Entwicklung einer ergonomischen Lagerplatzvergabe in der manuellen Person-zur-Ware Kommissionierung

In diesem Beitrag soll eine ergonomische Lagerplatzvergabe für Lager mit Fachbodenregalen entwickelt werden, welche Artikel bestimmten Lagerplätzen entsprechend der benötigten Kommissionierzeit und der körperlichen Belastung optimal zuordnet. Zur Bestimmung der Zeit wird der MTM-UAS Standard genutzt. Da Erkrankungen im unteren Rückenbereich bei Kommissionierenden besonders häufig auftreten, wird als Belastungskenngröße die Druckkraft auf das Wirbelsäulensegment L5-S1 gewählt. Zur Ermittlung dieser Kenngröße werden Kommissionierversuche (n = 11) durchgeführt und eingenommene Körperhaltungen in ein biomechanisches Simulationsprogramm implementiert. Die Zeit- und Belastungskenngrößen werden in einer bikriteriellen Optimierung pareto-effizient gelöst, wobei aufgrund des Zielkonflikts Kompromisslösungen der beiden Zielgrößen besonders attraktiv sind.

Praktische Relevanz: In der Kommissionierung ist der Anteil von manuellen Tätigkeiten hoch, sodass Mitarbeitende potenziell hohen körperlichen Belastungen ausgesetzt sind. Planungskonzepte in der Kommissionierung, die ergonomische Kriterien berücksichtigen, sind selten – dieser Ansatz soll entsprechend eine Reduzierung der körperlichen Belastung durch die Lagerplatzvergabe (LPV) ermöglichen. Interessant für praktische Anwender ist, dass die entwickelte LPV unabhängig vom Lagerlayout angewendet werden kann. Im Gegensatz zu anderen Lösungen, wie z. B. Teilautomatisierungen, mechanische Hebehilfen oder Exoskelette, erfordert eine Änderung der LPV zudem kaum Investitionskosten.

In this paper, an ergonomic storage location assignment for order picking warehouses with shelving racks is derived, which optimally assigns the items to be stored to specific storage locations according to the required picking time and the physical workload. The MTM-UAS standard is used to determine the picking time. Since lower back pain is particularly common among order pickers, the compression force on the spinal segment L5-S1 is selected. In order to derive the spinal load, picking experiments (n = 11) are carried out. The postures adopted are implemented in a biomechanical simulation programme in order to determine the corresponding compression forces. The time and spinal load parameters are combined in a bi-objective optimisation and solved pareto-efficient. There is a conflict of objectives (time and spinal load)—compromise solutions prove to be particularly attractive.

Practical Relevance: In order picking, the share of manual activities is high, so that employees are potentially exposed to high physical workload. Planning concepts in order picking that take ergonomic criteria into account are rare—thus, this approach is intended to present a reduction of physical workload through storage location assignment (SLA). Interesting for practical users is that the developed SLA can be applied to item portfolios independently of the warehouse layout. In contrast to other solutions, such as partial automation, mechanical lifting aids or exoskeletons, a change in SLA requires hardly any investment costs, making it easier to implement in practice.