blog

Afstemming bij dynamische orderverzamelsystemen: retrieversystemen

Warehousing

Bij de toepassing van dynamische orderverzamelsystemen kunnen belangrijke efficiencyvoordelen worden bereikt. Er zal echter extra aandacht gegeven dienen te worden aan de afstemming van de systeemcomponenten, anders kan dat leiden tot aanzienlijke efficiencynadelen. Gerben Esmeijer geeft hier meer inzicht.

Afstemming bij dynamische orderverzamelsystemen: retrieversystemen

Een belangrijk voordeel van de dynamische orderverzamelsystemen is dat de loop- en rijtijden in belangrijke mate of geheel worden geëlimineerd. De te verzamelen artikelen worden namelijk bij de orderverzamelaar aangeboden. En aangezien het loop- en rijtijdbestanddeel bij de statische orderverzamelwerkzaamheden in veel situaties 40-45% bedraagt van de totale orderverzamelwerkzaamheden, is door deze systeemtoepassing een belangrijk voordeel te behalen.

 

Echter zal er een afweging moeten plaatsvinden in relatie tot de kosten van de installatietechniek en aan de afstemming tussen de factor arbeid en de technische systeemcomponenten.

 

Welke systeemtoepassing, als onderdeel van de dynamische orderverzamelsystemen, in aanmerking komt, is in belangrijke mate afhankelijk van de orderverzamelstructuur en de fysieke vormgeving/gewicht van de te verzamelen artikelen.

  

Bij dit artikel zal worden ingegaan op de toepassingscriteria van de zogenoemde retrieversystemen. Deze systemen kunnen we kenmerken als de horizontale dynamische orderverzamelsystemen.

 

Het kenmerk van het retrieversysteem is dat de lastdrager wordt aangeboden voor verzameling op een bepaalde positie en dat de eventueel resterende hoeveelheid weer wordt teruggebracht op locatie. Dus zijn hierbij een aantal heen- en teruggaande bewegingen te constateren.

 

Bij het retrieversysteem is een tweetal basisuitvoeringen te onderkennen die een geheel verschillend toepassingsgebied hebben We kunnen deze systeemuitvoeringen omschrijven als:

  • Het maxi-loadsyteem;
  • Het mini-loadsysteem.

  

Maxi-loadsysteem

Het maxi-loadsyteem kan worden gezien als een systeemprincipe waarbij vooral palletbehandeling plaatsvindt. Zoals bij veel systeemtoepassingen is ook hierbij een toepassingscriterium aan de orde, namelijk: de verzameling/uitlevering van relatief grote uitleverhoeveelheden per orderregel/palletplaats.

  

Indien er namelijk grote hoeveelheden, bijvoorbeeld 1/4, 1/2 en 1/3 palletladingen per orderregel of locatie verzameld dienen te worden, dan zal een dergelijke verzamelstructuur bij het statische orderverzamelsysteem (verzamelaar naar de artikelen) tot niet gewenste situaties leiden. In zo’n situatie zal er namelijk met behulp van een bepaald type orderverzameltruck op verscheidene stellinglagen de gewenste hoeveelheid goederen worden verzameld. Door de intensiteit en het te verzamelen volume per orderregel zal dit een hoge bezettingsgraad van de orderverzamelapparatuur bewerkstelligen en een evenredig hoge investering. En vanzelfsprekend tot relatief hoge arbeidskosten.

   

Automatisering

Bij het retrieversysteem zal de palletlast door de stapeltruck buiten het stellingpatroon worden gebracht, waarna bijvoorbeeld door middel van een transporteur de te bewerken palletlast naar de verzamelaar wordt getransporteerd. Door middel van de principeschets op afbeelding 1 wordt een indruk gegeven van dit retrieversysteem. Hierbij zal een aantal dubbel- en enkelspelen per palletlast door de stapeltruck uitgevoerd dienen te worden. Deze dubbel- en enkelspelen kunnen relatief snel worden uitgevoerd en zijn eventueel te automatiseren.

   

Het zal duidelijk zijn, dat bij kleine hoeveelheden per orderregel/artikel er erg veel bewegingen door de stapeltruck/hefwerktuig per pallethoeveelheid dienen te worden uitgevoerd. Dit zou in die situatie tot een hoge bezetting leiden van de stapeltrucks/hefwerktuigen.

