Industrial Engineering Commons^™

An Optimal Airline Revenue Management Seat Pricing Plan Model, Constantine M. Koursaris, James W. Marion Jr.

International Journal of Aviation, Aeronautics, and Aerospace

The goal of an airline is to sell tickets at the highest fare possible, thus yielding maximum profit for the stakeholders. As airline seat pricing is divided into different fare classes, a revenue management system is created and maintained to identify opportunity costs where the airline may sell an optimum number of available seats in both discounted fare and full fare classes. Ideally, under perfect conditions, the airline will sell all available seats at full capacity for each leg of a trip. Under non-ideal conditions for the airline, not all available seats may sell at either full fare or discounted …

A Representation Of Tactical And Strategic Precursors Of Supply Network Resilience Using Simulation Based Experiments, Yaneth C. Correa-Martinez

Engineering Management & Systems Engineering Theses & Dissertations

Modern supply chains are becoming increasingly complex and are exposed to higher levels of risk. Globalization, market uncertainty, mass customization, technological and innovation forces, among other factors, make supply networks more susceptible to disruptions (both those that are man-made and/or ones associated with natural events) that leave suppliers unavailable, shut-down facilities and entail lost capacity.

Whereas several models for disruption management exist, there is a need for operational representations of concepts such as resilience that expand the practitioners’ understanding of the behavior of their supply chains. These representations must include not only specific characteristics of the firm’s supply network but …

Essays On Applications Of Transportation Network Design And Optimization, Amirali Ghaharikermani

Graduate Theses and Dissertations

In this dissertation, we address different transportation problems. The three main outcomes are: designing a battery swap station network, studying gaps in Empty Container Management literature, designing a model with similar characteristics to the vehicle routing problem as well as implementation scenario for it to be applied for a real-world case.

For the designed battery swap station, a model is developed for customer demand satisfaction that permits construction of different types of BSS in the planning network. Our solution methodology is a Tabu Search algorithm combined with a dynamic programming initialization. Numerous tests showed that the proposed TS approach provides …

Quantitative Methods For Select Problems In Facility Location And Facility Logistics, Bin Li

Graduate Theses and Dissertations

This dissertation presented three logistics problems. The first problem is a parallel machine scheduling problems that considers multiple unique characteristics including release dates, due dates, limited machine availability and job splitting. The objective of is to minimize the total amount of time required to complete work. A mixed integer programming model is presented and a heuristic is developed for solving the problem. The second problem extends the first parallel scheduling problem to include two additional practical considerations. The first is a setup time that occurs when warehouse staff change from one type of task to another. The second is a …

Optimal Allocation Of Resources In Reliability Growth, Mohammadhossein Heydari

Graduate Theses and Dissertations

Reliability growth testing seeks to identify and remove failure modes in order to improve system reliability. This dissertation centers around the resource allocation across the components of a multi-component system to maximize system reliability. We summarize this dissertation’s contributions to optimal resource allocation in reliability growth.

Chapter 2 seeks to deploy limited testing resources across the components of a series-parallel system in effort to maximize system reliability under the assumption that each component’s reliability exhibits growth according to an AMSAA model with known parameters. An optimization model for this problem is developed and then extended to consider the allocation of …

A Multi-Objective Affinity-Based Savings Algorithm For Improving Processes In Centralized Warehousing Operations, Mckenlee M. Coco

Graduate Theses and Dissertations

Traditional approaches to improving material management processes in warehousing operations tend to focus on one of three major areas: facility design, order picking and sorting, and order batching. In an effort to improve total system savings, a new affinity function is developed and applied to batching logic to create a multi-objective problem. The proposed multi-objective function incorporates user input to increase adaptability to changing demand and flexibility to changing requirements. Computational experience shows the new function leads to solutions that deviate no more than 25% from the most efficient distance based picking route by the same batching logic, while creating …

Convergent Set-Based Design In Integrated Analysis Of Alternatives: Designing Engineered Resilient Systems, Zephan Wright Wade

Graduate Theses and Dissertations

This thesis presents a comprehensive package for understanding and expanding set-based design quantification through the definition and demonstration of Convergent set-based design (SBD). Convergent SBD is a technique developed for the Engineered Resilient Systems program sponsored by the Department of Defense. Convergent SBD contributes a repeatable methodology with the goal of mathematically eliminating inefficient sets. The study of Convergent SBD led to the development of dominance identification criteria equations using comparison of statistical means. The demonstration of Convergent SBD also illustrates the effect of mission resilience in the tradespace and the impact mission resilience has on preference. Finally, Convergent SBD …

