Branschvertikaler inom Lagerhantering och hur de påverkar WMS

Examensarbete

Institutionen för Produktionsekonomi Lunds Tekniska Högskola

Branschvertikaler

inom lagerhantering

och hur de påverkar WMS

Joel Håkansson & Fredrik Jönsson

Oktober 2008

Abstract

Warehouse management is the science of optimizing warehouse activity with the intention of reducing inventory holding costs and increasing material throughput. A warehouse management system (WMS) is an IT system used to support warehouse processes and ensure a smooth ow of material. The main objectives of the WMS are to keep track of inventory levels and dis-tribute tasks to warehouse sta. The system has an overview of the material ow and controls which tasks should be carried out and when, based on decision rules and mathematical models. General warehousing operations managed by WMS include: goods reception, put away, replenishment, stock taking, picking, packing and loading.

There are considerable dierences in the way companies manage their warehouse activity. In order to full customer needs, vendors of WMS must provide a wide variety of IT solutions and a system that is adaptable for dif-ferent business requirements. It is therefore important to understand which requirements exist for dierent types of businesses. In this thesis we have identied certain patterns in how companies with similar characteristics man-age warehouse activities. We have also evaluated if business specic versions of WMS should be developed in order to reduce the cost of adapting a stan-dard system for every new customer.

The thesis has been conducted at Consafe Logistics in Lund and most of the studies are based on customer data provided by the company. The information has been gathered by both qualitative and quantitative meth-ods. Consafe Logistics has a relatively wide range of customers in dierent business areas, which indicates that the results are valid for warehousing in general.

The study shows many industry similarities but also considerable incon-sistencies within business verticals. We therefore conclude that business spe-cic versions of WMS are not suitable solutions from a system design point of view. Instead, system oriented architecture (SOA) is recommended. The base of the solution is to put all customer specic development in a SOA library from where it can be retrieved and reused when needed. This implies a generic system design, standardized development processes, comprehensive documentation and a thorough understanding of the supply chain require-ments of dierent businesses.

Keywords: WMS, Warehouse Management, Warehouse Management Sys-tem, Warehouse Theory

Sammanfattning

Lagerhantering behandlar optimering av lageraktiviteter med avsikt att min-ska lagerhållningskostnader och öka materialgenomströmningen. Ett lager-hanteringssystem (WMS1_{) är ett IT-system som används för att styra}

lager-processer och säkra ett smidigt materialöde. WMS främsta uppgifter är att hantera lagersaldon och att förmedla arbetsuppgifter till lagerpersonalen. WMS har en överblick över materialödet och kontrollerar vilka uppgifter som skall utföras när och av vem. Styrningen baseras på beslutsregler och matematiska modeller. Generella lageraktiviteter som normalt hanteras av WMS inkluderar: godmottagning, inlagring, påfyllnad, inventering, plock, packning och lastning.

Det nns stora skillnader i hur lagerhanteringen fungerar på olika före-tag. För att kunna tillmötesgå alla behov måste WMS-leverantörer kunna erbjuda olika IT-lösningar och ett system som kan anpassas till alla kun-ders verksamheter. Det är därför viktigt att förstå vilka krav som ställs på WMS från olika branscher. I detta examensarbete har vi identierat mönster för hur företag med olika egenskaper hanterar sina materialöden. Vi har också utvärderat om olika paketeringar kan utvecklas för de vertikaler som identierats och om utvecklingskostnaderna därmed kan reduceras.

Examensarbetet har utförts på Consafe Logistics i Lund och den största delen av studien har baserats på företagets kunddata. Information har in-samlats genom både kvantitativa och kvalitativa metoder. Consafe Logistics har en relativt bred kundora med kunder inom era olika branscher och marknadssegment. Denna spridning är viktig för att slutsatserna skall vara representativa.

Studien visar på många branschlikheter men också på en betydande vari-ation inom branschvertikalerna. Vår slutsats är därför att det, ur ett design-perspektiv, inte är lämpligt att paketera WMS för olika branschvertikaler. Istället föreslår vi en service orienterad arkitektur där all kundspecik utveck-ling samlas i ett bibliotek. Koden i biblioteket kan sedan återanvändas i nya projekt. Denna lösning kräver en generisk systemdesign, standardiserade utvecklingsprocesser, fullständig dokumentation och en grundlig förståelse för materialöden inom olika branschvertikaler.

Nyckelord: Lagerhantering, Lagerhanteringssystem, Lagerteori, Material-hantering, Varuhantering

Förord

Examensarbetet är det avslutande momentet i civilingenjörsutbildningen i informations- och kommunikationsteknik vid Lunds Tekniska Högskola (LTH). Arbetet har genomförts i samarbete med Consafe Logistics i Lund och institutionen för produktionsekonomi vid LTH. Arbetet omfattar 30 högskolepoäng vilket motsvarar 20 veckors heltidsstudier.

Ämnet för examensarbetet har inom ramen för utbildningen valts efter eget intresse i samråd med Consafe Logistics.

Vi uppskattar den hjälp vi har fått från våra handledare, Fredrik Ohm och Niglas Rämmal på Consafe Logistics samt Fredrik Olsson från LTH. Vi vill även rikta ett särskilt tack till personalen på Consafe Logistics och på de företag vi besökt, för deras hjälp under projektets gång.

Lund, oktober 2008 Joel Håkansson & Fredrik Jönsson

Innehåll

1 Inledning 1

1.1 Bakgrund . . . 1

1.2 Denitioner . . . 2

1.3 Kort om Consafe Logistics . . . 3

1.4 Problemformulering . . . 4 1.5 Syfte . . . 4 1.6 Avgränsningar . . . 4 1.7 Målgrupp . . . 5 1.8 Disposition . . . 5 2 Metodik 6 2.1 Vetenskapsteori . . . 6 2.2 Arbetsgång . . . 7 2.3 Angreppssätt . . . 8 2.4 Datainsamling . . . 8 2.5 Giltighet . . . 10 3 Lagerhantering 12 3.1 Lagerhanteringssystem . . . 12 3.2 Lagerfysik . . . 13 3.3 Godsmottagning . . . 19 3.4 Inlagring . . . 20 3.5 Interna operationer . . . 22 3.6 Plockning . . . 24 3.7 Utleverans . . . 28 3.8 Verksamhetsplanering . . . 29 4 Systemteori 32 4.1 Utvecklingsprocesser . . . 32 4.2 Mjukvaruarkitektur . . . 33

INNEHÅLL 5 Branschsammanställning 37 5.1 Branschindelning . . . 37 5.2 Empiriska undersökningar . . . 38 5.3 Livsmedel . . . 46 5.4 Detaljhandel . . . 50 5.5 Bygg . . . 51 5.6 Tredjepartslogistik . . . 55 5.7 Verkstad . . . 57 5.8 Övriga faktorer . . . 59 6 Giltighet 61 6.1 Reliabilitet . . . 61 6.2 Validitet . . . 61 6.3 Representativitet . . . 62 6.4 Branschindelning . . . 63 7 Analys 65 7.1 (O)Likheter inom branscher . . . 65

7.2 Likheter mellan branscher . . . 72

7.3 Paketeringsmöjligheter . . . 73 8 Slutsats 78 8.1 Vinster . . . 79 8.2 Kostnader . . . 80 8.3 Fortsatt forskning . . . 80 A Akronymlista 82 B Enkätresultat 83 Litteraturförteckning 85 Sakregister 89

Kapitel 1

Inledning

1.1 Bakgrund

Logistikens utveckling har gått snabbt sedan begreppet infördes på 1960-talet [27]. Forskningen inom området är omfattande och arbetet med att förbät-tra logistiken pågår ständigt. Mycket av forskningen sker på en djup teo-retisk nivå som under verkliga förhållanden ibland kan vara svår att tillämpa med bra resultat, t.ex. med avancerade modeller och simuleringar för lager-nivåer. Forskningen handlar främst om orderstorlekar, val av leverantör och andra övergripande frågor.1 _{När det kommer till de praktiska frågorna om}

hur rörelserna inne på ett lager fungerar är forskningen begränsad. Det nns litteratur som berör det rent praktiska med råd om vilken utrustning som skall nnas på ett lager och hur den skall placeras. Denna litteratur är å sin sida väldigt praktisk och knyter lite an till den annars dominerande teoretiska litteraturen. När det gäller lagerhanteringssystem2 _{(WMS) är litteraturen än}

mer begränsad. Samtidigt anger AberdeenGroup3 _{[24] i en studie från 2006}

att 75% av 300 tillfrågade företagsledare anser att tjänsterna de kan erbjuda sina kunder begränsas av deras logistiksystem.

