blog

De toepassingscriteria van magazijntrucks

Warehousing

De toepassingscriteria van magazijntrucks

De drieluik van Gerben Esmeijer, over de toepassing van de kpi’s in het distributiecentrum, is tot dusver ingegaan op de toepassing bij de één- en tweedimensionale orderverzamelsystemen. De toepassing van kpi’s en het inzichtelijk maken van de toepassingscriteria van magazijntrucks, kan tevens worden gezien als zeer belangrijk. Hierbij spelen zowel de factor arbeid als kapitaal een belangrijke rol.

Om inzicht te krijgen in de samenstelling van een spelduur is een verdeling in elementen nodig. Evenzo kunnen met behulp van de spelduurelementen calculaties worden gemaakt voor de wisselende situaties of de samenstelling van kpi’s voor nieuwe situaties.

In principe kan hiermee een basistijden-archief worden opgebouwd om een afweging te kunnen maken van de systeemalternatieven in de voorkomende situaties. Maar tevens om te kunnen vaststellen welke knelpunten er ontstaan bij het ontwerp of de analyse van een opslag en verwerkingssysteem.

Spelduurberekening:

Een spelduurberekening zal in principe bestaan uit twee basisfactoren welke we kunnen omschrijven als een constant gedeelte en een variabel gedeelte.

  • Onder het constante gedeelte van de spelduurberekening kan worden verstaan, die tijd welke steeds benodigd is om een spelduurbehandeling mogelijk te maken; dit ongeacht het verdere traject dat nog moet worden afgelegd en de handelingen die nog moeten worden uitgevoerd.
  • Het variabele gedeelte van de spelduurberekening wordt, in tegenstelling tot het constante gedeelte, direct beïnvloed door het traject (lengte/hoogte) dat moet worden afgelegd.

Een ander belangrijk uitgangspunt bij het bepalen van de spelduurberekening, is de spelduuruitvoering. Hierbij kunnen twee spelduurvormen worden vastgesteld, namelijk de enkelspeluitvoering en de dubbelspeluitvoering.

  • Onder een enkelspel kan worden verstaan: het op locatie brengen van een pallet,   en vervolgens weer onbeladen terugrijden naar de aanvankelijke opnamepositie. Evenzo kan deze enkelspeluitvoering in tegenovergestelde richting plaatsvinden. Bij de enkelspeluitvoering zal dus altijd een belangrijk deel van de totaalbeweging als niet effectief kunnen worden gezien, namelijk de onbeladen beweging.
  • Onder een dubbelspel kan worden verstaan: het op locatie brengen van een pallet, en tevens in het betreffende gangpadgedeelte of naastliggend gebied een pallet van locatie nemen en rijden naar de afzet/opnamepositie. Bij deze spelduuruitvoering is slechts een klein gedeelte als niet effectief te kenmerken, namelijk het rijden van de afzetpositie naar de dichtbij gelegen opnamepositie.

Door middel van afbeelding 1 wordt een indruk gegeven van een bewegingspatroon bij een enkelspel- en dubbelspeluitvoering.

Om vooral duidelijkheid te geven bij de voorkomende spelduuruitvoeringen, moet nog worden opgemerkt dat er een verschil is te constateren in het aantal palletbehandelingen en het aantal spelduurbewegingen.
Bij het op locatie brengen van een pallet, kan er een enkelspeluitvoering nodig zijn. Om dezelfde pallet van locatie te nemen is er wederom een enkelspeluitvoering nodig. Derhalve zullen er per totale palletbehandeling twee enkelspelen uitgevoerd moeten worden. Dit in tegenstelling tot bij de dubbelspeluitvoering, waarbij per  palletequivalent één dubbelspel dient plaats te vinden. Dit wederom met verwijzing naar dubbelspeluitvoering afbeelding 1.

 

Bij het maken van de bezettingsberekeningen voor de magazijntrucks zal bepaald moeten worden in welke mate er dubbelspelen en enkelspelen kunnen plaatsvinden.

