Automation for crossdocking flows : analysis of solutions and development of analytical model to assess system performance

Crossdocking is a logistics practice characterized by minimal handling and little or no storage between unloading and loading of goods [Van Belle, J., et al. (2012)]. Even if crossdocking activities are traditionally characterized by low level of automation, the latest technology developments foster new researches regarding the introduction of automation in this field. Crossdocking can be used by both manufacturers and retailers. In the latter case, the activities are characterized by a higher level of complexity due also to the need of shorter and more responsive lead times. To make the research more interesting, it has been decided to focus on the retailer case and to better understand the context, the analysis will take into account the data of a specific player. This Italian retailer is currently looking for new automated solutions to reduce the strenuous activities carried out by operators who perform the handling of fresh products. To better understand the suitability of automation in crossdocking, two consecutive research phases are developed. In the first phase, a research of the potential technologies is carried out with the analysis of both academic contributions and trends in the industry. The identified systems are, then, compared each other with reference to six main drivers to highlight the advantages and disadvantages stemming from each technology and to identify the most suitable solution. In the second phase, the identified system is investigated with reference to crossdocking. A new layout is studied to better fit the crossdocking requirements and an analytical model is developed to assess the system performances. The resulting system is modelled as an open queuing network and it is validated through simulation. Finally, the developed model is applied under different scenarios in order to study the relationship between the system variables and its performance, providing system’s insights which would be valuable, particularly, during the design phase.

Il crossdocking è una pratica logistica caratterizzata da minime attività di material handling e da una ridotta o assente fase di stoccaggio tra le attività di scarico e carico delle merci [Van Belle, J. et al. (2012)]. Anche se, tradizionalmente, il crossdocking è caratterizzato da un basso tasso di automazione, i recenti sviluppi tecnologici stanno incoraggiando nuovi studi riguardo l’introduzione di automazione nella pratica del crossdocking. Il crossdocking può essere utilizzato sia dai produttori che dai rivenditori (i.e. retailer). In quest’ultimo caso, le attività sono caratterizzate da una maggior complessità dovuta, anche, dal bisogno di un lead time più breve e reattivo. Per rendere la ricerca più interessante, essa si focalizzerà sull’applicazione del crossdocking in ambito retail. Inoltre, per meglio capirne il contesto, si considereranno i dati relativi ad uno specifico player operante nella GDO, il quale è alla ricerca di nuove soluzioni automatizzate per ridurre le faticose attività svolte dai propri operatori nella movimentazione dei prodotti freschi. Per analizzare l’introduzione di sistemi automatizzati nel crossdocking, la tesi è suddivisa in due fasi consecutive. Nella prima fase vengono analizzate le potenziali tecnologie con riferimento sia al mondo accademico sia ai trend presenti sul mercato. I sistemi identificati sono poi confrontati tra loro in relazione a sei driver principali con l’obiettivo di evidenziare quelli che sono i vantaggi e gli svantaggi apportati. Infine verrà identificata la tecnologia che meglio risponde alle esigenze del crossdocking. La seconda fase si focalizza sull’analisi della tecnologia identificata. In particolare, è stato studiato, dapprima, un nuovo layout coerente con le caratteristiche del crossdocking e, successivamente, un modello analitico capace di stimarne le performance. Il sistema è modellato come una rete aperta di code e validato tramite simulazione. Infine, il modello sviluppato sarà applicato in diversi scenari per studiare la relazione tra le variabili del sistema e le performance, con l’obiettivo di ottenere maggiori informazioni utili, in particolare, nella fase di design del sistema.