Steinebach, Tim (2022)
Analyse des Einflusses einer ergonomischen Lagerplatzvergabe auf die Beanspruchung und die menschliche Leistung in der manuellen Kommissionierung.
Technische Universität Darmstadt
doi: 10.26083/tuprints-00021588
Dissertation, Erstveröffentlichung, Verlagsversion

Kurzbeschreibung (Abstract)

Der Kommissionierung kommt innerhalb der Wertschöpfungskette aufgrund steigender Kundenanforderungen und zunehmendem Versandhandels eine entscheidende Rolle in Unternehmen zu. Entsprechende Planungswerkzeuge für manuelle Kommissioniersysteme basieren meist auf rein ökonomischen Kriterien. Ergonomische Bedingungen wurden in Forschung und Praxis bisher nur selten berücksichtigt, sodass hohe physische Belastungen, insbesondere der Wirbelsäule, resultieren können. In dieser Arbeit wird das Entscheidungsproblem der Lagerplatzvergabe (LPV) für Fachbodenregale betrachtet und ein bi-kriterieller Algorithmus mit den Zielen der Wirbelsäulenbelastungs- und Zeitreduzierung entwickelt. Die Kennwerte der beiden Zielfunktionen werden zum einen mit dem biomechanischen Modell „Der Dortmunder“ (Wirbelsäulenbelastung) hergeleitet und zum anderen anhand des MTM-UAS-Standards (Kommissionierzeit) ermittelt. Lagerplanende können über die Wahl eines Gewichtungsparameters entscheiden, wie stark die beiden Ziele in die LPV eingehen. Das Ziel der Arbeit ist die Evaluierung dieser LPV anhand einer umfangreichen Laborstudie mit 48 Kommissionierenden aus der Praxis in einer Lagerumgebung. In vier Szenarien mit verschiedenen Gewichtungsfaktoren werden Beanspruchungs- und Leistungsparameter miteinander verglichen. Es zeigt sich, dass die beiden Zielgrößen in einem Zielkonflikt stehen. Eine höhere Gewichtung der Belastungskennwerte reduziert zwar die untersuchten Beanspruchungsgrößen (muskuläre Beanspruchung, Herzschlagfrequenz, subjektives Anstrengungsempfinden), erhöht jedoch gleichzeitig die Kommissionierzeit. Insbesondere die muskuläre Beanspruchung des unteren Rückens reagiert sensibel auf die Wahl verschiedener Gewichtungsfaktoren. Ein Einfluss auf die unterlaufenen Kommissionierfehler konnte hingegen nicht festgestellt werden. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Optimierung nach nur einer der beiden Zielgrößen unter Vernachlässigung der jeweils anderen nicht empfehlenswert ist, da entweder sehr hohe Belastungen bzw. Beanspruchungen oder hohe Kosten durch steigende Kommissionierzeiten resultieren. Mit der Wahl eines passenden Gewichtungsparameters ist es jedoch möglich, die Belastungen bzw. Beanspruchungen von Mitarbeitenden signifikant zu mindern und hierbei nur sehr geringe Einbußen der Kommissionierzeit in Kauf nehmen zu müssen. Die Bestimmung der entsprechenden Faktoren muss in der Praxis individuell anhand unternehmensspezifischer Pareto-Kurven erfolgen. Das vorgestellte Modell leistet damit einen wesentlichen Beitrag für die Forschung, indem erstmals empirische Leistungs- und Beanspruchungsparameter zur Evaluierung einer Lagerplatzvergabe erhoben werden. Zudem gibt es Lagerplanenden die Möglichkeit, ergonomische Kriterien ohne hohe Investitionskosten in der Kommissionierung zu berücksichtigen und so physische Belastungen im Lager zu reduzieren.

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