TAMPEREEN AMMATTIKORKEAKOULU Kone- ja tuotantotekniikan koulutusohjelma Modernit tuotantojärjestelmät Opinnäytetyö Ossi Hallamaa PAKKAUSSUUNNITTELU VARASTOJÄRJESTELMÄN OSIEN KULJETUSTA VARTEN Työn ohjaaja DI Arto Jokihaara Työn teettäjä STEO Oy, Toimitusjohtaja Sami Kortelainen Tampere 5/2010
TAMPEREEN AMMATTIKORKEAKOULU Kone- ja tuotantotekniikan koulutusohjelma Modernit tuotantojärjestelmät Hallamaa, Ossi Opinnäytetyö Toukokuu 2010 Työn ohjaaja Työn teettäjä Pakkaussuunnittelu varastojärjestelmän osien kuljetusta varten 61 sivua, joista 32 liitesivua DI Arto Jokihaara STEO Oy, Toimitusjohtaja Sami Kortelainen TIIVISTELMÄ STEO Oy (Suomen Teollisuusosa Oy) kehittää uutta tuotetta materiaalinhallintaan, ja tämän työn tarkoitus oli löytää para tapa toimittaa valmis tuote STEO:n tehtaalta asiakkaan tiloihin. Työssä tutkittiin, miten järjestelmän osista koottu valmis asennuspaketti pystytään kuljettamaan kontissa STEO:n tehtaalta asiakkaan tiloihin pystytettäväksi. Tämä tutkimus tehtiin, jotta saataisiin selville onko järjestelmiä ylipäätään mahdollista kuljettaa konttien avulla. Työ tehtiin suunnittelemalla tuotteista olemassaolevien 3D-mallien ympärille kuljetuspakkaukset. Niiden avulla pystyttiin tarkastelemaan järjestelmän osien vaatimaa kokonaistilaa sekä sitä, miten konttien lastaus tulisi suorittaa. Osien 3D-mallit sisältävät arkaluontoista materiaalia, joten niiden pakkausten kuvat ovat salassapidettävää materiaalia. Koska tuotetta toimitetaan erilaisille asiakkaille, haluttiin myös varmistaa asennuksen onnistuminen sisällyttämällä konttiin kaikki tarvittavat apuvälineet. Tästä syystä työssä on myös vertailtu konttiin mahtuvia nostolaitteita ja trukkeja ja valittu niistä sopivimmat vaihtoehdot. Myös kontin lastauskuvat ja järjestelmän asennusjärjestys ovat salassapidettävää materiaalia. Avainsanat pakkaussuunnittelu, varastointi, asennus
TAMPERE UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES Mechanical and Production Engineering Modern production systems Hallamaa, Ossi Engineering thesis May 2010 Thesis supervisor Co-operating Company Package design for the transportation of the parts of a material handling system 61 pages, of which 32 are appendices M. Sc. Arto Jokihaara STEO Oy, Managing Director Sami Kortelainen ABSTRACT STEO Oy (Suomen Teollisuusosa Oy) is developing a new product to the field of material handling and the purpose of this thesis was to find the best way to deliver the new product to their clients. In this thesis, a study was done to determine how the newly developed system could be delivered in a cargo container from the factory of STEO to the clients. The general purpose of the study was to determine if the transportation was even possible in a cargo container. The study itself was done by designing packages with the help of the already existing 3D-models of the system's parts. Using these packages, it was possible to make an examination regarding the total space the parts were going to need. The packages were also used to contemplate about the order in which the cargo container should be loaded. Since the 3D-models of the parts contain sensitive material, the pictures of the packages are classified. The product is going to be delivered to clients in various locations and to make sure the assembly of the system will be successful, all the necessary tools and devices were included in the cargo container. Because of this, a comparison was made between aerial work platforms and forklifts that can fit into the container. The pictures of the loaded cargo container and the installation order of the system are also classified. Keywords package design, storage, installation
