Performance optimization of multi-level automated storage and retrieval systems : the Elesa case

The most recent market trends, the entrance in new market segments and the high growth of the company itself in the latest years have brought the automated warehouse of Elesa, a manufacturing firm specialized in the production of machine parts, to a critical state: the saturation of the Multi-Level AS/RS almost arrived at 93%, very close to the maximum value allowed equal to 95%. In this thesis, after a brief description of the company and a literature review of the most innovative storage solutions to classify the system of Elesa, the design variables and management policies were studied, to see if their application could improve the state of the system. In particular, two policies resulted to be useful given the objective of the analysis: the first one is the better application of the class-based storage policy, which allowed to extract from the system the class D items and the most cumbersome class C items. The second policy is not present in the literature, and it is referred to the compaction of the unit loads: as some unit loads used in the system allow to store multiple items (up to 16) in a single storage location, the compaction lever was studied to occupy as few storage locations as possible, so lowering the saturation of the whole system. After the description of the most useful policies adopted, the As-Is analysis of the relevant company’s processes, rules and activities was done, to identify potential improvement and corrective actions. The last chapter describes the application of the management policies to each of the processes analysed and their effects, both the ones directly impacting on the system saturation and the more general ones.

I più recenti trend del mercato, l’entrata in nuovi segmenti e la crescita dell’azienda stessa negli ultimi anni hanno portato il magazzino automatizzato di Elesa, azienda di produzione specializzata in componenti per macchine, in uno stato critico: la saturazione dell’AS/RS è arrivata quasi al 93%, molto vicino al valore massimo consentito pari a 95%. In questa tesi, dopo una breve descrizione dell’azienda e una revisione della letteratura sui più innovativi sistemi di stoccaggio per classificare il sistema di Elesa, sono state studiate le variabili di progettazione e le politiche di gestione, per vedere se la loro applicazione potesse migliorate lo stato del sistema. Nel dettaglio, due politiche si sono dimostrate utili visto lo scopo dell’analisi: la prima è stata la miglior applicazione della politica “class-based”, che ha permesso di estrarre dal sistema gli articoli di classe D e i più voluminosi di classe C. La seconda politica non è presente in letteratura, e riguarda il compattamento delle unità di carico: visto che alcune delle cassette usate nel sistema permettono di stoccare più di un prodotto (fino a 16) in una singola posizione, la leva del compattamento è stata studiata in modo da occupare il minor numero di locazioni possibile, riducendo quindi la saturazione dell’intero sistema. Dopo la descrizione delle più utili politiche adottate, è stata fatta un’analisi As-Is dei processi e delle attività più rilevanti, per identificare possibili miglioramenti e azioni correttive. L’ultimo capitolo descrive l’applicazione delle politiche di gestione ad ognuno dei processi analizzati e i loro effetti, sia quelli che impattano direttamente sulla saturazione del sistema che quelli più generali.