blog

De tweedimensionale orderverzamelwijze

Warehousing

Hoe optimaliseer ik de tweedimensionale orderverzamelwijze? Gerben Esmeijer biedt hier deel twee van een drieluik over optimaliseren van de orderverzamelwijze en hun kpi’s in het distributiecentrum.

De tweedimensionale orderverzamelwijze

Onder de tweedimensionale orderverzamelwijze kan in principe worden verstaan een orderverzamelsysteem waarbij de orderverzamelaar met een orderverzameltruck tot op de gewenste grijphoogte wordt gebracht. Behalve de factor arbeid is er bij dit orderverzamelsysteem ook sprake van een belangrijke afweging wat betreft de factor kapitaal (heffende orderverzameltruck) en de eigenschappen van deze verzameltrucks.

Factoren bij tweedimensionale orderverzamelwijze

Door toepassing van een tweedimensionaal orderverzamelsysteem zal er steeds sprake zijn van een optimale grijppositie.

 

Afbeelding 1 hierboven geeft daarvan een indruk gegeven. Dus in principe is hierbij dan sprake van de gunstige verticale positie en grijptijd. Dit zoals reeds was aangegeven bij het onderdeel “grijphoogte”, van het eerder geplaatste artikel “Kpi’s: de ééndimensionale orderverzamelwijze”. Dus is hierbij de meest gunstige grijphoogte en grijptijd aan de orde, die is aangegeven op de “100 cm-positie” van de grafiek “grijphoogte”. Een verder verloop naar links en rechts van de curve, zoals bij de ééndimensionale orderverzamelwijze voorkomt, is hierbij niet aan de orde. En daarmee wordt het resultaat van de optimale grijppositie, bij de tweedimensionale orderverzamelwijze, tot uitdrukking gebracht.

De berekeningen die zijn weergegeven bij de onderdelen “grijpdiepte” en “gewicht grijpeenheden”, van het artikel “Kpi’s: de ééndimensionale orderverzamelwijze”, blijven ook bij de tweedimensionale orderverzamelwijze verder van toepassing. Zo kan aan aan de hand van de daarbij behorende grafieken, ook de juiste grijptijd worden vastgesteld voor het tweedimensionale orderverzamelen. Voor wat betreft de genoemde “grijpdiepte” moet wel worden opgemerkt dat in relatie tot de op afbeelding 1 weergegeven orderverzameltruck, voorzien dient te worden in een brede cabine, anders zou dat van invloed zijn op de grijpdiepte.

Nu er een aantal verschillende en overeenkomstige factoren tussen de één- en tweedimensionale orderverzamelwijze zijn aangegeven, zal het element van de verplaatsingstijden extra aandacht dienen te krijgen.

Verplaatsingstijden

De verplaatsingstijden bij het tweedimensionaal orderverzamelen laten een geheel ander bewegingspatroon zien dan bij de ééndimensionale orderverzamelwijze. En juist dit bewegingspatroon speelt een belangrijke rol bij de orderverzameltijdberekening en vervolgens op de samen te stellen kpi’s. Dit heeft vooral te maken met de heffende bewegingen die de orderverzameltruck(s) moet maken. De heffende beweging is namelijk belangrijk trager dan de rijdende beweging.

De verplaatsingstijd kan dus worden gezien als de combinatie van de rijtijd, heftijd en daaltijd. Als zich situaties voordoen waarbij veel heffende en dalende bewegingen moeten worden gemaakt, dan kan hierdoor een minder efficiënte orderverzamelwijze ontstaan.
In situaties met dicht bij elkaar gelegen orderverzamellocaties en met belangrijke verschillen in de hoogteposities zal dit nog een extra negatieve invloed veroorzaken. Door middel van afbeelding 2 wordt hiervan een voorbeeld gegeven.

 

Hierbij zal de tijd van de heffende/dalende beweging overheersend zijn aan de rijtijd, oftewel de tijd voor de horizontale verplaatsing.

Voordat de orderverzameltijdberekening kan worden gemaakt moet er eerst een vorm van optimalisering en werkmethodeverbetering te worden gemaakt. Dit om uiteindelijk richting te kunnen geven aan de keuze van het meest optimale technische orderverzamelsysteem. Daarbij is het nodig om de objectieve elementtijden vast te stellen. Voor de hierbij bedoelde verplaatsingstijd zal er vooral sprake zijn van een variabele tijdsbesteding welke is opgebouwd uit de navolgende elementen.