We kunnen dit kenmerken als de fysieke gelijktijdigheid welke in een bepaalde situatie kan ontstaan. Die fysieke gelijktijdigheid heeft betrekking op het ontstane aanbod, van zowel het op locatie brengen en het van locatie nemen van een pallet, dit binnen een bepaalde tijdspanne in hetzelfde gebied.

Kpi’s en aandachtspunten reachtruck

De alom bekende reachtruck (schuifmasttruck) wordt relatief veel toegepast binnen de distributiecentra. De leveranciers van de reachtrucks laten vaak met enige trots weten, dat hiermee afzethoogtes kunnen worden bereikt van wel 1300 cm. Door middel van afbeelding 2 hieronder wordt hierbij een optische indruk gegeven van de hefbeweging van de reachtruck.

 

Zonder afbreuk te willen doen aan de functionele kwaliteiten van de reachtruck, dient wel aandacht te worden besteed aan de eigenschappen en de verwerkingssnelheden van bepaalde handelingen.

Het dak en de vloer zijn de meest kostbare bestanddelen van het distributiecentrum. Dus het streven naar een zo hoog mogelijke opslagsituatie, en daarmee het relatief verkleinen van voormelde kostenbestanddelen, lijkt zinvol. Maar er zijn nog andere afweegfactoren. En deze factoren kunnen het beste tot uitdrukking worden gebracht door middel van kpi’s.

Hierbij zal er vooral de aandacht dienen te zijn voor de heffende en dalende beweging en de daarbij optredende invloedsfactoren. Om dit te accentueren zullen een viertal elementen uit eerder gemaakte tijdstudies worden weergegeven, dit als onderdeel van de totaal gemaakte reeks van tijdstudie-elementen.

  1. Het positioneren van de reachtruck met last, voor de locatieplaats
    De hierbij van toepassing zijnde constante standaardtijd is bepaald op 11,7 seconden.
  2. Het uitvoeren van de heffende beweging met last, tot op de gewenste hoogte
    Bij dit element is sprake van een variabele standaardtijd.
    Als uitgangspunt voor de berekening zijn de navolgende afzethoogtes bepaald:
    Grondlaag, afzethoogte 0 cm              0,0 seconden.
    2e laag, afzethoogte   330 cm           10,1 seconden.
    3e laag, afzethoogte   510 cm           14,2 seconden.
    4e laag, afzethoogte   750 cm           22,9 seconden.
  3. Het op locatie brengen van de palletlast en de teruggaande beweging van het vorkenbord
    Ogenschijnlijk lijkt dit het karakter te hebben van een constante tijdsbesteding. Evenwel is vanuit de gemaakte filmbeelden en de uitgevoerde tijdsregistratie gebleken, dat de afzethoogte een belangrijke invloed heeft op de snelheid van het op locatie brengen van palletlast. Ook de inzetruimtes gaan hierbij een bepaalde invloed uitoefenen. Met betrekking tot de vastgestelde afzethoogtes zijn de navolgende variabele standaardtijden vastgesteld:
    Grondlaag, afzethoogte 0 cm             22,1 seconden.
    2e laag, afzethoogte   330 cm            25,0 seconden.
    3e laag, afzethoogte   510 cm            32,6 seconden.
    4e laag, afzethoogte   750 cm            42,7 seconden.
  4. De dalende beweging van het vorkenbord zonder last, in combinatie met de draaiende beweging van de reachtruck
    Hierbij is duidelijk sprake van variabele standaardtijden. De navolgende elementtijden zijn hierbij vastgesteld:
    Grondlaag, daalhoogte 0 cm               0,0 seconden.
    2e laag, daalhoogte   330 cm             13,4 seconden.
    3e laag, daalhoogte   510 cm             20,8 seconden.
    4e laag, daalhoogte   750 cm             30,6 seconden.

De analyse

Bij de toepassing van een reachtruck wordt nog wel eens aangegeven, dat de verhouding tussen rij- en hefsnelheid ca. 1 : 6 is. Dat wil zeggen dat de reachtruck
> 6 x trager heft dan rijdt. Maar dat is geen bruikbare informatie.
Het criterium is tot welke hoogtes de hef -, afzet –  en daalbewegingen dienen plaats te vinden en welke tijdsbesteding zal ontstaan. Daarbij kan worden verwezen naar de kpi´s welke zijn weergegeven in voorgaande tijdstudie-elementen 2, 3 en 4.

