11nd International Conference of Mechanical Engineering

COMEC2023

VI Symposium of Logistics and Quality Management

Digital Engineering tools in parcel distribution centers: Introducing a multidimensional classification model

Abstract

Parcel distribution centers have been facing the challenge of efficiently sorting a growing number of shipments in recent years. In addition to this trend, constant changes in the shipment spectrum, shifting consumer behavior, and seasonal fluctuations require efficient design of distribution centers and flexibility in process strategies, while also considering sustainability aspects.

Digital Engineering offers various solutions to meet these requirements. This includes the use of CAE (Computer-aided engineering) and material flow simulations, enabling the creation of digital twins. The aim of this study is to present potential tools of Digital Engineering and their application for the development and optimization of parcel distribution centers. To achieve this, a multidimensional classification model is applied, covering three main approaches: assessing the center’s carbon footprint, examining machine components through multi-body simulations, and applying material flow simulations.

Initially, these approaches are explored independently, focusing on methods, tools, influences, and outcomes for each level. Subsequently, the connections between these levels are established to obtain a holistic view of the distribution center, highlighting the interactions between the approaches. Finally, future challenges and opportunities are discussed, particularly with regard to the application of Artificial Intelligence (AI).

In conclusion, this study provides an overview of Digital Engineering tools for utilization in parcel distribution centers, leading to improvements in material flow, mechanical components, and carbon footprint by using a structured classification model.

Resumen

En los últimos años, los centros de distribución de paquetería se han enfrentado al reto de clasificar eficientemente un número creciente de envíos. Además de esta tendencia, los cambios constantes en el espectro de envíos, los cambios en el comportamiento de los consumidores y las fluctuaciones estacionales requieren un diseño eficiente de los centros de distribución y flexibilidad en las estrategias de proceso, teniendo en cuenta también los aspectos de sostenibilidad.

Digital Engineering ofrece diversas soluciones para satisfacer estos requisitos. Esto incluye el uso de CAE (ingeniería asistida por ordenador) y simulaciones de flujo de materiales, lo que permite la creación de gemelos digitales. El objetivo de este estudio es presentar herramientas potenciales de Ingeniería Digital y su aplicación para el desarrollo y optimización de centros de distribución de paquetería. Para ello, se aplica un modelo de clasificación multidimensional que abarca tres enfoques principales: la evaluación de la huella de carbono del centro, el examen de los componentes de las máquinas mediante simulaciones multicuerpo y la aplicación de simulaciones de flujo de materiales.

Inicialmente, estos enfoques se exploran de forma independiente, centrándose en los métodos, herramientas, influencias y resultados de cada nivel. Posteriormente, se establecen las conexiones entre estos niveles para obtener una visión holística del centro de distribución, destacando las interacciones entre los enfoques. Por último, se discuten los retos y oportunidades de futuro, especialmente en lo que respecta a la aplicación de la Inteligencia Artificial (IA).