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Systematische Dienstleistungsentwicklung - Simulationsbasierte Identifikation dominanter Faktoren bei der Planung von Lagerdienstleistungen

Sarnow, Tessa (2022):
Systematische Dienstleistungsentwicklung - Simulationsbasierte Identifikation dominanter Faktoren bei der Planung von Lagerdienstleistungen. (Publisher's Version)
Darmstadt, Technische Universität,
DOI: 10.26083/tuprints-00021352,
[Ph.D. Thesis]

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Item Type: Ph.D. Thesis
Status: Publisher's Version
Title: Systematische Dienstleistungsentwicklung - Simulationsbasierte Identifikation dominanter Faktoren bei der Planung von Lagerdienstleistungen
Language: German
Abstract:

Die Planung logistischer Dienstleistungen im Rahmen von Kontraktlogistikausschreibungen ist ein Beispiel für das Design von Transport- oder Logistiksystemen, bei dem innerhalb kurzer Zeit eine Vielzahl möglicher Lösungen evaluiert werden muss. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf Grund des hohen Kostenbeitrags menschlicher Arbeitskraft auf der Ausgestaltung manueller Kommissioniersysteme. Durch die Komplexität des Planungsproblems, die Unsicherheit der in die Planung eingehenden Daten und den Mangel an systematischer Entscheidungsunterstützung ist die Qualität der Planungsergebnisse nicht abgesichert. In der Folge entstehen Dienstleistungsangebote, die für den Dienstleister teilweise wirtschaftlich nachteilig sind oder deren Leistungsspektrum nicht die Bedürfnisse des Kunden deckt.

Von Seiten der Forschung werden unzählige Lösungsansätze zu den unterschiedlichsten Teilproblemen der Lagerplanung bereitgestellt. Dabei werden hauptsächlich einzelne Aspekte des Gesamtproblems fokussiert, wodurch die jeweils anderen Aspekte in den Hintergrund rücken. Wenn eine solche Komplexitätsreduktion auch nicht gänzlich ungeeignet ist, um eine Planung überhaupt realisieren zu können, so muss sie doch auf belastbaren Gründen basieren. Da in der Forschung bislang keine systematische Untersuchung des Einflusses der Planungsparameter auf die Lagerleistung in Abhängigkeit von verschiedenen Lagereigenschaften erfolgte, ist eine Bewertung der Forschungsergebnisse zu den Teilproblemen hinsichtlich ihres praktischen Nutzens nur eingeschränkt möglich. Gleichzeitig ist ein Transfer der Planungsmethodik in die Praxis kaum möglich, da wesentliche Rahmenbedingungen unberücksichtigt bleiben. Die Forschungslücke besteht also in einer umfassenden Bewertung von Planungsparametern für Kommissioniersysteme hinsichtlich ihres Beitrags zur resultierenden Lagerleistung.

Die vorliegende Arbeit trägt zur Schließung dieser Lücke bei, indem sie dominante Merkmale von Lagerdienstleistungen identifiziert. Hierzu wird ein generisches Simulationsmodell genutzt, das die Darstellung und Untersuchung unterschiedlicher Lagerszenarien in einer Mehrfall-Studie ermöglicht. Die Evaluation der Planungsparameter wird durch die Anwendung eines „Design-of-Experiments“-Ansatzes ermöglicht, der die effiziente Durchführung von Parametervariationsexperimenten gestattet. Auf Basis der Simulationsergebnisse werden mittels explorativer Analysen die Effekte einzelner Parameter sowie Auswirkungen von Interaktionseffekten auf die Lagerleistung bestimmt. Durch eine fallübergreifende Analyse werden Parameter mit dominanter Wirkung identifiziert.

Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass insbesondere die in der Literatur wenig beachteten nachfrageseitigen Parameter dominieren. Diese Tatsache ist besonders kritisch zu bewerten, da diese kaum kontrollierbar und stark unsicherheitsbehaftet sind. Für die Praxis ergibt sich hieraus die Implikation, vor allem Lösungen, die gegenüber Schwankungen in diesen Parametern robust sind, zu wählen. Für die Wissenschaft resultiert die Forderung, auch in eng fokussierten Forschungsarbeiten die wesentlichen dominanten Parameter bei der Bewertung der Forschungsergebnisse zu berücksichtigen. Ebenso wird der in der Literatur bestehenden Forderung nach robusteren Lösungen und Verfahren, die dazu beitragen, solche Lösungen zu identifizieren, durch die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit Nachdruck verliehen.

Des Weiteren wird die operative Nutzbarkeit des entwickelten Simulationsmodells bewertet und seine Vorteile gegenüber dem traditionellen Planungsprozess in der Praxis aufgezeigt. Seine Nutzung verbessert nicht nur den Planungsprozess selbst, sondern ermöglicht auch eine fallspezifische Dominanzanalyse und hierdurch die Identifikation robuster Lösungen.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage

The planning of logistics services within contract logistics is an example of the design of transport or logistics systems in which a large number of possible solutions have to be evaluated within a short period of time. Particular attention is to be paid to the design of manual picking systems due to the high cost contribution of human labor. On account of the planning problem's complexity, the uncertainty of the data used in planning, and the lack of systematic decision support, the quality of the planning results is not assured. Subsequently, service offers are created that are sometimes economically disadvantageous for the service provider. Also offers whose range of services do not meet the needs of the customer may result.

Countless approaches to the most diverse sub-problems of warehouse planning are provided by researchers. In doing so, mainly individual aspects of the overall problem are focused, whereby the other aspects recede into the background. Even if such a reduction in complexity is not entirely unsuitable for being able to implement planning at all, it must be based on reliable reasons. Since there has been no systematic research into the influence of planning parameters on warehouse performance as a function of the warehouse's various properties, it is not possible to evaluate the research results with regard to their practical use. At the same time, a transfer of the planning methodology into practice is hardly possible, since essential framework conditions are not taken into account. The research gap is thus represented by a comprehensive assessment of planning parameters for order picking systems.

The present work contributes to closing this gap by identifying dominant features of warehousing services. For this purpose, a generic simulation model is used, which enables the representation and investigation of different storage scenarios in a multi-case study. The evaluation of the planning parameters is made possible by applying a „design-of-experiments“ approach, which allows the efficient execution of parameter variation experiments. Based on the simulation results, the effects of individual parameters and their interaction effects on warehouse performance are determined using exploratory analyses. Concluding, a cross-case analysis identifies parameters with a dominant effect.

The results of the study show that the demand-side parameters, which have received little attention in the literature so far, dominate. This fact is to be assessed particularly critically, as they are difficult to control and are subject to a great deal of uncertainty. In practice, this results in the implication of choosing solutions that are robust to fluctuations in these parameters. For science, this results in the requirement to consider the essential dominant parameters when evaluating research results, even in narrowly focused research works. Likewise, the demand in the literature for more robust solutions as well as methods that help to identify such solutions is given emphasis by the results of the present work.

In addition, the operational usability of the developed simulation model is evaluated and its advantages compared to the traditional planning process in practice are shown. Its use not only enhances the planning process itself but also enables a case-specific dominance analysis and thereby the identification of robust solutions.

English
Place of Publication: Darmstadt
Collation: 162, c Seiten
Classification DDC: 300 Sozialwissenschaften > 330 Wirtschaft
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 650 Management
Divisions: 01 Department of Law and Economics > Betriebswirtschaftliche Fachgebiete > Department of Management and Logistics
TU-Projects: DB(Deutsche Bahn)|N80/0010/41432461|Systematische Dienst
Date Deposited: 20 May 2022 13:04
Last Modified: 20 May 2022 13:04
DOI: 10.26083/tuprints-00021352
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-213522
Referees: Elbert, Prof. Dr. Ralf ; Glock, Prof. Dr. Christoph
Date of oral examination: 4 May 2022
URI: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/21352
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