Komponenterna i AS/R systemet

AS/R system består av olika komponenter. Figur 8 nedan som även presenterades i teoriavsnittet för att visa flödet av gods genom AS/R systemet, visar också hur komponenterna samverkar i en kedja.

lagerhantering. Modifikationerna baserar sig på alla de komponenter som ingår i ett AS/R system vilka är Hyllor, Mittgångar, S/R maskin, I/O platser samt Plockstation. Modifikationerna baserar sig på den teoretiska

referensramen samt empirin. Nedan följer resonemang och beskrivning av modellen som kan hittas i Bilaga 3, Analysmodell, komponenter.

Figur 8. Flödet genom AS/R systemet (egen) 6.3.2.1 Hyllor

Figur 9. Komponenter – hyllor (egen)

Höjden och längden på hyllorna kan modifieras. Vidare kan lagringsplatser i hyllorna även modifieras (Roodbergen & Vis, 2009; Cardona & Gue, 2019). Det är i modifieringen av hyllorna som man kan observera double deep hyllornas yteffektivitet, som har diskuterats tidigare. Företag C är ett bra exempel på ett företag som prioriterat yteffektivitet i sitt ena AS/R system. Highbaysystemet som byggs på höjden byggdes då man är begränsad till en mindre yta. Företaget uppger vidare att ett manuellt lager inte skulle kunna vara så pass högt. Dock anses Highbaysystem som kostsamma (Richards, 2018) vilket man kan avläsa från Företag Cs investeringskostnader där Highbaysystemet med 5 robotar kostat ca 70 miljoner SEK att installera. Om ett lager är lågt eller om investeringskostnaden måste hållas nere så är låga

och längre hyllor ett bättre alternativ för att uppnå ett mer kostnadseffektivt AS/R system gällande utformningen av hyllor.

Lagringsplatserna där artiklarna lagras i hyllorna kan vidare modifieras för att skapa bättre yteffektivitet genom modulära lagringsplatser (Roodbergen & Vis, 2009; Cardona & Gue, 2019). Problemet med modulära

lagringsplatser är att varje hylla måste konfigureras specifikt för företaget och dess artiklar. Vidare måste även S/R maskinen kunna sköta plock och inlagring mer detaljerat och ha teknologi för att kunna operera i ett mer modulärt och komplext lager. Detta menar jag kan tänkas innebär högre investeringskostnad, både i hyllor men även i S/R maskinen och dess kontrollsystem. Kontrollsystem samt S/R maskin för AS/RS är redan från början dyrare, och användning av modulära lagringsplatser borde spä på den kostnaden (Lerher et al., 2006; Roodbergen & Vis, 2009). Exempelvis uppger Företag B att deras kontrollsystem kostat ett par miljoner att installera. Det finns dock alternativ till detta eventuella problem med modulära lagringsplatser, där Företag A modifierar lådor som är av samma storlek så att mindre lådor kan ha flera produkter i sig och därav undvika att behöva modulära lagringsplatser som kräver en större modifiering av hela lagersystemet.

6.3.2.2 Mittgångar

Figur 10. Komponenter - Mittgångar (egen)

Antalet mittgångar korrelerar med hur högt och lågt man valt att hyllorna ska vara. Genom olika modifikationer av höjd/längd så påverkas antalet gångar som krävs i lagret, man kan exempelvis ha en mittgång med höga hyllor istället för fler med lägre hyllor. Gång bundet och icke gång bundet AS/R system får olika resultat av att ha fler eller färre mittgångar. En gemensam faktor är att om fler mittgångar skapas, så blir hyllorna kortare eller lägre samt så blir lagret bredare (mittgångar läggs på bredden). Likadant innebär färre mittgångar längre eller högre hyllor. Företag Cs Highbay system är ett exempel på detta, då man använder ett mindre antal mittgångar som 5 gång bundna S/R maskiner rör sig i och gör lagret högt.