Implementing A Total Productive Maintenance Approach Into An Improvement At S Company, Xiaomeng Sun

Masters Theses & Specialist Projects

The study improved the overall equipment effectiveness (OEE) of machines and processes through the implementation of a total productive maintenance (TPM) approach at Company S over a three-month period. By comparing the OEE of equipment before and after the implementation of autonomous maintenance, this study concluded that autonomous maintenance improves OEE. The target of this study was one general product line at a polytetrafluoroethylene (PTFE) plant. Due to time limitations, the study only applied autonomous maintenance to operational activities. This research involved machine and processes selection, condition assessment, baseline OEE assessment, operator training, execution of autonomous maintenance, and OEE measurement. …

Repeatability Case Study Of The 3d Printer In The School Of Engineering And Applied Science Lab, Naif Faleh S. Albaiji

Masters Theses & Specialist Projects

3DP (three-dimensional printing) technologies have become more than just a tool to help companies with prototyping and designing in the pre-production stage. Some firms have already implemented 3DP technology to produce parts and end-use products. However, there are several challenges and barriers that this technology must overcome to replace traditional manufacturing methods. One of the most significant obstacles associated with 3D printing is its low level of accuracy in variable repeatability when it comes to making separate batches of the same product. There are several arguable reasons behind this variation. Some of the factors that can influence repeatability are the …

Assessment And Comparison Of Aviation Manufacturing Industries Throughout Mexico And Brazil, Omar E. Morsi, Kelly A. Whealan-George, Aaron D. Clevenger

International Journal of Aviation, Aeronautics, and Aerospace

This literature review serves to provide insight and understanding in regards to the evolving aviation manufacturing industry throughout the globe and more specifically, Mexico and Brazil. Increased demand for aircraft units both in the commercial and private sectors have led to unprecedented expansions in aircraft manufacturing across the industry. In order to illuminate certain potentials and current growth levels of such industries, this review will delve into an array of information and specifications in regards to economic, political, and cultural influences throughout both Mexican and Brazilian markets respectively. In conclusion, the review will identify the transformation of an aviation manufacturing …

The Design, Test And Evaluation Of A Sensing System For Process Analytical Technology (Pat), Trevor Murphy

Theses

Increased globalisation and competitiveness has given rise to a more dynamic and diverse global market that has begun to place incredible strain on manufacturing supply chains. Conventional manufacturing methods such as the batch manufacturing methods employed largely by the materials processing industries i.e. pharmaceuticals, polymers and magnesium processing plants are ill-suited to cope with the demands of today. As products evolve with technological advancements they become more complex to produce and require alternative approaches to manufacturing to ensure product quality while reducing costs and increasing manufacturing efficiencies.

A potential solution to the growing demands on today's supply chain is process …

การศึกษาและวิเคราะห์เครือข่ายการท่องเที่ยวภายในประเทศไทย, กฤษฎาภฤศ ปึงภัทรกิจ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มุ่งเน้นการพัฒนา ศึกษา และวิเคราะห์เครือข่ายการท่องเที่ยวของประเทศไทยผ่านทางทฤษฎีเครือข่าย และค่าความเป็นศูนย์กลางแบบต่างๆ เพื่อใช้ในการระบุบทบาทหน้าที่ของแต่ละพื้นที่การท่องเที่ยว อันจะนำไปสู่การวางแผนพัฒนาพื้นที่ท่องเที่ยวอย่างมีประสิทธิภาพ และยั่งยืนต่อไปในอนาคต ทั้งนี้ เครือข่ายการท่องเที่ยวที่ถูกพัฒนาขึ้นจัดเป็นเครือข่ายแบบถ่วงน้ำหนักที่ค่าน้ำหนักของความสัมพันธ์ระหว่างพื้นที่การท่องเที่ยวแปรผันตามค่าอัตราการไหลของนักท่องเที่ยวระหว่างพื้นที่ ซึ่งขึ้นอยู่กับปัจจัยส่งเสริมการท่องเที่ยวต่างๆ เช่น จำนวนแหล่งท่องเที่ยว และที่พักในพื้นที่ท่องเที่ยว จากผลการศึกษา ผู้วิจัยพบว่า กรุงเทพมหานครถือเป็นจุดศูนย์กลางการท่องเที่ยวของประเทศไทยในทุกแง่มุม ส่วนหนึ่งเป็นผลเนื่องมาจากความพร้อมด้านประชากร และศักยภาพในการสนับสนุนการท่องเที่ยว ในขณะที่จังหวัดรอบนอกของกรุงเทพมหานครมีความสำคัญในเชิงการรองรับนักท่องเที่ยวที่จะเดินทางไปยังจุดศูนย์กลางการท่องเที่ยว นอกจากนี้ผู้วิจัยยังพบว่า จังหวัดเชียงใหม่ ปัตตานี ราชบุรี ชลบุรี ร้อยเอ็ด ถือเป็นจุดศูนย์กลางของพื้นที่การท่องเที่ยวรองในแต่ละภูมิภาคของประเทศไทย โดยมีจังหวัดนครราชสีมา ประจวบคีรีขันธ์ ชุมพร และนครสวรรค์ เป็นจังหวัดที่สำคัญต่อการเดินทางระหว่างพื้นที่การท่องเที่ยวภายในประเทศ