Rijtijd:

Onder de rijtijd kan worden verstaan, de tijd die nodig is voor de horizontale verplaatsing van de orderverzameltruck, van locatie naar locatie. Dit zonder de vertragende aspecten, heftijd en daaltijd. Voor de hierbij te behandelen voorbeeldsituatie is een rijtijd bepaald van 0,5 seconden per meter.


Heftijd:

Voor de heftijd dient de heffende beweging als uitgangspunt te worden genomen. De heftijd is hierbij bepaald op 4,3 seconden per meter.


Daaltijd:

Onder de daaltijd kan worden verstaan de dalende beweging van de cabine met vorkenbord. Hiervoor is een tijd vastgesteld van 3,3 seconden per meter.


Positioneertijd:

De positioneertijd van de orderverzameltruck is eveneens een belangrijk aspect bij de orderverzameltijdberekening. Aangezien de orderverzamelaar een goed zicht heeft op het werk/locatie, dit door de heffende/dalende beweging, is dit als een rationele tijdsbesteding te zien.

De positioneertijd bestaat in principe uit een tweetal elementen namelijk: de vertragingstijd en de feitelijke positioneertijd.

De vertragingstijd, welke ontstaat door acceleratie en deceleratie, is hierbij per locatie vastgesteld op 6,4 seconden. De feitelijke positioneertijd is bepaald op 5,3 seconden per locatie. Derhalve is de totale positioneertijd te bepalen op 6,4 + 5,3 = 11,7 seconden per locatie.

Orderverzameltijdberekening bij werkmethoden

Door toepassing van de weergegeven tijdselementen kan in principe de verplaatsingstijd worden vastgesteld bij de nader te beschrijven werkmethoden, welke zich voordoen bij de tweedimensionale orderverzamelwijze.
Hierbij kunnen we het eerder op afbeelding 2 aangegeven bewegingspatroon als uitgangspunt nemen. Het daarbij aangegeven verzamelvlak heeft een hoogte van 600 cm en een lengte van 1500 cm.

Werkmethode: orderverzameltraject in één beweging

Vanuit de hierbij van toepassing zijnde schaalberekening kan worden vastgesteld dat voor de verplaatsing van locatie 1 naar locatie 2 een horizontale afstand moet worden afgelegd van 100 cm. Maar evenzo dient er een heffende beweging te worden uitgevoerd van 400 cm. Dit kunnen posities zijn in een legbordstelling of in een palletstelling, dit afhankelijk van plaatsing van de artikelen.
Door de combinatie van deze bewegingsvormen, heffen tijdens het rijden, ontstaat de op afbeelding 2 aangegeven diagonaallijn. Daarop volgend zal er een horizontale verplaatsing van locatie 2 naar locatie 3 dienen plaats te vinden over een afstand van 100 cm, hierbij zal tevens een dalende beweging van 300 cm uitgevoerd moeten worden.

De eveneens op afbeelding 2 aangegeven verplaatsing van locatie 3 naar locatie 4 laat een horizontale verplaatsing van 100 cm en tevens een heffende beweging van 100 cm zien.

Zoals reeds aangegeven is de basis-heftijd bepaald op 4,3 seconden per meter, de basis-daaltijd 3,3 seconden per meter en de basis-rijtijd op 0,5 seconden per meter.

Vanuit deze gegevens is te concluderen dat de gecombineerde hef en daaltijd in principe overheersend is en derhalve bepalend is voor de berekening van de verplaatsingstijd. Dit mede afhankelijk van de verhoudingen in de uit te voeren rij- en hef/daalafstanden. Bij het verder beoordelen van het op afbeelding 2 weergegeven verplaatsingstraject, kan worden vastgesteld dat de heffende- en dalende bewegingen steeds overheersend zijn ten opzichte van de horizontale beweging. Dit kan tot uitdrukking worden gebracht door middel van een verplaatsingstijd calculatie.

Met betrekking tot de eerder vermelde tijdsnormen en het aangegeven traject, kan de navolgende verplaatsingstijd worden vastgesteld:

Positioneertijd 16 x 11,7 seconden = 187,2 seconden
Heffen 24 meter à 4,3 seconden = 103,2 seconden
Dalen 23,5 meter à 3,3 seconden = 77,6 seconden
Rijden 1 meter à 0,5 seconden =

0,5 seconden

———————

368,5 seconden

Om te kunnen vaststellen welke werkmethode, bij deze vorm van de bewerkingsstructuur het meest efficiënt is, zal een optimaliseringsberekening gemaakt dienen te worden. Dit wordt dan eventueel mogelijk gemaakt door een andere wijze in de bewerkingsvolgorde te kiezen en af te wegen.

