Eine algorithmenbasierte Methode zur ganzheitlichen Systemplanung automatischer Hochregallager:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
[Garching]
fml - Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik, Technische Universität München
[2016]
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XXII, 281 Seiten Illustrationen |
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| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS XIII
VERZEICHNIS DER FORMELZEICHEN XV
1 EINLEITUNG 1
1.1 AUSGANGSSITUATION DER LAGERPLANUNG 2
1.2 PROBLEMSTELLUNG UND ZIELSETZUNG 3
1.3 VORGEHENSWEISE UND STRUKTUR DER ARBEIT 4
2 GRUNDLAGEN ZU AUTOMATISCHEN HOCHREGALLAGEM 7
2.1 SYSTEMBESCHREIBUNG 8
2.1.1 LADEEINHEITEN 10
2.1.2 LAGEREINRICHTUNG 10
2.1.3 FOERDERTECHNIK 10
2.1.4 GEBAEUDE 12
2.1.5 STEUERUNGEN 12
2.2 AUSFUEHRUNGEN 13
2.2.1 LAGERKONFIGURATIONEN 13
2.2.2 LAGERSTRATEGIEN 14
2.2.3 ABGRENZUNG ZU ALTERNATIVEN LAGERSYSTEMEN 14
2.3 PLANUNG UND REALISIERUNG EINES HOCHREGALLAGERS 16
2.3.1 VORARBEITEN 18
2.3.2 GROBPLANUNG 16
2.3.3 FEINPLANUNG 18
2.3.4 REALISIERUNG 19
3 GRUNDLAGEN DER SYSTEMPLANUNG 21
3.1 LITERATURUEBERBLICKE ZUR SYSTEMPLANUNG 21
3.1.1 PLANUNG MANUELLER UND AUTOMATISCHER LAGERSYSTEME 22
3.1.2 PLANUNG AUTOMATISCHER HOCHREGALLAGER 23
3.2 KLASSIFIZIERUNG UND AUFBAU VON PLANUNGSMETHODEN 25
3.2.1 EXAKTE PLANUNGSMETHODEN 26
3.2.2 INEXAKTE PLANUNGSMETHODEN 27
3.2.3 MODELLIERUNG DER WIRKBEZIEHUNGEN 28
3.2.4 KOORDINIERUNG DER ENTSCHEIDUNGSPROZESSE 30
3.3 INEXAKTE PLANUNG AUTOMATISCHER HOCHREGALLAGER 32
3.4 EXAKTE PLANUNG AUTOMATISCHER HOCHREGALLAGER 36
3.4.1 HOEHENOPTIMALE GESTALTUNG DURCH ANALYTISCHE EXTREMWERTBERECHNUNG
UND KENNFELDER 37
3.4.2 KOSTENOPTIMALE GESTALTUNG DURCH EINE LINEARISIERUNG DES
PROBLEMS 39
3.4.3 KOSTENOPTIMALE GESTALTUNG DURCH PROBLEMSPEZIFISCHE HEURISTIKEN 40
3.4.4 DATENBASISGESTUETZTE GESTALTUNG UND CAD-GESTUETZTE KONSTRUKTION
DURCH EINE PROBLEMSPEZIFISCHE HEURISTIK 42
3.4.5 KOSTENOPTIMALE GESTALTUNG DURCH METAHEURISTIKEN 43
3.4.6 KOSTENOPTIMALE GESTALTUNG DURCH EINE VOLLENUMERATIVE SUCHE 45
3.4.7 VERGLEICH UND KRITISCHE BETRACHTUNG BESTEHENDER ANSAETZE 46
3.5 DETAILLIERUNG DER FORSCHUNGSLUECKE 49
4 KONZEPT FUER EIN WOHLSTRUKTURIERTES ENTSCHEIDUNGSPROBLEM 51
4.1 DETAILLIERUNG DER FORSCHUNGSZIELE 51
4.2 STRUKTURIERUNG DES ENTSCHEIDUNGSPROBLEMS 52
4.3 PLANUNGSZIELE UND RESTRIKTIONEN 53
4.4 PLANUNGSGRENZEN UND STELLGROESSEN 55