Ett gång bundet AS/R system kräver fler S/R maskiner om fler mittgångar byggs då S/R maskiner är bundna till mittgångar och om dem ska kunna plocka och lagra gods i alla mittgångar krävs S/R maskiner i alla mittgångar (Roodbergen & Vis, 2009). Fler mittgångar betyder därav mer investering i S/R maskiner där S/R maskiner är en av de dyraste komponenterna i AS/R systemet (Lerher et al., 2006; Lerher et al., 2010). Vidare behövs fler I/O platser då gång bundna S/R maskiner bara kan hålla sig till sin gång och då krävs fler I/O platser i slutet och i början av varje mittgång. Med fler mittgångar och fler S/R maskiner i ett AS/R system ökar dock genomströmningskapaciteten, då fler S/R maskiner innebär högre

Lerher et al., 2010). Turtiden borde även minska för de individuella S/R maskinerna då mittgångarna blir kortare ju fler mittgångar som används. Samma resonemang gäller för “Färre mittgångar” fast tvärtom,

genomströmningskapaciteten minskar då mindre S/R maskiner kommer användas samt så minskar investeringskostnad i S/R maskinerna.

I ett icke gång bundet AS/R system så är fler S/R maskiner inte en nödvändighet då fler mittgångar skapas. Dock måste man lägga räls och utöka transferreringssystemet där S/R maskinen kan gå (Lerher er al., 2006). Detta kan tänkas innebär en ökning i investeringskostnad. Tidigare analys och teori menar att ett mindre antal icke gång bundna S/R maskiner relativt till fler gång bundna S/R maskiner innebär lägre genomströmningskapacitet (Roobergen & Vis, 2009; Lerher et al., 2010). Det som inte diskuterats är om man har ett redan givet antal S/R maskiner och ett redan givet antal

mittgångar i ett icke gång bundet AS/R system, och sedan ökar antalet mittgångar. Då borde även de enskilda S/R maskinernas (vilka inte ökat i antal) produktivitet minska, då dem kommer att ha mer yta/längre räls att röra sig på samt fler gångar som S/R maskinen behöver transfereras mellan

(Lerher er al., 2006). Om man vidare inte heller ökar antal I/O platser så kommer avstånd även bli längre till I/O platserna för S/R maskinen. Därav borde resonemanget vara att fler mittgångar även innebär minskad

genomströmningskapacitet för AS/R systemet. Därav behövs fler S/R maskiner för att kunna uppnå samma genomströmningskapacitet som tidigare, då antal S/R maskiner ska baseras på genomströmningskapaciteten (Lerher et al., 2010). Färre mittgångar har samma resonemang fast tvärtom, där ökar genomströmningskapaciteten då kortare sträcka och färre

transfereringar kommer behövas för S/R maskinernas turer. Vidare krävs minskad investeringskostnad i utökat transfereringssystem samt räls.

6.3.2.3 S/R maskin

Figur 11. Komponenter - S/R maskin (egen)

Antalet S/R maskiner blir olikt om ett gång bundet, icke gång bundet eller Cube-utformat AS/R system används. Om fler S/R maskiner sätts in i ett gång bundet AS/R system så ökas genomströmningskapaciteten då fler S/R maskiner innebär högre genomströmningskapacitet (Lerher et al., 2010). Samtidigt krävs fler mittgångar då S/R maskinerna är gång bundna (till varsin gång). Fler gångar gör vidare lagret bredare. Dessa konfigurationer ökar dock investeringskostnaden, och då S/R maskinerna är en av de dyraste komponenterna i AS/R system kan kostnaderna öka mycket (Lerher et al., 2010; Lerher et al., 2006). Färre S/R maskiner leder till motsatt effekt, mindre investeringskostnad, minskad genomströmningskapacitet av AS/R systemet, färre mittgångar samt längre eller högre lager (istället för bredare).

Om fler S/R maskiner sätts in i ett icke gång bundet AS/R system så ökar genomströmningskapaciteten. Detta ökar investeringskostnad i S/R maskiner och man bör till sist (om man fortsätter öka antalet S/R maskiner) överväga att använda ett gång bundet AS/R system då dessa anses bättre för lager med högre genomströmningskapacitet (Lerher et al., 2010; Lerher et al., 2006). Färre maskiner innebär lägre investeringskostnad i S/R maskiner men samtidigt lägre genomströmningskapacitet.

