T. Franzke

Maverick picking: the impact of modifications in work schedules on manual order picking processes

Order picking, the process of retrieving items from their storage locations to fulfil customer orders, ranks among the most labour- and time-intensive processes in warehousing. Prior research in this area had a strong focus on the development of operating policies that increase the efficiency of manual order picking, for example by calculating optimal routes for the order pickers or by assigning products to storage locations. One aspect that poses a major challenge to many warehouse managers in practice has, curiously enough, remained largely unexplored by academic research: modifications in workflows (i.e. workplace deviance in a positive or negative sense) in order picking, which we define as ‘maverick picking’. The purpose of this paper is to characterise maverick picking and to study its causes, its forms of appearance and its potential impact on order picking performance. To gain insights into maverick picking, we first survey the literature to illustrate the state-of-knowledge of maverick picking. Subsequently, we report the results of a multi-case study on maverick picking and deduct a related content framework. The results of our case study support the proposition that maverick picking is highly relevant in practice and that it is a major determinant of order picking performance.

The effects of human behavior on the efficiency of routing policies in order picking

An exploratory case study is used to highlight how order pickers perceive order picking routes.A simulation model is developed to quantify the effects of route deviations on routing policies.Optimal routing policy keeps its performance advantage even when routing deviations occur. Retrieving items from storage locations in warehouses, commonly referred to as order picking, is often performed by human workers. The high amount of human work involved in order picking turns this activity into a time- and cost-intensive process step in warehouse operations. Due to the cost impact of manual order picking, researchers have developed various planning methods that support practitioners in realizing an efficient order picking process. Among these planning approaches, methods that support the routing of order pickers through the warehouse have been a very popular research topic in recent years, with the focus being both on the development of optimal and heuristic routing policies. Surprisingly, problems that may arise when implementing picker routes for human workers in practice have not been investigated so far. There is, however, empirical evidence that order pickers tend to deviate from optimal routes, putting the efficiency of these routing approaches at stake.This paper presents a detailed evaluation of the relative efficiency of order picker routing policies when order pickers deviate from pre-specified routes. First, different behavioral factors that may result in deviations from pre-specified routes are identified in a state-of-the-art literature review and using the results of an exploratory case study. Subsequently, an agent-based simulation model is developed to quantify the effects of deviations from pre-specified routes. The simulation model is then used to compare different routing policies in an extensive simulation experiment. The results of this paper indicate that even in case order pickers deviate from given routes, implementing the optimal routing policy should be the preferred option in most real-world scenarios.

An investigation of the effects of storage assignment and picker routing on the occurrence of picker blocking in manual picker-to-parts warehouses

Order picking is one of the most costly logistics processes in warehouses. As a result, the optimization of order picking processes has received an increased attention in recent years. One potential source for improving order picking is the reduction of picker blocking. The purpose of this paper is to investigate picker blocking under different storage assignment and order picker-route combinations and evaluate its effects on the performance of manual order picking processes.,This study develops an agent-based simulation model (ABS) for order picking in a rectangular warehouse. By employing an ABS, we are able to study the behaviour of individual order pickers and their interactions with the environment.,The simulation model determines shortest mean throughput times when the same routing policy is assigned to all order pickers. In addition, it evaluates the efficiency of alternative routing policies–storage assignment combinations.,The paper implies that ABS is well-suited for further investigations in the field of picker blocking, for example, with respect to the individual behaviour of agents.,Based on the results of this paper, warehouse managers can choose an appropriate routing policy that best matches their storage assignment policy and the number of order pickers employed.,This paper is the first to comprehensively study the effects of different combinations of order picker routing and storage assignment policies on the occurrence of picker blocking.