I ett komplett lagerhanteringssystem nns en mängd funktioner som till-sammans utgör systemets grundfunktionalitet, kärnan. För många företag är dock de logistiska processerna så speciella att standardlösningen i WMS inte kan användas. Förutom grundfunktionerna krävs då ytterliggare funktion-er vilket resultfunktion-erar i höga utvecklingskostnadfunktion-er för både kund och levfunktion-eran- leveran-tör. Dessa funktioner kan vara specika för ett företag och i vissa fall även för en hel bransch. Branschspecika funktioner är intressanta att identiera

1_{Grundat på egna litteratursökningar}

2_{För denition av lagerhanteringssystem se avsnitt 1.2, s. 2 samt 3.1, s. 12} 3_{Studien är gjord av AberdeenGroup på uppdrag av Manhattan Associates.}

1.2. DEFINITIONER då dessa kan ge upphov till WMS med standardiserade branschlösningar. Därmed kan utvecklingskostnader reduceras och en ökad konkurrenskraft genom dierentiering uppnås. [7]

Utvecklingen inom IT skapar möjligheter för WMS-leverantörer att erbju-da alla önskade funktioner [27]. Men den stora exibiliteten bidrar till att an-talet speciallösningar ökar. Dessa specialiseringar skapar en stor datamängd som skall underhållas. Underhållet av stora datamängder riskerar snabbt att bli dyrt och det krävs en tydlig datastruktur. För detta ändamål nns en mängd tekniker där Service Oriented Architecture (SOA) är en av de som är mest i ropet i dagsläget. [17, 40]

1.2 Denitioner

Här denieras några begrepp som ingår i rapportens terminologi. För en lista över akronymer se sidan 82.

Aärssystem (ERP) - Ett företags övergripande system för att styra resurser. Kan hantera order, personal m.m.

Boxkalkylering - Process för att beräkna hur många och vilka emballage som behövs för att packa t.ex. en kundorder.

Bransch - Branscher delas in på olika sätt i olika litteratur. FN har bl.a. en klassicering som kallas ISIC4_{. Vi denierar branscherna efter}

de-ras lagerhanteringsegenskaper. Indelningen korrelerar dock tydligt med andra källor.

Kärna - Kärnan, eller standard, är den del av ett IT-system som ligger till grund för alla implementeringar och som är gemensam för alla kunder. Lager - Fysisk plats avsedd för att förvara materiel under kortare eller längre

tidsperioder.

Lagerhantering - De aktiviteter som utförs på ett lager. Här inbegrips exempelvis inlagring, inventering och packning.

Lagerhanteringssystem (WMS) - Mjukvarubaserat system för adminis-tration av lagerverksamhet. För en mer ingående beskrivning av WMS se avsnitt 3.1, s. 12.

Lagerstyrningssystem - Används för att optimera lagerstyrningen som syftar till att minska lagerkostnader samt stärka servicenivåer.

1.3. KORT OM CONSAFE LOGISTICS Lastbärare - En konstruktion som samlar gods och underlättar hanteringen

därutav. Exempel på lastbärare är lastpallar och backar.

Systemteori - Begreppet har två betydelser. Det är dels en metodik för att analysera era samverkande komponenter, se sidan 6. Det är också ett begrepp för uppbyggnaden av IT-system vilket behandlas i kapitel 4. Transit - Begreppet kan denieras på olika sätt och har skild betydelse i

olika litteratur. Vår denition av transit gäller artiklar som normalt inte lagerförs utan beställs först mot kundorder. Dessa har normalt ett speciellt transitöde på lagret och undviker därmed inlagring.

Varuhanteringssystem - alternativ benämning på lagerhanteringssystem. Verksamhetsgren - se bransch

Värdedensitet - En produkts värde i förhållande till volym/vikt.

1.3 Kort om Consafe Logistics

Consafe Logistics (CL) är en ledande leverantör av WMS. Förutom WMS som är CL:s kärnområde arbetar företaget med era produkter och tjänster inom logistik och produkthantering samt med mobila lösningar och hårdvara. Inom WMS-området är CL den tredje största leverantören inom EMEA och åttonde i världen [4]. Företagets fokus ligger i Norden med huvudkontor i Lund men CL har kunder över hela världen. Senare års uppköp av företag i bl.a. Norge, Ryssland och Polen har lett till en breddad och utökad verk-samhet. CL har cirka 400 anställda och omsätter 70 miljoner Euro. Deras främsta WMS-produkter är Astro och SattStore. Några av de företag som använder CL:s WMS är ICA, Ahlsell, SKF och Carlsberg.

Consafe Logistics är en sammanslagning av MA-system och ABB Logis-tics och ägs av JCE-group. JCE-group äger företag inom olika områden över hela världen. Några verksamheter som kan nämnas är energi, skog och IT. JCE-group är en svensk koncern som styrs av John Christer Eriksson och sysselsätter över 8000 personer.

För mer information om företaget besök Consafe Logistics hemsida5_.

1.4. PROBLEMFORMULERING

1.4 Problemformulering

Vid varje ny WMS-installation krävs ett omfattande arbete, detta kan in-delas i två faser. I första fasen syftar arbetet till att undersöka hur kunden vill att installationen skall fungera. I andra fasen sker implementering och konguration i enlighet med resultatet i fas ett. Båda dessa faser är tid-skrävande vilket ger stora kostnader. Kan någon generalisering mellan olika verksamheter identieras, kan tiden för båda faserna reduceras. När installa-tionen är klar återstår underhållskostnader. Dessa blir högre ju er anpass-ningar som görs. Kan mängden anpassanpass-ningar minska reduceras kostnaderna. Detta är grunden till vår målformulering. Målen kan sammanfattas i följande punkter:

• Identiera verksamhetsgrenar med likheter i lagerhanteringen.

• Identiera vilka specialiseringar som gäller generellt för en verksamhets-gren.

• Identiera lämpliga strukturer för de generaliserade specialiseringarna.

1.4.1 Hypotes

Genom att identiera verksamhetsspecika likheter inom lagerhanteringen kan standardiserade implementeringar utvecklas för varje bransch. Detta kan minska specialiseringsarbetet vid nya företagsimplementeringar och även re-ducera kostnader för uppgraderingar och support.

1.5 Syfte

Syftet med projektet är att fastställa en branschindelning och undersöka lagerhanteringslikheter inom varje bransch. Med utgång från resultaten från branschundersökningen skall olika möjligheter för att paketera WMS utredas. Detta i syfte att minska kostnaderna för implementering, underhåll och sup-port.

1.6 Avgränsningar

Området lagerhanteringssystem kan betyda mycket och bli väldigt stort. Ex-amensarbetets omfång begränsas till de aktiviteter som sker innanför lagrets väggar. Det exkluderar transportplanering samt ekonomiska transaktioner

1.7. MÅLGRUPP Viss transport- och kundinformation krävs dock för att kunna implementera ett lagerhanteringssystem, dessa aspekter ingår i arbetet.

Projektet omfattar inte marknadsundersökningar för att avgöra vilka eventuella konkurrensfördelar arbetets resultat skulle kunna leda till. Istäl-let koncentreras arbetet till att deniera verksamhetsgrenar och identiera likheter inom dessa.

1.7 Målgrupp

Rapporten är skriven på en nivå som ger förutsättningar för alla med grundläggande kunskaper i logistik att tillgodogöra sig innehållet. Den riktar sig främst till företag som utvecklar WMS. Innehållet kan även vara intres-sant för företag som nyttjar/planerar att nyttja WMS och forskare/studenter med intresse för lagerhantering eller systemarkitektur.

1.8 Disposition

Kapitel 2 behandlar metodiken som ligger till grund för rapporten. Här förk-laras olika metoder som kan användas och vilken som har valts för detta projekt.

Kapitel 3 beskriver teorin för hur ett lager och dess ingående komponenter fungerar. Arbetsödet på ett lager förklaras med syfte att beskriva vilka funktioner som behövs för att ett WMS skall fungera. Kapitlet fungerar som en introduktion till lagerhantering för de som inte är väl insatta i hur ett lager fungerar.

Kapitel 4 behandlar teorin bakom olika metoder för processer och design vid mjukvaruutveckling. Kapitlet ska skapa förståelse för olika modeller som kan användas vid utvecklingen av WMS.

Kapitel 5 beskrivs de resultat som har inhämtats vid olika under-sökningar.

I kapitel 6 diskuteras giltigheten för insamlad data.

I kapitel 7 analyseras de resultaten från kapitel 5. Funna samband och möjliga lösningar diskuteras.

I kapitel 8 sammanfattas analysen och slutsatser för hur en lämplig ut-formning skall se ut presenteras.

Kapitel 2

Metodik

I metodikkapitlet redogörs för vårt val av metod och tillvägagångssätt. Pro-jektets övergripande syfte är att beskriva hur lagerhanteringen ser ut inom olika vertikaler. Men det innefattar även en problemlösande sida som handlar om att föreslå hur WMS kan anpassas till denna verklighet.

2.1 Vetenskapsteori

Olika vetenskapsteorier har skilda meningar rörande angreppssätt och resul-tat. I detta avsnitt belyser vi några av de teorier som nns.