Kub utformade AS/R system har som sagts ej återfunnits i

litteratursökningen men finns i empirin då Företag A använder ett sådant system. Utformningen på ett sådant system är väldigt olikt många andra AS/R system, där S/R maskinerna rör sig ovanpå kuben och hämtar lådor ovanifrån. Företag A har dock uppgett att dessa mindre maskiner är billigare relaterade till större maskiner, därav kan en ökning i en mindre maskin i en Autostore tänkas vara en mer kostnadseffektiv investering relaterat till en större S/R maskin.

6.3.2.4 I/O platser

Figur 12. Komponenter - I/O platser (egen)

Oftast stöds AS/R systemet med hjälp av kompletterande system som exempelvis conveyorband (Roodbergen & Vis, 2009). Just conveyorband brukar transportera lådor/pallar till och från I/O platserna, vilket det gör i Företag B & C. Antalet I/O platser i ett gång bundet system borde baseras på hur många mittgångar som valts. Detta då S/R maskinerna är bundna till sin gång och då måste I/O platserna vara i slutet eller början av gången.

I ett icke gång bundet AS/R system borde genomströmningskapaciteten påverkas av hur många I/O platser som används, detta då fler I/O platser innebär fler positioner där saker kan lämnas eller hämtas av S/R maskinerna (vilket betyder kortare körsträcka för S/R maskinerna eller att S/R maskiner inte behöver ”köa” vid enstaka I/O platser). Det viktiga är att se till så att flaskhalsar inte uppstår, varken i det kompletterande systemet som sköter I/O leveranser eller om man exempelvis konstruerar systemet med alltför få Output platser så robotarna måste vänta för leveranser (Roodbergen & Vis, 2009).

Läget eller positionerna för I/O platserna är viktiga för att påverka tur- /ledtiden för S/R maskinerna (Guwen et al., 2015). Om I/O platserna är i slutet av mittgångarna (nödvändighet för ett gång bundet AS/R system) så ökar ledtiden relativt till att ha dem centralt. Om I/O platserna istället kan vara centralt i lagret så är I/O platserna belägna så att tursträckan minskar för ett icke gång bundet AS/R system. Företag A har exempelvis gjort så, där deras outputplats är belägen centralt till deras plock- och packstationer. Detta menar man att robotarna har kortast körsträcka till och från vilket kan tänkas öka genomströmningskapaciteten för systemet.

Fastän buffertkapaciteten på I/O platserna baseras på ett kompletterande system (Roodbergen & Vis, 2009) så är det viktigt att poängtera att en ökad buffertkapacitet kan minska risken för att Input eller Output platserna blir en flaskhals. Tvärtom skulle en minskad buffertkapacitet leda till att I/O

platserna inte kan hantera lika mycket genomströmningskapacitet och då kan I/O platser uppstå som en flaskhals som begränsar hela AS/R systemets genomströmningskapaciteten (Olhager, 2013). Företag C har exempelvis ett system som gör att dem har en buffertkapacitet på 8 backar vid

kunder samtidigt och att backar kommer på löpande band direkt efter man plockat en order. Genom att göra som Företag C så kan man tänkas minska risken att en flaskhals uppstår.

6.3.2.5 Plockstationer

Figur 13. Komponenter - Plockstationer (egen)

Det viktiga med plock- samt packstationer och dess kompletterande system som eventuellt används till ett AS/R system är att se till att dessa inte uppstår som en flaskhals och begränsar hela AS/R systemets flöde (Olhager, 2013). Det är viktigt att deras genomströmningskapacitet matchas för att få ett effektivt system.

Enligt alla företag arbetar personal vid plockstationerna då det är svårt att automatisera den delen av systemet (Jonsson, 2008). Då plockstationer påverkar utflödet ur AS/R systemet borde fler stationer skapa högre

genomströmningskapacitet men även krav på fler anställda. Därav är det som sagt viktigt att genomströmningskapaciteten matchas och för att hålla nere personalkostnader i systemet för att göra komponenten kostnadseffektiv. Vidare används inte plockstationer till alla typer av lager eller AS/R system. Vissa lager, likt ett Unit load AS/R system som levererar hela pallar/lådor till exempelvis ett butikslager behöver nödvändigtvis inte ha plockstationer (Roodbergen & Vis, 2009). I Företag C kan man se att deras plockstationer fungerar som en flaskhals. Där hanterar både deras Miniload system samt deras Highbaysystem mer lådor och pallar timmen är vad deras

plockstationer kan hantera. Om plockstationernas hantering av lådor och pallar skulle öka, så skulle systemens totala genomströmningskapacitet öka.