Fazit, Implikationen für Praxis und Forschung sowie Grenzen der Arbeit

Ziel der Arbeit ist, zum einen den Einfluss des Faktors „Mensch“ fur die manuelle Kommissionierung aufzuzeigen und zum anderen dessen Einfluss auf die Effizienz in der manuellen Kommissionierung zu analysieren. Kapitel 6 beinhaltet diesbezuglich das Fazit der vorliegenden Arbeit und die Antwort auf die Forschungsfrage. Auch werden wichtige Implikationen fur die Forschung und die Praxis abgeleitet. Die Grenzen der Arbeit bilden den Abschluss des Kapitels. Sowohl die Implikationen als auch die Grenzen der Arbeit werden im Hinblick auf die qualitative und die quantitative Studie erlautert.

Grundlagen für die simulationsbasierte Analyse zur Quantifizierung der Auswirkungen von Abweichungen und Blockiervorgängen in manuellen Person-zur-Ware-Kommissionierlagern

In der Fallstudie ist deutlich geworden, dass Maverick Picking einen wichtigen Einflussfaktor im Hinblick auf die Effizienz in der manuellen Kommissionierung darstellt. Offen bleibt jedoch, inwieweit sich bestimmte Arten von Maverick Picking auf die Effizienz manueller Kommissionierprozesse auswirken. Fur die Quantifizierung des Einflusses sollen Simulationsstudien durchgefuhrt werden. Dafur erfolgt in Kapitel 4 die Erlauterung der notwendigen Grundlagen. Nach der Definition wichtiger Begriffe und der Beschreibung des agentenbasierten Ansatzes folgen die Begrundung der Auswahl sowie die Beschreibung von AnyLogic als Simulationssoftware. Die beiden Simulationsstudien sind entsprechend nach Abweichungen von der Routenfuhrung sowie Blockierungen von Kommissionierern unterteilt. Entsprechend dieser Aufteilung erfolgt die Darstellung der konzeptionellen Modelle. Wie diese in Computermodelle umgesetzt wurden, wird anschliesend beispielhaft erlautert. Den Abschluss des Kapitels bilden die Beschreibung der Verifikation und Validierung der beiden Simulationsmodelle. Hier wird sich zusatzlich mit den Begriffen der Verifikation und Validierung auseinandergesetzt.

Theoretischer Bezugsrahmen – Faktor „Mensch“ in der manuellen Kommissionierung

Im zweiten Teil der Arbeit erfolgt die Definition von zentralen Begriffen, wie der Kommissionierung mit deren Besonderheiten. Auserdem wird aufgezeigt, dass die Wegzeit der wichtigste Faktor zur Steigerung der Effizienz in der manuellen Kommissionierung ist. Hierfur gibt es verschiedene Planungsansatze zur Reduktion der Wegzeit, auf die im Folgenden detailliert eingegangen wird. Auf Basis dessen erfolgt die Betrachtung des Einflussfaktors „Mensch“ in den aufgezeigten Planungsansatzen. Hier stehen Kommissionierfehler, weitere Abweichungen vom Soll-Prozess sowie Blockierungen von Kommissionierern im Fokus. Zum Schluss wird der theoretische Bezugsrahmen fur die Arbeit abgeleitet. Dieser basiert auf der Theorie devianten Verhaltens, welche auf die manuelle Kommissionierung angewendet wird.

Empirische Analyse von deviantem Verhalten in der manuellen Kommissionierung (Maverick Picking)

Im dritten Teil der Arbeit erfolgt die Darstellung der empirischen Analyse von deviantem Verhalten in der manuellen Kommissionierung mit deren Ergebnissen. Hierfur wird der Begriff des Maverick Picking fur das Phanomen des devianten Verhaltens in der manuellen Kommissionierung genutzt. Dabei werden die Auswahl einer qualitativen Studie als geeignete Forschungsmethode sowie anschliesend die Grundlagen der ausgewahlten Methode erlautert. Nachdem der Aufbau und die Durchfuhrung der Studie ausfuhrlich beschrieben werden, folgt die Prasentation und Diskussion der Ergebnisse sowie die Ableitung von zwei Propositionen. Da die Quantifizierung des Einflusses von Maverick Picking auf die Effizienz manueller Kommissionierprozesse durch die multiple Fallstudie nicht abgeleitet werden kann, sollen die beiden Propositionen den Ausgangspunkt fur die beiden Simulationsstudien bilden.

