostawcw,
2. przynalenoci do wyrobu, zespou, kompletu .
Metoda ta daje moliwo zagospodarowania miejsca skadowania, szybszego
odszukiwania podanego asortymentu, a take szybkiej kompletacji grupy. Rozmieszczenie
towarw t metod wymaga odpowiednio duej przestrzeni skadowania i jest stosowana
przede wszystkim w magazynach o maej wysokoci skadowania. Przestrze skadowania
powinna by rwna co najmniej sumie maksymalnych zapasw kadej pozycji
asortymentowej. Poniewa stany maksymalne wystpuj rzadko, wic cz lokalizacji nie
jest wykorzystana i pozostaje pusta przez dugi czas [Krzyaniak i in., 2013, s. 96-97].
- 38-
3.2. Metoda wolnych miejsc skadowania
W metodzie wolnych miejsc skadowania (Random Storage Assignment) mona
umieci jednostk adunkow w dowolnym miejscu, ktre jest puste (rys. 3.2) [Dudziski,
Kizyn, 2002, s. 219; Jakubiak, 2015, s. 326].
Rys. 3.2. Przykadowe rozmieszczenie jednostek adunkowych w magazynie z zastosowaniem metody wolnych miejsc
skadowania
rdo: Opracowano na podstawie [Niemczyk, 2010, s. 132]
Skadowanie metod wolnych miejsc jest w praktyce utrudnione, poniewa barier
stanowi:
1. rnorodno artykuw,
2. warunki przechowywania,
3. dania producentw.
Zazwyczaj w metodzie tej stosuje si zasad wybierania w danym momencie miejsca
skadowania najbardziej dostpnego (Closet Open Location Storage Assignment), czyli
lokalizacj najblisz punktowi wyda i przyj [Jakubiak, 2015, s. 326].
Dlatego naley uwzgldnia inne kryteria rozmieszczania towaru, szczeglnie
wymagania przechowalnicze, typ jednostki adunkowej i wielko obrotu grupy
asortymentowej. Metod t mona stosowa oddzielnie i niezalenie dla dowolnie
wydzielonej czci strefy skadowania lub strefy kompletacji magazynu [Niemczyk, 2010,
s. 129].
Niemniej jednak naley podkreli, e skadowanie metod wolnych miejsc
skadowania jest efektywniejsze z punktu widzenia wykorzystania przestrzeni, wymuszajc
- 39-
jednoczenie informatyzacj procesw zarzdzania magazynem. Bardzo wane jest
adresowanie pl oraz lokalizacja zapasw.
3.3. Analiza ABC, XYZ oraz ABC/XYZ
Metoda ABC opiera si na znanej w ekonomii zasadzie 80-202. Zgodnie z jej
gwnymi zaoeniami okoo 20% elementw w 80% decyduje o efektach danego dziaania.
Zastosowanie analizy ABC powoduje podzia ogu pozycji asortymentowych na trzy grupy
(A, B, C), biorc za kryterium tego podziau udzia poszczeglnych asortymentw w cznej
wartoci [Cyplik, Gowacka-Fertsch, Fertsch, 2008, s. 67; Chu, Liang, Liao, 2008, s. 842-843;
Bujak, Zajc, Zajc, 2012, s. 241].
Wyniki tej analizy przedstawiono na rysunku 3.3.
Rys. 3.3. Analiza Pareto
rdo: [Le-Duc, 2005, s. 14]
Procedura podziau pozycji asortymentowych wedug tej metody obejmuje nastpujce
kroki [Cyplik, Gowacka-Fertsch, Fertsch, 2008, s. 68]:
1. obliczenie rocznej wartoci zuycia kadej pozycji asortymentowej,
2. posortowanie wartoci zuycia w porzdku malejcym,
3. zsumowanie wartoci wszystkich pozycji,
4. obliczenie udziau kadej pozycji w wartoci ogem,
5. obliczenie skumulowanych udziaw procentowych i ustalenie podziau na grupy A, B
oraz C wyrnienie 80% wartoci zuycia wyznacza pozycje kwalifikujce si do
2 Zasada ta zostaa sformuowana przez woskiego ekonomist, Vilfreda Pareto, dlatego bardzo czsto jest
nazywana jest zasad Pareto.
