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Integration wirtschaftlicher und ergonomischer Kenngrößen in ganzheitliche Planungskonzepte von manuellen Lagerhaltungsprozessen
Kurzbeschreibung
Die Zielsetzung des Forschungsvorhabens besteht darin, wirtschaftliche und ergonomische Kennzahlen in mathematische Planungsmodelle für manuelle Lagerhaltungsprozesse zu integrieren, sodass diese insbesondere auch für kleine und mittelgroße Unternehmen nutzbar werden.
Der Zusammenhang zwischen den Lagerprozessen, körperlichen Belastungen und Ermüdung soll auf Grundlage von Datenmaterial, das bei Partnerunternehmen erhoben wird, in kennzahlenbasierten Modellen abgebildet werden. Durch die Integration der Kennzahlen in die Planungsmodelle sollen Aussagen über die optimale Gestaltung der Lagertätigkeiten (wie z. B. der Lagerplatzvergabe und der Routenplanung) und die Organisation der Kommissionierung (wie z. B. Gewichtsgrenzen, Schichtplanung, Job-Rotation-Modelle, Einsatz von technischen Hilfsmitteln und Assistenzsystemen) abgeleitet werden.
Die Zielsetzung der Modellentwicklung besteht darin, physische Belastungen und in Teilen Überbeanspruchungen bzw. Risiken langfristiger gesundheitlicher Schädigungen zu reduzieren und gleichzeitig die Effizienz und Qualität der Lagerhaltungsprozesse zu erhöhen. Die im Rahmen eines stark interdisziplinär ausgerichteten Lösungsansatzes entwickelten Modelle können branchenübergreifend v.a. KMU, in denen in der Intralogistik nach wie vor größtenteils manuell gearbeitet wird, als Instrumente zur technisch-organisatorischen Gestaltung und zum menschorientierten Management der Lagerprozesse eingesetzt werden.
Das IGF-Forschungsvorhaben Nr.: 21292 N „Integration wirtschaftlicher und ergonomischer Kenngrößen in ganzheitliche Planungskonzepte von manuellen Lagerhaltungsprozessen“ hat eine Laufzeit vom 01.10.2020 bis 30.06.2022 und wird aus Mitteln des Bundeshaushalts 2020 des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie gefördert. Als Partner sind Prof Dr. Christoph Glock vom Fachgebiet PSCM, Jun.-Prof. Dr. Eric Grosse von der Universität des Saarlandes sowie Prof. Dr. Ralph Bruder und Dr. Jurij Wakula vom Institut für Arbeitswissenschaft der TU Darmstadt beteiligt.
Publikationen
Human-and-cost-centric storage assignment optimization in picker-to-parts warehouses
Diefenbach, Grosse & Glock (2024)
Warehouses are key for supply chain efficiency and company success. Over the past decade, warehouse operations have become more complex due to small-quantity orders with volatile demand patterns and the need for fast and error-free deliveries. In line with these developments, order picking is among the most critical tasks in warehouses, as it directly impacts the speed, availability and accuracy of the order. Although we see an increasing use of assistive and automation technology in order picking, manual tasks are still prevalent, and warehouse employment increases constantly. The high amount of manual work in order picking poses a risk environment for workers to develop injuries, which is why a research stream that focuses on the joint optimization of operational performance indicators and human well-being has emerged. This work contributes to this research area by developing an integrated storage assignment model that considers the vertical and horizontal dimension as well as the simultaneous minimization of the total order processing time and the minimization of the order picker’s total physical strain. Based on the results of numerical experiments, which are inspired by practical cases, we propose improved storage assignment policies for the case that order pickers follow the return or traversal routing strategy. This work contributes to further developing the research stream of human-centered warehousing and highlights implications for warehouse managers to improve working conditions with simultaneous consideration of performance optimization.
Kommissionierung: Ein Knochenjob – mit Verbesserungspotenzial
Diefenbach, Steinbach, Glock, Grosse & Wakula (2023)
Die Kommissionierung zählt zu den arbeits- und kostenintensivsten Prozessen in der Intralogistik. Kommissionierende werden dabei häufig hohen körperlichen Belastungen ausgesetzt, die das Risiko für Erkrankungen und Arbeitsausfälle erhöhen. Dieser Beitrag beleuchtet die beschriebene Problematik und stellt einfach umsetzbare Empfehlungen vor, um physische Belastungen in der Kommissionierung zu reduzieren und gleichzeitig die Prozesseffizienz zu steigern.
Wie lassen sich körperliche Belastungen in der Kommissionierung quantifizieren?
Diefenach, Steinbach, Glock, Grosse & Wakula (2023)
Die Kommissionierung ist einer der arbeitsintensivsten Prozesse der gesamten Intralogistik, der die kommissionierenden Personen häufig einer großen physischen und mentalen Belastung aussetzt. Die Folge sind ein erhöhtes Erkrankungsrisiko und damit verbundene Arbeitsausfälle. Dieser Beitrag geht auf diese Problematik ein und stellt Kennzahlen vor, die es erlauben, körperliche Belastungen in der Kommissionierung zu bewerten. Damit können Handlungsalternativen verglichen und fundiert ausgewählt werden.
Ergonomic Parameters Considering Physical Workload for Optimization Models in Manual Order Picking
Steinebach, Wakula, Diefenbach, Glock, & Grosse (2022)
Order picking is a crucial contributor to corporate success within the value chain of companies. However, due to the high proportion of manual work, there is a risk of employees developing musculoskeletal disorders. In order to reduce this risk, it is vital to take ergonomics in planning concepts for order picking into account. For this purpose, ergonomic parameters are derived for picking from shelves and pallets in this paper on the basis of the EAWS screening method. The results are supported by data on postures and working conditions from practical surveys in four companies. The ergonomic parameters can subsequently be used in optimization models for order picking.