Optimization of cycle times in an automated warehouse served by autonomous intelligent vehicles

The thesis main objective consists of presenting and computing a key performance indicator for Barilla plant warehouse in Pedrignano, Parma: the bay cycle time. In particular, the attempt is to analyze all the activities that result in this key performance, to assess a methodology for computing it periodically and at the end to provide some actions with the aim of improving its current value. The importance of the bay cycle time in Pedrignano warehouse derives from the very specific layout of it and the functions that it is committed to manage. We can refer to these two aspects as unique for a plant automated warehouse, served by autonomous intelligent vehicles. The layout, specifically, is the part of the entire system in which the bottleneck resides due to the very limited space in the docks area that limits the number of travels loads that can be prepared at the same time. Anyhow, it has been considered as a constraint and therefore the focus has been on the second aspect: the functions the warehouse is in charge of, trying to understand how to improve their synchronism. In particular, all the activities that have an impact on the bay cycle time, i.e. a travel load preparation and the loading activity, together with the other specific issues, have been carefully analyzed and sometimes it has been required to develop new analysis methodologies absent before. In the following dissertation, the reader will hence go through a brief review of the literature in order to get immersed in the related topics; he will get in touch with the company Barilla, in which all the analysis have been conducted, and after that the core of the thesis will be presented concluding, at the end, with some actions already in place and some others to be taken with the aim of improving the bay cycle time. Finally, we take to the reader attention that if Barilla will be able to improve the synchronization of all the activities managed at Pedrignano warehouse, limiting the waste of time, the reduction of the average bay cycle time will testify in favor of a different logistics design mindset about warehouses: the overestimation of loading bays is not necessary if every bay continuously rotates thanks to a perfect coordination between the warehouse operations, inherently optimized, and the transport.

Il principale obiettivo della seguente tesi consiste nel presentare e calcolare un indicatore chiave per il magazzino di Barilla, sito in Pedrignano, Parma: il tempo ciclo baia. In particolare, il tentativo è quello di analizzare tutte le attività che contribuiscono a determinare il valore di questo indicatore, di definire una metodologia per calcolarlo periodicamente ed infine di presentare alcune azioni di miglioramento. L’importanza del tempo ciclo baia nel magazzino di Pedrignano deriva dal peculiare layout di questo e dai processi di cui è incaricato. Possiamo considerare questi due aspetti unici per un magazzino di produzione, servito da veicoli autonomi e intelligenti. Il layout, in particolare, è la parte dell’intero sistema in cui risiede il collo di bottiglia, ovvero lo spazio molto limitato di fronte alle bocche di carico che limita il numero massimo di viaggi che può essere allestito allo stesso tempo. Nonostante questo, il layout è stato considerato un vincolo e quindi il focus è stato rivolto al secondo aspetto: le funzioni di cui il magazzino è responsabile, cercando di capire come incrementarne il sincronismo. Tutte le attività che hanno un impatto sul tempo ciclo baia, ovvero l’allestimento di un viaggio e le operazioni di carico, insieme ad altre specifiche variabili, sono stati attentamente analizzati e con questo scopo a volte è stato richiesto di sviluppare nuove metodologie. Nella seguente tesi, al lettore verrà proposta un’analisi della letteratura per essere immerso negli argomenti trattati; egli entrerà in contatto con l’azienda Barilla dove tutte le analisi sono state condotte ed infine gli si presenteranno alcuni provvedimenti già in atto ed altri da prendere in futuro per migliorare il tempo ciclo baia. Infine, porgiamo all’attenzione del lettore che se Barilla fosse in grado di migliorare il sincronismo di tutte le attività gestite nel magazzino, limitando lo spreco di tempo, la riduzione del tempo ciclo baia medio testimonierebbe in favore di una diversa linea di pensiero circa la progettazione dei magazzini moderni: sovrastimare il numero di bocche di carico non è necessario se ogni bocca ruota continuamente grazie ad un perfetto sincronismo tra le operazioni di magazzino, ottimizzate, e il trasporto.