- 40-
grupy A, na ktr skada si okoo 20% pozycji, 15% wartoci zuycia wyznaczy
pozycje kwalifikujce si do grupy B, pozostae pozycje bd tworzy grup C.
Przy rozmieszczaniu zapasu w strefie skadowania mona wyrni dwa podstawowe
kryteria:
1. czsto pobra,
2. wielko pobra.
Dla kadego z wymienionych kryteriw uwzgldnia si analiz ABC, ktrej wyniki su do
rozmieszczenia towarw [Niemczyk, 2010, s. 132].
Racjonalne rozmieszczenie asortymentw w rzdach regaw w strefie skadowania ma
na celu takie ich rozlokowanie w stosunku do cz regaowych, aby zminimalizowa
odlego ich przemieszczania przy wydawaniu [Dudziski, Kizyn, 2002, s. 220].
W literaturze przedmiotu metoda ta znana jest rwnie jako analiza ABC lub metoda
Pareto, ktra suy podzieleniu towaru na trzy grupy oznaczone jako:
1. A asortyment o najwyszej czstotliwoci wyda,
2. B asortyment o redniej czstotliwoci,
3. C asortyment o najniszej czstotliwoci.
Czstotliwo wydawania naley ustali na podstawie dokumentacji magazynowej,
wyliczajc dla kadego asortymentu liczb wyda w cigu poprzedniego okresu, np.
kwartau, roku. Nastpnie dugo rzdw regaw trzeba podzieli na strefy asortymentowe
A, B, C, przydzielajc je do skadowania tych grup [Dudziski, Kizyn, 2002, s. 202].
Asortyment grupy A jako najczciej rotujcy jest w najbliszej odlegoci od cz
regaowych, dziki czemu odlego przewozu przy wydaniu jest najmniejsza, a czas trwania
cykli przeadunkowych najkrtszy. Asortyment o redniej czstotliwoci wydania B jest
skadowany w strefie rodkowej, natomiast C w najdalszej. W ten sposb zbir miejsc
skadowania jest podzielony na podzbiory: od towarw najbardziej wanych dla
przedsibiorstwa do mniej wanych [Partovi, Anandarajan, 2002, s. 389-404; Yu, 2011,
s. 3416-3417].
Analiza ABC wedug czstoci pobra suy do rozmieszczania towarw dla trzech
przypadkw [Niemczyk, 2010, s. 133]:
1. pobierania w celu wydania jednostek adunkowych bez zmiany postaci,
2. pobierania w procesie kompletacji (kiedy nie wydzielono strefy kompletacji),
3. pobierania jednostek adunkowych w celu uzupenienia zapasu w strefie kompletacji.
- 41-
Wyniki analizy ABC wedug wielkoci wyda s wykorzystywane przede wszystkim
przy okrelaniu rodzaju i wielkoci lokalizacji, z ktrej prowadzona jest kompletacja.
Stanowi rwnie dodatkowe kryterium rozmieszczenia [Niemczyk, 2007, s. 84].
Przykad rozmieszczenia grup towarowych w poziomie w strefie skadowania pokazano
na rysunku 3.4, natomiast na rysunku 3.5 przedstawiono rozmieszczenie w ukadzie
pionowym z zastosowaniem wzka podnonikowego (rys. 3.5a) oraz w przypadku obsugi
rcznej z poziomu posadzki (rys. 3.5b).