Sisällysluettelo 1 Johdanto... 2 2 Älyhyllyjärjestelmä... 7 3 Järjestelmän osien varastointi... 8 3.1 Pitkät tavarat... 8 3.2 Lavatavarat... 10 3.3 Kappaletavarat... 12 4 Pakkaaminen tehtaalla... 14 4.1 Sopivan konttityypin ja -koon määrittäminen... 14 4.2 Kontin sisälle tulevat pakkaukset... 15 4.3 Ensimmäisen kattomoduulin pakkaukset... 15 4.4 Toisen kattomoduulin pakkaukset... 15 4.5 Tuotteiden keräily... 15 4.6 Kontin lastaustapa... 16 5 Kuljetus asiakkaan tiloihin... 17 6 Järjestelmän pystytys asiakkaan tiloihin... 18 6.1 Trukin määritys... 18 6.2 Henkilönostimen määritys... 21 6.2.1 Saksilavanostin... 21 6.2.2 Teleskooppimastonostin... 22 6.2.3 Nivelpuominostin (Kuukulkija)... 23 6.2.4 Sopivin vaihtoehto... 24 6.2.5 Kuljetustapa... 25 6.3 Oikean asennusjärjestyksen määrittäminen... 26 6.4 Riittävän asentajamäärän selvittäminen... 26 7 Yhteenveto... 27 Lähteet... 28 Liitteet... 29
Lyhenteet ja merkinnät VMI Rollrack Vendor-Managed Inventory, Toimittajan hallinnoima varasto Tankovarasto, jossa pitkät kappaleet varastoidaan omiin lokeroihin nippuina, purkamisen tapahtuessa yksittäisinä kappaleina LiFo Varastointiperiaate, jossa viimeisenä hyllyyn laitettu tavara käytetään ensimmäisenä, tulee sanoista Last in First out Pushback Sukkula Nouto- ja palautuspiste RFID Varastohylly, jossa kuormalavat lastataan ja puretaan samasta kohdasta Tavaroiden siirtelyn hoitava laite varastojärjestelmän sisällä Palvelupiste, jossa voi syöttää ja ottaa tavaroita pois varastojärjestelmästä Radiotaajuuksiin perustuva menetelmä tiedon etälukuun ja -tallentamiseen
6 (29) 1 Johdanto Tämän työn tarkoituksena on tutkia peruskokoisen älyhyllyjärjestelmän toimittamista Suomen Teollisuusosa Oy:n tehtaalta asennuskohteeseen. Tavoitteena on löytää paras mahdollinen tapa varastoida, pakata ja lastata älyhyllyjärjestelmään kuuluvat osat sekä valita työssä määritellyille osien pakkauksille sopiva kuljetusmuoto. Useimmissa varastoissa ihminen hoitaa lähes kaiken tavaran siirtelemisen. Tämä on usein hidas ja tehoton tapa järjestää varastointi yrityksessä. Silloin varastosaldot ja tavaroiden sijainti eivät ole aina tarkasti tiedossa, eikä materiaalivirta toimi parhaalla mahdollisella tavalla. Myös lay-outin luominen saattaa olla hankalaa ihmisen luomien rajoitteiden vuoksi. Juuri näitä ongelmia pyritäänkin eliminoimaan Suomen Teollisuusosan kehittämällä korkeavarastotyyppiselllä älyhyllyratkaisulla, jossa tavaroiden sijainti ja lukumäärä ovat aina tiedossa. Koska perusjärjestelmä on tarkoitus pystyttää asiakkaan tiloihin yhdessä työpäivässä, pitää kaikki sen osat saada pystytyspaikalle yhtä aikaa. Lisäksi pystytyksestä halutaan koituvan mahdollisimman vähän vaivaa asiakkaalle. Tästä syystä järjestelmä onkin päätetty pakata samaan konttiin, jossa se vie mahdollisimman vähän varastotilaa asiakkaan pihalta. Kuljetusselvityksen lisäksi tullaan määrittämään oikea asennusjärjestys asiakkaan tiloissa tapahtuvaan järjestelmän pystytykseen. Tätä asennusjärjestystä pyritään käyttämään hyväksi kun määritetään järjestystä, jossa osat on järkevin lastata kuljetusta varten. Lastausjärjestystä määritettäessä jouduttiin ottamaan huomioon kontin mittojen asettamat rajoitteet. Pakkauksia ei mallinnettu täysin yksityiskohtaisesti, mutta niiden avulla pystyttiin suorittamaan tarkastelut riittävän tarkasti.
