blog

De ééndimensionale orderverzamelwijze

Warehousing

De ééndimensionale orderverzamelwijze

Kpi’s zijn het dashboard van het distributiecentrum, zegt Gerben Esmeijer. Hij biedt hier het eerste deel van een drieluik over kpi’s in het dc. Waarbij hij kpi niet alleen ziet als instrument om prestaties te meten maar ook om de optimale situatie in een magazijn te meten. Dit eerste deel behandelt de ééndimensionale orderverzamelwijze.

Esmeijer ging eerder al in op een aantal invloedsfactoren bij het samenstellen van kpi’s in het expertartikel ‘Optimale werksituatie in het distributiecentrum’. Door hiervan kennis te nemen kan op een objectieve wijze een vervolg worden gegeven aan de samenstelling en implementatie van kpi’s. In dit en de twee komende artikelen wil de auteur benadrukken dat een key prestatie-indicator (kpi) niet alleen een instrument is om de prestatie en de efficiency te meten, maar tevens om de meest optimale situatie te kunnen bereiken in het distributiecentrum. Deze benaderingswijze zal als een rode draad lopen door de artikelenserie. Dit heeft dan betrekking op zowel de ééndimensionale-, tweedimensionale- en dynamische orderverzamelsystemen, alsook op de opslag- en verwerkingssystemen.

Factoren bij ééndimensionale orderverzamelwijze

Hierbij kan een onderverdeling worden gemaakt in de volgende tijdsbepalende factoren:

  1. grijptijden;
  2. oriëntatie/afleestijd;
  3. loop/rijtijd tussen locaties.

1. Grijptijden

De grijptijden kunnen worden gezien als een belangrijk onderdeel bij het bepalen van de kpi’s. De grijptijden kunnen eigenlijk worden gekenmerkt als een weergave van het fysieke orderverzamelsysteem. Dat wil zeggen dat een verandering in het ontwerp van het verzamelsysteem direct zichtbaar zal worden in de tijdsbesteding van de grijphandelingen.

Zodoende is hierbij in principe de mogelijkheid aanwezig om een vorm van optimalisering te bereiken tussen het fysieke ontwerp van het orderverzamelsysteem en de hierop betrekking hebbende grijptijden. Het ontstaan van de grijptijden is dus in belangrijke mate afhankelijk van het ontwerp van het stellingpatroon en het orderverzamelsysteem.

Grijpdiepte

De grijpdiepte kan worden gezien als de basisbeweging bij het vaststellen van de grijptijden. Door middel van de grafiek op afbeelding 1 wordt een indruk gegeven van de tijden welke zullen ontstaan bij de voorkomende grijpdieptes.

Het verschil in de aangegeven tijden ontstaat door het fysieke gestel van de mens. Daarbij is het van belang om vast te stellen wat de armlengte van een gemiddelde orderverzamelaar is. Vanuit de oksel naar de vingertoppen gemeten is dat op circa 74 centimeter te bepalen; dit bij een mannelijke orderverzamelaar.

 

Vanuit de op afbeelding 1 weergegeven grafiek hierboven is vast te stellen dat er tussen de 50 centimeter en 100 centimeter grijpdiepte reeds een progressief variabele tijdstoename ontstaat, welke vooral na de 100 centimeter grijpdiepte nog verder toeneemt.

Tussen de grijpdiepte van 50 centimeter en 120 centimeter is hierbij een belangrijk verschil te onderkennen in de grijptijd, welke relatief gezien op 100% is vast te stellen.

De aangegeven grijptijden geven ons reeds een duidelijke informatie omtrent de kpi’s die hierbij van toepassing zijn. Dit op basis van de standaardtijd berekeningen, zoals die op een wetenschappelijke wijze zijn vast te stellen.
Maar tevens wordt hierbij een aanzet gegeven tot de mogelijkheid van werkmethodeverbetering. Hierbij is de afweging omtrent de toe te passen stellingdiepte van belang. Deze vorm van overdenking/afweging krijgt nog een extra betekenis in relatie tot de eveneens van toepassing zijnde grijphoogte.