การยอมรับคำสั่งซื้อและการวางแผนการผลิตในระบบการผลิตแบบไหลเลื่อน, บุญญภัทร์ บุญศรี

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้นำเสนอวิธีการยอมรับคำสั่งซื้อและการวางแผนการผลิตตามนโยบายการผลิตตามคำสั่งซื้อ (Make to Order: MTO) โดยระบบการผลิตที่ศึกษาเป็นระบบการผลิตแบบไหลเลื่อนที่มีสถานีงานและชนิดผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายที่ขึ้นกับข้อจำกัดการส่งมอบจำนวนผลิต และเวลากำหนดส่งที่ชัดเจนภายใต้กำลังการผลิตที่มีอย่างจำกัด ลักษณะของปัญหาประกอบไปด้วยสองปัญหาย่อย ได้แก่ 1.ส่วนการคัดเลือกคำสั่งซื้อที่มีจำนวนความต้องการที่ผลิตที่รับงานได้รวมเป็นวัตถุประสงค์หลัก 2.ส่วนการวางแผนการผลิตที่กำหนดจำนวนการผลิตในช่วงระยะวางแผนผลิตโดยที่มีจำนวนวัสดุคงคลังน้อยที่สุดเป็นวัตถุประสงค์รอง ผู้วิจัยได้นำเสนอรูปแบบจำลองสมการเชิงเส้นจำนวนเต็มผสม (Mixed Integer Linear Programing: MILP) ที่ประยุกต์ใช้จากแบบจำลอง Integrated production planning models with order acceptance (PP-OA) และนำเสนอวิธีการโดยตรงในการหาคำตอบ แต่เนื่องจากความซับซ้อนของปัญหาจากอัตราการใช้กำลังการผลิตที่แตกต่างกัน ส่งผลให้เวลาการหาคำตอบของวิธีการโดยตรงสูงขึ้นตามขนาดของปัญหา ผู้วิจัยจึงนำเสนอวิธีการทางฮิวริสติกจากการประยุกต์ใช้วิธีการ Branch and Bound (B&B) สำหรับส่วนการคัดเลือกคำสั่งซื้อ และนำเสนอวิธีการทางฮิวริสติกจากการประยุกต์ใช้การวางแผนการผลิตแบบถอยหลัง (Backward Scheduling) สำหรับส่วนการวางแผนการผลิต โดยการทดลองทางคอมพิวเตอร์ถูกนำมาใช้ในการทดสอบประสิทธิภาพการหาคำตอบของทั้งสองวิธีในสถานการณ์ที่แตกต่างกัน

แบบจำลองการวางแผนพนักงาน และอุปกรณ์สำหรับการลำเลียงสัมภาระขาเข้าภายในท่าอากาศยาน, พนิดา ศรีจันทรา