7 Slutsats

I underrubrikerna nedan presenteras slutsatserna av analysen. Rubrikerna är uppdelade efter frågeställningar. Slutligen presenteras uppsatsens bidrag samt förslag på vidare forskning.

7.1 För- och nackdelar

I uppsatsen genomfördes en analys av för- och nackdelar som AS/RS gör för lagerhanteringen. Flera av för- och nackdelarna som har observerats (7 styck) har ej återfunnits i tidigare forskning. Vidare har flera för- och nackdelar i tidigare forskning ej fått någon vidare analys eller förklaring. Det har därav gjorts försök att klargöra vad exempelvis ”Ökad kontroll”, ”Flexibilitet” och andra begrepp innebär för ett AS/R system. Många för- och nackdelar har flera aspekter i sig och flera påverkar även varandra i lagerhanteringen såsom ökad leveransförmåga, ökad kontroll samt ökad genomströmningskapacitet. Nedan presenteras de tabeller som presenterades tidigare i analysen som visar alla de observerade och diskuterade för- och nackdelarna i analysen.

Tabell 7. Nackdelar - Slutsats (egen)

Man kan dra slutsatsen att AS/R system påverkar lagerhanteringen på många sätt. Det finns som man kan se i tabellen ovan många fördelar såsom ökad genomströmningskapacitet samt en ergonomisk vinning för medarbetarna som arbetar med AS/R systemet. De upplevda nackdelarna belyser främst flexibilitetsproblem samt att AS/R system innebär en stor investering, både gällande hög investeringskostnad men även en stor investeringsprocess.

7.2 Kostnadseffektivitet i AS/R system

Med hjälp av fråga 1 har AS/R system analyserats för att se hur AS/R system kan bidra till ökad eller minskad kostnadseffektivitet i lagerhanteringen. Många resonemang och slutsatser har gjorts i analysen och några

framstående slutsatser presenteras här. I analysen av fråga 2 framgår det att hinder i AS/R systems försök att skapa en kostnadseffektiv lagerhantering bland annat är att investeringskostnaden i AS/R systemet och dess

kontrollsystem är hög samt att man blir bunden till en

genomströmningskapacitet på grund av tidskrävande utbyggnader samt höga kostnader associerade med att bygga ut den bundna

genomströmningskapaciteten. Vidare uppges även haveri som en akilleshäl som kan skapa stor ekonomisk skada vilket gör lagerverksamheten beroende av att el och internet fungerar. Det finns ett flexibilitetsproblem som gör att

AS/R system inte kan hantera så kallade odd size produkter, vilket gör att ytterligare lagerverksamhet krävs för att hantera dessa produkter.

Samtidigt finns många aspekter som kan bidra till ökad

kostnadseffektivisering i lagerhanteringen. Fastän haveri kan ske så har AS/R systemen generellt en hög upptid. Även om man blir bunden till en

genomströmningskapacitet så bidrar AS/R systemet till en generellt hög genomströmningskapacitet i lagerhanteringen. Arbetskraftskostnader samt kostnader för lagerlokal har påpekats vara stora kostnadsdrivare i

traditionella lager där AS/R systemen i hög grad minskar personalkostnader samt ytanvändning. Den ökade kontrollen, säkerheten och den ergonomiska vinningen anses vidare bidra till en kostnadseffektivisering då svinn,

godsskador samt returer minskar. Detta kan även tänkas leda till en ökning i kundservice, vilket kan öka lönsamheten för företaget.

7.3 Typer och komponenter

Alla AS/R system består av komponenter samt så har olika huvudtyper av AS/R system presenterats. Typerna och komponenterna har analyserats, ställts mot varandra men även relaterats till varandra för att se hur de bidrar till en kostnadseffektiv lagerhantering. Flertalet olika slutsatser har dragits kring den diskussion som skett genom analysen av fråga 3 där det från analysen av fråga 2 identifierats att investeringskostnad,

genomströmningskapacitet, personalkostnad samt ytanvändning presenterats som aspekter som i hög grad kan påverkas i och med utformningen av AS/R systemets typer och komponenter. En annan slutsats är att enskilda

komponenter kan orsaka flaskhalsar i systemet om kalibrering av

genomströmningskapacitet ej sker komponenter emellan. Två modeller har presenterats som en vägledning av analysen i Bilaga 2 samt Bilaga 3.