Het mag dan duidelijk zijn dat op de 3e en 4e laag sprake is van een rechtevenredige, en soms van een meer dan rechtevenredige, toename van de tijden bij de kpi’s.
In situaties waarbij gebruik wordt gemaakt van de reachtruck vraagt dat extra aandacht voor de locatiemethode. Indien er bijvoorbeeld sprake is van een vrij locatiesysteem, dan zullen ook de ‘snellopende’ artikelen ook op de 3e en 4e laag worden geplaatst, hetgeen niet bevorderlijk is voor een efficiënte palletbehandeling.

Dus is het gewenst om een semi-vrij – of vast locatiesysteem toe te passen, om deze situatie zoveel mogelijk te optimaliseren. Dat wil zeggen de ‘snellopende’ artikelen op de grondlaag of 2e laag een plaatsing geven.

Kpi’s en spelduurberekening rota-reachtruck

In het voorgaande onderdeel is aangegeven welke aspecten vooral aandacht vragen bij toepassing van de vrijrijdende reachtruck. Dit door toetsing van de daarbij weergeven kpi’s.
Vanzelfsprekend doet zich ook de mogelijkheid voor om een magazijntruck met een geheel andere verwerkingsstructuur te toetsen en de werkwijze te optimaliseren.
Het betreft hierbij de op afbeelding 3 weergegeven rota-reachtruck (truck met zijwaartse afzet).

 

De daarbij vastgestelde spelduurelementen zijn tot stand gekomen door het maken van zogenoemde tijdstudies. Tevens is hierbij voorzien in de normering op basis van de standaardprestaties, dit door middel van de waarnemingen welke hierbij zijn verricht.

Voor de berekening van een enkelspelsituatie zijn hierbij de navolgende spelduurelementen aan de orde:

  1. Het opnemen van de pallet aan de kopse kanten van het stellingpatroon en de truck invoeren tussen de geleiderail, of op de inductiebaan.
    De constante waarde kan hierbij in het algemeen worden bepaald op 18,6 seconden.
  2. Vertragingstijd door acceleratie en deceleratie; dit in relatie tot de basisrijafstand/tijd heen en terug.
    In het algemeen is hierbij een constante waarde vastgesteld van 2 x 3,8 = 7,6 seconden.
  3. De fijnpositionering van de truck voor de te behandelen locatie.
    Hierbij is in het algemeen een constante waarde gemeten van 6,2 seconden.
  4. Het op locatie brengen van de palletlast of het van locatie nemen van de palletlast door middel van een vorkenbordbeweging.
    De constante waarde die hier kan worden toegepast, is in het algemeen vastgesteld op 17 seconden.
  5. De basisrijtijd van- en naar de locaties.
    De variabele waarde welke gemiddeld gezien kan worden toegepast is 2,1 meter per seconde.
  6. De hef/daaltijd van het vorkenbord in een gemiddelde situatie met- en zonder last.
    De variabele waarde welke we hierbij kunnen toepassen is 0,36 meter per seconde.

Met behulp van voormelde gegevens kan een structuur worden opgezet, voor het bepalen van de tijd voor een enkelspel, dit met betrekking tot de daarbij opgegeven hoogte- en lengtepositie. De vastgestelde enkelspeltijden zijn weergegeven in het tijdstudieschema, afbeelding 4.

 

Hierbij dient te worden opgemerkt, dat op een hefhoogte van boven 5 meter een snelheidsbeperking kan optreden voor de rijbeweging. De algemene richtlijnen zijn hiervoor, dat op een hefhoogte boven 5 meter een beperking van de rijsnelheid kan ontstaan van 50%.