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาแบบจำลองสถานการณ์ (Simulation model) การลำเลียงสัมภาระภายใน ท่าอากาศยานกรณีศึกษา เพื่อใช้สำหรับการวางแผนพนักงาน และอุปกรณ์ของผู้ให้บริการให้เพียงพอสำหรับการผ่านเกณฑ์ดัชนีชี้วัดประสิทธิภาพการลำเลียงสัมภาระใบแรก และใบสุดท้าย การดำเนินงานวิจัยเริ่มจากการเก็บรวบรวมข้อมูลการลำเลียงสัมภาระ และนำข้อมูลที่ได้มาทำการวิเคราะห์เพื่อหาสาเหตุ และปัจจัยที่ส่งผลต่อระยะเวลาในการลำเลียงสัมภาระ ซึ่งพบว่า สาเหตุที่ไม่สามารถบรรลุเกณฑ์เป็นผลจากจำนวนอุปกรณ์ที่ให้บริการไม่เพียงพอ และปัจจัยที่ส่งผลต่อเวลาในการลำเลียงสัมภาระ คือ ประเภทของอากาศยาน และโซนของหลุมจอด จากนั้นนำข้อมูลที่รวบรวมได้มาหาการแจกแจงของเวลาในขั้นตอนต่าง ๆ โดยใช้เครื่องมือ Input Analyzer เพื่อนำไปสร้างแบบจำลองสถานการณ์ (Simulation Model) การลำเลียงสัมภาระด้วยการประยุกต์ใช้โปรแกรม Arena โดยผลการจำลองสถานการณ์สามารถรายงานระยะเวลาการทำงานในแต่ละขั้นตอน และแสดงจำนวนอุปกรณ์ที่เพียงพอโดยคำนวณจากจำนวนการใช้งานที่มากที่สุด (Maximum Busy) ของอุปกรณ์แต่ละชนิด จากการประมวลผลโปรแกรม พบว่า ผู้ให้บริการลำเลียงสัมภาระมีอุปกรณ์ 3 ชนิด ที่มีจำนวนไม่เพียงพอ คือ รถพ่วงบรรทุกตู้สัมภาระ (Dolly) รถพ่วงบรรทุกสัมภาระ (Baggage Cart) และ รถลากจูงสัมภาระ (Tractor) ดังนั้น ยังพบว่าหากประมวลผลในแบบจำลองที่มีจำนวนอุปกรณ์เพียงพอ จะสามารถผ่านเกณฑ์ดัชนีชี้ดวัดประสิทธิภาพลำเลียงสัมภาระได้ ทั้งนี้ โดยสรุปจากการทดลอง พบว่า การมีแบบจำลองสามารถทำให้วางแผนจำนวนพนักงาน และอุปกรณ์ได้ดีขึ้น

การลดเวลาในกระบวนการผลิตสีน้ำมัน, พลัฏฐ์กร ใจผ่องอัครกุล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อลดสัดส่วนจำนวนรอบการปรับปรุงคุณภาพจากปัญหาการแต่งเฉดสี ปัญหาการแห้งตัวผิวสัมผัสของสีเกินเวลาที่กำหนดและปัญหาความหนืดสูงเกินช่วงที่ยอมรับที่ส่งผลต่อเวลาในกระบวนการผลิตสีน้ำมันที่ยาวนานโดยให้มีต้นทุนที่ใช้ในการปรับปรุงคุณภาพต่ำที่สุด ขั้นตอนการดำเนินงานซึ่งแบ่งออกเป็น 5 ระยะดังนี้ 1) การนิยามปัญหา โดยระบุสภาพปัญหาในปัจจุบันที่จะปรับปรุง 2) การวัด โดยวิเคราะห์ความแม่นและความเที่ยงของระบบการตรวจสอบค่าความแตกต่างสี การแห้งตัวสัมผัสของสี ค่าความหนืด จากนั้นระดมสมองเพื่อระบุและคัดเลือกปัจจัยนำเข้าที่จะศึกษา 3) การวิเคราะห์หาสาเหตุของปัญหา ทดสอบสมมติฐานความมีนัยสำคัญของปัจจัยนำเข้า 4) การปรับปรุงแก้ไขปัญหา สร้างข้อมูลพื้นฐานแม่สีสำหรับทดลองนำซอฟต์แวร์เทคนิคการจับคู่สีเพื่อพยากรณ์ชนิดและปริมาณแม่สีในการแต่งเฉดสี การออกแบบการทดลองแบบพื้นผิวผลตอบชนิดส่วนประสมกลางเพื่อหาระดับที่เหมาะสมของปริมาณสารเร่งแห้งสามชนิดและวิเคราะห์การถดถอยเพื่อสร้างสมการพยากรณ์ปริมาณตัวทำละลายที่เหมาะสมในการปรับปรุงคุณภาพความหนืดสูง 5) การติดตามควบคุม โดยการทดสอบเพื่อยืนยันผลการปรับปรุงและจัดทำแผนควบคุมกระบวนการ หลังการปรับปรุงพบว่า เวลาในกระบวนการผลิตสีน้ำมันลดลงจาก 843 เหลือ 582 นาทีต่อหนึ่งรอบการผลิต โดยสัดส่วนจำนวนรอบการผลิตที่ต้องทำการปรับปรุงคุณภาพด้วยจำนวนรอบที่มากเกินจำเป็นในเรื่องปัญหาการแต่งเฉดสีลดลงจาก 85% เป็น 33% ปัญหาการแห้งสัมผัสของสีลดลงจาก 72% เป็น 22% และปัญหาความหนืดสูงลดลงจาก 76% เป็น 20% และสามารถประหยัดต้นทุนที่ใช้ในการปรับปรุงคุณภาพได้ 495,820 บาทต่อปี