Rys. 3.4. Przykadowe rozmieszczenie jednostek w magazynie metod ABC
rdo: [Niemczyk, 2007, s. 82]
Rys. 3.5: a) rozmieszczenie towaru w ukadzie pionowym z wykorzystaniem rodka transportu, b) rozmieszczenie
towaru w ukadzie pionowym przy obsudze rcznej
rdo: [Niemczyk, 2010, s. 135]
Wielu badaczy rozwija t metod wykorzystujc sztuczn inteligencj, np. Li, Chen
i Liu [2008, s. 254] zastosowali algorytmy genetyczne. Natomiast Partovi i Anandarajan
z Uniwersytetu we Filadelfii [2002, s. 389-404] wykorzystali sztuczne sieci neuronowe.
Kryterium klasyfikacyjnym wykorzystywanym przez powyszych autorw bya warto
wydawanych towarw.
- 42-
Metod ABC czsto poszerza si o badania regularnoci zuycia materiaw nazywane
metod XYZ. Metoda XYZ klasyfikuje materiay na trzy grupy na podstawie regularnoci
zapotrzebowania na nie. Wyodrbnia si nastpujce grupy:
1. X,
2. Y,
3. Z.
Grupa X skada si z jednostek na ktre istnieje regularne zapotrzebowanie.
Charakterystyczna dla tej grupy jest wysoka dokadno prognozowania poziomu tego
zapotrzebowania (zuycia). Grupa Y to materiay, na ktre istnieje zapotrzebowanie majce
charakter waha sezonowych lub okrelonego trendu. Wahania wynosz 20-50% staego
zuycia. Stosuje si wybrane metody statystyczne [Bendkowski, Radziejowska, 2005, s. 139].
Charakterystyczna dla tej grupy wedug Michlowicza [2002, s. 122] jest rednia dokadno
prognozowania tego zapotrzebowania. Trzecia grupa to grupa Z, ktra skada si
z materiaw, na ktre istnieje bardzo nieregularne zapotrzebowanie. Charakterystyczna dla
tej grupy jest niska dokadno prognozy tego zapotrzebowania.
W procesie podejmowania decyzji zaleca si [Michlowicz, 2002, s.123]:
1. dla grupy X opracowanie systemu zaopatrzenia zsynchronizowanego z procesami
produkcyjnymi,
2. dla grupy Y opracowanie systemu zaopatrzenia z zadaniem utworzenia okrelonego
poziomu zapasw magazynowych,
3. dla grupy Z opracowanie systemu zaopatrzenia zgodnego z nieregularnymi
potrzebami.
W praktyce czsto stosuje si kombinacj metody ABC i metody XYZ a poczenie
metod ABC i XYZ przedstawia tabela 3.1.
Tabela 3.1. Poczenie metod
Dokadno diagnozy Warto materiaw
A B C
X Wysoki poziom wartoci zuycia, wysoka dokadno prognozy
redni poziom zuycia, wysoka dokadno prognozy
Niski poziom wartoci zuycia, wysoka dokadno prognozy
Y Wysoki poziom wartoci zuycia, rednia dokadno
redni poziom wartoci zuycia, rednia dokadno prognozy
Niski poziom wartoci zuycia, rednia dokadno prognozy
prognozy
Z Wysoki poziom wartoci zuycia, niska dokadno prognozy
redni poziom wartoci zuycia, niska dokadno prognozy
Niski poziom wartoci zuycia, niska dokadno prognozy
rdo: [Bendkowski, Radziejowska, 2005, s. 139]
- 43-
Przeprowadzona klasyfikacja pozwala na okrelenie sposobw realizacji procesw
magazynowania. Towary znajdujce si w polu AX wymagaj szczeglnego traktowania
z uwagi na ich wysok warto: duej dokadnoci prognozy zuycia, wysok warto
zapotrzebowania. Dla towarw znajdujcych si z polu CZ w procesie magazynowania
czynnoci mona potraktowa jako dziaania rutynowe. Towary nie powinny by skadowane
blisko strefy kompletacji/wyda ze wzgldu na niski poziom wartoci zuycia i nisk
dokadno prognozy.
