Optimizing order-picking warehouse designs using collaborative robots

Abstract

Dijital teknolojilerin e-ticaret platformlarına hızlı bir şekilde entegrasyonu ile özellikle son yıllarda online satışlarda önemli ölçüde artışlar yaşanmaktadır. Ayrıca, müşterilerin yüzlerce e-ticaret firması arasındaki küresel rekabetin farkında olması, yüksek kalite, düşük fiyat, hızlı ve ücretsiz teslimat gibi müşteri beklentilerini hiç olmadığı kadar artırmaktadır. Buna karşılık, e-ticaret şirketleri artan beklentileri karşılayarak ve operasyonel maliyetleri en aza indirerek böylesine rekabetçi bir iş ortamında ayakta kalabilmek için lojistik sistemlerini yeniden gözden geçirmeye başlamışlardır. Böylece, şirketlerin çoğu yüksek operasyon süreleri ve işçilik maliyetleri ile karakterize edilen sipariş-toplama süreçlerine odaklanmışlardır. Bu yüzden, sipariş-toplama işlemlerini daha verimli ve kârlı hale getirmek için kolaboratif robotlar (kobotlar) birçok depoda kullanılmaya başlanmıştır. Toplama lokasyonları arasındaki uzaklığa bağlı olarak, bir kobot ya sipariş toplayıcı tarafından sürülebilir ya da sipariş toplayıcı yürürken otonom olarak sonraki toplama lokasyonuna hareket edebilir. Bu makale, kolaboratif robotların kullanıldığı depoların optimal tasarımlarını bulmak için iki seviyeli bir programlama modeli önermektedir. Üst-düzey model, sipariş-toplama süresini en aza indiren optimal şekil faktörünü (en-boy-oranı) belirlemek için kullanılırken; alt-düzey model, optimal rota ve iş birliği stratejisini belirlemektedir. Monte Carlo simülasyonu temelinde, toplama listesindeki sipariş sayısı küçükse şekil faktörünün sipariş toplama turunun uzunluğunu önemli ölçüde etkilediği gösterilmiştir. Ayrıca, optimal şekil faktörünün toplama listesi büyüklüğüne bağlı olarak değiştiği sonucuna varılmıştır.