4.4.1 GESTALTUNGSMERKMALE DER LAGERKONFIGURATIONEN 56
4.4.2 GESTALTUNGSMERKMALE DER LAGERSTRATEGIEN 62
4.4.3 GESTALTUNGSMERKMALE DER LAGERDIMENSIONEN 70
4.4.4 GESTALTUNGSMERKMALE DER LAGERKOMPONENTEN 70
4.5 DATEN UND WIRKBEZIEHUNGEN 71
4.6 BERECHNUNG UND BEWERTUNG DER FOLGEGROESSEN 72
4.7 ZIELFUNKTION UND LOESUNGSVERFAHREN 73
4.8 VERIFIKATION UND VALIDIERUNG 74
5 BERECHNUNG UND BEWERTUNG DER LAGERSTRUKTUR UND -KAPAZITAET 75
5.1 KONZEPT ZUR BERECHNUNG DER LAGERSTRUKTUR BEI MEHREREN
UNTERSCHIEDLICHEN
LADEEINHEITTYPEN 75
5.1.1 UEBERBLICK UEBER BESTEHENDE BERECHNUNGSANSAETZE 76
5.1.2 VERWENDETER ANSATZ 76
5.2 AUFBAU DER REGALFAECHER 77
5.3 REGALIERUNG DER REGALWAENDE 81
5.3.1 PROBLEMDEFINITION DER ZUORDNUNG REGALEBENEN ZU REGALWAENDEN 84
5.3.2 LOESUNG DES PROBLEMS 87
5.4 ZUSAMMENSETZUNG DER LAGERGASSEN UND WIRKUNGSBEREICHE DER
REGALBEDIENGERAETE 89
5.5 BERECHNUNG DER LAGERKAPAZITAET 90
5.6 ABSICHERUNG DES MODELLS 93
6 BERECHNUNG UND BEWERTUNG DER LAGERGEOMETRIE UND -ABMESSUNGEN95
6.1 KONZEPT ZUR BERECHNUNG DER LAGERGEOMETRIE 95
6.2 LADEEINHEITEN UND REGALFAECHER 96
6.3 REGALWAND UND LAGERGASSE 97
6.4 WIRKUNGSBEREICHE DER REGALBEDIENGERAETE 100
6.4.1 GASSENGEBUNDENE REGALBEDIENGERAETE 101
6.4.2 KURVENGAENGIGE REGALBEDIENGERAETE 101
6.4.3 REGALBEDIENGERAETE MIT UMSETZVORRICHTUNG 103
6.5 BESTIMMUNG DER LAGERABMESSUNGEN 104
6.6 ABSICHERUNG DES MODELLS 105
7 BERECHNUNG UND BEWERTUNG DER ARBEITSSPIELE UND DES
LAGERDURCHSATZES 107
7.1 KONZEPT ZUR EINHEITLICHEN BERECHNUNG DER SPIELZEITEN UNTERSCHIEDLICH
AUSGEFUEHRTER LAGERSYSTEME 107
7.1.1 UEBERBLICK UEBER BESTEHENDE BERECHNUNGSANSAETZE 108
7.1.2 VERWENDETER ANSATZ 110
7.2 BERECHNUNG DER LAGERBELEGUNG 113
7.2.1 BELEGUNGSWAHRSCHEINLICHKEITEN IM EINFACHTIEFEN LAGER 113
7.2.2 BELEGUNGSWAHRSCHEINLICHKEITEN IM DOPPELTIEFEN LAGER BEI
EINFACHEINLAGERUNG IN EINEN KANAL 114
7.2.3 BELEGUNGSWAHRSCHEINLICHKEITEN IM DOPPELTIEFEN LAGER BEI
MEHRFACHEINLAGERUNG IN EINEN KANAL 115
7.3 FAHRZEITBERECHNUNG EINZELNER BEWEGUNGEN 116
7.3.1 EINDIMENSIONALE BEWEGUNG EINER ANTRIEBSEINHEIT 116
7.3.2 ZWEIDIMENSIONALE BEWEGUNG IM ARBEITSGANG 118
7.3.3 DREIDIMENSIONALE BEWEGUNG BEI DER DURCHFAHRT DES
WECHSELGANGS 120
7.4 MODELLE ZUR BERECHNUNG DES ERWARTUNGSWERTS DER FAHRZEITEN 123
7.4.1 ENUMERATIVES MODELL 123
7.4.2 SIMULATIVES MODELL 123
7.4.3 ANALYTISCHES MODELL 124
7.4.4 SCHAETZUNG DER MITTLEREN ADDITIONALEN BESCHLEUNIGUNGSZEIT 127