7 (29) 2 Älyhyllyjärjestelmä Älyhyllyjärjestelmä on esitelty liitteessä 1.
8 (29) 3 Järjestelmän osien varastointi Peruskokoinen varastojärjestelmä on 12 metriä pitkä ja 6 metriä korkea. Siihen kuuluu yksi nouto- ja palautuspiste sekä yksi varastosukkula. Koska järjestelmän osia on useissa kokoluokissa, on varastointiinkin järjestettävä useampia tapoja. Omat varastot tarvitaan pitkille tavaroille, lavatavaroille ja kappaletavaroille. 3.1 Pitkät tavarat Pitkiksi osiksi järjestelmässä voidaan luokitella mm. hyllytolpat, ajokiskot ja ristituet. Kuten myöhemmin kappaleissa 3.1.4 ja 3.1.5 tullaan esittämään, pitkät osat varastoidaan omiin pakkausmoduuleihinsa kontin katolle. Tästä syystä pitkät osat on hyvä varastoida siten, että niiden keräily on mahdollisimman helppoa. Kustannussyistä automaattiset tankovarastot voidaan eliminoida vaihtoehdoista. Tällöin vaihtoehdoiksi jäävät jäljelle ulokehyllyt (kuva 1) ja ns. rollrack-varastot (kuva 2). Kuva 1. Kastenin valmistama ulokehylly (www.kasten.fi)
9 (29) Kuva 2. Kastenin valmistama Rollrack-hylly (www.kasten.fi) Näistä kahdesta hyllytyypistä rollrack-hyllyssä on huomattavasti parempi tilankäyttö, ja osat ovat paremmin saatavilla keräilyä ajatellen. Samasta hyllystä voidaankin helposti keräillä kaikki siihen varastoidut tuotteet ilman apuvälineitä. Hyllystö tulee mitoittaa kuusi metriä pitkille kappaleille (kuva 3), mutta sinne tullaan sijoittamaan kaikkia tolppakokoja alkaen kahden metrin pituisista tolpista. Jotta varaston kapasiteetti saataisiin käytettyä mahdollisimman tehokkaasti, tulisi rollrack-hyllystö sijoittaa siten, että sitä pystytään täyttämään molemmista päistä. Silloin varastoon voidaan laittaa esim. 3,5 m + 2,5 m ja 4 m + 2 m metriä pitkiä osia. Varaston keskelle saattaa yhä jäädä tyhjiä kohtia, mutta kokonaisuutena varastoa voidaan käyttää tehokkaasti kaikenlaisten pitkien osien varastointiin. Tilanpuutteen vuoksi rollrack-varastoa ei kuitenkaan voida sijoittaa siten, että sitä voisi täyttää molemmista päistä. Tästä huolimatta varastoa kuitenkin saadaan käytettyä sen verran tehokkaasti, että sen valinta on perusteltu.
10 (29) Kuva 3. Pitkien osien yksinkertaistettuja malleja rollrack-varastossa Rollrack-varasto halutaan myös tehdä mahdollisimman korkeaksi, jolloin sinne voidaan varastoida suuria määriä pitkiä tavaroita. Korkean varaston yläosista voidaan melko vaivattomasti siirtää tavaraa alemmille tasoille nosturin avulla, jolloin ne ovat taas käsiteltävissä ilman apuvälineitä. 3.2 Lavatavarat Koska kaikkia osia ei voida toimittaa alihankkijoiden toimesta valmiiksi pakkausmoduuleissa, joudutaan niitä varastoimaan ennen pakkausmoduuleihin siirtämistä ja järjestelmän toimitusta. Varastoitavia nimikkeitä ei kuitenkaan ole paljoa, eikä niille tarvitse varata suurta määrää tilaa. Eniten tilaa tulevat viemään sukkula sekä nouto- ja palautuspisteen tunneli ja maski. Muut osat ovat kooltaan melko pieniä, ja ne saadaan varastoitua useamman kappaleen pakkauksissa. Koska osien kokoonpanon vaatima tila on jossakin vaiheessa mahdollista eliminoida, saatetaan varastotilaa tulla tarvitsemaan merkittävästi lisää. Tästä syystä kannattaa harkita suuremman varaston rakentamista heti uuden tehtaan pystytysvaiheessa.
