Raportti White Paper -julkaisussa "Key Factors and Performance Indicators in the Choice of a 'Core Storage System'"

Transkriptio

1 - 1 - Raportti White Paper -julkaisussa "Key Factors and Performance Indicators in the Choice of a 'Core Storage System'" 5 Laatija Prof. Dr.-Ing. habil. Lothar Schulze 10 Laitoksen johtaja, varasto- ja kuljetusjärjestelmien suunnittelu ja ohjaus (Planning and Controlling of Warehouse and Transport Systems), Leibniz University, Hannover, Saksa. Vieraileva professori, Southeast University Nanjing, Kiina sekä SP Jain Center of Management, Dubai ja Singapore. Dr.-Ing. Li Li, PhD 15 Tutkija, varasto- ja kuljetusjärjestelmien suunnittelun ja ohjauksen laitos, Leibniz University, Hannover, Saksa. Luennoija, Ostwestfalen-Lippe University Dipl.-Ing. oec. Daniel Knopp 20 Tutkija, varasto- ja kuljetusjärjestelmien suunnittelun ja ohjauksen laitos, Leibniz University, Hannover, Saksa.

2 Läpivirtausvarasto takaa prosessivakauden Läpivirtausjärjestelmät ovat kehittyneet viime vuosien aikana. Erinomaisen taloudellisuutensa ja toimivan logistiikkansa ansiosta ne ovat houkutteleva vaihtoehto perinteisille räkkivarastojärjestelmille Jokaisen yrityksen tavoitteena on kasvattaa liiketoimintaa. Tämä johtaa yleensä siihen, että varastokapasiteetti käy liian pieneksi ja sitä on laajennettava jälkikäteen. Rakennuksen olemassa olevien rakenteiden parantelu tai sovitus muuttuneita käyttövaatimuksia vastaaviksi tarkoittaa useimmiten merkittäviä kustannuksia. Toimintasuunnittelusta saadut päivittäiset käytännön kokemukset osoittavat, että olemassa oleva tilakapasiteetti on sen vuoksi maksimoitava optimaalisen tilankäytön takaamiseksi. Ihanteellinen vaihtoehto on muuttaa perinteinen räkkivarastojärjestelmä kompaktiksi varastoratkaisuksi. Sovelluksissa, joissa vaaditaan samalla erittäin korkeatasoista prosessilaatua ja -kestävyyttä, läpivirtausvarastojärjestelmät kasvattavat jatkuvasti suosiotaan ja ovat entistä tunnetumpia. Läpivirtausvarastojärjestelmien määrittävä ominaisuus on väylärakenne. Kaltevissa väylissä on rullat, jotka toimivat ilman sähköä. Yksikkölastit liikkuvat koko väylälläoloajan painovoiman avulla. Nopeuden ohjaimet säätelevät yksikköjen kulkunopeutta. Väylän päässä oleva erotin varmistaa, että jopa useat raskaat yksiköt siirtyvät vähitellen väylää pitkin alas heti kun yksi joukon yksiköistä on siirretty pois väylältä. Läpivirtausvarastojärjestelmien keskeinen ominaisuus on niiden skaalattavuus. Samanlaiset ominaisuusjoukot sisältävien yksikkölastien määrää voidaan lisätä pidentämällä väyliä. Tähän mennessä on onnistuttu toteuttamaan väyliä, joiden syvyys on ollut enimmillään 50 lavaa. Kun käsiteltävänä on yksikkölasteja, joilla on erilaiset ominaisuusjoukot, väylien määrää voidaan yksinkertaisesti lisätä. Yksikkölastien ominaisuuksiin kuuluvat varsinainen tuote, sen parasta ennen -päiväys, toimittaja, kohde, kuljetusreitti, sekvensointi sekä yksikkölastin tai tuoteryhmän korkeus tai paino. Koska läpivirtausvarastojärjestelmissä käytetään yleensä vakiokomponentteja, niiden huolto ja vaihtaminen on suhteellisen vaivatonta. Kun järjestelmän eri osissa käytetään laadukkaita komponentteja, järjestelmältä voidaan odottaa pitkää käyttöikää. Logistiikkamaailman nyrkkisääntö "laatu maksaa" sopii myös tähän yhteyteen. Kaikki ylimääräiset investoinnit ovat omistajalle kuitenkin kannattavia, kun sijoitetun pääoman tuottoa tarkastellaan pitkällä aikavälillä. Läpivirtausvaraston moduuleissa käytettyjen kuljetuslaitteistorullien muotoilun merkitys on ratkaisevassa osassa. Niiden on taattava yksikkölastien yhdensuuntainen ja vakaa eteneminen väylillä. Toisaalta varastoräkeissä käytettävän pienen ylös- tai alaspäinkallistuksen tuomia etuja voidaan hyödyntää optimaalisesti vain erityisen kevyitä rullia käyttämällä. Kevyempien mallien etuna on myös toiminnan alhaisempi melutaso.