2.1.1 Positivism

Positivismen är den vanligaste teorin för naturvetenskaplig forskning. Den utgår från verierbarhetstesen som innebär att resultat och teorier endast är meningsfulla om de kan verieras. Kunskap som inte kan bekräftas är ur ett vetenskapligt perspektiv meningslös. Teorin ställer stora krav på empirisk prövbarhet och resultatets validitet och reliabilitet (mer om dessa uttryck senare i kapitlet). Positivismen kan endast tillämpas på rationella problem och är därför inte användbar för områden som t.ex. loso och religion. [28, 39]

2.1.2 Systemteori

Systemteorin ser på era faktorer som ett samverkande system och lämpar sig därmed för komplexa problem där många olika aspekter påverkar utfallet. Teorin kan tillämpas både på naturliga och på av människan konstruerade system. Systemteorin uppstod som ett alternativ till positivismen då denna

2.2. ARBETSGÅNG var hårt bestridd. Vid användning av teorin krävs en ingående systemanalys för att avgränsa, beskriva och studera systemet. Skillnaden jämfört med pos-itivism är just att inom systemteori ses ett fenomen som en del i ett större system. [39]

2.1.3 Hermeneutik

Hermeneutik är tolkningslära och behandlar tolkning av olika händelser och objekt. Det kan röra sig om bibeltexter, trakskyltar eller människo-rs upplevelser. Området är med andra ord väldigt brett, från den godtyck-liga tolkningen av upplevelser till en strikt tolkning av vägmärken. För att tolkningen skall få något värde krävs att den tolkande har en förståelse för det undersökta. Det är viktigt att tolkningen sker i rätt kontext för att vara giltig. Hermeneutik lämpar sig inte att använda i ett tekniskt/naturvetenskapligt projekt. [28, 39]

2.2 Arbetsgång

Genom att dela in arbetet i tydliga steg skapas en strukturerad problemlös-ningsprocess och arbetet kvalitetssäkras. Six-Sigma metodiken DMADV [30] har valts som bas för arbetsgången. Modellen beskriver ett tillvägagångssätt i fem steg enligt följande; Dene, Measure, Analyse, Design, Verify. Genom hela processen sker teoristudier för att knyta an till våra hypoteser.

1. Dene (deniera) - Arbetsområdet denieras och avgränsas tydligt. En projektspecikation upprättas och projektet indelas i mindre ak-tiviteter. Specikationen innehåller även milstolpar och grindar samt ett övergripande arbetsschema.

2. Measure (mät) - Genom denitionen av arbetsområde i det första steget skapas en tydlig avgränsning till vad som skall mätas. Mätningen in-nebär insamling av data och detta sker genom två metoder. En kvan-titativ kartläggning, vars syfte är att ge en god överblick av projek-tområdet, kombineras med ett mindre antal kvalitativa fallstudier som penetreras på djupet.

3. Analyse (analysera) - Uppmätta data analyseras i syfte att identiera mönster och likheter. Det kvantitativa och kvalitativa materialet kom-bineras för att ge en helhetsbild.

2.3. ANGREPPSSÄTT 4. Design (utforma) - I analysen har olika likheter utkristalliserats. I de-signfasen gäller det att tillvarata dessa och nna olika metoder att förmedla och utnyttja dem.

5. Verify (veriera) - Resultaten av analys- och designstegen måste veri-eras. Verikationen sker dels genom en tillbakablick på mätdata men också genom kontakt med kunniga personer inom området.

2.3 Angreppssätt

Angreppssättet återspeglar relationen mellan teori och empiri. Problemet kan angripas med grunden i teorin för att sedan relateras till empirin. Detta kallas deduktion och leder till ett objektivt förhållningssätt. Det deduktiva angreppssättet ställer stora krav på tillförlitliga objektiva teoretiska källor. Ett annat sätt att angripa problemet är den så kallade induktiva metoden. Den bygger tvärtemot den deduktiva metoden på att hypoteser formuleras utifrån empirin för att sedan förankras med hjälp av teorin. Den indukti-va metoden ställer lägre krav på bentlig teori men medför en risk för att resultaten inte blir generella och objektiva. Ett tredje angreppssätt är ab-duktion som är en kombination av de två tidigare nämnda metoderna. Den abduktiva metoden använder i ett första steg, precis som den induktiva meto-den, empirin som grund. När väl grundhypoteserna är framtagna används ett deduktivt arbetssätt. [28, 39]

Samarbetet med Consafe logistics medför en god tillgång till förstahand-skällor. Samtidigt nns, eftersom forskningen är tunn, svårigheter i att nna relevant och verierbart teoretiskt material inom området. Dessa aspekter gör att vi väljer ett abduktivt arbetssätt för genomförandet av arbetet. Det-ta innebär att vi kan röra oss mellan teori och empiri under arbetets gång och utveckla hypoteser utgående från både den teoretiska och den reella sfären.

2.4 Datainsamling

Kvantitativ forskning består av omfattande mätningar, statistiska beräkningar och analysmetoder. Med kvantitativ forskning kan stora datamängder som är väl strukturerade behandlas för att generera generellt gångbara data. Typiskt för kvantitativ forskning är att datan den genererar kan behandlas av matematiska automatiserade analysmetoder. Kvalitativ forskning bygger på icke maskinella analyser och intervjuer där materialet inte kan behandlas med statistiska metoder. Den kvalitativa forskningen kan ge en djupare kunskap men är betydligt svårare att veriera och riskerar

2.4. DATAINSAMLING att inte vara generell. I grunden måste forskningen bygga på omfattande litteraturstudier. Litteraturstudiernas syfte är att skapa ett underlag för forskningen samt fastställa vad som skall utforskas och hur. [18, 21, 28]

När det gäller val av metod nns det i huvudsak fyra metoder som är relevanta vid genomförande av ett examensarbete. Dessa är [14]:

• Kartläggning - Sammanställning och beskrivning som svarar på en bred fråga. Metoden är lämplig då datamängden är så stor att ett urval krävs. En kartläggning ger en övergripande bild av ett brett område. • Fallstudie - Ger en djupgående kunskap om ett smalt område.

Metodiken är lämplig då det är ett eller ett fåtal objekt som skall undersökas. Fallstudien beskriver ett objekt på djupet och slutsatserna gäller därför endast för det objektet.

• Experiment - När outforskade fenomens samband skall undersökas krävs ofta att olika varianter testas. Experiment bör användas i sådana situationer där endast insamlad data inte räcker för att ge tillförlitliga uppgifter. Vid experiment ändras olika parametrar mellan försöken så att sambanden kan dokumenteras.

• Aktionsforskning - Analyserar och löser ett problem samtidigt. Vid användning av aktionsforskningsmetodik observeras först problemet. Därefter föreslås och utvärderas möjliga lösningar.

Eftersom arbetet är av främst beskrivande karaktär använder vi oss av kartläggning som metod för att samla kvantitativa data. Kartläggningen kompletteras med fallstudier av ett mindre antal företag som ger kvalitativa data. Empirins natur är därför främst kvantitativ med kvalitativa inslag.

2.4.1 Intervju- och enkätmetodik

Lantz [21] beskriver fyra olika intervjuformer. De olika formerna har en vari-erad grad av struktur. En öppen intervju bygger helt på intervjupersonens egen berättelse och ger en ytterst begränsad möjlighet till styrning. Intervju-formen är lämplig för att vinna en ökad förståelse för frågeställningen. Även en öppen riktad intervju låter den intervjuade uttrycka sig fritt. Dock skapas en viss struktur med hjälp av ett mindre antal frågor samt följdfrågor på de svar som den intervjuade ger. Denna intervjuform är lämplig för att beskriva och avgränsa frågeställningar. Med en halvstrukturerad intervju styr inter-vjuaren förloppet med tydliga frågor men låter den intervjuade utveckla sina svar och göra egna inikningar. Intervjuformen är lämplig för att utveckla teorier. Den sista formen är den helt strukturerade intervjun vilken bygger

2.5. GILTIGHET på starkt avgränsade frågor som endast får besvaras med korta entydiga svar som kan behandlas på ett kvantitativt vis. Denna intervjuform är lämplig då välformulerade teorier och hypoteser nns och dessa skall testas. [21]

Enkäter är lämpliga då undersökningar med ett stort urval skall genom-föras. Enkäter är snabba att genomföra och kan ge en stor datamängd. Det nns två typer av enkäter, bundna och öppna. De bundna erbjuder respon-denten ett fåtal svarsalternativ medan de öppna låter responrespon-denten svara fritt på frågan. En risk med enkäter är en låg svarsfrekvens som kan snedvrida urvalet och ge dåligt underlag. [28]

Genom att använda öppna riktade intervjuer kan vi säkerställa ett visst mått av innehåll. Intervjuformen ger samtidigt stor möjlighet till intressanta diskussioner som kan leda till nya tankeställare. Under arbetets senare delar kommer intervjuformen att styras tydligare och det handlar om halvstruk-turerade intervjuer. Förutom intervjuer används även enkäter i enstaka sam-manhang. Det handlar om bundna enkäter och ett känt urval (personal på CL) där svarsfrekvensen garanteras bli nära hundra procent.

2.5 Giltighet

Giltigheten för data och slutsatser kan delas in i tre grupper. För att mate-rialet skall vara giltigt krävs att det uppfyller villkoren i varje grupp.

