Shelf Space Optimization with Integer Programming and Simulation Techniques and an Application in a Packaging Company

Tam Sayılı Programlama ve Simülasyon ile Raf Alanı Optimizasyonu: Bir Ambalaj Firmasında Uygulama

Abstract

Storage and stocking activities are very strategic for enterprises in terms of time, space and cost. The critical issues such as operation of the production line, flow without hesitation, timely and appropriate conditions of supply, minimization of waste and other losses as well as control of production costs make warehouse management more attractive day by day. One of the most important decisions about storage is how to arrange the materials to be placed on the shelves. Shelves, which are among the main sources of the enterprise, where stock items are stored and which are preferred as the means of displaying products, are also a strategic tool for effective warehouse management. If shelf management and material assignments are made effectively, continuity and efficiency in production will be ensured, and optimization of used and unused areas on shelves will be possible. In this regard, using stock areas efficiently is seen as the primary objective. In this study, it is investigated how the materials can be placed on the shelves in the stock area by assigning the most space to use. It is studied in a company that produces food packaging. It is aimed to increase the capacity of the company's semi-finished warehouse and to optimize shelf placement according to the dimensions of the products produced. For this purpose, the data obtained from the company through one-to-one analysis, firstly using the Knapsack model, one of the operational research techniques, for the most efficient shelf type determination, then the shelf space optimization was performed by using integer programming technique to find out how many of these determined shelf types should be. The aim is to ensure the most efficient use of the space by converting the 2-storey shelf system into a 3-storey shelf system considering the radii of the coils that the enterprise considers as stock material. At the same time, the current and proposed system of the stiuation has been simulated with the ProModel simulation program.

Özet

Depolama ve stoklama faaliyetleri işletmeler için zaman, alan ve maliyet açısından oldukça stratejiktir. Üretim hattının, akışınınduraksamadan çalışması, tedariklerin zamanında ve uygun şartlar içinde yapılabilmesi, fire ve diğer kayıpların minimumaindirgenmesinin yanısıra üretim maliyetlerinin kontrolü gibi kritik konular depo yönetimi konusunu her geçen gün daha cazip halegetirmektedir. Depolama ile ilgili en önemli kararlardan biri ise malzemelerin raflara atama işleminin nasıl sağlanacağıdır. İşletmenintemel kaynakları arasında yer alan, stok kalemlerinin depolandığı, ürünlerin sergilendiği araç olarak tercih edilen raflar etkin depoyönetimi için de stratejik bir araçtır. Raf yönetimi ve malzeme atamaları etkili bir şekilde yapıldığı taktirde üretimde süreklilik veverimlilik sağlanacak, raflarda kullanılan ve kullanılmayan alanların optimizasyonu da mümkün olacaktır. Bu konuda stok alanlarınıverimli şekilde kullanmak öncelikli amaç olarak görülmektedir. Bu çalışmada, malzemelerin stok alanında raflara, en çok alanıkullanabilir hale getirme prensibi dikkate alınarak atanması yoluyla nasıl yerleştirilebileceği araştırılmaktadır. Uygulama çalışmasınınyapıldığı yer gıda ambalajı üreten bir firmadır. Firmanın yarı mamul deposunun kapasitesinin artırılması ve üretilen ürünlerinboyutlarına göre raf yerleştirme optimizasyonu gerçekleştirilmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla firmadan birebir inceleme yoluyla eldeedilen veriler kullanılarak öncelikle en verimli raf tipi tesbiti için Sırt Çantası modeli kullanılarak, daha sonra bu tesbit edilen raftiplerinden kaç adet olması gerektiğini bulmak amacıyla Tam Sayılı Programlama tekniği kullanılarak raf alanı optimizasyonugerçekleştirilmiştir. Amaç, 2 katlı raf sistemini işletmenin stok malzemesi olarak ele aldığı bobinlerin yarıçapları dikkate alınarak 3katlı raf sistemine çevirerek alanın en verimli şekilde kullanılmasını sağlamaktır. Çalışmada aynı zamanda ProModel simülasyonprogramı ile firmanın mevcut ve önerilen sistemi de simüle edilmiştir.