7.5 FAHRZEITEN ZWISCHEN EINEM UEBERGABEPUNKT UND EINEM LAGERFACH 129
7.5.1 EINFAHRZEIT VON EINER ECKE DER REGALWAND 130
7.5.2 EINFAHRZEIT BEIM GASSENWECHSEL 130
7.5.3 EINFAHRZEIT BEI VERSETZTEM UEBERGABEPUNKT 133
7.6 FAHRZEITEN ZWISCHEN LAGERFAECHERN 135
7.6.1 QUERFAHRZEIT ZWISCHEN ZWEI BELIEBIGEN LAGERFAECHERN 135
7.6.2 QUERFAHRZEIT ZWISCHEN EINEM BELIEBIGEN LAGERFACH UND DEM
NAECHSTEN VON N ANDEREN BELIEBIGEN LAGERFAECHERN 138
7.6.3 QUERFAHRZEITEN ZWISCHEN EINEM BELIEBIGEN AUSLAGERFACH UND DEM
NAECHSTGELEGENEN GEEIGNETEN LAGERFACH 139
7.7 FAHRTZEITEN ZWISCHEN UEBERGABEPUNKTEN 144
7.8 LASTWECHSEL-UND NEBENZEITEN 144
7.8.1 LASTWECHSELZEIT 144
7.6.2 MASTAUSSCHWINGZEIT 145
7.6.3 TOTZEIT 145
7.9 BESTIMMUNG DER SPIELZEITEN DURCH DIE SYNTHESE VON SPIELZEITANTEILEN
145
7.9.1 FAHRTEN 146
7.9.2 UEBERGABEVORGAENGE 147
7.9.3 EIN- UND AUSLAGERVORGAENGE IM EINFACHTIEFEN LAGER 146
7.9.4 EIN- UND AUSLAGERVORGAENGE IM DOPPELTIEFEN LAGER 146
7.9.5 EIN- UND AUSLAGERVORGAENGE IM DOPPELTIEFEN LAGER MIT
MEHRFACHEINLAGERUNGEN IN EINEN KANAL 150
7.10 BESTIMMUNG DES LAGERDURCHSATZES 151
7.11 ABSICHERUNG DES MODELLS 155
8 BERECHNUNGSMODELL FUER DIE LAGERSYSTEMKOSTEN 157
6.1 KONZEPT ZUR BERECHNUNG DER LAGERSYSTEMKOSTEN 157
6.1.1 UEBERBLICK UEBER BESTEHENDE BERECHNUNGSANSAETZE 156
6.1.2 VERWENDETER ANSATZ 159
6.2 RICHTPREISE DER LAGERKOMPONENTEN 160
8.3 LAGERSYSTEMKOSTEN 160
8.3.1 GRUNDSTUECK 161
8.3.2 GEWERKE GEBAEUDE 161
6.3.3 GEWERKE LAGEREINRICHTUNG 162
8.3.4 GEWERKE FOERDERTECHNIK 162
8.4 BERECHNUNG DER SYSTEMKOSTEN 163
8.5 ABSICHERUNG DES MODELLS 164
9 OPTIMIERUNGSMODELLE ZUR GESTALTUNG UND AUSWAHL VON
PLANUNGSALTERNATIVEN 165
9.1 KONZEPT ZUR OPTIMIERUNG VON PLANUNGSALTERNATIVEN 165
9.1.1 GLIEDERUNG DER OPTIMIERUNG 166
9.1.2 KOMPLEXITAETSKLASSE DER OPTIMIERUNG 167
9.1.3 AUSWAHL DES OPTIMIERUNGSVERFAHRENS 168
9.2 BERECHNUNG UND BEWERTUNG EINER PLANUNGSALTERNATIVE 168
9.3 OPTIMIERUNG DER AUSWAHL AN LAGERKOMPONENTEN 170
9.4 OPTIMIERUNG DER LAGERDIMENSIONEN 175
9.5 AUSWAHL DER LAGERKONFIGURATIONEN UND LAGERSTRATEGIEN 179
9.6 ABSICHERUNG DES MODELLS 162
10 RECHNERGESTUETZTE UMSETZUNG DER ALGORITHMENBASIERTEN
PLANUNGSMETHODE 183
10.1 IMPLEMENTIERUNG DES PLANUNGSWERKZEUGS 133
10.2 AUFBAU UND VERWENDUNG DER DATENBASIS 185
10.3 EINGABE DER PLANUNGSANFORDERUNGEN UND VERWALTUNG DER
PLANUNGSALTERNATIVEN 166
10.4 BERECHNUNG EINER PLANUNGSALTERNATIVE 168