2.5.1 Reliabilitet

Reliabiliteten är tillförlitligheten i det insamlade materialet. Problem med reliabiliteten kan uppstå då datakällorna är felaktiga eller instrumenten som används för att samla in data är felkongurerade. Reliabiliteten säkerställs genom användning av era olika källor. T.ex. kan två eller era observatörer utnyttjas vid en intervju eller era böcker användas som källor vid litter-aturstudier. [14, 28]

2.5.2 Validitet

En datamängd kan anses valid då den behandlar det område som studeras. I vissa fall kan det vara svårt att skilja den aktuella avgränsningen från närliggande områden. Felaktigt insamlad data kan då vara ogiltig för under-sökningen och därmed generera ett missvisande resultat. Genom att studera samma källa med olika metoder kan validiteten stärkas. [14, 28]

2.5. GILTIGHET

2.5.3 Representativitet

Representativitet handlar om generaliserbarhet. De data som gäller för berör-da källor behöver inte gälla generellt. Utan en komplett kartläggning går det inte att säga att data är helt representativa. Genom att utnyttja kvantitativa forskningsmetoder kan representativiteten i viss mån säkerställas. [14]

Kapitel 3

Lagerhantering

Kapitlet behandlar översiktligt hur ett lager fungerar och hur lagerhanter-ingssystem utnyttjas för att styra verksamheten. Kapitlet inleds med en beskrivning av vad ett lagerhanteringssystem är och hur det används. Vidare behandlas lagrets fysiska uppbyggnad. Här inkluderas exempelvis lagerinred-ning, lastbärare samt olika typer av hanteringsutrustning. I avsnitt 3.3-3.7 beskrivs de olika huvudaktiviteter som utförs på ett lager: godsmottagning, inlagring, interna operationer, plockning och utleverans. Avsnitt 3.8 tar upp olika metoder för hur lagerhanteringen kan optimeras i syfte att reducera kostnader och tillmötesgå ökade krav på kvalitet och eektivitet.

3.1 Lagerhanteringssystem

Warehouse Management System (WMS) administrerar och optimerar de oli-ka aktiviteterna på ett lager. Någon entydig svensk översättning nns inte men vi använder begreppet lagerhanteringssystem eftersom det bäst speglar vad systemet gör.

Ett WMS hanterar endast aktiviteter inom lagret. Aktiviteter som lig-ger utanför lagret som t.ex. inköp eller transportplanering liglig-ger normalt utanför ett WMS. Inköpsnivåer och tidpunkter med avseende på säkerhet-slager och prognoser styrs alltså inte av WMS. Vilka aktiviteter som WMS ombesörjer nämns i de följande avsnitten i detta kapitel. Ett par exempel är optimering av plockrundor och generering, fördelning och prioritering av arbetsuppgifter. Beroende på hur avancerat det WMS som används är admin-istreras aktiviteterna med logik av varierande komplexitet. Med den snabba IT-utvecklingen på senare år har möjligheten till mycket komplexa och ef-fektiva WMS öppnats [10, 27]. Fördelen med ett avancerat WMS är att det löpande kan optimera lagrets olika funktioner och därmed öka eektiviteten

3.2. LAGERFYSIK och minska kostnaderna [29]. [6, 13]

Det begränsade omfånget för WMS gör att det är beroende av transak-tioner från andra system för att få aktuell information. De tydligaste exem-plen på transaktioner är inköpsorder och leveransorder men även inventer-ingsutfall. Inköpsordern behövs för att WMS skall veta vad som kommer att levereras och för att godmottagningen skall fungera smidigt. Leveransordern behövs för att WMS skall veta vad som skall skickas och kunna konstruera uppdrag för vad som behöver utföras för att leverans skall kunna ske. Givetvis nns många er transaktioner för att omfatta hela verksamheten. [7, 10, 13] I de esta fall är ett Enterprise Resource Planning (ERP) system, eller på svenska: aärssystem, ägare av artikeluppgifterna i WMS. Denna ägarstruk-tur gör att WMS är beroende av transaktioner från ERP som kan ses som ett överliggande system. Många ERP-system har också WMS-moduler men dessa är sällan så avancerade som ett komplett fristående WMS. Kommu-nikation kan behövas med andra system än ERP. Denna kommuKommu-nikation kan ske direkt från WMS eller via ERP systemet. Kommunikationen är dubbel-riktad och WMS måste klara att både ta emot och skicka transaktioner till andra system [10]. [13]

3.2 Lagerfysik

Lagerfysiken är lagrets fysiska utformning. Det handlar om byggnaden som används men också om den utrustning som nns i byggnaden.

3.2.1 Byggnad

Lagerbyggnadens utformning och placering är viktiga aspekter för dess funk-tion. Geograskt läge, utbyggnadsmöjligheter och utformning är några av de egenskaper som måste beaktas vid val av ett nytt lager, vare sig det gäller nybyggnation eller övertagande av ett bentligt lager. Besluten kring lager-byggnad är viktiga för lagrets funktion men en djupare beskrivning ingår inte i denna rapport. För vidare läsning om lagerplacering och utformning rekommenderas Facilities Planning [36] eller Logistics Systems [20].

För att WMS skall kunna optimera transporterna inom lagret och placera gods på lämplig plats delas lagret in i logiska områden. Hur områdena delas in är upp till varje företag. Vanliga faktorer som styr indelningen av områden är godstyper, plock- respektive buertområde och olika lagerinredningar. [13]

3.2. LAGERFYSIK

3.2.2 Lastbärare

Lastbärare är en form av emballage som används för att lättare kunna hantera godset genom logistikkedjan. Lastbäraren kan följa godset genom hela ked-jan eller vara specik för endast ett lager. Den vanligaste lastbärartypen är pallar som nns i era olika utformningar. Andra typer av lastbärare är vagnar, backar och kartonger. Lastbärarnas syfte är att standardisera formen på godset. Genom att använda uniforma lastbärare kan hanteringsutrustning användas eektivt. För automatiserade lager är det nödvändigt att använ-da uniforma lastbärare för att systemet skall fungera. I lager som använder WMS krävs en tydlig lastbärarindelning för att systemet skall kunna opti-mera lagringsprocessen. [34, 36]

Lastpallar

Lastpallar nns med era olika standardiserade mått. Den vanligaste typen i Europa är EUR-pallen som är 80 x 120 cm och tillverkad i trä. Det nns också pallar anpassade för lastning i container och för diverse specialän-damål. Inom livsmedel och sjukvård, där hygienkraven är höga, används ofta pallar tillverkade i plast eller metall. Ofta följer dessa pallar, även om de inte uppfyller EUR-standarden, EUR-pallens mått. De gemensamma måt-ten underlättar hanteringen på lagret. Mindre pallar utgör ofta modulmått av EUR-pallen, en halvpall denieras t.ex. som en pall med storleken av en halv EUR-pall. Användandet av standardiserade pallar möjliggör också återanvändning och utbyte mellan företag. [7, 34]

Backar

Mindre artiklar som hanteras i små kvantiteter är inte lämpliga att hantera på pallar. För dessa artiklar är det istället lämpligt att använda backar. Lådor och korgar ses här som synonymer till backar. Genom att välja ett system med backar i olika storlekar som kan staplas med varandra får lagret en struktur och godset blir lätthanterligt. Backarna bör vara måttanpassade för att kunna staplas på större lastbärare. I gur 3.1 ses ett exempel på backar som är anpassade för att samlastas på en EUR-pall. Placeringen av gods i backar underlättar också för lagerpersonalen att skilja på olika artiklar och för WMS att placera dem på korrekta platser. [34, 36]

3.2.3 Inredning

För att utnyttja ett lager eektivt krävs ofta någon form av lagerinredning. Alla lager har ytor där godset placeras direkt på golvet, ofta vid

godsmottagn-3.2. LAGERFYSIK

Figur 3.1: Exempel på backtyper vid modulpackning. Backarna är anpassade till både pallens och varandras dimensioner.

ing och utleverans. För vissa typer av gods är denna typ av lagring lämplig för alla steg i lagret. Det gäller otympligt stapelbart gods, t.ex. vitvaror. För de esta typer av gods används ställage eller hyllor för att lagra godset. För att kunna utnyttja ett WMS måste alla platser numreras. Detta för att WMS skall kunna lagra information om vilket gods som nns var. För att lagerper-sonalen skall kunna orientera sig på lagret bör platserna även märkas upp med platsinformation. Normalt blandas era typer av inredningar på samma lager för att det ska passa de olika typerna av artiklar som lagras. [34] De olika inredningstyperna delas då in i olika områden för att WMS skall kunna styra inkommande gods till rätt ställage [13]. Nedan nämns några vanliga lagerinredningar.