Met betrekking tot het in afbeelding 2 gegeven bewegingspatroon kan worden bezien of de tijdrovende heffende- en dalende bewegingen zijn te beperken, en de snellere rijbeweging een grotere invloed kan krijgen op het te bewerken traject. Hierbij kunnen we denken aan het opdelen van het traject in bewerkingslagen.

Werkmethode: orderverzameltraject in twee bewegingen

Door bijvoorbeeld een verdeling van het orderverzamelgebied in twee bewerkingslagen wordt een belangrijk andere opeenvolging van het bewerkingstraject verkregen. Door middel van afbeelding 3 wordt hiervan een indruk gegeven. Hierbij zijn dezelfde locaties van toepassing als bij afbeelding 2.

 

Om te kunnen vaststellen of een dergelijke verwerkingswijze tot tastbare voordelen zal leiden dient wederom een verplaatsingstijd calculatie te worden gemaakt. Dit op basis van de hierbij aan de orde zijnde bewerkingsstructuur.
Zodoende is de navolgende verplaatsingstijdberekening van toepassing:

Positioneertijd 16 x 11,7 seconden = 187,2 seconden
Heffen 11 meter à 4,3 seconden = 47,3 seconden
Dalen 11 meter à 3,3 seconden = 36,3 seconden
Rijden 5 meter à 0,5 seconden = 2,5 seconden

——————–

273,3 seconden

Een vergelijking van de uitgevoerde trajectcalculaties laat zien dat het bewerkingstraject in twee lagen een voordelig efficiencyverschil geeft van 368,5 – 273,3 = 95,2 seconden. Dat is een relatieve verkorting van 95,2 / 3,685 ≈ 25,8%.

Werkmethode: orderverzameltraject op basis ABC-principe

Een andere methode om de trajectbewerking te optimaliseren, is door de plaatsingswijze van de artikelen naar de bezoekfrequenties. We kunnen dit kenmerken als het ABC-principe. Het ABC-principe is een wetmatigheid in de uitleverfrequenties binnen bepaalde artikelbestanden. Hierbij is veelal de navolgende verdeling vast te stellen.

A-groep: 80% frequenties op 20% artikelbestand
B-groep: 15% frequenties op 30% artikelbestand
C-groep: 5% frequenties op 50% artikelbestand

Vanuit het op afbeelding 2 aangegeven verzameltraject kan wederom een verdeling worden gemaakt in twee bewerkingslagen.
Gemeten naar artikelplaatsen kan dan 50% van het artikelbestand in de bovenste bewerkingslaag worden geplaatst; dit betreft dan de C-groep. In de onderste bewerkingslaag kan dan eveneens 50% van het artikelbestand worden geplaatst; namelijk de A-groep (20%) en de B-groep (30%). Derhalve zal er in de onderste laag 80 + 15 = 95% van de bezoekfrequenties plaatsvinden en in de bovenste laag is dat slechts 5% van de bezoekfrequenties. Door middel van afbeelding 4 wordt daarvan een indruk gegeven.

Er is sprake van 16 te bezoeken locaties, waardoor 5% van 16 ≈ 1 locatiebezoek in de bovenste laag zal plaatsvinden. Zodoende kan hierbij het totaalbeeld ontstaan dat is aangegeven op afbeelding 4.

 

Om een indicatie te kunnen krijgen van de toepassing van het A.B.C.-principe bij een dergelijke trajectverwerking, dient hiervoor ook een verplaatsingstijdberekening te worden gemaakt. Hierbij is de navolgende berekeningswijze tot stand gekomen:

Positioneertijd 16 x 11,7 seconden = 187,2 seconden
Heffen 10 meter à 4,3 seconden = 43,0 seconden
Dalen 9,5 meter à 3,3 seconden = 31,4 seconden
Rijden 1,8 meter à 0,5 seconden = 0,9 seconden

———————

262,5 seconden

Met betrekking tot de gegeven trajectweergave, blijkt dat op het op afbeelding 4 van toepassing zijnde traject het grootste voordelig efficiencyverschil te geven. Indien we dit eveneens vergelijken met het op afbeelding 2 gegeven traject, dan is het voordelig efficiencyverschil 368,5 – 262,5 = 106 sec. Waardoor een relatieve verkorting ontstaat van 106 / 3,685 ≈ 28,7%.

Het mag duidelijk zijn dat bij andere verhoudingen binnen het ABC-principe sprake zal zijn van een enigszins andere uitkomst bij deze berekeningswijze, en daarmee tussen de onderlinge vergelijkingen.

