A new warehouse layout model with intersecting non-traditional cross aisles

Abstract

Yakın zamanda yapılan depo tasarımları, sipariş toplama işlemlerinin tur mesafesinin geleneksel depo tasarımlarındaki koridorların açısını değiştirerek azaltılabilmesine ve geleneksel olmayan (yenilikçi) tasarımların ortaya çıkmasına yol açmıştır. Bu tezde, sipariş toplama operasyonu için geleneksel iki bloklu depo tasarımlarından daha iyi bir dizayn arayışında, yeni bir tasarım fikri önerilmiştir; depolama alanının ortasında iki ana koridorun kesişmesine izin verilmiştir ve bu tasarım X şeklindeki depo tasarımı olarak adlandırılmıştır. Bu yeni fikir tarafından üretilebilecek tüm olası yerleşim seçeneklerini değerlendirmek için yeni bir koridor modeli geliştirilmiştir. Sipariş toplama için yapılan tur uzunluğunu hesaplamak için çok bilinen bir meta-sezgisel yöntem olarak Karınca Kolonisi Optimizasyon Algoritması kullanılmıştır. Sonrasında Diferansiyel Evrim Algoritması, verilen sipariş listesi uzunluğuna göre ortalama sipariş toplama tur uzunluğunu en aza indirmek için tasarlanan modelin değişkenlerinin en iyi değerlerini araştırmak için kullanılmıştır. Son olarak, maalesef ki çoğu durumda X şekilli tasarımların eşdeğer iki bloklu geleneksel tasarımlar üzerinde tur uzunluğunda herhangi bir tasarruf sağlamadığı gösterilmiştir. Elde edilen 3:1 şekil oranına sahip X şeklindeki en iyi depo tasarımlarında, eşdeğer iki bloklu tasarıma kıyasla küçük sayıdaki sipariş toplama işlemi için ortalama tur uzunluğunda %1,5 azalma sağlanmıştır.

Recent studies of warehouse layout designs show that the travel distance for order-picking operations can be reduced by changing the angle of the cross aisles in the traditional warehouse layout, eventually leading to the emergence of non-traditional layouts. In this thesis, a new design idea is proposed to search for better layouts for order-picking operations than traditional two-block layouts. For this, two angled cross aisles are allowed to intersect in the middle of the storage area, therefore this design idea is called as X-shape warehouse layout. A new constructive aisle model is developed so as to evaluate all possible layout options that can be generated by the new idea. In order to calculate order picking tour length, one of the best known metaheuristics algorithm called Ant Colony Optimization algorithm is used. Next, Differential Evolution algorithm is used to explore the best values of the design variables to minimize average order-picking tour length for a given number of orders. Last, it was shown that the best-found X-shaped designs unfortunately do not provide any savings on tour length over the equivalent two-block traditional designs in many cases. Only best-found designs with 3:1 shape ratios presented 1.5% reduction on average tour length for small picklist sizes in comparison to the equivalent two-block layouts.