- 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