Belangrijke invloedsfactoren

Bij de berekeningen is steeds sprake geweest van een overheersende tijd van het heffen en dalen in relatie tot de horizontale verplaatsing. Aldus worden de hef- en daalafstanden bepalend voor de berekeningen van de verplaatsingen binnen het traject. Dit is mede afhankelijk van de tussenliggende rijafstanden in relatie tot de afstand van de heffende en dalende bewegingen. Er zijn echter nog andere, enigszins latente, aspecten van overdenking:


Ergonomisch aspect:


Allereerst dient hierbij aandacht te worden gegeven aan het zogenoemde ergonomisch aspect bij het tweedimensionale orderverzamelen op de onderste laag. Met een verwijzing naar de reeds eerder genoemde afbeelding 1, mag duidelijk worden dat grijphandelingen en daarmee het verzamelen vanuit de onderste laag als minder rationeel kan worden gezien. Dit is mede afhankelijk van de beladingshoogte van de onderste verzamellaag.

Om hieraan tegemoet te komen, kan worden voorzien in het ophogen van de onderste verzamellaag, dit door het aanbrengen van extra onderste liggers. Dit heeft echter een tweetal negatieve invloeden, namelijk de kosten van de extra onderste liggers en het verlies aan opslagruimte.

Een andere mogelijkheid is, om op de aanvankelijk bedoelde onderste verzamellaag, een bulklaag te projecteren. Zodoende zal iedere verzamellaag op een ergonomisch optimale en rationele wijze bewerkt kunnen worden. De eventuele nadelige invloeden, kunnen hierbij zijn: de iets hogere investering in de heffende orderverzameltrucks en de beperking op de rijsnelheid.


Relatie rijsnelheid met werkmethode:


In de specificaties van sommige truckleveranciers wordt niet altijd op voorhand aangegeven wat de rijsnelheden zijn op de voorkomende verzamelhoogtes.

Er zijn uitvoeringen van de heffende orderverzameltrucks waarbij tot op een platformhoogte (stahoogte) van 600 cm met de volle snelheid gereden kan worden. Deze orderverzameltrucks dienen dan te functioneren in een railgeleide uitvoering. Bij een uitvoering als inductiegeleide orderverzameltruck, zal hierbij een beperkte reductie ontstaan op de volle rijsnelheid, dit in vergelijking met de railgeleide orderverzameltruck.

Evenzo zijn er uitvoeringen van de heffende orderverzameltruck te onderkennen waarbij trapsgewijs een aanzienlijke snelheidsbeperking zal optreden vanaf < 70 cm
tot > 600 cm platformhoogte. Dit is eveneens in belangrijke mate te constateren bij de vrijrijdende heffende orderverzameltrucks. Door middel van afbeelding 5 wordt  een indruk gegeven van de vrijrijdende heffende orderverzameltrucks.

 

Op de genoemde platformhoogte van > 600 cm kan zelfs een rijsnelheidsbeperking optreden tot 2,5 km per uur, dit bij toepassing van de vrijrijdende heffende orderverzameltrucks.
Indien we dit projecteren op de “werkmethode: orderverzameltraject in één beweging” afbeelding 2, dan zal dat tot belangrijke nadelige efficiencyverschillen leiden. Dit doordat veel van de te bewerken locaties in het bovenste verzamelgebied zijn gelegen.

Een zelfde situatie treffen we ook aan bij de “werkmethode: orderverzameltraject in twee bewegingen” afbeelding 3. Alhoewel deze methode efficiënter is dan de op afbeelding 2 weergegeven methode, zullen ook hierbij locaties bewerkt dienen te worden in het bovenste verzamelgebied.
Dit zal dan ook door de voorkomende beperkingen van de rijsnelheid, afbreuk geven aan de beoogde efficiencyverbetering.

Door toepassing van “werkmethode: orderverzameltraject op ABC-principe” afbeelding 4, zal er slechts een geringe nadelige invloed zijn, van de snelheidsbeperking van de heffende orderverzameltrucks, op de hoger gelegen lagen.

De eindconclusie mag dan enerzijds zijn, dat door het gebruik van kpi’s een afweging en optimalisering kan plaatsvinden van de onderlinge werkmethoden. En anderzijds, vanuit de eventuele snelheidsbeperkingen van heffende orderverzameltrucks, inzicht wordt verkregen in de meest optimale toepassingsmogelijkheid van de werkmethode.

Reageer op dit artikel