Pallagring

För gods som är lagrat på pallar nns era typer av ställage för en eektiv lagring. Eftersom det nns en mängd olika palltyper kan ställagen också se olika ut. Inom Europa lagras, som nämnt, merparten av godset på EUR-pallar och ställagen är därför normalt anpassade för dessa. [34]

Djupstapling av pallar är en teknik som används för fria ytor. Det nns också pallställage som är avsedda för djupstapling. Dessa minskar behovet av gångar och ökar lagrets lagringskapacitet. En nackdel med att använda djupstapling är att godset blir mindre åtkomligt. Ett djupstaplingsfack bör endast innehålla pallar med samma artikel. Djupstapling lämpar sig alltså endast för lager med stora kvantiteter av artiklarna. Metoden lämpar sig också att använda i kombination med rullfack; då gods lagras in på ena sidan och levereras ut från andra sidan av ställaget. Med denna metod sker

3.2. LAGERFYSIK leveranserna naturligt enligt FIFO1_{. [22, 34]}

Hyllagring

Mindre gods lämpar sig sällan att lagra på pallar. Det är då ofta lämpligt att använda hyllor. Hyllor märks liksom pallställage upp för att personalen skall kunna hitta rätt artikel. Hyllagring är ofta även lämplig då godset är packat i backar/lådor. Storleken på hyllorna anpassas till godset och den hanteringsutrustning som används. [22, 34]

Mekaniserad lagring

Mekaniserad lagring ersätter ofta hyllagring. Fördelarna är att de är utrymmeseektiva och att godset kommer till operatören istället för tvär-tom. För att utnyttja mekaniserade lagringslösningar optimalt tillsammans med WMS bör systemen integreras så att de mekaniserade systemen styrs av WMS. Ett samlingsnamn för mekaniserad lagring där godset transporteras till plockaren, istället för tvärtom, är lagerautomater (horisontell rotation) eller lagerkaruseller (vertikal rotation).

Paternosterverk och hissautomater är två liknande mekaniserade la-gringssystem. De består båda av hyllor som är staplade högt. När oper-atören vill plocka en artikel matas rätt hylla fram. Skillnaden mellan typerna är egentligen bara hur hyllorna föryttas. Paternosterverket yttar hyllorna som ett pariserhjul medan hissautomaterna använder en form av hiss som endast yttar ett hyllplan. Paternosterverk är endast lämpliga för homogent smågods medan hissautomater lämpar sig bättre för oregelbundet och tungt gods. [22, 34]

För att uppnå ökad eektivitet krävs att en plockare arbetar med era automater samtidigt för att slippa vänta på att rätt hylla plockas fram. An-vänds endast en lagerautomat kan golvyta sparas men plockeektiviteten ökar inte nämnvärt. [6]

3.2.4 Hanteringsutrustning

Till hanteringsutrustningen hör truckar, vagnar, rullband, traverser och kra-nar m.m. Utrustningen delas in i två kategorier, bunden och obunden utrust-ning. Obunden hanteringsutrustning avser utrustning som framförs av en medåkande förare eller operatör (ex. truck, lyftvagn eller luftkuddetrans-portör). Den bundna utrustningen är ofta fast men även utrustning med begränsat verkningsområde kallas bunden; t.ex. är automatiserade truckar

3.2. LAGERFYSIK som framförs utan förare linjebunden utrustning. Olika typer av rullband är en annan typ av linjebunden utrustning medan kranar och traverser tillhör gruppen ytbunden utrustning. [34, 36]

För WMS är det viktigt att kunna styra vilken utrustning som utför vilka uppdrag. För bunden utrustning kan detta styras med olika områden. För truckar krävs en mer avancerad styrning för att rätt truck skall få rätt uppdrag.

Truckar

Det nns en mängd olika trucktyper för att hantera alla olika arbetsuppgifter på lagret. Figur 3.2 illustrerar några av de olika typerna av truckar. Den van-ligaste trucktypen är motviktstrucken. Motviktstruckar lyfter lasten utanför truckens stödyta och lämpar sig för många olika arbetsuppgifter. En nackdel med denna trucktypen är att den kräver mycket plats för att arbeta inne på ett lager. Motviktstrucken har en hög kapacitet och kan kombineras med olika lyftaggregat för att hantera olika godstyper. [34]

Stödbenstruckar lyfter lasten över truckens stödyta vilket ger en enkel och stabil konstruktion. Stödbenstruckarna är mindre än motviktstruckarna och kan framföras på mindre ytor. De är sämre vid ojämnheter i underlaget eftersom hjulen måste vara små för att gå in under lasten. Behovet av hjul under lasten medför också att gaarna blir större vilket ställer större krav på lastbäraren. Stödbenstruckarna nns som hög/låglyftande och som åk-eller ledtruckar. [34, 35]

Figur 3.2: Olika trucktyper a) ledtruck, b) skjutstativtruck och c) motvikt-struck. Bild från Brookhaven National Laboratory.

Skjutstativtruckar kombinerar fördelarna hos stödbenstruckar och motviktstruckar. När lasten lyfts eller sänks sker detta utanför stödytan men vid transport bärs lasten innanför truckens stödyta. Detta sker genom att gaarna, eller hela stativet, skjuts ut vid lastning. Tekniken ger litet plats-behov i kombination med goda lyftegenskaper. [34, 35]

Smalgångstruckar kräver väldigt lite plats för att operera på lagret. I princip behöver gångarna bara vara aningen bredare än lastbärarens djup.

3.2. LAGERFYSIK [34, 35]

Plocktruckar är specialanpassade för att utföra plock vilket ofta är en viktig lageraktivitet. De är antingen lågplocktruckar för plock i lägre nivåer eller högplocktruckar för plock i höga ställage. Plocktruckarna nns i era varianter för att passa olika lager. [34, 35]

Ovan nämnda trucktyper är några av de vanligaste. Det nns många er typer men dessa nämns inte här. Vid valet av truck bör aspekter som godsets karaktär och arbetets intensitet tas i beaktande. Hur detta bör ske ligger utanför denna rapport och för tips inför inköp av truckar och en utförliggare genomgång av trucktyper rekommenderas Materialhantering ([34]).

De många trucktypernas olika egenskaper är viktiga även för WMS. Efter-som olika typer lämpar sig för olika uppdrag på lagret måste WMS kunna styra vilken truck som får göra vad. Det skulle vara omöjligt för en låglyftande truck att hämta pallar från höga nivåer i ställagen eller för en motviktstruck att arbeta i en smal lagergång. Även om trucktypen klarar en uppgift kan det vara mer lämpligt att en annan trucktyp utför den.

3.2.5 Automation

Genom att automatisera ett lager minskar behovet av personal men samtidigt minskar också exibiliteten. Automation kan nnas en eller era delar av la-gret. Det är sällan praktiskt möjligt eller ekonomiskt att automatisera hela lagret. Vanliga typer av lagerutrustning som kan automatiseras är truckar, kranar och andra transportsystem. För producerande anläggningar med sto-ra enhetliga volymer av samma artikel är det vanligt att även packning-sutrustning automatiseras. Automatiserade truckar kallas Automated Guided Vehicles (AGV). AGV nns precis som manuella truckar i olika varianter för att passa till olika uppgifter. Eftersom automatiserad utrustning är mindre exibel krävs att den anpassas till varje anläggning där den skall användas. [7, 34]

Automatiserade lager ställer höga krav på de system som styr de ingående komponenterna. Ofta sker styrningen av själva utrustningen av ett system speciellt framtaget för ändamålet och inte av WMS. För att få en eektiv kontroll över hela lagret krävs ett WMS som kontrollerar den automatiserade utrustningens styrsystem. Vilket system som ansvarar för vad varierar men WMS har det övergripande ansvaret för vilka uppdrag som skall utföras. [7]

3.3. GODSMOTTAGNING

3.3 Godsmottagning

Godsmottagning innefattar materialhantering associerad med inleverans av gods till lagret. Inleveranser kan komma från utomstående leverantörer, från en egen produktionsapparat eller från ett externt lager inom den egna samheten. Även returleveranser från en extern kund eller från den egna verk-staden kan räknas som inleveranser. [26] Godsmottagningsprocessen eek-tiviseras i vissa fall genom att information från följesedel eller annat frakt-dokument ställs mot beställningsinformation. Detta ger en preliminär ankom-strapportering på artikelnivå före lossning. Detaljerad sändningsinformation kan även överföras elektroniskt från leverantörens aärssystem alternativt från det egna produktionssystemet. [34]

3.3.1 Ankomst- och kvalitetskontroll

Vid godsmottagning görs ankomstkontroll för att säkerställa att det som verkligen levererats överensstämmer med informationen på fraktdokumentet, alternativt den preliminära ankomstkontrollen. Kontroller görs av antal en-heter, typ av kolli, kollimärkning samt om godset är skadat. [34]

Då nya artiklar inkommer till lagret krävs ibland komplettering av ar-tikeldata. Exakt vikt och korrekta dimensioner måste föras in i WMS för att funktioner för t.ex. boxkalkylering skall kunna nyttjas fullt ut. På högau-tomatiserade lager är komplett artikeldata vital, exempelvis då robotar utför plock eller vid platsoptimering av höglager. [13]

Kvalitetskontroll kan göras av alla mottagna artiklar eller av slumpmässi-ga stickprov. Om ett stickprov tas ut för kontroll måste hela partiet spärras för användning tills provet godkänts. I vissa fall nns särskilda avställningsy-tor vid godsmottagningen för spärrat gods. Men inlagring kan även ske som vanligt då godset kan markeras fysiskt eller erhålla en administrativ spärr i WMS. Kvalitetskontroll är betydelsefullt då leverantörens kvalitet är inkon-sekvent eller då godset är förknippat med regulatoriska krav. Inspektionernas komplexitet varierar för olika typer av gods, från basal okulär besiktning till komplex laboratorieanalys. [34, 36]

3.3.2 Ompackning

Ompackning sker då gods ankommer i förpackningar som ej lämpar sig för in-lagring. Syftet med ompackningen kan vara att förändra godsets dimensioner, vikt, hanterbarhet, tillgänglighet med mera. Ompackning kan exempelvis ske då det inkommande godset har mindre volym än den minsta lastbärartypen.