Bij een hoogte van 10 meter, zal de rijsnelheid van de railgeleide trucks zelfs worden teruggebracht tot kruipsnelheid; dat wil zeggen een snelheidsbeperking van circa 80%. De aangegeven beperkingen hebben een zekere relatie met de uitvoering van de truck; dit wat betreft de truckbasis, hefgewicht, rijsnelheid, etc.

Tevens dient hierbij worden vermeld dat er enkele rota-reachtrucks en hoogstapeltrucks zijn ontwikkeld waarbij tot op de volle hefhoogte met een volledige snelheid kan worden gereden. Bij deze ontwikkeling is vooral gebruik gemaakt van de zogenoemde kraantechnologie. Hierdoor kunnen afhankelijk van de afzethoogtes en rijafstanden, relatief belangrijke tijdwinsten ontstaan. Althans voor het van toepassing zijnde locatiegebied.

De invloeden van de snelheidsbeperking op de rijbewegingen zijn ook verwerkt in de enkelspelberekeningen van het schema, afbeelding 4 en zullen vooral zichtbaar worden in het gebied waar de handeling boven de 500 cm plaatsvindt en waarbij de rijtijd een overheersende rol krijgt in relatie tot de heftijd. De hierop betrekking hebbende enkelspelberekeningen zijn vooral te vinden in het gebied vanaf een rijafstand van 30 meter en een hefhoogte van 6 meter.

Hierbij kan worden gekozen voor een verplaatsingswijze waarbij tot op een hoogte van 5 meter de lengtepositie wordt bereikt, en waarna vervolgens de verticale hef/daalbeweging wordt gemaakt. Ook kan worden gekozen voor een verplaatsingswijze waarbij op 50% van de rijsnelheid het betreffende gebied wordt ingegaan, waarbij heffing plaatsvindt tijdens de relatief trage rijsnelheid.

De aangegeven enkelspelberekeningen zijn in het betreffende gebied gebaseerd op het meest optimale verplaatsingspatroon; dus de onderlinge verplaatsingsbeweging welke de laagste enkelspeltijd aangaf bij de keuzemogelijkheid.

Als basisberekening bij de opzet van de enkelspelberekening zal evenwel altijd moeten worden bezien welke spelduurelement overheersend, en daardoor bepalend is voor de enkelspelberekening, zie voorbeeldsituatie.

Rijafstand 25 meter; hefhoogte 5 meter

Allereerst kan hierbij de constante tijdsbesteding worden vastgesteld op 18,6 + 7,6 + 6,2 + 17 = 49,4 seconden; zie element 1, 2, 3 en 4.

De rijtijd is hierbij te bepalen op 2 x 25 = 50 meter/2,1 (meter/seconde) = 23,8 sec. + 49,4 = 73,2 seconden.

De heftijd is in deze situatie vast te stellen op 2 x 5 = 10 meter/0,36 (meter/seconde)  ≈ 27,8 + 49,4 = 77,2 sec.

Bij de diagonaalgang welke wordt uitgevoerd bij het heffen tijdens het rijden, zal de heffende beweging bepalend zijn voor de enkelspelberekening. De vastgestelde tijd voor de enkelspeluitvoering is weergegeven op het schema, afbeelding 4; dit op de aangegeven posities van de rijafstand en hefhoogte.

Vanuit de in het schema, afbeelding 4  weergegeven schaalverdeling en de gemaakte voorbeeldberekening, is vast te stellen dat de berekeningsgrondslag bestaat uit twee maal de aangegeven waarde. Dus een rijafstand van 25 meter zal bij de enkelspelberekening een heen- en teruggaande trajectlengte veroorzaken van
2 x 25 = 50 meter. En vanzelfsprekend is deze berekeningsgrondslag ook bij de heffende beweging van toepassing.

Met betrekking tot de vastgestelde bewerkingpositie, kan hierbij een arbeidsnorm voor deze enkelspelbeweging worden vastgesteld van 77,2 x 1,11 (rusttoeslag) = 85,7 seconden.

Om hierbij een volledige palletbehandeling te kunnen realiseren zullen er twee enkelspelen moeten plaatsvinden, namelijk een enkelspel om de pallet op locatie te brengen en een enkelspel om de pallet van locatie te halen. Derhalve is hierbij de tijd voor een volledige palletbehandeling te bepalen op: 2 x 85,7 sec. = 171,4 seconden.