ผลกระทบของขนาดและมุมเอียงของเม้าส์ต่อสมรรถนะสำหรับงานชี้ตำแหน่ง, ศจีประภา รังแก้ว

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

หนึ่งในปัญหาของการใช้เม้าส์ที่ไม่เหมาะสมกับร่างกายของผู้ใช้งานคือ โรคเรื้อรังในอุโมงค์ข้อมือ (Carpal tunnel syndrome) เนื่องจากเม้าส์นั้นมิได้ออกแบบให้คำนึงถึงสรีระของมือและข้อมือในกรณีที่ต้องจับเม้าส์เป็นเวลานาน นอกจากนั้นเม้าส์การยศาสตร์ (Ergonomics mouse) ยังไม่เป็นที่นิยม เพราะทำให้การใช้งานช้าลง รวมถึงการขาดความรู้และเข้าใจถึงผลกระทบจากการใช้เม้าส์ที่ไม่เหมาะสม ปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อสมรรถนะการใช้งานของเม้าส์การยศาสตร์ได้แก่ ขนาดและองศาการวางมือ เปรียบเทียบขนาดเม้าส์เม้าส์ต่อมือและองศาการวางมือของเม้าส์ โดยสร้างเม้าส์ต้นแบบจาก 3D Printer 6 ตัว โดยมีขนาดเล็กและขนาดใหญ่ ที่ซึ่งทำมุมเอียง 0, 15, 25 องศา ทดสอบตาม ISO 9241-9 กับผู้เข้าร่วมการทดลองจำนวน 10 คน มีความยาวฝ่ามือในช่วง 13.5-19.2 ซม. ผลการศึกษาพบว่า ขนาดเม้าส์ 7.9-10.9 ซม. และองศาการวางมือในช่วง 0, 15, 25 องศา ไม่ส่งผลต่อสมรรถนะการใช้งานของเม้าส์ที่ระดับ 0.05 แต่นำสัดส่วนระหว่างเม้าส์ต่อมือหาความสัมพันธ์กับสมรรถนะผู้ใช้งานมีความสัมพันธ์แบบพาราโบลาและค่าสัดส่วนเท่ากับ 0.57-0.60 มีสมรรถนะการใช้งานดีที่สุด ดังนั้นในการเลือกใช้เม้าส์ควรคำนึงถึงขนาดมือของผู้ใช้งาน

Improving The Environmental Sustainability Of Pallet Logistics Through Preemptive Remanufacturing: An Integer Linear Optimization Model, Fabiana Tornese, Jennifer Pazour, Andres L. Carrano, Brian K. Thorn

15th IMHRC Proceedings (Savannah, Georgia. USA – 2018)

The use of pallets is crucial in handling and transportation processes and wooden pallet represent the most common packaging type in the US and in Europe. This work focuses on the environmental impact of wooden pallet reverse logistics, exploring the advantages of preemptive remanufacturing policies. Preemptive schedules allow the service provider to allocate transportation emissions across multiple pallet components, increasing the environmental efficiency of the transportation process. This advantage has to be compared to the lost opportunity of repairing a usable component earlier than required. An integer linear optimization model analyzes this trade-off and the benefits of a preemptive remanufacturing …

Managing The Order Picking Process In For Click And Collect In Grocery Stores, Dale T. Masel, Akhilesh Mesa

15th IMHRC Proceedings (Savannah, Georgia. USA – 2018)