11 (29) Koska varastossa säilytettävä tavara ei käytännössä vanhene, voidaan harkita pushbackhyllystön käyttämistä. Tällä LiFo-periaatetta käyttävällä hyllystöllä saadaan kuormalavojen määrää kasvatettua noin 30 % perinteiseen kuormalavahyllyyn (Kuva 4.) verrattuna. Lisäksi samalle lattiapinta-alalle saadaan isompi varasto. Tämä johtuu siitä, että varaston väliin ei tarvitse tehdä käytävää trukeille, sillä keräily tapahtuu aina samalta sivulta. /1/ Kuva 4. Varastojärjestelmän osia normaaleissa kuormalavahyllyissä Kun vertaa kuvassa 4 esitettyä normaalin kuormalavahyllystön viemää tilaa kuvassa 5 esitettyyn pushback-hyllystöön, voidaan huomata että molemmat vaativat lähes saman verran tilaa, mutta pushback-hyllystön tilankäyttö on huomattavasti tehokkaampaa. Huonona puolena toiseksi mainitussa hyllystössä on pienempi nimikepaikkojen määrä, mutta kuten aikaisemmin on mainittu, ei se aiheuta tässä tapauksessa ongelmaa.
12 (29) Kuva 5. Varastojärjestelmän osia pushback-hyllystössä 3.3 Kappaletavarat Koska varastojärjestelmän pystytyksessä tullaan tarvitsemaan myös monenlaisia pieniä tavaroita kuten ruuveja ja työkaluja, tarvitaan myös niille varastointia. Tämä annetaan tehtaassa olevan varastojärjestelmän vastuulle. Onhan tämä yksi varastojärjestelmän suunnitelluista käyttötarkoituksista. Koska älyhyllyjärjestelmä on suljettu järjestelmä, hoitaa se samalla tavaroiden inventoinnin ja pystyy tarvittaessa tilaamaan lisää niitä tuotteita, joiden saldot laskevat hälytysrajojen alle. Tämän ansiosta henkilöstöresursseja voidaan ohjata muihin tehtäviin. Lisäksi varastojärjestelmä hoitaa nimikkeiden siirtelyn sisäisesti, jolloin niitä voidaan ottaa käyttöön mistä tahansa nouto- ja palautuspisteesta (kuva 6). Hukaksi luokiteltavat henkilöstön turha liikkuminen nimikkeitä keräiltäessä voidaankin eliminoida lähes täysin varastojärjestelmän avulla.