3.4. INLAGRING Andra exempel på ompackning och orsaker till detta kan vara att ankom-mande gods har fel dimensioner, större laster behöver packas om till mindre p.g.a. platsbrist eller att den ankomna lastbäraren är av för dålig kvalitet och därför behöver bytas ut. Information om hur gods skall packas kan komma från WMS, som även måste informeras om hur ompackning skett. [13, 34]

3.4 Inlagring

Då godsmottagning och eventuell ompackning utförts kan färdiga lagerkollin yttas in på lagret. Den första anhalten är vanligen en buertplats var-ifrån påfyllnad av plockplatsen/platserna sker vid behov. Plockplatserna är med fördel lättillgängligt placerade, ofta på golvet, med mer avsides belägna buertplatser högre upp i ställen [27, 34]. För stora eller otympliga produk-ter är mellanlagring på plockplats ofta opraktisk. Denna typ av gods yttas istället direkt från dess första anhalt på lagret till utlastningsytan. [7]

Inlagring till lagret kan ske med hjälp av obunden eller linjebunden ma-terialhanteringsutrustning. Linjebunden hanteringsutrustning lämpar sig för materialöden med möjlighet till god överblick och ödesorienterat upplägg. Vid mer komplicerade öden möjliggör obunden materialhanteringsutrust-ning en mer exibel styrmaterialhanteringsutrust-ning. Vilket transportsystem som är mest lämpligt påverkas även av godsmottagningens fysiska placering i förhållande till lagret samt hur transport sker mellan olika moment inom godsmottagningen (ex. ankomstkontroll, kvalitetskontroll och ompackning). Vanligen är ett ödes-orienterat upplägg, med så raka öden och så korta föryttningssträckor som möjligt, att eftersträva. [34]

3.4.1 Placeringssystem

Det nns två huvudsystem för placering av gods vid inlagring, fastplatssys-tem och ytande placeringssysfastplatssys-tem. I vissa fall används en kombination av dessa kallad blandsystem. [26, 27, 34]

Vid användning av fastplatssystem har varje artikel en på förhand bestämd plats reserverad i lagret. Platsen kan rymma era lastbärare och inkluderar både plock och buert. Detta ger minimal administration men stort behov av lageryta eftersom platsen måste vara dimensionerad för den beräknade maximala förrådsmängden av artikeln. Eftersom medellagernivån kommer att vara betydligt lägre än denna kvantitet utnyttjas det totala lagerutrymmet dåligt. [27] En viktig fördel med fast placering är att det ger en direkt överblick över vilka artiklar och vilka kvantiteter som nns i la-gret. Metoden underlättar också för lagerpersonalen att hitta rätt lagerplats

3.4. INLAGRING vid plock eller påfyllnad samt minskar risken för felplock [34].

Flytande placeringssystem innebär att godset kan placeras på valfri ledig lagerplats inom ett bestämt område. Platsen och vilken artikel som placerats där måste registreras i WMS. Metoden innebär att samma artikel kan nnas på era olika lagerplatser. Den inlevererade kvantiteten kan även delas upp på era olika lagerplatser av utrymmesskäl. [26] Flytande plockplatser fylls aldrig på utan vid omlagring placeras den blivande plockpallen på en ny plats i lagret. Plockplatsen töms alltid helt vilket möjliggör en enkel kontroll av lagersaldon (nollinventering) samt underlättar FIFO-hantering. Flytande placering förenklar även frekvensläggning (se avsnitt 3.4.2) eftersom artik-larna automatiskt föryttas. Systemet kräver dock, till skillnad från fasta placeringssystem, ett relativt avancerat WMS. [27]

I de esta ej automatiserade lager används en kombination av fast och ytande placeringssystem. Ett vanligt förekommande sådant blandsystem in-nebär att plockplatser, där de esta uttag och påfyllnadsuppdrag sker, är fasta medan större kvantiteter (buertlager) förvaras i ytande system. Ad-ministrationen är enklare än för ytande placeringssystem och lagerutrym-met utnyttjas väl. [27]

3.4.2 Placering av plockplats och buert

Hur plockplatser fördelas på lagret beror främst på fyra faktorer: uttags-frekvens, uttagskvantitet, artikelvolym och artikelvikt. Frekvensläggning in-nebär att plockplatser placeras efter artiklars uttagsfrekvens. Högfrekventa artiklar placeras nära utlastningsytan på lättåtkomliga platser. I syfte att förenkla frekvensläggningsprocessen indelas lagret ofta i A-, B- och C-zoner. Där A-zoner innehåller de lätt åtkomliga lagerplatserna på ergonomisk höjd och C-zoner de avlägsna och högt belägna. De högfrekventa artiklarna lagras i A-zoner, medelfrekventa i B-zoner och lågfrekventa i C-zoner. [27]

Frekvensläggning är en relativt vanlig och enkel placeringsstrategi. Mer avancerade strategier tar även hänsyn till vilka artiklar som normalt beordras tillsammans och placerar dessa nära varandra. I vissa fall tas även hänsyn till om artiklar är utseendemässigt lika och därför riskerar att bli felplockade om de lagras i nära anslutning till varandra. Då ytande placeringssystem används kan omplacering av artiklar ske diskret (genom omlagring) eller kon-tinuerligt (m.h.a. ett avancerat WMS) baserat på data om bl.a. artiklarnas dimensioner, uttagsfrekvens och ordersammansättning. [37]

Buertens placering är artikelberoende och kan variera t.ex. beroende på artikelns storlek eller lagrets fysik. Generellt nns fyra olika placeringsstrate-gier [27]:

3.5. INTERNA OPERATIONER • Närliggande buert innebär att buerten placeras i omedelbar närhet

till plockplatserna. Ofta direkt över plockplatsen vid lågplockning. • Plockzonsbuert används t.ex. då plockaren själv skall kunna sköta

på-fyllning. Buerten behöver inte vara placerad i direkt anslutning till plockplatsen men plockaren skall kunna nå den med den hantering-sutrustning som används.

• Avsidesliggande buert är placerad långt ifrån plockplatsen eller är på annat sätt otillgänglig för plockaren. I detta fall krävs dedikerad buert-personal med särskilt hanteringsutrustning.

• Gemensam buert- och plockplats innebär att plockplatsen utvidgas till att även rymma buerten. Systemet underlättar vid påfyllnad men resulterar i långa transportsträckor och lyfttider.

3.5 Interna operationer

Med interna operationer avses de aktiviteter som sker då godset förvaras i la-gret, d.v.s. under tiden mellan inlagring och utlagring (plock eller helpallsut-tag). Dessa kan vara påfyllnad, inventering samt olika typer av värdehöjande aktiviteter.

3.5.1 Påfyllnad

Påfyllnad innebär föryttning av gods från buert till plockplats. Bestäm-melser för när och hur detta skall ske varierar mellan olika lager. På min-dre avancerade lager kan plockarna meddela buertpersonalen skriftligt eller muntligt om att en påfyllnad krävs. I andra fall används olika typer av visuel-la signaler eller ett WMS som automatiskt genererar påfyllnadsorder. Om det senare alternativet kombineras med truckterminaler kan mycket snabb och eektiv påfyllnad åstadkommas. [27] WMS kan generera påfyllnadsuppdrag baserat på olika kriterier. Vanliga metoder är beställningspunktssystem och orderdriven påfyllnad.

Vid användning av beställningspunktsystem av typen (R,Q) denieras en beställningspunkt (R) och en beställningskvantitet (Q). R är den lagernivå på plockplatsen som, då den underskrids, genererar ett påfyllnadsuppdrag med kvantiteten Q. R bör vara lika med den förväntade efterfrågan under ledtiden plus ett extra säkerhetslager. [2] Då systemet gäller påfyllnad av plockplats väljs Q lämpligen som en helpallskvantitet eller en heltalsmultipel

3.5. INTERNA OPERATIONER av kvantiteten i en lastbärare. (s,S)-system är en annan vanligt förekom-mande beställningsstrategi. Skillnaden är här att då lagernivån gått ned till eller underskrider beställningspunkten s beordras den kvantitet som höjer saldot till en fördenierad maximal lagernivå S. Detta innebär att beställ-ningskvantiteten inte är x utan varierar beroende på hur mycket S har underskridits. [2]

Kanbansystem ger väsentligen samma styrning som ett beställningspunk-tssystem och används ofta vid försörjning av produktion. Systemets utformn-ing gör det okomplicerat och smidigt att använda i praktiken vilket bidragit till dess popularitet. Styrningen fungerar genom att ett så kallat Kanban-kort placeras på lämplig nivå, R, i lastbäraren. Produktionspersonalen plockar successivt material ur lastbäraren och då kanban-kortet dyker upp används detta för att generera en ny beställning från lagret. [2, 27]

Tvåbingesystem är en variant av Kanban och innebär att produktions-buerten för en artikel består av två lådor (bingar). Bingarna är placerade på rad och plock sker endast från den främsta. Då materialet i den främsta bingen är slut placeras den tomma lådan på en påfyllnadsplats. Plockning görs nu från den andra bingen medan buertpersonal kör den tomma bingen till lagret, fyller den och ställer tillbaks den bakom den andra. Mängden i varje binge anpassas så att en tom binge skall hinna fyllas på och återlämnas till buerten innan den andra bingen är tömd. [27]

Orderdriven påfyllnad innebär att påfyllnadspunkt och -kvantitet baseras på verkliga uteliggande order. En order kan i detta fall vara både en kun-dorder och en tillverkningsorder. Systemet lämpar sig särskilt väl för artiklar med stor variation i efterfrågan och korta ledtider. Även då efterfrågan är välkänd t.ex. vid planerad tillverkning kan systemet användas för att reduc-era säkerhetslager och lagersaldon.