Einleitung, Forschungsfrage und Aufbau der Arbeit

Fur die manuelle Kommissionierung werden kontinuierlich neue technologische Hilfsmittel und Moglichkeiten zur Automatisierung der Prozesse entwickelt. Ein Blick in die Praxis zeigt jedoch, dass der weitaus groste Teil der manuellen Kommissioniersysteme einen geringen Automatisierungsgrad aufweist. Auf dieser Basis wird im ersten Kapitel die Motivation des Themas naher erlautert sowie die Relevanz der manuellen Kommissionierung fur Theorie und Praxis detailliert betrachtet. Anschliesend erfolgt die Identifikation der Forschungslucke im Bereich der Analyse ausgewahlter Aspekte des Einflusses menschlichen Verhaltens auf die Effizienz in der manuellen Kommissionierung. Hier ist das Ergebnis die zentrale Forschungsfrage. Das Kapitel endet mit einer Ubersicht uber den Aufbau der Arbeit sowie der wissenschaftstheoretischen Einordnung.

Darstellung und Analyse der Simulationsexperimente/-ergebnisse hinsichtlich des Einflusses von Abweichungen von der Routenführung sowie von Blockiervorgängen auf die Durchlaufzeit in manuellen Kommissionierlagern

Die Prasentation und Diskussion der Ergebnisse der beiden Simulationsstudien erfolgt in Kapitel 5. Hier wird die Unterteilung der Simulationsstudien einerseits nach Auswirkungen von Abweichungen von der Routenfuhrung und andererseits nach Auswirkungen von Blockiervorgangen aufrechterhalten. Auf Basis der simulationsbasierten Untersuchungen kann der Einfluss von Maverick Picking auf die Effizienz in der manuellen Kommissionierung quantifiziert werden. Hierbei wird aufgezeigt, welche Faktoren sich positiv oder negativ auf die Effizienz auswirken konnen. Dabei werden je Simulationsmodell Hypothesen aufgestellt, welche im Laufe des Kapitels beantwortet werden. Die wichtigsten Ergebnisse der Simulationsstudien sind in Kapitel 5.3 zusammenfassend dargestellt.

Kooperativer Einkauf von logistischen Dienstleistungen im Liefernetzwerk der Automobilindustrie: Analyse der gemeinsamen Nutzung von Kapazitäten eines Logistikdienstleisters mittels der Prinzipal‐Agenten‐Theorie

Der Einkauf bietet Unternehmen groses Potenzial, um relevante Wettbewerbsvorteile zu erzielen und Kosteneinsparungen erreichen zu konnen. Dieses Potenzial kann durch Kooperationen gesteigert werden. Vor allem bei kleinen und mittelstandischen Unternehmen konnen durch Kooperationen im Einkauf nicht nur Kostenvorteile erzielt, sondern auch Nachteile durch die geringe Grose ausgeglichen werden. Im Lichte der Prinzipal‐Agenten‐Theorie delegiert ein Zulieferer (Prinzipal) im Bereich des Einkaufs Leistungen an einen Logistikdienstleister (Agent). Im Falle des kooperativen Einkaufs von logistischen Dienstleistungen besteht die Besonderheit darin, dass mehrere Einkaufer (Prinzipale) die Leistung eines Logistikdienstleisters (Agenten) in Anspruch nehmen. Fur diesen Fall untersuchen wir mit Hilfe einer Fallstudie in der deutschen Automobilzuliefererindustrie, inwiefern sich die Prinzipale gegenseitig beeinflussen und wie sich der Umgang mit der Informationsasymmetrie zwischen den Prinzipalen sowie zwischen Prinzipal und Agent verhalt.