Analysis of the length of order-picking paths determined using the S–shape method

Abstract

Background: Order-picking is a fundamental warehousing activity that accounts for in excess of 60% of total warehousing costs. Movements of pickers consume as much as half of the picking time. Thus determining picking paths is crucial. The most frequently used method is the S-shape one.

Material and methods: The average picking path length for 240 variants of the storage area (depot location, storage strategy), inventory (ABC-storage class sizes, probability of retrieving) and customer order (number of lines – 5, 10, 15) parameters was calculated. 100 simulations were carried out each time. MS Excel spreadsheet, along with macros (VBA) were used.

Results: The comparison were made of path lengths for a single block warehouse with 320 storage locations, Within-Aisle/Random storage strategies and low-level picking. Depot locations in the corner of a warehouse and in the middle of a front aisle were considered. The path lengths significantly varied with the variants that were analyzed. The shortest paths were observed for the Within-Aisle strategy, corner located depot, order sizes 5 or 10 and sizes of ABC-storage classes equal to 5/35/60% or 10/35/55% of all 320 storage locations under a retrieving probability of 90/5/5%.

Conclusions: Better and worse picking variants exist, influencing significantly the length of picking paths determined using the S-shape method. In general, the depot location is less important, even though the best variant assumed a corner location, while a location in the middle of a front aisle gives shorter paths on average. A much more important factor is the storage strategy. Lack of the strategy (randomness) substantially extends path lengths (by 50% on average).

Alternate abstract:

Streszczenie:

Wstęp: Kompletacja to podstawowa czynność realizowana w magazynach. Koszty kompletacji stanowią ponad 60% kosztów magazynowania, a jej najbardziej pracochłonnym elementem jest przemieszczanie się pracowników. Dlatego planowanie ścieżek kompletacji odgrywa tak ważną rolę. Najczęściej stosowną tu metodą jest metoda S-shape.

Metody: Celem oceny długości ścieżek kompletacji dla różnych parametrów strefy składowania (lokalizacja pola odkładczego, strategia składowania), składowanych zapasów (wielkość grup asortymentowych ABC i prawdopodobieństwo pobrania) i zamówień klientów (liczba linii – 5, 10, 15) zdefiniowano 240 wariantów analizy i dla każdego z nich wykonano 100 symulacji ścieżki kompletacji wyznaczając jej średnią długość. Analizy przeprowadzono z wykorzystaniem arkusza kalkulacyjnego MS Excel oraz makr (VBA).

Wyniki: Zestawienie długości ścieżek kompletacji dla magazynu jednoblokowego o 320 miejscach składowania (wg strategii Within-Aisle i losowej) oraz kompletacji z poziomu podłogi. Uwzględniono lokalizację pola odkładczego w narożniku magazynu oraz na środku przedniej alejki głównej. Długość ścieżek kompletacji okazała się mocno zmienna zależnie od analizowanego wariantu. Najkrótsze ścieżki kompletacji zaobserwowano dla strategii składowania Within-Aisle, pola dokładczego zlokalizowanego w narożniku magazynu, liczby linii na zamówieniu 5 lub 10 oraz grup asortymentowych ABC o wielkości 5/35/60% lub 10/35/55% wszystkich 320 lokacji przy prawdopodobieństwie pobrania asortymentów z każdej z grup 90/5/5%.

Wnioski: Istnieją lepsze i gorsze warianty kompletacji wpływające istotnie na długość ścieżek planowanych metodą S-shape. Generalnie mniejsze znaczenie ma tu lokalizacja pola odkładczego (jakkolwiek najlepsze rozwiązanie uzyskano dla lokalizacji w narożniku magazynu, to lokalizacja na środku przedniej alejki głównej daje przeciętnie krótsze ścieżki kompletacji), a większe strategia składowania. Brak tej strategii (losowość) istotnie wydłuża długość ścieżek kompletacji (średnio o 50%).