3.5.2 Inventering

Inventering är en administrativ rutin som syftar till att korrigera de felak-tigheter som kan uppstå i det redovisade lagersaldot. Vid inventering räknas den kvantitet av en artikel som nns i lager. Om en avvikelse upptäcks kor-rigeras det lagerredovisade saldot för att motsvara den verkliga kvantiteten. [22, 26] Inventering kan ske enligt tre huvudprinciper: periodisk, rullande och impulsinventering.

Vid periodisk inventering genomförs återkommande inventeringar av hela artikelsortimentet eller av enstaka artikelgrupper. Ofta sker denna typ av inventering minst en gång per år och i samband med bokslut. [26]

Rullande inventering innebär att mindre grupper av artiklar inventeras åt gången vid era tillfällen under året. Inventeringsfrekvensen, d.v.s. hur

3.6. PLOCKNING många gånger per år en viss artikel skall inventeras, baseras ofta på artikelns volymvärde2_{. Artiklar med höga volymvärden, och därmed hög påverkan på}

företagets lönsamhet, inventeras ofta medan artiklar med låga volymvärden inventeras mer sällan. Många WMS och ERP-system innehåller stöd för att generera inventeringsuppdrag och kan därmed tillgodose att önskade inven-teringsfrekvenser upprätthålls. [26]

Både rullande inventering och impulsinventering syftar oftast till att justera lagersaldon av materialplaneringsskäl snarare än att skapa redovis-ningsmässiga underlag. Impulsinventering används ofta som ett komplement till de båda andra inventeringsformerna och innebär att inventering av ensta-ka artiklar genomförs selektivt när speciensta-ka händelser inträar. Exempelvis kan inventering göras i anslutning till inleverans eller då det redovisade sal-dot för en artikel är noll. Då dessa händelser inträar är de kvantiteter som måste räknas som lägst vilket gör arbetet mindre tidskrävande och reducerar felsannolikheten. [26] I många fall genererar WMS även inventeringsuppdrag då arbetsbelastningen är låg och det nns sysslolös lagerpersonal.

3.5.3 Värdehöjande aktiviteter

Den traditionella synen på lager är som temporära förvaringsutrymmen för gods och som nav i logistiknätverk. I takt med ökade kundkrav har dock mån-ga lager utökat sin verksamhet till att även omfatta så kallade värdehöjande aktiviteter (Value-added services). Exempel på sådana kan vara märkning av transitgods, kittning, returhantering eller enklare montering och anpassning av produkter. [36]

3.6 Plockning

Med plockning avses uttag ur lagret i enlighet med de order som inkommit. Resultatet är således en sammanställning av olika artiklar i varierande kvan-titeter efter kundens önskemål. Plockning är en tidskrävande del av lager-hanteringen och står för närmare 55% av de totala operativa kostnaderna [36]. Plockning kan göras maskinellt eller manuellt. Maskinellt plock är ovanligt och innebär att robotar sköter plockandet. Manuellt plock kan ske genom att plockaren föryttar sig till lagerplatsen med truck, kran eller till fots men även genom att godset föryttas till plockaren exempelvis genom använd-ning av lagerautomater. I ett lager används ofta era olika plockmetoder. Generellt sett gäller att ju högre grad av automation desto snabbare system.

3.6. PLOCKNING Högautomatiserade plocklager tenderar dock att vara dyra, störningskänsliga och ge mer monotona arbetsuppgifter. [27]

På senare tid har den ökade användningen av rationaliseringsprogram som JIT och cykeltidsreduktion medfört höga krav på eektivitet och pre-cision vid plock. Ett modernt lager måste kunna leverera små orderkvan-titeter med hög frekvens och leveranssäkerhet i syfte att tillmötesgå kun-dernas önskemål. Utifrån detta perspektiv har det blivit allt viktigare att reducera tidsåtgången och kostnaderna för plockning. Detta kan ske exem-pelvis genom orderkonsolidering och optimering av körsträckor. [36]

3.6.1 Plockningsprinciper

Plockning utförs i huvudsak enligt tre principer: Order-, zon-, och ar-tikelplockning. Metoderna har både fördelar och nackdelar och lämpar sig för olika typer av verksamheter.

Orderplockning

Inom mindre och enklare lager har en plockare ofta ansvar för en hel order. Ordern färdigställs helt innan nästa order påbörjas. Systemet kräver mini-mal planering och lämpar sig för verksamheter där en order ofta motsvarar en plockares totala transportkapacitet. I de enklaste fallen kan den inkomna ordern direkt användas som plocklista. [13] Systemet har även fördelen att ar-tiklarna kan plockas direkt i transportemballaget vilket gör att tidskrävande sorterings- och ompackningsarbete kan undvikas. [27]

I många fall kan plockarbetet eektiviseras genom samplockning. Denna metod innebär att era olika order plockas samtidigt och att antalet stopp per plockrunda därmed ökar. Ur planeringssynpunkt krävs här ett system som guidar plockaren den kortaste vägen genom lagret och sorterar de olika plocken i lämplig ordning. Särskilt i lager med få orderrader per order kan samplockning bidra till att drastiskt reducera de totala transportsträckorna och öka eektiviteten. [13, 27] Tiden för transport anses uppta cirka 50% av en plockares totala arbetstid vilket ger tydliga ekonomiska incitament åt olika metoder för att reducera denna [36].

Zonplockning

I stora lager är det opraktiskt för en plockare att behöva passera genom hela lagret för varje order (alt. era samplockade order). I dessa fall används ofta zonplockning vilket innebär att lagret delas in i sektioner (zoner). Samtidigt delas en order upp på era mindre delorder. I varje zon hanterar sedan en

3.6. PLOCKNING eller ett fåtal plockare en delorder, d.v.s. en mindre del av det totala antalet orderrader. Alla artiklar från en viss zon plockas i en lastbärare som sedan sänds vidare till nästa zon. Då alla zoner passerats är ordern färdigställd. I vissa zonplockningssystem sänds varje delorder ut samtidigt till alla zoner. Ett sådant system reducerar den totala ledtiden för en order men medför en ökad administrativ komplexitet. [13]

Plockningsprincipen Bucket brigade kan ses som en typ av zonplockning. Metoden är tillämpbar i situationer då all plockning sker längs en tydligt denierad väg. Skillnaden mellan Bucket brigade och vanlig zonplockning är att zonernas gränser är exibla vilket medför en jämn och självjusterande arbetsbelastning genom hela kedjan av plockstationer. [9]

Artikelplockning

Artikelplockning är sällan ekonomiskt försvarbart för mindre företag men i lagersystem med hög beläggning, där många order och stora volymer hanteras frekvent, kan metoden vara mycket eektiv. Vid artikelplockning sker ut-plockning artikelvis av ett helt parti. Ett parti består av en större kvantitet av en artikel som täcker behovet för ett stort antal order. Eektiviseringen ligger i att behovet av en artikel för era order kan hämtas samtidigt med endast ett besök på plockplatsen. Sorteringen till olika kundorder görs i ett senare steg. Artikelplockning är ofta associerat med höga investeringskost-nader och passar endast vissa typer av verksamheter. Exempelvis krävs ett datorsystem som ger stöd för konsolidering och sortering av kundorder samt en efterfrågestruktur som lämpar sig för orderkonsolidering. [13]

3.6.2 Styrning av plockoperationer

Konventionellt används plocklistor för att leda plockpersonal till rätt platser på lagret, s.k. pappersplock. En plocklista är en utskrift bestående av ett antal orderrader med information om de artiklar som skall plockas. I syfte att nå en låg felfrekvens och hög eektivitet på plocket bör listorna vara lättlästa och endast innehålla den information som är relevant för plockaren. Denna kan exempelvis vara artikelnummer, lagerplats, beskrivning av produkten och den kvantitet som skall plockas. Vidare bör plocklistorna vara sorterade efter var de olika artiklarna nns placerade i lagret. I större lager krävs ett datorbaserat system för att genomföra denna sortering. [36]

Den främsta nackdelen med användning av pappersplock är den dåliga exibilitet. Tiden för att förbereda och skriva ut listorna kan inte reduceras och systemet kan inte hantera ändringar i sista minuten. Detta resulterar

3.6. PLOCKNING i mycket tidskrävande manuellt arbete vid avvikelsehantering som uppstår exempelvis då saldodierenser upptäcks i samband med plock. [13]

Dessa fundamentala brister i det pappersbaserade systemets natur avhjälps i system som kan hantera statusförändringar i realtid. Dessa system nns i ett antal olika utförande och kommunicerar information från WMS till plockare genom informationsteknologier som WLAN. Vanligast är: mobi-la terminaler, stationära terminaler och pick-to-light. [7, 13]

• Mobila terminaler kan vara handhållna eller monterade på truck. De tar emot information om vad som skall plockas och var, antingen online (via radiosignaler) eller oine (via dockningsstationer). Plockaren tar del av denna information via en bildskärm eller ett headset.