Na podstawie metody kombinowanej mona wytypowa jednostki adunkowe dla
ktrych magazynowanie powinno by zsynchronizowane z pozostaymi procesami
wystpujcymi w przedsibiorstwie np. procesem zaopatrzenia.
3.4. Metoda rozmieszczania adunkw na poziomach skadowania
W kadej grupie asortymentowej A, B oraz C znajduj si asortymenty o adunkach
cikich (o masie 600-1000 kg), rednich (400-600 kg) oraz lekkich (do 400 kg).
Rys. 3.6. Rzut boku regau
rdo: Opracowano na podstawie [Dudziski, Kizyn, 2002]
Rozmieszczenie jednostek adunkowych w segmencie regaowym powinno by
dokonywane z podziaem na poziomy skadowania w taki sposb, aby jednostki adunkowe
cikie byy skadowane w najniszych gniazdach segmentw poziom 1, rednie
w rednich gniazdach poziom 2, natomiast lekkie w najniszych gniazdach poziom 3, co
pokazuje rysunek 3.6 [Dudziski, Kizyn, 2002, s. 220].
Wynika to z kilku warunkw, a mianowicie:
- 44-
1. warunkw bezpiecznej pracy,
2. warunkw wydajnoci przeadunkowej, gdy czynnoci podnoszenia adunku o masie
1000 kg trwaj duej ni adunku o masie 400 kg,
3. warunkw techniczno-eksploatacyjnych dla wzkw podnonikowych, dla ktrych
masa podnoszonego adunku musi by zmniejszona wraz z wysokoci podnoszenia.
Dane dotyczce stref skadowania oraz poziomw skadowania dla poszczeglnych
towarw s wprowadzone do bazy danych programu komputerowego i nastpnie
uwzgldnione przy ustalaniu kodw lokalizacyjnych dla przyjmowanych do magazynu
jednostek adunkowych.
3.5. Metoda rozmieszczania asortymentu wedug rodzaju jednostek adunkowych
Z bada literaturowych wynika, e metoda ta jest stosowana w magazynach
zmechanizowanych kompletacyjnych, w ktrych wystpuje dua liczba rnorodnych
towarw skadowanych w wysokich regaach. Wszystkie wyroby skadowane w magazynie
podzielone s pod wzgldem wymiarw i masy na trzy grupy:
1. wyroby ponadgabarytowe, ktre charakteryzuj si wymiarami wikszymi od wymiaru
znormalizowanej paletowej jednostki adunkowej, przez co nie mieszcz si
w normalnych gniazdach regaowych i s skadowane w obszarze skadowania I,
2. wyroby normalne, ktre umoliwiaj tworzenie znormalizowanych jednostek
paletowych, skadowane s w uniwersalnych gniazdach regaowych w obszarze
skadowania II,
3. wyroby maogabarytowe w opakowaniach o maych wymiarach, ktre wymagaj
skadowania w pojemnikach magazynowych w obszarze skadowania.
Rozmieszczenie asortymentu wedug rodzaju jednostek adunkowych zostao
przedstawione na rysunku 3.7.
- 45-
Rys. 3.7. Rozmieszczenie asortymentu wedug rodzaju jednostek
rdo: Opracowanie wasne
Po dokonaniu podziau asortymentu na te trzy grupy opracowuje si szczegow
charakterystyk poszczeglnych jednostek magazynowych, ustalajc midzy innymi typ oraz
parametry urzdzenia do formowania. Nastpnie kademu typowi urzdzenia do formowania
jest nadawany symbol, ktry jest stosowany w dokumentach wewntrznych magazynu.
Ustalone typy oraz symbole jednostek magazynowych, w jakich bd skadowane
poszczeglne towary, zostaj wprowadzone do bazy danych programu komputerowego
[Dudziski, Kizyn, 2002, s. 222-223].