Evenzo dient hierbij te worden voorzien in de tijd voor de gangpadwissel. De tijd voor een gangpadwissel naar een naastgelegen gangpad kan worden bepaald op 14 sec. Vanzelfsprekend dient ook deze tijd frequentief te worden toegerekend. Dat wil zeggen, als er per gemiddeld 5 enkelspelen een gangpadwisseling plaatsvindt een toerekening dient plaats te vinden van 14/5 = 2,8 seconden per enkelspel

Vanuit de in het schema, afbeelding 4  weergegeven enkelspelberekeningen is goed vast te stellen, welke grote verschillen er kunnen ontstaan bij de onderlinge posities. Door het toepassen van de kpi’s kan eveneens de meest optimale plaatsing worden bereikt voor de ‘snellopende’-, ‘normaallopende’- en ‘langzaamlopende’ artikelen. Dit met behulp van een locatiesysteem.

Dubbelspelberekening

Alhoewel de enkelspelberekening in veel situaties wordt toegepast, is er door het gebruik van de warehouse management systemen, de mogelijkheid ontstaan tot het toepassen van dubbelspelen. Bij het bepalen van de kpi’s voor de dubbelspelen kan in belangrijke mate gebruik worden gemaakt, van de eerder bij de enkelspelberekening vastgestelde elementtijden. Evenwel zal bij de dubbelspelberekening sprake zijn van een andere opeenvolging van de activiteiten.

Door middel van spelduursituatie zal een voorbeeld worden gegeven van een dubbelspelberekening. De uitgangspunten zijn hierbij:

A. Rijafstand 25 meter; Hefhoogte 5 meter
B. Rijafstand 40 – 25 = 15 meter; Hefhoogte 4 meter
C. Rijafstand 40 meter; Hefhoogte 0 meter

De betreffende posities voor de dubbelspelberekening zijn weergegeven op het tijdstudieschema, afbeelding 4.

A. heengaande beweging;
Variabele tijd is heftijd 5 / 0,36 =
Constante tijd is 18,6+3,8+6,2+17 =


13,9 seconden

45,6 seconden


B. tussenbeweging;
Variabele tijd is rijtijd 15 / 2,1 =
Constante tijd is 3,8+6,2+17 =


7,2 seconden

27,0 seconden

C. teruggaande beweging;

Variabele tijd is rijtijd 40 / 2,1 =

Constante tijd is 3,8+6,2 =

19,1 seconden

10,0 seconden

—————–
122,8 seconden

In de berekening zijn de tijden aangegeven welke bepalend zijn voor de spelduurelementen heftijd en rijtijd.

Nu de berekening voor de dubbelspeluitvoering is gemaakt, kan vervolgens worden vastgesteld welke voordelige efficiencyverschillen hierdoor ontstaan.

Als de eerder genoemde posities in een enkelspelsituatie moeten worden uitgevoerd, dan is de gemiddelde tijd per palletbehandeling te bepalen op (77,2 + 87,5)/2 = 82,4 seconden.

De gemiddelde tijd per enkelvoudige palletbehandeling bij een dubbelspeluitvoering, is te bepalen op 122,8/2 = 61,4 seconden. Zie wederom dubbelspelberekening.
Derhalve is er sprake van een voordelig efficiencyverschil van 82,4 – 61,4 = 21,0 seconden. Het relatieve voordeel is te bepalen op 21,0 / 0,824 ≈ 25%.

In situaties waarbij sprake is van langere rijafstanden, dan aangegeven in het berekeningsvoorbeeld, zal het voordeel bij de dubbelspeluitvoering nog groter zijn. Dit ontstaat doordat de genoemde constante tijdselementen zo blijven, waarbij het voordeel door de gecombineerde bewegingen in het variabele traject, zowel absoluut als relatief groter zullen worden.

Lees ook: De ééndimensionale orderverzamelwijze

Reageer op dit artikel