3 - 3 - Energiatehokkuus Energiatehokkuuskysymys ei rajoitu enää pelkästään sisäisen logistiikan tietyille alueille, vaan siitä on nyt tullut vallitseva tekijä kautta linjan. Energiatehokkaiden säilytysjärjestelmien suunnittelu tarkoittaa, että suunnitteluvaiheessa otetaan huomioon joukko eri tekijöitä, jotka vaikuttavat järjestelmien käyttöön. Tiettyjen materiaalien, räkkityyppien ja tietyn ohjaustekniikan lisäksi koko järjestelmän kokonaismitoilla on tärkeä rooli. Tästä syystä on erityisen tärkeää ottaa huomioon rakennuksen koko. Energiatarpeisiin vaikuttaa ratkaisevasti etenkin tarve lämmittää tai jäähdyttää rakennusta. Läpivirtausvarastot vievät paljon tilaa, mutta niiden lämmityksen, jäähdytyksen ja valaisun viemä energia on vähäistä. Rakennus itsessään ja sen sisätilat eivät myöskään vaadi suuria investointeja. Sen lisäksi, että matkat varaston sisällä lyhenevät ja säästetään energiaa, voidaan mahdollisesti säästää myös henkilöstökustannuksissa. Kaikenlaiset henkilöohjatut haarukkatrukit soveltuvat käytettäviksi läpivirtausvarastossa. Niitä voidaan käyttää kiertävän varaston hoidossa ja sisäisenä kuljetusjärjestelmänä. Tämän ansiosta ei ole tarvetta sijoittaa kalliiseen ja aikaa vievään käyttöliittymään varaston hallinnan ja sisäisen kuljetusjärjestelmän välillä. Suoritustehoa voidaan parantaa lisäämällä ohjaustekniikkaa. Joissain tapauksissa yhdessä työskentelevien henkilöohjattujen tai automaattisten haarukkatrukkien määrä lisääntyy, tai jotkut reitin osioista voidaan hoitaa automatisoitujen yksikköjen avulla, kuten esimerkiksi varastointi ja tilausten automaattinen keräily. Taloudellisuus Läpivirtausvaraston taloudellisuuden korostamiseksi tärkeimmät tekijät koottiin yhteen osana tutkimusprojektia, ja läpivirtausvarastojärjestelmää verrattiin perinteiseen, yhdessä paikassa sijaitsevaan räkkivarastojärjestelmään. Jotta vertailu voitiin tehdä, otettiin huomioon Länsi-Euroopassa yleisesti vallitsevat olevat sijoitus- ja kustannustekijät. Tutkimuksen tavoitteena oli määrittää varaston optimaalinen tilavuus eli varastointiyksikön ihanteellinen pituus, leveys ja korkeus käytössä olevan räkkitekniikan mukaan. Laskentamenetelmänä käytettiin kokonaislaskentaa, jossa laskettiin kaikki mahdolliset ratkaisut, ja niistä valittiin optimaalisin ratkaisu. Kaikkien varastojen suunnittelussa voimassa olevat optimaaliset tavoitteet määritettiin. Lisäksi tutkittiin minimikäyttökustannukset, minimitilavuus ja tarvittava sijoitus. Tarvittava varastotilavuus ja tunneittain varastossa tapahtuvat liikkeet olivat tärkeimpiä tekijöitä vertailua tehtäessä.