3.6. Wskanik Cube per order index (COI)
Dysponujc tym wskanikiem dla wszystkich towarw, dokonuje si ich lokalizacji,
przestrzegajc zasady, e im mniejszy wskanik, tym skadowanie danego produktu powinno
by jak najbliej strefy kompletacji/wyda [Skowronek, Sarjusz-Wolski, 2012, s. 148].
Indeks COI (indeks kubatura wzgldem zamwie) oblicza ilo przestrzeni
magazynowej wymaganej dla linii produktw na regale w odniesieniu do dziennej iloci
pobra [Gwynne, 2016, s. 84; Malmborg, Bhaskaran, 1990, s. 87]. Na rysunku 3.8 towary,
ktrych wskanik jest najmniejszy s skadowane najbliej strefy kompletacji/wyda.
- 46-
Rys. 3.8. Rozmieszczenie jednostek adunkowych wedug indeksu COI
rdo: Opracowanie wasne
Produkty wedug tego indeksu mog by rozmieszczane w magazynie. Indeks ten jest
wyznaczany na podstawie stosunku cznej wymaganej powierzchni zajmowanej przez
produkt do wymaganego okresu jego skadowania [Lorenc, 2013, s. 102]. W tym celu towary
naley posortowa rosnco wedug tzw. wspczynnika COI i w takiej kolejnoci umieszcza
(rys. 3.8) [Tarczyski, 2015, s. 133; Le-Duc, 2005, s. 12-13; si3].
Indeks COI moe by okrelany na podstawie:
1. wielkoci towaru w metrach szeciennych,
2. redniego poziomu zapasw,
3. oczekiwanej liczby zamwie lub prognozy zamwie.
Im niszy COI, tym lepsze wykorzystanie przestrzeni przez produkt. Oznacza to, e
powinien by ustawiony bliej strefy kompletacji/pobra [Gwynne, 2016, s. 85].
Wykorzystanie wspczynnika COI jest bardzo przydatne dla metody wolnych miejsc
skadowania. Najczciej ma on charakter informacyjno-decyzyjny i przyczynia si do
redukcji czasu kompletacji bez koniecznoci wykonywania zoonych oblicze czy analiz
[Lorenc, 2014a, s. 3833; si4]. Umoliwia podjcie decyzji odnonie to tego w ktrym miejscu
w alejce regaw powinien zosta umieszczony konkretny produkt [Gwynne, 2016, s. 85].
- 47-
3.7. Analiza EIQ
To metoda, ktra moe by stosowana do planowania systemw logistycznych,
dystrybucji jak rwnie w magazynach do planowania rozmieszczenia produktw, wyboru
wyposaenia, kontroli i prognozowania stanw magazynowych [Lorenc, 2014a, s. 3833].
Wykorzystuje ona trzy wspczynniki: produkt (Item I) i ilo (Qantity Q) oraz listy
zamwie (Entry of Order E). W metodzie tej mog by tworzone kombinacje
wymienionych wspczynnikw, czyli:
1. EQ wielko zamwienia (Q) klientw (E),
2. EN liczba typw produktw (N) zamwiona przez klientw (E),
3. IQ wielko zamwienia (Q) dla kadego typu produktu (I),
4. IK czstotliwo zamawiania (K) dla kadego typu produktu (I).
W analizie EIQ najczciej podaje si [Lorenc, 2014b, s. 3833]:
1. liczb zamwie klientw (E),
2. liczb typw produktw (I),
3. cakowit wielko zamwie klientw,
4. redni wielko zamwie klientw,
5. redni wielko zamwienia dla kadego typu produktu,
6. przedzia wartoci EQ, IQ, EN, IK,
7. cakowit liczb typw produktw zamwionych przez klientw.
Dokonujc podziau produktw, otrzymuje si osobno wyniki dla kadego kryterium
(EQ, IQ, EN, IK). W ostatecznym rozlokowaniu produktw mona si posuy podziaem
wedug jednego kryterium lub stworzy nowe grupy na podstawie wszystkich kryteriw
[Lorenc, 2014a, s. 3833].