Utformningen av automatiserade system såsom AS/RS är viktiga för att få en effektiv lagerhantering vilket tidigare forskning pekat på kan vara

problematiskt i företag (Hackman et al., 2001). Modellerna i Bilaga 2 och 3 ger en översiktlig och utvecklande bild av hur huvudtyperna och

komponenterna ur olika aspekter och konfigurationer kan skapa en

kostnadseffektiv lagerhantering. Modellerna är presenterade för att bidra till en ökad förståelse om hur AS/R system kan hjälpa eller stjälpa

lagerverksamheten och lagerhanteringen att bli mer kostnadseffektiv hos företag.

Från de analysen i uppsatsen samt de presenterade slutsatserna av

frågeställningarna kan man konstatera att AS/R system mycket väl kan vara en god kandidat för att lösa många av de lagerhanteringsproblem som

moderna lager står inför. E-handelns ökning som sätter press på att hålla nere höga personalkostnader samt har behov av större lagerutrymme kan tänkas dra nytta av flera aspekter som AS/R systemen ger (Bogue, 2016;

Dembinska, 2016; McCrea, 2018). Den höga genomströmningskapacitet samt kontroll som AS/R system bidrar med kan även tänkas vara en lösning på de ökade kraven från konsumenter (Silver et al., 1998., Kiefer & Novack, 1999).

7.4 Uppsatsens bidrag och förslag på vidare forskning

Då relativt få tidigare forskning kring det studerande ämnet

kostnadseffektivitet i AS/R system påträffats så har uppsatsens stora bidrag varit att ge en översikt kring hur systemet påverkar lagerhanteringen ur ett kostnadseffektiviserings perspektiv. Vidare har flera begrepp försökts klargöras i AS/R systemet. Bidraget är tänkt att ge en djupare samt

översiktlig förklaring till hur ett AS/R systems för- och nackdelar, typer samt komponenter kan påverka lagerhanteringens kostnadseffektivitet. Bidraget

kan vidare tänkas ge praktisk kunskap kring AS/R systemets påverkan på lagerhanteringen samt kunskap till vidare forskning kring hur AS/R system påverkar verksamheter. Det är ett viktigt bidrag då lagerverksamhetens betydelse för företags framgång blir alltmer viktigare, mycket på grund av e- handelns ökning (Bogue, 2016; Dembinska, 2016; McCrea, 2018; Faber et al., 2013).

Coronapandemin påverkade uppsatsen i hög grad där många företag beslutade att inte medverka i uppsatsen samt så blev det svårt att hitta nya. Detta anser jag har påverkat flera delar i uppsatsen samt uppsatsskrivandet i hög utsträckning, då det bland varit påverkat generaliserbarheten av

resultaten vilket skulle tänkas bli bättre om fler företag medverkat. Förslag på vidare forskning blir därav att göra studien fast med fler företag.

Man kan även se om AS/R systemets höga genomströmningskapacitet är kostnadseffektiv relativt till andra typer av lagersystem. I uppsatsen resonerades det att AS/R systemet har en hög genomströmningskapacitet, men är den höga genomströmningskapaciteten kostnadsmotiverad relativt till alternativ? Det kan vara något att undersöka.

Vidare undersöktes ej rörliga hyllor samt Person-on-board AS/R system vilket eventuell vidare forskning kan göra.

AS/R system verkar vidare vara under stor utveckling, där exempelvis kubutformade AS/R system såsom Autostore ej hittats i tidigare forskning. Det kan vara ett potentiellt område att undersöka.

Förslag på vidare forskning kan även tänkas vara att göra en ny kartläggning av AS/R systemens huvudtyper, då det verkar som sagt vara under stor utveckling.

8 Referenser

Alvehus, John. 2019. Skriva uppsats med kvalitativ metod – En handbok. Andra upplagan. Stockholm: Liber AB.