10.5 OPTIMIERUNG DER DETAILGESTALTUNG 190
10.6 AUSWAHL DER KONZEPTGESTALTUNG 192
10.7 ANWENDUNG DES PLANUNGSWERKZEUGS 193
10.7.1 ERARBEITUNG EINER PROJEKTUNABHAENGIGEN DATENBASIS 194
10.7.2 PLANUNGSANFORDERUNGEN EINER BEISPIELPLANUNG 195
10.7.3PLANUNG NACH DEN VORGABEN DER ORIGINALPLANUNG 196
10.7.4FREIE PLANUNG ANHAND DER PLANUNGSANFORDERUNGEN 202
10.7.5KRITISCHE WUERDIGUNG DES PLANUNGSWERKZEUGS 209
10.8 ZIELERFUELLUNG DER ALGORITHMENBASIERTEN PLANUNGSMETHODE 210
11 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 213
LITERATURVERZEICHNIS 219
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 235
TABELLEN VERZEICHNIS 241
ANHANG A BEISPIELE ZUR BERECHNUNG DER LAGERSTRUKTUR UND -KAPAZITAET 243
A.1 AUFBAU DER REGALFAECHER 243
A.2 REGALIERUNG DER REGALWAENDE 245
A.3 BERECHNUNG DER LAGERKAPAZITAET 247
A. 4 REGALFACHZUWEISUNG BEI NICHT OPTIMALER LAGERSTRUKTUR 248
ANHANG B VERKUERZTE LAGERSTRUKTUR- UND KAPAZITAETSBERECHNUNG BEI
EINHEITLICHEN LADEEINHEITEN 251
B. 1 BERECHNUNG DER LAGERSTRUKTUR 251
B.2 BERECHNUNG DER LAGERKAPAZITAET 252
ANHANG C BEISPIELE ZUR BERECHNUNG DER ARBEITSSPIELE UND DES
DURCHSATZES 253
0.1 BERECHNUNG DER BELEGUNGSWAHRSCHEINLICHKEITEN 255
0.2 MITTLERE ADDITIONALE BESCHLEUNIGUNGSZEIT 256
0.3 SKALIERUNG UND NORMIERUNG DER FAHRFLAECHE 257
0.4 EINFAHRZEITEN 257
0.5 QUERFAHRZEITEN 259
0.6 BEISPIEL 1: EINFACHTIEFES LAGER MIT VERSCHIEDENEN SPIELARTEN 262
0.6.1 SPIELZEITBERECHNUNG 263
0.6.2 DURCHSATZBERECHNUNG 263
0.7 BEISPIEL 2: MEHRERE LASTAUFNAHMEMITTEL BEI UNTERSCHIEDLICHEN
AUSLAGERSTRATEGIEN 265
0.8 BEISPIEL 3: GASSENWECHSELNDES REGALBEDIENGERAET 266
0.9 BEISPIEL 4: DOPPELTIEFES LAGER MIT UNTERSCHIEDLICHEN
EINLAGERSTRATEGIEN 266
0.10 BEISPIEL 5: DOPPELTIEFES LAGER MIT MEHRFACHEINLAGERUNG 270
ANHANG D ALLGEMEINGUELTIGE FAHRZEITBERECHNUNG 273
D.1 ALLGEMEINGUELTIGE FAHRZEITBERECHNUNG BEI ANFANGS- UND
ENDGESCHWINDIGKEITEN UNGLEICH NULL 273
D.2 ALLGEMEINGUELTIGE MITTLERE ADDITIONALE BESCHLEUNIGUNGSZEIT EINER
ANTRIEBSEINHEIT 274
ANHANG E HERLEITUNG DER QUERFAHRZEIT BEI FAHRZEITOPTIMALER
FACHAUSWAHL 275
E.1 PROBLEMDEFINITION DER QUERFAHRZEIT ZWISCHEN EINEM BELIEBIGEN
LAGERFACH
UND DEM NAECHSTEN VON N ANDEREN BELIEBIGEN LAGERFAECHERN 275
E.2 LOESEN DER GLEICHUNG ZUR BERECHNUNG DES ERWARTUNGSWERTS 277
E.2.1 ABSCHNITT 0 BIS OE 277
E.2.2 ABSCHNITT
B BIS 1 279
E.2.3 ERGEBNIS 280
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