Design Decision's Impact on the Order Pickers' Human Factor Aspects in Order Picking Systems

Abstract

Europakommisjonens introduksjon av Industri 5.0 i januar 2021 har satt mennesker i sentrum innen industriproduksjon og logistisk forskning. En av hovedgreinene for forskningsutviklingen innen vareplukking er fokusert på å få praktiske og helhetlige modeller av vareplukking i moderne lagerlogistikk og vareplukkeoppgaver. Et slikt interesseområde er å gi en empirisk forståelse av beslutningstaking på designnivå og innvirkningspotensialet det har på menneskelige faktorer.

Hensikten med denne forskningen er å empirisk undersøke hvordan variasjoner i systeminnstillinger og teknologikonfigurasjoner kan påvirke menneskelige faktorer i lagerlogistikk og vareplukkingsoppgaveroppgaver. I tillegg til å utforske hva nye hjelpeteknologier (Industri 4.0) kan gjøre for ordrevelgere som opererer i disse systeminnstillingene og teknologikonfigurasjonene. Forskningen dreier seg om å evaluere to forskjellige systeminnstillinger og teknologikonfigurasjoner: Vareplukker-til-Varer Plukking(SS1) og Varer-til-Vareplukker Plukking(SS2).

Den valgte forskningstilnærmingen var en blandet modell for å støtte funnene ved hjelp av en casestudie bestående av to semistrukturerte intervjuer og et spørreskjema. Et intervju fra ledelsen og et fra ordreplukkerne hos Bring AS i Jönköping. Deretter ga en tematisk analyse vareplukkernes formening om fordelaktige og utfordrende faktorer angående menneskelige faktorer ved utførelse av vareplukkingsoppgaver. Spørreskjemaet består av en vurdering av arbeidsbelastningsintensitet (NASA TLX) og en vekting av arbeidsbelastnings underkategorier gjennom en toveis variansanalyse (ANOVA) for å gi de kvantitative funnene. Deretter ga en litteraturgjennomgang av de menneskelig-teknologiske interaksjonene som var nødvendige for å diskutere den potensielle effekten av å introdusere ny assisterende teknologi for ordreplukkerne på menneskelige faktorer og definere hypotesene som ble utforsket under forskningsprosessen.

Resultatene ble to hypoteser og en katalog av menneske-teknologiske interaksjoner med potensialet til å påvirke menneskelige faktorer for vareplukkerne. En kvalitativ forståelse av hva vareplukkerne sto overfor av gunstige faktorer og utfordringer i SS1 og SS2. En kvantitativ forståelse av ordrevelgerens arbeidsbelastningsprofil, den totale arbeidsmengden og intensiteten til arbeidsbelastningen erfart under vareplukkingsoppgaver. Konklusjonen er at resultatene tyder på at variasjoner i systeminnstilling og teknologikonfigurasjon har en betydelig innvirkning på de menneskelige faktorene hos vareplukkere. Disse variasjonene oppmuntrer også til forskjellige strategier når du bestemmer hvilke teknologier som skal prioriteres i hver systeminnstilling og teknologikonfigurasjon.

Det manglende grunnlaget for praktisk, helhetlig og empirisk forskning knyttet til hvordan mennneskelige faktorer påvirker vareplukkerne justeringen til Industri 5.0-prioriteringer forsterkes av denne avhandlingen. Forskerne kan også bruke funnene til å argumentere fremtidig forskningsinnsats for å kvantifisere nytte-kostnadsgraden ved å innføre en spesifikk ny assisterende teknologi. Ledelsen kan du bruke den foreslåtte analysen av arbeidsbelastningsintensiteten til å evaluere systeminnstillingen og teknologikonfigurasjonen for å finne ut hvor vareplukkerne opplever urimelig høy arbeidsbelastning og foreta justeringer. Ledelsen kan bruke katalogen over menneske-teknologi interaksjoner for å evaluere hvilke menneskelige faktorer som kan påvirkes av hvilken teknologier i ønsket retning. Forskningen kan brukes som et rammeverk for å vurdere ulike systeminnstillinger og teknologikonfigurasjoner innen lagerlogistikk og gi veloverveide anbefalinger om hvilke assisterende teknologier som bør prioriteres for å håndtere menneskelige faktorer.

The European Commission’s introduction of Industry 5.0 in January 2021 has placed humans front and center in industry production and logistical research. One of the main avenues of Order Picking (OP) research development is focused on getting practical and holistic models of OP in modern warehouse logistics and OP tasks. One such area of interest is providing an empirical understanding of Design Level (DL) decision-making and its impact potential on Human Factor (HF) aspects.

This research aims to empirically investigate how variations in system settings & technology configurations could impact HF aspects in warehouse logistics and OP tasks. In addition to exploring what new Industry 4.0 (I4.0) assistive technologies can do for order pickers operating in these system settings & technology configurations. The research revolves around evaluating two different system settings & technology configurations: Picker-to-parts OP(SS1) and parts-to-picker OP(SS2).

The chosen research approach was a mixed model method to support the findings by a case study consisting of two semi-structured interviews and a questionnaire. One interview from the management and one from the order pickers on the ground floor Bring AS in Jönköping. Then a thematic analysis provided the order picker’s beneficial and challenging dynamics concerning HF aspects when performing OP tasks. The questionnaire consists of consisting of a workload intensity assessment(NASA Task Load Index (NASA TLX)) and a weighting of the workload subcategories through a two-way Analysis of Variance (ANOVA) to provide the quantitative findings. Then a literature review provided the human-technology interactions necessary to discuss the potential impact of introducing new assistive technology to the order pickers concerning HF aspects and define the hypothesis evaluated during the research process.

The findings consist of two hypotheses and the identification and cataloging of many human-technology interactions with the potential to impact HF aspects for order pickers. A qualitative understanding of what order pickers faced of beneficial dynamics/tools and challenges in SS1 and SS2. A quantitative understanding of the order pickers’ workload profile and the overall workload and intensity while performing OP tasks.

The findings suggest that variations in system setting & technology configuration have a significant impact on the HF aspects of order pickers performing OP tasks. These variations also encourage different strategies when deciding what technologies to prioritize in each system setting & technology configuration.

The lacking foundation of practical, holistic, and empirical research related to how HF aspects impact the OP process readjustment to Industry 5.0 priorities is enhanced by this thesis. Researchers could also use the findings to direct future research efforts to quantify the cost-benefit ratio of introducing a specific new assistive technology.

Management can use the proposed analysis of the workload intensity to evaluate their system setting & technology configuration to find where the order pickers are experiencing unreasonable high workload and make appropriate adjustments. Management can use the catalog of human-technology interactions to evaluate what HF aspects could be impacted by what technology is in the desired direction. The research can be used as a framework for assessing different system settings & technology configurations in warehouse logistics and making educated recommendations as to what assistive technologies management should prioritize to address HF aspects.