Grijphoogte

Een gemiddelde mannelijke orderverzamelaar heeft veelal een hoogtebereik van circa 222 centimeter tot aan het einde van de hand. Dit hoogtebereik is vanzelfsprekend van invloed op de grijphoogte en grijpsnelheid welke bij de ééndimensionale orderverzamelwijze kan plaatsvinden.
Indien we de buigingshoek van de hand hierbij bepalen op 20 centimeter, dan ontstaat er een effectieve grijpmogelijkheid van 222-20 = 202 centimeter.

De meest optimale grijphoogte is te bepalen op circa 100 centimeter. Deze hoogte komt namelijk tot stand door de combinatie van de vooruitschuivende beweging van de arm met de dalende beweging van de onderarm en de hand.

De minimaal gewenste grijphoogte ontstaat door de combinatie van een knielende en buigende beweging. In principe kunnen we hierbij de minimaal effectieve grijphoogte bepalen op circa 15 centimeter.

Met betrekking tot de aangegeven grijphoogtes en de tussenliggende posities, is het vaststellen van de grijptijden van belang. Gemaakte tijdstudies hebben aangegeven dat een verloop als weergegeven in de grafiek op afbeelding 2 hieronder van toepassing is.

 

Bij het beoordelen van deze grafiek kan worden vastgesteld dat er relatief belangrijke verschillen ontstaan bij de grijptijd op de daarbij aangegeven variaties in de hoogtes. Met betrekking tot dit aangegeven functioneel verband, ontstaat hierbij een onderlinge samenhang met de op afbeelding 1 aangegeven grijpdieptes.
Indien er namelijk op een grijpdiepte van ≤ 100 cm een grijphandeling plaatsvindt, kan daarbij een grijptijd ontstaan van 3, 4 of 5 seconden vanuit de grafiek op afbeelding 1. Deze grijptijd is vervolgens weer het uitgangspunt voor de berekening van de grijptijd bij de diverse hoogtes bij de grafiek op afbeelding 2. Hierbij is te constateren dat op een grijphoogte van circa 100 centimeter geen verdere beïnvloeding ontstaat van de grijpdieptetijd, dit is namelijk het optimale uitgangspunt.

Met behulp van de curve van de grijphoogte-grafiek, afbeelding 2, kan zodoende iedere opeenvolgende tijd worden bepaald; dit voor wat betreft de combinatie tussen de vastgestelde grijpdieptetijd en grijphoogtetijd.
Indien er bijvoorbeeld sprake is van een grijptijd van 4 seconden op basis van de grijpdiepte, dan kan dat worden geprojecteerd  op de beginpositie van 100 centimeter op de curve afbeelding 2. Vervolgens kan dan een aflezing plaatsvinden van het verloop naar links of rechts bij de voorkomende grijphoogte.

Gewicht grijpeenheid

Een andere factor welke een rol speelt bij het vaststellen van de grijptijden en het samenstellen van de kpi’s is het gewicht van de grijpeenheden. En wederom is hierbij sprake van een functioneel verband met de andere factoren.
Aangezien de gewichten van de grijpeenheden kunnen worden gezien als de laatste factor bij het bepalen van de grijptijden, kunnen de voorgaande tijden worden gekenmerkt als basisgrijptijden. Na toepassing van de invloed van de gewichten, zal er de uiteindelijke praktische grijptijd ontstaan.

 

Door middel van de grafiek op afbeelding 3 hierboven wordt inzicht gegeven in het verloop van de grijptijdbesteding bij een gewichtstoename. Hierbij is een viertal ‘gewichtslijnen’ tot uitdrukking gebracht, namelijk: van één-, vijf-, tien-, en vijftien kilo. De ‘gewichtslijnen’ van één-, vijf-, en tien kilo kunnen worden gezien als veel voorkomende situaties in de orderverzamelsector.

