Depolama sistemlerinde sipariş toplama işlemlerinin optimizasyonu
Optimization of order picking operations in warehouse systems
Yazar: ALİ GÖRENER
Danışman: PROF. DR. NECDET ÖZÇAKAR
İstanbul Üniversitesi / Sosyal Bilimler Enstitüsü / İşletme Ana Bilim Dalı / Üretim Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: İşletme = Business Administration
Dizin: Depo yönetimi = Warehouse management ; Depolama = Storage ; Lojistik = Logistics ; Optimizasyon = Optimization ; Sipariş planlaması = Order planning ; Sipariş politikaları = Order policies ; Sipariş yönetim sistemi = Order management system ; Tedarik zinciri = Supply chain ; Tedarik zinciri yönetimi = Supply chain management

Özet:
Yüksek ürün çeşitliliği, daha küçük parti büyüklükleri, daha az miktarda ürün talebi, düşük teslimat süreleri ve hızlı yanıt ihtiyaçları gibi isteklerin var olduğu talep odaklı organizasyonların ve tam zamanında anlayışının büyük ölçüde yaygınlaşması ile birlikte, lojistik faaliyetler içerisinde depolama fonksiyonunun önemi çok daha fazla artmıştır.Sipariş toplama işlemleri, depolama sistemlerindeki en önemli faaliyetlerdir. Depolama ve dağıtım merkezlerinde iş gücünün en yoğun olarak kullanıldığı operasyonlar olan sipariş toplama işlemleri; müşterilerin talepleri doğrultusunda siparişlerin depo içerisinde bulundukları noktalardan alınmalarını ifade etmektedir. Siparişlerin toplanması problemi; sipariş toplama maliyetini düşürmek için, toplayıcıların katettiği mesafenin minimize edilmesi amacıyla, siparişlerin uygun şekilde gruplanmasını ve sipariş toplayıcıların rotalarının tespit edilmesini kapsamaktadır.Sipariş toplama operasyonları, sipariş gruplama ve toplayıcı rotalama olarak iki ana optimizasyon problemini barındırmaktadır. Sipariş gruplama problemi; bir sipariş kümesi için kaç toplama turu olması gerektiğini ve bir sipariş turunda toplanacak siparişlerin hangileri olduğunun tespit edilmesi işlemlerini içermektedir. Sipariş toplayıcının rotalanması ise, oluşturulan gruplardaki siparişlere gidiş sırasının tespit edilmesini ifade etmektedir.Bu tez çalışmasında; depolama sistemleri ve yönetimi konularının açıklanmasını takiben; sipariş toplayıcı seyahat mesafesinin azaltılması amacıyla, sipariş toplama probleminin çözümünde kullanılan teknikler irdelenmiştir. Özellikle çapraz geçit içeren, sırt sırta raf sistemli depolar dikkate alınmıştır. Sırt sırta raf sistemlerinde yer alan koridorlar, sipariş toplayıcının hareketini kısıtlamaktadır. Çalışma kapsamında; Clarke-Wright (CW) sezgiseli, Rastsal Tasarruf (RT) sezgiseli ve Genetik Algoritma (GA) tabanlı metasezgisel yöntem olmak üzere üç farklı sipariş toplama tekniği değerlendirilmiştir. Ayrıca bu çalışmada; sezgisel ve metasezgisel yöntemlerde kullanılmak üzere, sırt sırta raf sistemindeki iki sipariş arasındaki en kısa mesafelerin belirlenebilmesi için uzaklık matrisinin oluşturulabilmesi amacıyla, yeni bir uzaklık denklem seti sunulmuştur.Önerilen çözüm metodlarının kullanımı ile, sipariş gruplama ve sipariş toplayıcının rotalanması problemine eş zamanlı çözüm üretilmesi amaçlanmıştır. Gerçek veriler kullanılarak, farklı çözüm parametreleri ile CW sezgiseli, RT sezgiseli ve GA tabanlı çözüm yöntemleri karşılaştırılmıştır. Araştırmada kullanılan veriler, DHL Supply Chain lojistik firmasının Kocaeli'de bulunan Gebze-2 deposundan alınmıştır.

Abstract:
Warehousing function in logistics has gained more importance in recent years owing to just in time philosophy becoming widespread and demand-driven organization approach with high product variety, small batch size, low quantity customer orders, short delivery lead times and requirement of quick response.Order picking operations is the most important activities in a warehouse systems. The order picking operations which are one of the most labor intensive operations used in warehouse and distribution center express the retrieval of products from storage to meet customers? demand. As for the order picking problem, it aims to determine batches of orders and find routes of the order pickers for these batches to minimize the total orderpickers? travel distance in warehouse.Order picking operation includes two main optimization problems which are known as order batching and picker routing. Order batching problem is the case of assessing the number of picking tour and determining the number of orders to be picked together in one picking tour. The routing of manual pickers is used to determine the picking sequence to retrieve items stored in warehouse.This thesis presents, an overview of order-picking methods and their potentials in solution of this problem which are analyzed for the purpose of reducing travelling distances after giving a brief overview of warehouse management and systems. Especially back to back rack systems including cross aisles were taken into consideration. Furthermore, the aisles in back to back rack system restrict the movement of the order pickers. In the scope of this study, three main different order picking strategies were evaluated: Clarke-Wright (CW) heuristic, Randomized Savings (RS) heuristic and Genetic Algorithm (GA) based metaheuristic. Additionally, in this work, novel equation series were presented to calculate distances between two picks for creating distance matrix that are used in heuristics and metaheuristic solution methods.The use of those proposed solution methods aimed to solve order batching and order picker routing problems simultaneously. CW heuristic, RS heuristic and GA based solution methods were compared to different solution parameters by using real data. The data used in this research were taken from the DHL Supply Chain Logistics? Gebze Warehouse-2 which is located in Kocaeli.