Kuva 6. Useita toisiinsa yhteydessä olevia nouto- ja palautuspisteitä 13 (29)
14 (29) 4 Pakkaaminen tehtaalla Varastojärjestelmä tullaan toimittamaan asiakkaille kontissa, joka sisältää kaikki järjestelmän pystyttämiseen vaadittavat materiaalit ja laitteet. Tällöin kontti voidaan toimittaa asiakkaan pihaan milloin tahansa odottamaan asennusryhmän saapumista. Koska kaikki pakkausmoduulit suunnitellaan käytettäväksi uudelleen, voidaan ylijääneet pakkausmateriaalit ja asennuksessa käytettyt laitteet pakata järjestelmän pystytyksen jälkeen takaisin konttiin odottamaan noutoa takaisin tehtaalle. Kun kontti palautetaan tehtaalle, voidaan se taas pakata uudelleen, odottamaan seuraavaa toimitusta asiakkaalle. 4.1 Sopivan konttityypin ja -koon määrittäminen Kontteja on useita eri tyyppejä, kuten sivusta avattavia, avokattoisia ja säiliökontteja. varastojärjestelmän tapauksessa ei kuitenkaan ole tarvetta erityisille konteille, koska lastaus pystytään suorittamaan yhdestä päästä, eikä muitakaan erityisvaatimuksia ole. Kontin kokoa miettiessä pitää pohtia standardien ja varastojärjestelmän komponenttien aiheuttamia rajoituksia. Konttien ulkomitat on määritetty ISO 668 -standardissa, ja ne on esitetty taulukossa 1. /2 Taulukko 1. ISO 668 -standardin mukaiset konttien ulkomitat Tyyppi Pituus / mm Leveys / mm Korkeus / mm Suurin sallittu bruttopaino / kg 10' 2991 2438 2 438 10160 20' 6058 2438 2438 / 2591 24000 30' 9125 2438 2438 / 2591 25400 40' 12192 2438 2438 / 2591 30480 Hyllyputken maksimipituus aiheuttaa oikeastaan ainoan rajoitteen kontin minimipituudelle. Tällöin kuuden metrin hyllyputkia sisältävä lähetys jouduttaisiin kuljettamaan yli kuusi metriä pitkässä kontissa. Mutta koska hyllyputket ja muut pitkät osat voidaan kuljettaa katolle sijoitettavissa moduuleissa, voidaan kontin minimipituus pitää kuudessa metrissä. Tämä
15 (29) edellyttää kuitenkin, että kaikki muut pakkaukset mahtuvat standardin mukaiseen kuusi metriä eli 20 jalkaa pitkään konttiin. 4.2 Kontin sisälle tulevat pakkaukset Kontin sisälle sijoitetaan kaikki korkeat pakkaukset, joilla kontin sisätilavuus saadaan käytettyä hyväksi mahdollisimman tehokkaasti. Lisäksi konttiin on sijoitettava kaikki asennuksessa käytettävät apulaitteet, eli trukki, henkilönostimet sekä työkalut. Pakkaukset on esitelty liitteessä 4. 4.3 Ensimmäisen kattomoduulin pakkaukset Hyllytolpat itsessään ovat siitä hankalia, että ne vievät koko kontin pituuden, jolloin niiden pakkausmoduulin sijoittaminen voi olla hankalaa. Tämä voidaan ratkaista siten, että sijoitetaan pakkausmoduuli erilliseen tilaan kontin katolle. Tällöin ne ovat helposti saatavilla heti asennuksen alkuvaiheessa. Pakkaukset on esitelty liitteessä 5. 4.4 Toisen kattomoduulin pakkaukset Toisen kattomoduulin suurimmat mahdolliset ulkomitat saadaan selville kun vähennetään ensimmäisen kattomoduulin viemä pinta-ala katon pinta-alasta. Tämän jälkeen tehtäväksi jää tutkia, riittääkö jäljelle jäänyt kontin katon pinta-ala toiseen kattomoduuliin säilytettäväksi suunniteltujen osien varastoimiseen. Pakkauskolot on esitelty liitteessä 6. 4.5 Tuotteiden keräily Jotkin varastojärjestelmän osista tulevat tehtaalle alihankkijoilta siten, että ne ovat jo varsinaisissa pakkausmoduuleissaan, ja valmiita lastattavaksi konttiin. Näitä osia ovat hyllytasot ja sivuverhoilupellit.