• Stationära terminaler används främst i system där godset föryttas till plockaren och innebär att en stationär monitor visar aktuell plockinfor-mation. Stationära terminaler kan även användas vid fasta stationer, t.ex. godsmottagning.

• Pick-to-light innebär att optiska signaler på lagerplatserna visar vilken artikel och kvantitet som skall plockas. Systemet används ofta i lager-automater och nns även i variationen put-to-light, där plockare plac-erar artiklar i upplysta lådor

Samtliga dessa system ger direkt återkoppling då lagrets status förändras. Detta medför att materialhanteringen kan optimeras kontinuerligt utifrån la-grets aktuella tillstånd med minimal fördröjning. [7, 13] Saldodierenser kan registreras direkt av plockaren och förmedlas genast till WMS. De papper-slösa systemen ger även bättre möjligheter till bekräftelse av det arbete som utförts. Den aktuella statusen för en order fastställs genom att plockaren ger systemet en bekräftelse då olika arbetsmoment färdigställts. Denna kon-troll kan ske på ett ertal olika sätt. Vid användning av mobila terminaler görs bekräftelser ofta m.h.a. streckkodsläsare. Plockaren måste då skanna en streckkod på pallstället vid den plats plocket sker. På detta sätt garanteras att plocket görs från rätt plats på lagret. I vissa system kan även det plockade lagerkollit skannas direkt. Vid röststyrt plock uppmanar systemet plockaren att uttala checksiror då bestämda arbetsmoment är färdigställda. Check-sirorna kan exempelvis vara monterade på pallställ och indikera att den korrekta lagerplatsen besökts. Även vid användning av stationära terminaler och pick-to-light nns liknande metoder för statusövervakning. [13]

3.7. UTLEVERANS

3.7 Utleverans

Utleverans avser de moment från att godset har plockats tills dess att det lämnat lagret. Dessa kan vara: [36]

• kontroll av om en order är komplett d.v.s. innehåller rätt mängd av rätt artiklar

• konsolidering av era olika order

• emballering och märkning av det utgående godset • förberedande av fraktdokument

• vägning av godset för att fastställa fraktsatser • lastning.

Utlastningsytan bör ha väl tilltaget utrymme för avgående gods. Redan här bör nnas möjlighet att sortera gods efter adressat för att underlätta lastning. Utlastningsytan kan även ge plats åt emballagematerial, tompallar och eventuellt packbord. [29] Storleken på utlastningsytan avspeglar ofta utödets variation. Ett så jämt utöde som möjligt är att eftersträva då detta innebär att mindre utrymme krävs för den tillfälliga lagringen av plockat gods i väntan på transport. [27]

Emballering och märkning bör göras på ett sådant sätt att godset skyddas under transporten och är lätt att identiera och hantera då det anländer till sin destination. [27]

3.7.1 Packning och konsolidering

Packning av artiklar görs ofta i två eller era steg. Vid plockningen placeras artiklar i boxar vilka sedan samlastas med andra boxar på lastpallar. Sam-lastning kan ske med andra plockboxar från samma order eller med plock-boxar som tillhör andra order. Det senare alternativet kallas orderkonsolid-ering och innebär att många mindre order placeras på samma lastbärare i syfte att reducera transportkostnader. Konsolidering, i bredare bemärkelse, är en viktig uppgift i ett lager och görs exempelvis då artiklar från era oli-ka leverantörer plocoli-kas och samtransporteras till en destination. För trans-portkostnader gäller generellt att ju större transporterad volym och ju längre transportsträcka desto lägre fraktkostnad per enhet och kilometer. Eektiv orderkonsolidering kräver avancerad transportplanering och god överblick av hela organisationens försörjningskedja. [7]

3.8. VERKSAMHETSPLANERING

3.7.2 Crossdocking

Crossdocking används i syfte att minimera den tid gods förvaras i lagret samt åstadkomma eektiv samdistribution. Tekniken innebär att inkom-mande gods sorteras och lastas på ett eller era utgående fordon utan att ha lagerförts. I vissa fall samlastas det inkommande godset med lagerfört gods innan det är färdigt för utleverans. Crossdocking ställer höga krav på leverantören vad gäller leveransprecision och -säkerhet. För att inkommande gods snabbt skall kunna fördelas på olika uttransporter och för att minimera eventuell tid för ompackning, ansvarar leverantören ibland för sortering och märkning av gods. De snäva tidsramarna kräver, förutom pålitliga leveran-törer och eektiv lagerhantering, även ett avancerat WMS för samordning av in- och utleveranser samt interna lageroperationer. [7, 36]

3.7.3 Transit

Många företag hanterar artiklar som de inte lagerhåller. Det är artiklar som beställs först när företagets kund har beställt dem. De är alltså alltid sål-da när de kommer till lagret. Lagerhanteringen för dessa liknar ofta den för Crossdocking men skiljer sig mycket mellan olika företag. Transitartiklar kan behöva mellanlagras eller sampackas med andra artiklar på lagret. Dessa ar-tiklar har ofta ett separat öde som i möjligaste mån medför att lagerläggning undviks. [7]

3.8 Verksamhetsplanering

Avsnittet behandlar hur olika uppdrag prioriteras och utförs samt hur olika aktiviteter kan samordnas i syfte att eektivisera materialhanteringen.

3.8.1 Köer

I WMS nns normalt ett ertal uppdrag som skall utföras. Dessa måste prioriteras och sedan utföras i ordning efter prioritet. Uppdragen placeras systemmässigt i en kö. Alla som arbetar på lagret skall inte dela på samma uppdrag. Det nns därför en mängd parametrar som styr vem som får vilket uppdrag och i vilken ordning. Det kan uttryckas som att det nns era köer och att varje användare kan arbeta med uppdrag från en eller era av dessa. [13]

Hur uppdragen i köerna prioritera nns det några olika modeller för. Nedan presenteras några modeller som är hämtade från Körner [19]:

3.8. VERKSAMHETSPLANERING • FIFO, First In First Out - Betjänar det uppdrag som först kommer till kön först. Finns i ett ertal varianter som, istället för att ta hänsyn till vilket uppdrag som anländer till kön först, tar hänsyn till bäst före datum (FEFO) eller prioritet.

• LIFO, Last In First Out - Betjänar först det uppdrag som sist anlänt till kön. Finns precis som FIFO i varianter där bäst före datum anger prioritetsordningen.

Kötyperna används både för uppdrag och för att avgöra vilken artikel som skall plockas. För att öka exibiliteten kan undantag göras i köreglerna när avvikelsen inte blir för stor och undantaget förenklar arbetet. Ett exem-pel på en sådan händelse är när FIFO används för att välja vilken pall som skall skickas iväg. Ett möjligt scenario är att en ny pall står på godsmot-tagningen klar att köras till buertplats samtidigt som en pall som kommit tidigare redan står på buertplats. Används strikt FIFO kommer pallen på buertplats att hämtas till utleverans och den nya pallen ställs på buert-plats. Tillåts undantag från FIFO-regeln kan pallen på godsmottagningen köras direkt till utleverans och endast en ytt behöver göras. [38]

3.8.2 Samordning av aktiviteter

Lagerhanteringen kan eektiviseras genom samordning av olika aktiviteter. Vanligen kombineras exempelvis påfyllnadsuppdrag och plockuppdrag i så kallade multicykler (MC) då möjlighet ges. Syftet med aktivitetssamordnin-gen är att minimera den totala tiden för ineektiva transporter, d.v.s. då truckar kör med tomma gaar eller kranar föryttas utan gods, och på så sätt maximera lagrets genomströmning. Denna typ av optimering utförs av ett WMS som kontinuerligt kontrollerar vilka uppdrag som kan samordnas och beräknar hur dessa bör kombineras. [13] Transportoptimering är ett ef-fektivt sätt att reducera kostnaderna för lagerföring då transporter upptar 50-60% av en plockares totala arbetstid [31, 36].

3.8.3 Prioritering av order

Vid somliga lager har inte alla kunder samma prioritet vid färdigställande av order. För lager som är kombinerade CDC och DC, d.v.s. distribuerar varor till både slutkonsumenter och distributörer, prioriteras order direkt till slutkonsumenter ofta högre än t.ex. butikspåfyllnad. Detta eftersom de esta butiker håller ett eget lager (om än relativt litet) och därmed inte har samma krav på servicenivå som slutkonsumenterna. [3] Nedan presenteras