Many grocery stores offering a service called “Click and Collect,” where customers can submit an order online and pick up the order at the store or have it delivered. To offer this service in an efficient way while still meeting customer expectations, stores can adapt methods used in warehouse order picking. Once strategy is the method used to group the orders into batches as they are received. We have examined two strategies for batching: order-based batching and time-based batching. From testing these two approaches, time-based batching produces a slightly lower average picking time, but order-based batching has orders ready for …

A Space Syntax Analysis Of The Relationship Between Function And Form In Facility Layout, Alejandro Teran-Somohano, Alice E. Smith

15th IMHRC Proceedings (Savannah, Georgia. USA – 2018)

This paper explores the relationship between a facility’s operation and its form using quantitative techniques provided by Space Syntax. Space Syntax provides quantitative metrics for characterizing the spatial traits of the locations within a facility which can then be related to operational metrics. Instances of the quadratic assignment problem are used to perform spatial and operational analyses on different flow matrices to study the resulting layouts. The effects of different objective functions on facility shapes are also studied.

An Integrated Network Modeling Framework For Analysis Of Multi-Line Order Pick Systems, Debjit Roy, Vishal Bansal

15th IMHRC Proceedings (Savannah, Georgia. USA – 2018)

Due to demanding service levels in E-commerce order fulfillment, modeling and analysis of order picking processes in warehouses deserve special attention. With a particular focus on multi-line E-commerce orders, we develop modeling tools that are necessary to analyze the order consolidation delays in the downstream pick stations. We develop a queuing network modeling framework for integrated analysis of upstream (storage system) and downstream (pick system). We apply our modeling approach to an integrated order-pick system that includes a shuttle-based storage and retrieval system, and a single pick station. Using simulations, we test the effect of the storage system configuration on …

Scalable Heuristic For Locating Distribution Centers On Real Road Networks, Saeed Ghanbartehrani, Jose David Porter

15th IMHRC Proceedings (Savannah, Georgia. USA – 2018)

The median problem is a type of network location problem that aims at finding a node with the total minimum demand weighted distance to a set of demand points in a weighted graph. In this research, an algorithm for solving the median problem on real road networks is proposed. The proposed algorithm, referred to as the Multi-Threaded Dijkstra’s (MTD) algorithm, is used to locate Walmart distribution centers on the 28-million node road network of the United States with the objective of minimizing the total demand weighted transportation cost. The resulting optimal location configuration of Walmart distribution centers improves the total …

Integrated Intermodal Network Design With Nonlinear Inter-Hub Movement Costs, Mohammad Ghane-Ezabadi, Hector A. Vergara

15th IMHRC Proceedings (Savannah, Georgia. USA – 2018)

In this research, transportation mode and load route selection problems are integrated with the hub location problem in a single mathematical formulation to find the optimal design of intermodal transportation networks. Economies of scale are modeled utilizing a stepwise function that relates the per container transportation cost to the amount of flow between two nodes. A heuristic method combining a genetic algorithm and the shortest path algorithm was developed to solve this integrated planning problem. Computational experiments were completed to evaluate the performance of the proposed heuristic for different problem instances. At the end, conclusions are presented and future research …

Shuttle-Based Storage And Retrieval Systems With Robotic Order-Picking Shuttle Carrier, Tone Lerher

15th IMHRC Proceedings (Savannah, Georgia. USA – 2018)

Shuttle-based storage and retrieval systems with robotic order picking shuttle carrier are relatively new systems not yet address in automated storage system research. The objective of this research paper is to propose analytical model for robotic order picking shuttle carriers. Analytical expressions for the calculation of multi cycle have been determined by assuming uniform distributed order-picking locations and the probability theory. The proposed model enables the calculation of the expected travel (cycle) time for multiple command cycles of the robotic order picking shuttle carrier, from which the throughput performance can be evaluated.

Batching In Bucket Brigade Order Picking, Yossi Bukchin, Eran Hanany, Eugene Khmelnitsky

15th IMHRC Proceedings (Savannah, Georgia. USA – 2018)

Order picking is the most labor cost consuming element in warehouse operations. In this paper, we consider an order picking process in a single picking aisle in the forward pick area, consisting of multiple locations (pick faces). The picking is performed by a group of pickers, each characterized by stochastic (forward and backward) walking process and picking times. We assume that the bucket brigade (BB) approach is applied, in a static environment, in which a given set of orders has to be picked. In order to improve the picking process, we suggest a batching procedure, where the objective is to …