3.8. Porwnanie istniejcych metod rozmieszczenia dbr w magazynie
Magazyn nie ma bezporedniego wpywu na wymagane warunki przechowywania oraz
na parametry obrotu grup asortymentowych. Znacznie ograniczona jest moliwo ingerencji
w przyjt w danym magazynie technologi skadowania ustalan na etapie projektowania.
Typ jednostki adunkowej i sposb jej uformowania w skadowaniu moe podlega zmianom.
Dotyczy to zmiany postaci ze wzgldu na konieczno dostosowania do technologii
skadowania i wykorzystywanych urzdze, np. przez tworzenie jednostek jednorodnych
- 48-
z jednostki niejednorodnej, zmniejszenie wysokoci lub masy jednostek adunkowych czy te
przepakowanie na inny nonik [Niemczyk, 2011, s. 1186].
Jednake nieraz charakter magazynw oraz struktura zapasw i obsugiwanych
strumieni towarowych ulega zmianom. Takie przyczyny jak zmiana funkcji magazynu,
zmiana programu magazynowania czy te podwyszenie wymaga dotyczcych poziomu
obsugi klienta zmusza do dokonania zmian zagospodarowania magazynu. Bardzo istotn
przyczyn jest rwnie konieczno cigego obniania kosztw lub przeciwdziaanie ich
zwikszaniu, np. zmiana technologii powoduje zmiany.
Proces magazynowy jest bardzo zoony. Skadaj si na niego przepywy materiaowe
oraz przepyw informacji. Skadowanie, ktre polega na realizacji fizycznych przepyww
i towarzyszcych im informacji, bez wzgldu na rodzaj magazynu jest procesem cigym
i niesie wiele informacji, ktre wystpuj z rnym nasileniem i mog powodowa rne
skutki. Brak informacji o skadowanych towarach, a przede wszystkim o ich lokalizacji
stwarza due utrudnienia w obserwacji przepywu zapasw przez magazyn oraz moe
powodowa ich dugookresowe utrzymanie wobec sezonowoci dostaw, co zwiksza koszty.
Dlatego jednym z czynnikiem wpywajcych na efektywno procesw magazynowych
jest sposb rozmieszczania towarw. Im wikszy magazyn, tym wicej miejsc do
skadowania, czyli decyzja, gdzie rozmieci towar, aby koszty byy mniejsze, rwnie staje
si trudniejsza.
Tabela 3.2. Porwnanie metod skadowania jednostek adunkowych w strefie skadowania
METODA
STAYCH MIEJSC SKADOWANIA
METODA ZMIENNYCH MIEJSC
SKADOWANIA
Powierzchnia skadowania Bardzo dua Lepsze wykorzystanie
System informatyczny Niewymagany Wymagany
Porzdek skadowanych jednostek adunkowych
Przejrzysto Brak
rdo: Opracowanie wasne
Analiza literatury wykazaa, e zmiana sposobu rozmieszczania towaru z metody
staych miejsc na metod wolnych miejsc skadowania pozwala na uwolnienie okoo 30%
lokalizacji w magazynie.
Rozmieszczenie jednostek adunkowych metod staych miejsc skadowania narzuca
stae miejsca dla konkretnego rodzaju towaru. Zalet takiego rozwizania jest porzdek
w strefie skadowania. Natomiast rozmieszczenie jednostek adunkowych metod wolnych
miejsc skadowania zapewnia lepsze wykorzystanie przestrzeni strefy skadowania (tab. 3.2).
Wad pierwszej metody jest mao efektywne wykorzystanie zasobu magazynu. Metoda
- 49-
wolnych miejsc skadowania wprowadza pozorny baagan i bez systemu informatycznego
trudno jest wskaza pracownikowi dokadn lokalizacj danego towaru.