  

Eventueel kan er ook vanaf een zogenaamde batchlijst worden gewerkt. Daarbij worden die pallets op de conveyorbaan geplaatst, die voor een aantal opeenvolgende orders verwerkt dienen te worden. Hierbij zal dan sprake zijn van een gelijktijdige artikelverzameling, oftewel artikelgewijze batch picking. (Dit met verwijzing naar de eerder geplaatste publicatie "Artikelgewijze batch picking".)

  

Ergonomische aspecten

Nadat de pallets een rondgang over de conveyorbaan hebben gemaakt, kunnen ze weer door de stapeltruck of stellingbedieningshefkraan op locatie worden gebracht in het stellingpatroon. Evenzo bestaat hierbij de mogelijkheid om de pallethoeveelheid/het artikel bij de orderverzamelaar aan te bieden en daarvoor bijvoorbeeld drie orders af te nemen en de pallet vervolgens weer op locatie te brengen.

 

De orderverzamelwerkzaamheden kunnen volgens het dynamische orderverzamelprincipe worden uitgevoerd, namelijk goederen naar de man (orderverzamelaar). Dat biedt ook nog voordelen voor de ergonomische aspecten van het orderverzamelen.

  

Bij dit systeemprincipe kunnen zodoende de te verzamelen hoeveelheden buiten her stellingpatroon gemechaniseerd worden behandeld. De mogelijkheden hierbij zijn bijvoorbeeld het afnemen van kratten door middel van een knikarmrobot, het laag voor laag verzamelen met behulp van een depalletiseermachine en het verzamelen van enkele delen met behulp van een manipulator.

  

Dit soort mogelijkheden ontstaan door de te verzamelen goederen buiten het stellingpatroon te brengen. Een stellingpatroon kan namelijk in veel gevallen worden gezien als een obstakel voor het ergonomisch goed orderverzamelen.

 

Mini-loadsysteem

Zoals al genoemd, is het retrieversysteem ook uitvoerbaar in de zogenoemde mini-loaduitvoering. Dit gebeurt meestal voor de verwerking van minder volumineuze artikelen of onderdelen. De aanvoer van de onderdelen/artikelen naar de orderverzamelpositie vindt hierbij veelal plaats met behulp van bakken, dozen of speciale lastdragers. De zogenaamde retrieverhandeling die veelal wordt uitgevoerd door een stellingbedieningsapparaat, kan eveneens volledig worden geautomatiseerd.

 

Afstemming

Bij deze toepassingen dient scherp te worden gelet op de juiste afstemming tussen de aanvoersnelheid van de onderdelenbak en de orderverzamelsnelheid. Indien er per aangevoerde bak of lastdrager slechts één onderdeel verzameld hoeft te worden, dan kan er een afstemmingsverlies ontstaan bij een gelijke bezetting van stellingbedieningsapparaten en orderverzamelaars. De grijphandeling van de orderverzamelaar zal namelijk sneller gaan dan de aanvoerhandeling van het stellingbedieningsapparaat. Zodoende zal er een wachttijd optreden voor de orderverzamelaar en dat is juist niet de bedoeling van het dynamische orderverzamelsysteem.

 

Het is namelijk de bedoeling om de factor arbeid (orderverzamelaars) zo goed mogelijk te benutten en zelfs, in vergelijking tot de statische systeemalternatieven, in belangrijke mate te verminderen.

 

Aangezien het zogenaamde mini-loadsysteem een gunstige ontwikkeling doormaakt in het aantal toepassingen zal nog een nadere situatiebeschrijving worden gegeven van het op afbeelding 2 weergegeven mini-loadsysteem.

 

Berekeningsvoorbeeld

Hierbij is vanuit een praktische situatie vastgesteld dat er op weekbasis circa 7935 orderregels verwerkt dienen te worden. Het gemiddeld aantal grijpeenheden per orderregel is hierbij bepaald op 3,9.

  

De hierbij weergegeven stellingbedieningshefkraan heeft een volledig geautomatiseerde uitvoering. Bij de van toepassing zijnde lay-out kan de stellingbedieningshefkraan een verwerkingssnelheid bereiken van 37,5 seconden voor een dubbelspel.

