Warehouse design in the omnichannel context: challenges, configurations and trends

In recent years, due to the growth of the online channel, companies have faced the need to integrate it into the existing operations, allowing customers to seamlessly shift between channels. This Thesis focuses on the design of warehouses operating in this omnichannel context, which creates complexity in warehouse operations. To address this subject, a qualitative methodology has been employed, adopting a systematic literature review to assess the current academic landscape and identify research gaps, a case study analysis to gain insight into real-world applications of omnichannel warehouses, and an experts’ group consultations to validate findings from the previous approaches. The first step of this study is the analysis of the omnichannel challenges related to the warehouses, defining a complete list of challenges and categorizing them into four distinct categories. Then, starting from these challenges, the impact of each challenge on the warehouse areas and management variables is investigated, aiming to understand the effect of the omnichannel context on warehouses and the possible countermeasures to mitigate these complexities. From this analysis, the need for a study related to the decision between the integration or specialization of the warehouse areas between the different channels emerges. Furthermore, the analysis of the impact of omnichannel on warehousing highlights the need for flexibility in warehouse automation, especially in the picking activity. A possible way to reach this flexibility is through the automation technology and for this reason, an analysis of the different warehouse automation solutions has been performed. Furthermore, another possible solution to reach this need for flexibility is the adoption of a new automation paradigm, called Robots-as-a-Service (RaaS) and this thesis assesses the current state of RaaS development both in the literature and practical applications, considering its potential to enhance flexibility in the context of omnichannel warehousing.

Negli ultimi anni, a causa della crescita del canale online, le aziende hanno dovuto affrontare la necessità di integrare questo canale nelle operazioni esistenti, consentendo ai clienti di passare facilmente da un canale all'altro. Questa Tesi si concentra sulla progettazione di magazzini che operano in questo contesto omnicanale, che crea complessità nelle operazioni di magazzino. Per affrontare questo argomento, viene utilizzata una metodologia qualitativa, adottando una revisione sistematica della letteratura per valutare l'attuale panorama accademico e identificare le lacune nelle attuali pubblicazioni scientifiche, un’analisi di casi di studio per avere informazioni sulle applicazioni reali di magazzini omnicanali e la consultazione di un gruppo di esperti per convalidare i risultati ottenuti dagli approcci precedenti. Il primo passo di questo studio è l'analisi delle sfide dell’omnicanalità legate ai magazzini, definendo un elenco completo di sfide e classificandole in quattro categorie distinte. Quindi, a partire da queste sfide, l'impatto di ciascuna sfida sulle aree del magazzino e sulle variabili di gestione è analizzato, con l'obiettivo di comprendere l'effetto del contesto omnicanale sui magazzini e le possibili contromisure per mitigare queste complessità. Da questa analisi emerge la necessità di uno studio relativo alla decisione tra l'integrazione e la specializzazione delle aree di magazzino tra i diversi canali gestiti. Inoltre, l'analisi dell'impatto dell'omnicanalità sul magazzino evidenzia la necessità di flessibilità nell'automazione del magazzino, soprattutto nell'attività di picking. Un modo possibile per raggiungere questa flessibilità è attraverso la tecnologia di automazione, pertanto, è stata eseguita un'analisi delle diverse soluzioni di automazione del magazzino. Inoltre, un'altra possibile soluzione per soddisfare questa esigenza di flessibilità è l'adozione di un nuovo paradigma di automazione, chiamato Robots-as-a-Service (RaaS). Questa tesi valuta lo stato attuale dello sviluppo del RaaS sia in letteratura che nelle applicazioni pratiche, considerando il suo potenziale nel contesto del magazzino omnicanale per migliorare la flessibilità.