Inny sposb rozmieszczania zapasu uwzgldnia obrt towarw. Z przeprowadzonej
analizy literatury wynika, e najczciej pomijane jest kryterium zwizane z parametrami
obrotu grup asortymentowych, poniewa wikszo uytkowanych w magazynach systemw
informatycznych klasy WMS nie umoliwia wykonania analizy Pareto wedug kryterium
liczby lub czstoci pobra [Niemczyk, 2011, s. 1189].
Tabela 3.3. Porwnanie wolnych miejsc skadowania
Cecha Wskanik COI Analiza EIQ
Wielokryterialno tak tak
Kryteria - objto
- waga
- zapotrzebowanie
- popularno produktu
- wielko zamwienia
- liczba typw produktw
zamwiona przez klienta
- wielko zamwienia dla
kadego typu produktu
Sposb klasyfikacji produktw
brak podziau na grupy wedug obliczonych
wspczynnikw dla kadego
produktu
rdo: Opracowano na podstawie [Lorenc, 2014b, s. 3838].
Mimo e podane metody w tabeli 3.3 s metodami podstawowymi, nie zawsze s
wystarczajco efektywne. Jednake s wykorzystywane w wielu systemach informatycznych
ERP lub WMS. S proste do wdroenia, a ich wykonanie nie zajmuje duo czasu. Zasadnicz
wad jest fakt, e su one planowaniu rozmieszczenia produktw w fazie projektowania
struktury magazynu [Lorenc, 2014b, s. 3839].
- 50-
4. Klasyfikacja metod rozwizujcych problem przydziau
4.1. Linear Assignment Problem
W niniejszych badaniach oparto si na kwadratowym problemie przydziau (QAP
Quadratic Assignment Problem), nalecym do dyskretnych zagadnie decyzyjnych. Dlatego
w tym rozdziale zostanie przybliona ta metoda oraz narzdzia, ktre rozwizuj problem
QAP.
Istnieje wiele sytuacji decyzyjnych, ktrych nie mona opisa, uywajc tylko
zmiennych cigych. Zwizane jest to z niecigoci pewnych procesw. Wwczas
wielkoci, ktre s wyznaczane, przyjmuj wartoci ze zbioru dyskretnego, np. ze zbioru liczb
cakowitych. Zagadnienie decyzyjne, w ktrych chocia jedna zmienna decyzyjna przyjmuje
wartoci dyskretne, nazywane s dyskretnym zagadnieniem decyzyjnym [Ignasiak, 1997,
s. 92; Sikora, 2008]. Do zagadnie dyskretnych zalicza si midzy innymi: problem
najkrtszego drzewa rozpinajcego (SST Shortest Spaning Tree), zagadnienie odnalezienia
cieki krytycznej (CP Critical Path), problem plecakowy (Binary Knapsack Problem),
zagadnienie przydziau (Assignment Problem).
Problem przydziau do zada (Assignment Problem) jest definiowany jako ustalenie
optymalnego przypisania skoczonej liczby posiadanych zasobw do realizacji skoczonej
liczby celw (zada) [Burkard, DellAmico, Martello, 2009, s. 1-4; Redmer, Kiciski,
Rybak, 2014, s. 15; Povh, 2008].
Wystpuje on w licznych zagadnieniach natury technicznej i ekonomicznej. Problem
przydziau naley do grupy problemw kombinatorycznych, a jego cech jest wysoka
zoono. Sformuowania problemu mona podzieli na trzy grupy:
1. liniowe (Linear Assignment Problem),
2. kwadratowe (Quadratic Assignment Problem),
3. wieloindeksowe (Multi-index Assignment Problem).
Rnorodne formy zagadnienia przydziau s adaptowane do wielu kwestii, w ktrych
kluczowym elementem jest czynnik ekonomiczny.
Liniowy problem przydziau stanowi najprostsz posta zagadnie przydziau i jest
najczciej spotykan form opis
top related