Modellizzazione e simulazione di mezzi automatizzati per la gestione di un magazzino

Abstract

La tesi analizza l’integrazione di veicoli automatizzati all’intero dei magazzini per studiarne l’efficacia e i benefici, portando da esempio un confronto tra un sistema classico con operatori umani (sistema manuale) e una soluzione che presenta robot automatizzati che collaborano con personale umano (sistema Autonomous Mobile Robot). Questo studio si basa quindi, sull’introduzione di sistemi di movimentazione autonomi all’interno di un magazzino per aumentarne le prestazioni e cercare di ridurre i costi. Per fare ciò, si introduce un modello analitico per la stima del numero di addetti al prelievo (nel caso manuale), di robot (caso automatizzato) e il tempo di ciclo per le due soluzioni. Una volta creato l’algoritmo, si applica ad un esempio di magazzino rappresentato tramite un modello grafico e si comparano i costi delle due soluzioni a quattro diversi tassi di produttività, al fine di minimizzare i costi senza ridurre le prestazioni. Nonostante un costo di avviamento considerevole, i risultati mostrano come all’aumentare del throughput rate il sistema ottimale da utilizzare sia il modello automatizzato, che presenta una notevole differenza di spese rispetto all’opzione alternativa a throughput rate alti (400 / 700 linnee/ora).

The thesis analyzes the integration of automated vehicles within warehouses to assess their effectiveness and benefits, providing a comparison between a traditional system with human operators (manual system) and a solution that features automated robots collaborating with human personnel (Autonomous Mobile Robot system). This study focuses on the introduction of autonomous handling systems within a warehouse to enhance performance and reduce costs. To achieve this, an analytical model is introduced to estimate the number of picking operators (in the manual case), the number of robots (in the automated case), and the cycle time for both solutions. Once the algorithm is developed, it is applied to a warehouse example represented through a graphical model, and the costs of the two solutions are compared at four different productivity rates to minimize costs without reducing performance. Despite a significant initial investment, the results show that as the throughput rate increases, the optimal system to adopt is the automated model, which demonstrates a substantial cost difference compared to the alternative solution at high throughput rates (400 / 700 lines per hour).