 

Onder een dubbelspel kan worden verstaan het van locatie halen van de lastdrager en aanbieden op de orderverzamellocatie en vervolgens vanaf de orderverzamellocatie opnemen van een lastdrager en terugplaatsen op locatie. Vooral bij het retrieversysteem in mini-loaduitvoering is de dubbelspeluitvoering vrijwel volledig uitvoerbaar. Dat wil zeggen dat er geen enkelspelen uitgevoerd hoeven worden.

 

Derhalve kunnen op uurbasis 3.600 sec./37,5 sec. = 96 basisorderregels worden aangeboden bij de orderverzamelplek. Een belangrijk aspect is hierbij de afstemming van de spelduurberekening van de stellingbedieningshefkraan en de orderverzamelwerkzaamheden.

 

Hierbij dienen we een aantal aspecten tot uitdrukking te brengen Allereerst is er de spelduurberekening van de stellingbedieningshefkraan van 37,5 seconden per basisorderregel en de verzameltijd van 28,2 seconden per basisorderregel. Indien het systeem in deze structuur wordt opgezet dan ontstaat er een wachttijd van 37,5 – 28,2 = 9,3 seconden per basisorderregel.

 

Vervolgens is er de bezettingsberekening van de stellingbedieningshefkraan vast te stellen, die gemiddeld 7.935 (orderregels) x 37,5 (sec.) = 297.563 sec./3.600sec. ≈ 82.7 uur bedraagt.

Indien we deze berekeningswijze doortrekken dan dienen er 82,7 uur / 37,5 uur = 3 stellingbedieningshefkranen te worden toegepast om het gewenste aantal retrieverhandelingen te kunnen uitvoeren.

   

Optimalisering

Het is gewenst om deze situatie verder te optimaliseren. Dit kan worden bereikt door een vorm van batch picking of artikelplateaus toe te passen.

Onder batch picking kan in deze situatie worden verstaan het aanvoeren van een artikel van waaruit voor een aantal orders wordt verzameld. Bij de toepassing van het hierbij gewenste informatiesysteem, kan het aantal retrieverhandelingen vrijwel rechtevenredig met de toename van het aantal batchorders worden verminderd.

 

In de gegeven situatie kunnen batches worden samengesteld van minimaal drie orders. Er werd hierbij een effectiviteit bereikt van 2,75,  dat wil zeggen dat er vanuit de gewogen gemiddelde berekening in 2,75 van de drie gevallen volledige orders aan artikelen verzameld kon worden.

 

Vanuit de oorspronkelijke bezettingsberekening van de stellingbedieningshefkraan kon hierdoor een optimale bezetting worden bereikt van 82,7 uur / 2,75 ≈ 30,1 uur. Hierdoor kon worden volstaan met 30,1 uur/ 37,5 uur(werktijd per week) ≈ 0,80 = 1 stellingbedieningshefkraan. In vergelijking met de eerdere berekening is dit een vermindering van 2 stellingbedieningshefkranen. Indien hierbij sprake is van meerdere gangpaden, dan kan gebruik worden gemaakt van wissels of een omzetbrug.

  

Harmonisering

De bezetting van de factor arbeid kan hierbij worden bepaald op 7935 x 28 seconden = 222180 / 3600 ≈ 62 uur. Er kan dan ook een harmonische bezetting worden bereikt als er twee orderverzamelaars voor de verwerking zorgdragen. De bezettingsverhouding tussen de stellingbedieningshefkraan (30,1 uur) en de orderverzamelwerkzaamheden (62 uur) is namelijk ≈ 1:2 waardoor er geen afstemmingsverliezen en wachttijden ontstaan. Eveneens is door deze optimaliseringvorm het aantal stellingbedieningshefkranen tot een minimum beperkt.

 

Uit voorgaande benadering kan worden vastgesteld, dat de afstemming van de dynamische orderverzamelsystemen zeer belangrijk is, waarbij tevens is aangegeven welke methoden voorhanden zijn om dat te bereiken.

 

Dynamische orderverzamelsystemen kunnen een belangrijke bijdrage leveren aan de efficiencyverbetering binnen de orderverzamelsector, maar alleen dan, als de juiste afstemming tussen de factor arbeid en de installatietechniek wordt bereikt.

Reageer op dit artikel