Azzi, Anna; Battini, Daria; Faccio, Maurizio; Persona Alessandro; and Sgarbossa, Fabio. 2011. Innovative Travel Time Model for Dual-shuttle Automated Storage/retrieval Systems. Computers & Industrial Engineering. Vol. 61, issue 3. Pp 600–607. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cie.2011.04.015

Baker, Peter; & Zaheed, Halim. 2007. An Exploration of Warehouse Automation Implementations: Cost, Service and Flexibility Issues. Supply

Chain Management: An International Journal. Vol 12, issue 2. Pp 129–138.

DOI: https://doi.org/10.1108/13598540710737316

Berg, Niklas; & Regula, Tomas. 2017. Automatiserad lagerhantering för ett

resurseffektivare företag. Stockholm: Kungliga Tekniska Högskolan. URN: urn:nbn:se:kth:diva-245991

Bessenouci, Hakim; Sari, Nadir; and Ghomri, Zaki. 2012. Metaheuristic Based Control of a Flow Rack Automated Storage Retrieval System. Journal

of Intelligent Manufacturing. Vol 23, Issue 4. Pp1157-1166. DOI:

https://doi.org/10.1007/s10845-010-0432-1

Brinkmann, Svend; & Kvale, Steinar. 2014. Den kvalitativa

forskningsintervjun. Upplaga 3:1. Lund: Studentlitteratur AB.

Bryman, Alan; & Bell, Emma. 2017. Företagsekonomiska

Bogue, Robert. 2016. Growth in e-commerce boosts innovation in the warehouse robot market. The Industrial Robot. Vol 43, issue 6. Pp 583–587. DOI: https://doi.org/10.1108/IR-07-2016-0194

Bond, Josh. 2018. Automated Storage: How to grow operations?. Modern

Materials Handling. Vol 73, issue 1. Pp 62–67. ISSN 00268038

Bozer, A. Yavuz; & White, A. John. 1982. Travel-Time Models for

Automated Storage/Retrieval Systems. IIE Transactions. Vol 16, issue 4. Pp 329–338. DOI: https://doi.org/10.1080/07408178408975252

Cardona, Luis; & Gue, Kevin. 2019. How to determine slot sizes in a unit- load warehouse. IISE Transactions. Vol 51, issue 4. Pp 355–367. DOI:

https://doi.org/10.1080/24725854.2018.1509159

Coffey, Amanda; & Atkinson, Paul. 1996. Making Sense of Qualitative Data

- Complementary Research Strategies. Första upplagan. USA: SAGE

Publications, Inc.

Dembinska, Izabela. 2016. The Impact of E-Commerce Development on the Warehouse Space Market in Poland. Economics and Culture. Vol 13, issue 2. Pp 5–13. DOI: https://doi.org/10.1515/jec-2016-0020

Dennis, R. Daina & Meredith, R. Jack. 2000. An analysis of process industry production and inventory management systems. Journal of Operations

Management. Vol 18, Issue 6. Pp 683–699. DOI:

https://doi.org/10.1016/S0272-6963(00)00039-5

Denzin, Norman; & Lincoln, Yvonna. 2018. The SAGE Handbook of

Faber, N; de Koster, M.B.M; & Smidts, A. 2013. Organizing warehouse management. International Journal of Operations & Production

Management. Vol 33, issue 9. Pp 1230–1256. DOI: https://doi- org.proxy.lnu.se/10.1108/IJOPM-12-2011-0471

Fukunari, M.; Malmborg, J. C. 2006. An efficient cycle time model for autonomous vehicle storage and retrieval systems. International Journal of

Production Research. Vol 46, issue 12. Pp: 3167–3184. DOI: https://doi.org/10.1080/00207540601118454

Feld, Thomas; Fettke, Peter; Hoffmann, Michael; Kemper, Hans-Georg; and Lasi, Heiner. 2014. Industry 4.0. Business & Information Systems

Engineering. Vol 6, issue 4. Pp 239–242. DOI:

https://doi.org/10.1007/s12599-014-0334-4

Feng, Xuehao; Moon, Ilkyeong; & Ryu, Kwangyeol. 2017. Warehouse capacity sharing via transshipment for an integrated two-echelon supply chain. Transportation Research Part E: Logistics and Transportation

Review. Vol 104. Pp 17–35. DOI: https://doi- org.proxy.lnu.se/10.1016/j.tre.2017.04.014

Gamberini, Rita; Grassi, Andrea; Mora, Cristina; & Rimini, Bianca. 2008.