Bij een verdere beoordeling van de onderlinge invloeden kunnen we als eerste de

‘1 kg-lijn’ bekijken. Hierbij is vast te stellen dat er sprake is van een rechtevenredig verloop tussen de basisgrijptijd en de uiteindelijke praktische grijptijd. Indien we bijvoorbeeld uitgaan van de reeds eerder genoemde basisgrijptijd van 5 seconden, dan is daarbij tevens een praktische grijptijd af te lezen van 5 seconden. Dit is evenzo het geval bij het aflezen van de 3 seconden als basisgrijptijd en de 3 seconden als praktische grijptijd, nogmaals afbeelding 3.

Er ontstaat een geheel andere situatie als we de ’10 kg-lijn’ gaan beoordelen. Vanuit de eerder aangegeven 5 seconden basisgrijptijd ontstaat hierbij een praktische grijptijd van 9,6 seconden. Derhalve is hierbij sprake van een relatieve stijging van circa 92%.
Als we dezelfde ’10 kg-lijn’ beoordelen vanuit de 3 seconden basisgrijptijd, dan ontstaat er een praktische grijptijd van circa 5,8 seconden, dus wederom een relatieve stijging van circa 92%.

Hierbij kan worden opgemerkt dat het niet altijd gewenst is om beoordelingen te maken op basis van de relatieve gegevens. Indien we het verloop van de ‘gewichtlijnen’ bekijken, dit bij de oplopende basisgrijptijden, dan ontstaan daarbij belangrijke absolute verschillen.

Focus vanuit dashboard functie

Binnen veel distributiecentra is er sprake van een zogenoemde latente inefficiency, eenvoudig gezegd de niet efficiënte situatie wordt niet zichtbaar gemaakt. Ogenschijnlijk worden er duidelijke inspanningen geleverd door het aanwezige personeel, dit met het eventueel gebruik van magazijnapparatuur.
Maar er wordt geen inzicht gekregen in de daadwerkelijke vorm van optimalisering of de aanwezige mogelijkheden daartoe.
Met behulp van de tot dusver weergegeven kpi’s bij de grijpdiepte, grijphoogte en gewicht grijpeenheden, kunnen verdere afwegingsberekeningen worden uitgevoerd met betrekking tot de optimalisering van dit gedeelte van de ééndimensionale orderverzamelwerkzaamheden.

Evenzo kunnen we reeds vanuit de weergegeven kpi’s belangrijke conclusies trekken, namelijk:

– Dat bij het verzamelen/grijpen van zware eenheden, de basisgrijptijd (grijpdiepte en grijphoogte) zo laag mogelijk gehouden dient te worden. Dat kan dan worden bereikt door een beperkte grijpdiepte toe te passen en de artikelen op een optimale hoogtepositie te plaatsen. Dit aspect krijgt nog een extra belang indien er sprake is van hoge grijp/verzamelfrequenties.

– Dat bij hoge grijp/verzamelfrequenties, afgezien van zware eenheden, ook een optimalisering dient plaats te vinden. Het hanteren van aanzienlijke grijpdieptes in combinatie met een willekeurige plaatsing over de verticale stellinglagen zou in deze situatie, tot relatief en absoluut gezien, nadelige efficiencyverliezen leiden.

Het mag duidelijk zijn dat voornoemde vormen van optimalisering een directe relatie hebben met het technische ontwerp van het orderverzamelsysteem.

2. Oriëntatie/afleestijd

De oriëntatie en afleestijd, als onderdeel van de orderverzamelwerkzaamheden, kan worden gezien als een minder tastbare aangelegenheid. Maar het is wel een aspect dat een belangrijke invloed kan hebben op de kpi’s bij het orderverzamelen.

Bij dit onderdeel zijn geen fysieke bewegingen te constateren maar is er vooral sprake van een waarnemings- en overdenkingtijd.
Bij de behandeling van het eerder geplaatste expertartikel ” Optimale werksituatie in het distributiecentrum” is hieromtrent reeds een beperkte toelichting gegeven.

De genoemde standaardtijd voor het ‘locatie kiezen’ en ‘aflezen’ was daarbij veelal vastgesteld op 8-12 seconden, dit mede afhankelijk van de invloedsfactoren zoals samenstelling van orderverzamellijsten en verlichtingssterkte op de orderverzamelplek. In ongunstige omstandigheden zijn zelfs standaardtijden vastgesteld voor het ‘locatie kiezen en aflezen’ van < 15 seconden.