16 (29) Muita osia menee kontteihin sen verran vähän, että niitä kannattaa tuoda tehtaalle suuremmissa pakkauksissa. Näistä ne on sitten helppo keräillä omiin pakkausmoduuleihinsa. 4.6 Kontin lastaustapa Kun kaikki järjestelmään kuuluvat pakkaukset on määritelty, voidaan tarkastella, mikä olisi paras tapa lastata ne konttiin. Tarkastelussa pitää ottaa huomioon kontin tilankäyttö sekä järjestys, jossa pakkauksia tullaan tarvitsemaan asiakkaan tiloissa tapahtuvassa asennustilanteessa. Parhaassa tapauksessa pakkausmoduulit voitaisiin siirtää ulkona olevasta kontista suoraan asennuspaikalle ilman turhia välisiirtoja. Koska pakettien ulkomitat kuitenkin vaihtelevat huomattavasti, joudutaan järjestyksen kanssa tekemään joitakin kompromisseja, jotta kaikki pakkaukset saadaan mahdutettua yhteen kuusi metriä pitkään konttiin. Tarkastelua varten hankittiin kontin 3D-malli 3D ContentCentral -palvelusta, johon yrityksellämme on tunnukset. 3D-mallin sisämitat eivät kuitenkaan olleet samat kuin yrityksemme pihassa olleen kuusi metriä pitkän kontin, mutta koska erot eivät olleet suuret, voitiin mallia käyttää hyväksi kontin lastaamisen suunnittelussa. Samasta 3D ContentCentral -palvelusta hankittiin myös yleinen 3D-malli trukille. Koska tämän yleisen mallin ulkomitat olivat suuremmat kuin vertailussamme olleiden trukkien, voitiin kyseistä malllia käyttää ilman pelkoa siitä, että tila ei riittäisi oikean trukin kanssa. Henkilönostimesta ei valitettavasti ollut saatavilla 3D-mallia, joten siitä jouduttiin mallintamaan ulkomittojen mukainen suuntaa-antava malli. Vaikka malli ei ole tarkka, antaa se hyvän käsityksen nostimen vaatimasta tilasta.
17 (29) 5 Kuljetus asiakkaan tiloihin Koska järjestelmät kuljetetaan asennuspaikalle konteissa, voidaan kiinteillä lavaratkaisuilla varustetut kuljetusvälineet eliminoida vaihtoehdoista heti. Lisäksi tarkoituksena on jättää kontit asennuspaikalle odottamaan asennushenkilöstön saapumista, joten kuljetuskalustolla on oltava tarvittavat välineet kontin laskemiseksi maahan. Irroitettavat perävaunut eivät tule kyseeseen kontissa kuljettettavien henkilönostimien ja trukin vuoksi, sillä niitä ei saada purettua kontista, ellei se ole maan tasalla. Järkeviksi vaihtoehdoiksi jäävät siis vaihtolava-, kuormausnosturi- ja sideloader-kalusto. Näistä kuormausnosturilla tai sideloader -järjestelmällä varustettujen autojen merkittävin etu on se, että niiden avulla kontti saadaan nostettua maahan siten, että se on koko ajan vaakatasossa. Vaihtolavakalustoa käytettäessä kontti joudutaan laskemaan maahan siten, että se on melko suuressa kulmassa. Kalustoa valittaessa pitää kuitenkin huomioida kustannukset ja kaluston saatavuus Suomessa. Mitä helpommin kalustoa on saatavilla, sitä suurempi joustavuus saavutetaan järjestelmien toimituksessa. Lisäksi kustannukset on helpompi pitää alhaisina. Edellämainittujen seikkojen vuoksi parhaaksi vaihtoehdoksi osoittautuu vaihtolavakalusto, jota esiintyy Suomen tieliikenteessä varsin runsaasti.