Deployment Of An Distributed Strategic Material Flow Control For Automated Material Flow Systems Consisting Of Autonomous Modules, Christian Lieberoth-Leden, Johannes Fottner

15th IMHRC Proceedings (Savannah, Georgia. USA – 2018)

The modularisation of hardware and software is one approach to handle the demand for increasing flexibility and changeability of automated material flow systems that are, for example, utilised in flexible production systems. In such automated material flow systems, autonomous modules communicate with each other to coordinate and execute transport tasks. In this paper a strategic material flow control is introduced, which is distributed on several modules realised with a multi-agent system. The strategic material flow control agent coordinates transport tasks with advanced logistical requirements, such as sequencing. A transport task states for a transport unit the system source and sink …

A Practical Collaborative Material Handling Strategy For Cross-Docks, Hector J. Carlo, Stephanie Santiago-Montano

15th IMHRC Proceedings (Savannah, Georgia. USA – 2018)

The current operational paradigm at less-than- truckload (LTL) cross-dock industry (i.e., dedicated strategy) is to assign one material handler (MH) per inbound trailer. As a consequence, each loaded trip performed by a MH to move a load from the assigned inbound door to the loads’ corresponding outbound door is followed by an identical empty trip to return to the inbound door. This paper introduces the monomaniacal strategy as a practical rule-based material handling collaborative strategy for LTLs designed to minimize the total empty travel. In the monomaniacal strategy, after delivering a load to an outbound door, MHs travel counterclockwise to …

A Measurement Tool For Circular Economy Practices: A Case Study In Pallet Supply Chains, Maria Grazia Gnoni, Fabiana Tornese, Brian K. Thorn, Andres L. Carrano, Jennifer A. Pazour

15th IMHRC Proceedings (Savannah, Georgia. USA – 2018)

A circular economy (CE) is an economic system where products and services are traded in closed loops or ‘cycles’. This work develops a framework for assessing the extent to which product supply chains incorporate circular economy principles, and applies this framework to a specific material handling application, the wooden pallet supply chain. The main decisions affecting circularity and the most common decision alternatives for the wooden pallet supply chain are identified for the Pre-manufacturing, manufacturing, product delivery, customer use, and end-of-life phases. A streamlined life cycle assessment tool is developed for supporting a quick analysis about how the level of …

On The Unique Features And Benefits Of On-Demand Distribution Models, Jennifer A. Pazour, Kaan Unnu

15th IMHRC Proceedings (Savannah, Georgia. USA – 2018)

To close the gap between current distribution operations and today’s customer expectations, firms need to think differently about how resources are acquired, managed and allocated to fulfill customer requests. Rather than optimize planned resource capacity acquired through ownership or long- term partnerships, this work focuses on a specific supply-side innovation – on-demand distribution platforms. On-demand distribution systems move, store, and fulfill goods by matching autonomous suppliers' resources (warehouse space, fulfillment capacity, truck space, delivery services) to requests on-demand. On-demand warehousing systems can provide resource elasticity by allowing capacity decisions to be made at a finer granularity (at the pallet-level) and …

Synthetic Order Data Generator For Picking Data, Mohammadnaser Ansari, Behnam Rasoolian, Jeffrey S. Smith

15th IMHRC Proceedings (Savannah, Georgia. USA – 2018)

Sample data are in high demand for testing and benchmarking purposes. Like many other fields, warehousing and specifically order picking process are not exempt from the need for sample data. Sample data are used in order picking pro- cesses as a way of testing new methodologies such as new routing and new storage allocation approaches. Unfortunately, access to real order picking data is limited because of confidentiality and privacy issues which make it difficult to obtain practical results from the new methodologies. On the other hand, order data follows a highly complex and correlated structure that cannot be easily extracted …

Optimization Of A Fast-Pick Area In A Cosmetics Distribution Center, Mario C. Velez-Gallego, Alice E. Smith

15th IMHRC Proceedings (Savannah, Georgia. USA – 2018)

Fast-pick areas are commonly used in order picking warehouses to improve labor efficiency by concentrating picking activities within a compact area, thus minimizing the distance traveled by the pickers. One problem that must be solved when a fast-pick area is to be implemented is the so-called assignment-allocation problem. This deals with deciding which products should be assigned to the fast-pick area, and how much space should be allocated to these products. This research was motivated by the picking operation of a cosmetics distribution center where several fast-pick areas are in place. A mixed integer linear programming formulation is proposed for …