4 Muihin vaikuttaviin tekijöihin kuuluivat varaston lämpötila, varastoitavien yksikkölastien koko ja paino, käyttöajat, työvoima- ja energiakustannukset sekä rakennuksen ja varastorakennuksen tontin hinta. Tietokonemallinnoksen avulla laskettiin joukko erilaisten mittojen ja tekijöiden yhdistelmiä, jotta voitiin määrittää tärkeimmät tekijät ja suorituskykyä kuvaavat osoittimet. Suunnittelijoille ja päätöksentekijöille tämän lähestymistavan etuna on, että ei esitetä vain yhtä toimintatilannetta, vaan korostetaan pikemminkin monia käytössä olevia prosesseja ja suuntauksia. Näin tulevaisuuden suuntaukset, kuten esimerkiksi varaston liikkumisen lisääntyminen, voidaan ottaa huomioon missä tahansa päätöksentekoprosessissa. Läpivirtausvarastojen vaatimasta melko suuresta rahallisesta sijoituksesta huolimatta, se on kokonaiskustannuksia vertailtaessa edullisempi kuin räkkivarastojärjestelmä. Kun varasto liikkuu paljon eikä ole tarvetta suurelle varastointikapasiteetille, jossa tarvitaan lyhyitä väyliä, läpivientivarasto on päätöksentekojärjestelmässä harkinnan arvoinen. Paljon energiaa vaativissa varastointitehtävissä, kuten tuoreiden ja pakastettujen hyödykkeiden varastoinnissa, läpivientivarastot ovat sekä ympäristön huomioonottava että taloudellisesti järkevä vaihtoehto. Näiden etujen ansiosta suuret yritykset ovat valinneet logistiikkahaasteisiinsa läpivirtausvarastointijärjestelmän. Jo joidenkin vuosien ajan varasto- ja kuljetusjärjestelmien suunnittelun ja ohjauksen laitos Leibnizin yliopistossa Saksan Hannoverissa on kehittänyt tietokoneavusteisia varastointisuunnittelutyökaluja, joiden avulla se on tehnyt kattavia suunnitelmia ja saanut käytännön kokemusta. Tästä saatiin idea kehittää räätälöity suunnittelutyökalu läpivirtausvarastoja varten. Kun kyseessä olevan projektin asiaankuuluvat tiedot on syötetty, työkalu valitsee optimoidut varastointivaihtoehdot kyseiselle projektille. Suunnittelun kannalta olennaiset tiedot, kuten investoinnit, kokonaiskustannukset ja tarvittava lattiatila, saadaan käyttöön juuri oikeaan aikaan.

5 - 5 - Sijoitus Investition Henkilökunta Personal Kokonaiskustann Gesamtkosten ukset 0 % Volumen Kapasiteetti Einzelplatzregal Fließlager Energiekosten Energiakustannu kset Yksirunkoinen räkki Läpivirtausvarast Fläche Lattiatila Kuva 1: lavan varastokapasiteetin tärkeimpien osatekijöiden vertailu Investition: Sijoitus Gesamtkosten: Kokonaiskustannukset Energiekosten: Energiakustannukset Fläche: Lattiatila Volumen: Kapasiteetti Personal: Henkilökunta Einzenplatzregal: Yksirunkoinen räkki Fliesslager: Läpivirtausvarasto

6 - 6 - Einzelplatzregal 100 Fließlager Fläche in % Kapazität in Paletten Kuva 2: Tarvittava lattiatila läpivirtausvarastojärjestelmän kriteerinä 135 Einzeplatzregal: Yksirunkoinen räkki Fliesslager: Läpivirtausvarasto Fläche in %: Lattiatila % Kapazität in Paletten: Kapasiteetti lavoina