El desafío
por Rie Gaku, Soemon Takakuwa
Según lo presentado en la Conferencia de Simulación de Invierno 2019
A medida que cada vez más sistemas de almacenamiento y recuperación automatizados (AS/RS) se utilizan con frecuencia en entornos logísticos dinámicos en todo el mundo, el uso de diversos enfoques operativos para evaluar el rendimiento de los AS/RS se convierte en un desafío más complejo para los gerentes de logística. En este artículo se desarrollan modelos de simulación que tienen en cuenta tanto las prioridades operativas como la asignación de ubicaciones de almacenamiento. El objetivo es visualizar fácilmente los procesos operativos dinámicos y proporcionar una evaluación rápida del rendimiento de los AS/RS de minicarga tipo lanzadera en un entorno logístico dinámico. Los resultados de la simulación muestran que los indicadores de rendimiento, como el tiempo medio de flujo total para las operaciones de almacenamiento y recuperación bajo diferentes reglas de prioridad operativa, son aplicables a los métodos para mejorar la satisfacción del cliente mediante la reducción del tiempo de espera desde el pedido de mercancías hasta la entrega al cliente.
Introducción
Los sistemas automáticos de almacenamiento y recuperación de minicargas tipo lanzadera-vehículo (SVM-AS/RS) permiten un almacenamiento y recuperación rápidos, mejorando así la función de amortiguación de las operaciones flexibles de almacenamiento y clasificación. Un diseño y control cuidadosos de las operaciones, incluidos los enfoques de asignación de ubicaciones de almacenamiento (SLAA) y las prioridades operativas (OP), pueden mejorar considerablemente el rendimiento de los SVM-AS/RS.
En la figura 1 se muestra un ejemplo de SVM-AS/RS. Los sistemas considerados en el presente estudio comprenden (i) vehículos lanzadera ligeros instalados en cada nivel de almacenamiento, (ii) elevadores de almacenamiento y recuperación, (iii) transportadores de capas que conectan los elevadores y los vehículos lanzadera, y (iv) transportadores de pasillos de entrada y salida.
El SLAA utilizado en el presente estudio representa cómo se asignan los artículos a los almacenes. Los SVM-AS/RS utilizan dos SLAA principales, a saber, la asignación aleatoria de almacenes (RSLA) y el almacenamiento más próximo a los transportadores de pasillo de salida (COLCS). En general, RSLA tiene la mejor utilización del espacio, y COLCS tiene el menor tiempo de flujo esperado para las operaciones de recuperación. En el presente estudio se consideran dos estrategias OP generales. En las operaciones de almacenamiento en primer lugar, las minicargas entrantes reciben un trato preferente sobre las salientes. Por consiguiente, las operaciones de recuperación se inician una sola vez cuando finalizan las operaciones de entrada. En cambio, en las operaciones alternas (AO), las operaciones pueden alternarse cíclicamente entre la recuperación y el almacenamiento.
La solución
Caso práctico
Las simulaciones se han utilizado tradicionalmente como herramienta de toma de decisiones en operaciones logísticas para garantizar el mantenimiento de operaciones continuas (Takakuwa 1994; Gaku y Takakuwa 2018). Se consideran los siguientes dos conjuntos de especificaciones SVM-AS/RS adecuadas para garantizar al menos 500 bastidores:
- Tipo A: 2 bancos, 50 bahías, 5 niveles = 500 bastidores;
- Tipo B: 2 bancos, 45 bahías, 6 niveles = 540 estanterías.
Cuando las operaciones de almacenamiento o recuperación se congestionan, hay que tener en cuenta tanto los OP como los SLAA. Basándose en (Gaku y Takakuwa 2018), el presente estudio tiene como objetivo proporcionar una evaluación rápida del rendimiento de SVM-AS/RS en un entorno logístico dinámico considerando tanto OPs como SLAAs. La Figura 2 muestra el intervalo de confianza del 95% en el tiempo de flujo total promedio para las operaciones de almacenamiento y recuperación considerando dos estrategias generales de OP y dos SLAA diferentes. Obsérvese que AO con RSLA ofrece el menor tiempo de flujo previsto para las operaciones de almacenamiento y recuperación.
Impacto en la empresa
Conclusión
Se demuestra cómo pueden realizarse experimentos de simulación para examinar el rendimiento dinámico de diferentes disposiciones, teniendo en cuenta tanto los OP como los SLAA. Cuando las operaciones de almacenamiento y recuperación experimentan congestión, AO con RSLA da el menor tiempo de flujo esperado para las operaciones de almacenamiento y recuperación.
Agradecimientos
Esta investigación ha sido financiada en parte por la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia (JSPS) con las subvenciones KAKENHI números 17K1380, 17KK0078 y 19K01921.
Referencias
Gaku R. y S. Takakuwa. 2018. "Análisis de simulación de sistemas AS/RS de minicarga tipo vehículo lanzadera a gran escala". En Proceedings of the 2018 Winter Simulation Conference, editado por M. Rabe, A.A. Juan, N. Mustafee, A. Skoogh, S. Jain, y B. Johansson, 2966-2976. Piscataway, Nueva Jersey: Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, Inc.
Takakuwa, S. 1994. "Precise Modeling and Analysis of Large-scale AS/RS". En Proceedings of the 1994 Winter Simulation Conference, editado por J. D. Tew S. Manivannan, D. A. Sadowski, y A. F. Seila, 1001-1007. Piscataway, Nueva Jersey: Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.