Een andere bepalende factor bij deze werkzaamheden, zijn de middelen die hierbij worden gebruikt. En wederom kunnen we hierbij wijzen naar de technische toepassingen.
Indien er bijvoorbeeld gebruik wordt gemaakt van een Radio Frequency-systeem, dan zal de informatie worden weergegeven op het venster van de mobiele terminal. Het betreft hierbij dan steeds die informatie welke voor een bepaalde locatie van belang is. Hierdoor zal een versnelling ontstaan van de oriëntatie/afleestijd. Bij het gebruik van deze portable terminals zijn standaardtijden vastgesteld van 4-5 seconden.

Reeds vanuit voornoemde uitgangspunten is duidelijk vast te stellen dat er relatief grote verschillen kunnen ontstaan bij het ‘locatie kiezen’ en ‘aflezen’. De invloed van deze verschillen wordt nog wel eens onderschat. Als we ons bedenken dat bij iedere orderregel/locatie sprake is van het locatie kiezen en aflezen, dan is dat ook absoluut gezien van groot belang.

3. Loop/rijtijd tussen locaties

Bij het gebruik van een laag heffende orderverzameltruck is er eveneens de overweging: mee te lopen of er op te gaan staan.

Bij korte tussenliggende afstanden wordt de betreffende orderverzameltruck gebruikt als transportmiddel voor de verzamelde last. Dit omdat de orderverzamelaar niet steeds de op- en afstappende beweging maakt om een beperkte afstand te rijden.
Bij de langere tussenliggende afstanden wordt de orderverzameltruck tevens gebruikt als transportmiddel voor de orderverzamelaar, waarbij dan vanzelfsprekend een hogere snelheid plaatsvindt, zie afbeelding 4 hieronder.

 

De veel voorkomende loop/rijtijd bij de ééndimensionale orderverzamelwijze, dus lopen naast de verzameltruck, heeft een bepaalde berekeningsgrondslag. De betreffende berekeningsgrondslag kan worden gezien als ‘de loopsnelheid in kilometers per uur’. Door middel van tijdstudies in bepaalde situaties, is hiervan een duidelijke indruk verkregen. En ook hierbij is er sprake van bepaalde invloedsfactoren.

De loopsnelheid welke door de orderverzamelaar wordt ontwikkeld, blijkt in zekere mate afhankelijk te zijn van het aantal locaties dat er in het traject is vast te stellen. Hierbij is te constateren dat de orderverzamelaar bij korte tussenliggende afstanden minder snel gaat lopen dan bij de langere afstanden. Een dergelijke wijze van doen is heel begrijpelijk, men gaat geen hoge loopsnelheid ontwikkelen als men ziet dat er een aantal meters verderop gestopt moet worden. Deze invloeden zijn waar te nemen bij de variatie in loopsnelheid.

Met betrekking tot het voorgaande, zijn er standaardtijden vastgesteld van (2,5 – 3,2 kilometer per uur) 0,69 – 0,89 meter per seconde. Bij relatief kleine trajectafstanden kan dit zelfs lager zijn. De loopsnelheid van 0,69 meter per seconde is door meting vastgesteld bij tussenliggende afstanden van de locaties op 6 meter. De loopsnelheid van 0,89 meter per seconde werd bereikt bij tussenliggende afstanden van de locaties op circa 12 meter.

Onderdeel van deze tijdwaarnemingen is ook het vertragende aspect bij het begin en het eind van het lopen van de aangegeven afstanden. Door middel van de grafiek op afbeelding 5 hieronder, worden de tijdstudies weergegeven bij het lopen van een aantal relevante tussenafstanden.

 

Door middel van deze kpi’s kan vervolgens worden bepaald welke vorm van werkmethodeverbetering optimaal is, bijvoorbeeld een vorm van ordergewijze batch picking. Waarbij meerdere orders worden verzameld als zijnde één order. Hierbij zullen de tussenliggende afstanden een variatie laten zien.

Reageer op dit artikel