18 (29) 6 Järjestelmän pystytys asiakkaan tiloihin Aina ei ole varmaa, millaisissa olosuhteissa järjestelmiä tullaan pystyttämään, eikä kaikissa asennuskohteissa ole välttämättä tarvittavia laitteita saatavilla. Onkin tarpeellista määrittää kaikki konttiin pakattavat apuvälineet. Niiden avulla jokainen järjestelmä on mahdollista pystyttää suunnitellussa ajassa, kohteessa olevista puutteista välittämättä. 6.1 Trukin määritys Asennuksessa käytettävälle trukille on muutamia kriteereitä, joista yksi on ehdoton. Trukin on oltava sähkökäyttöinen, sillä sitä tullaan käyttämään pääosin sisätiloissa. Muita kriteereitä ovat mahdollisimman pieni koko, ulkokelpoisuus ja kuuden metrin nostokorkeus. Koon puolesta merkittävin rajoitus tulee trukin maksimileveydestä, joka voi maksimissaan olla noin 1300 mm, sillä sen on mahduttava määrättyyn tilaan kontissa. Pituudessa on enemmän joustovaraa, mutta ideaalitilanteessa se ei olisi yli 2200 mm. Nostokyky tämän kokoluokan trukeilla on noin 1800 kg, ja se riittääkin painavimpienkin käytettävien moduulien nostelemiseen. Nostokykyyn vaikuttaaa myös jonkin verran käytettävä masto, jonka nostokyky on kääntäen verrannollinen nostokorkeuteen, eli nostokorkeuden kasvaessa nostokyky laskee. Lisäksi maston korkeus alaasennossa kasvaa, jos nostokorkeutta halutaan nostaa. Tästä syystä mastoksi kannattaa valita mahdollisimman pieni. Koska koolle ei ole tarkkaa rajoitusta, voidaan tarvittaessa vuokrata useiden valmistajien trukkeja. Kannattaa kuitenkin ottaa huomioon, että siitä saattaa aiheutua vaikeuksia käyttökoulutuksen muodossa, sillä trukkien ohjauslaitteissa voi olla suuriakin eroja. Trukkikortin avulla voidaan kyllä antaa ajolupa, mikäli se on työsuojeluohjeissa niin määritetty, mutta turvallisuuden kannalta olisi varmasti hyvä antaa jonkinlainen käyttökoulutus käytettäville trukkimalleille. Hyviä ehdotuksia käytettäville trukeille ovat mm. Linde E20P (Kuva 7) ja Yale ERP20AAF (Kuva 8), joista ensin mainittua vuokraa Pekkaniska Oy ja toiseksi mainittua Sigma Trukit Oy.
Kuva 7. Linde E20P -mallinen sähkötrukki (Linde pdf-esite) 19 (29)
20 (29) Kuva 8. Yale AAF -mallinen sähkötrukki (Yale pdf-esite) Muiden valmistajien sopivien trukkien tietoja on kerätty taulukkoon 2, jossa on esitetty myös edellä mainittujen Linden ja Yalen trukkien tiedot. Taulukko 2. Eri valmistajien trukkeja samassa kokoluokassa Pituus Leveys Korkeus Nostokorkeus Nostokapasiteetti Trukki / mm / mm / mm / mm / kg Linde E 20 PL 2087 1172 2121 4625 1800 Yale ERC 20 AAF 1968 1144 2130 4900 1840 Toyota 8FBMT18 2185 1050 2150 4700 1800 Nissan TX4 18 2160 1120 2110 4750 1800 STILL RX 20 18 1983 1138 2260 5070 1800
21 (29) 6.2 Henkilönostimen määritys Tarkasteluun otettiin mukaan kolme erilaista nostintyyppiä, jotka koettiin tarpeeksi kompakteiksi ratkaisuiksi kuljetettavaksi kontin sisällä. Nämä tyypit ovat saksilava-, teleskooppimasto- sekä nivelpuominostin 6.2.1 Saksilavanostin Saksilavat ovat erittäin monikäyttöisiä henkilönostimia, ja niitä on useita eri kokoluokkia. Niissä on myös usein melko suuri työskentelytila, mikä johtuu saksimekanismin vaatiman tilan tuomasta pituudesta (Kuva 9). Lisää työskentelytilaa on myös mahdollista saada lavasta ulos työnnettävien ulokkeiden avulla. Kuva 9. Haulotte Optimum 8 -henkilönostin ( Pekkaniska Oy pdf-esite) Suuret saksilavat, joilla on iso työskentelytila eivät kuitenkaan ole tarpeellisia varastojärjestelmän asennuksessa, sillä tilantarve pyritään minimoimaan kuljetuksessa ja asennuspaikalla. Lisäksi ketteryys on tärkeä ominaisuus nostimelle, jotta pystytään vaihtamaan asennuskohtaa helposti. Saksilavalla liikuteltavuus onkin melko hyvä, mutta suurehko pituus ja paino ovat selkeitä rajoitteita kun huomioidaan, että tarkoituksena on löytää tarpeet täyttävä ja mahdollisimman pieni henkilönostin.
22 (29) 6.2.2 Teleskooppimastonostin Teleskooppimastonostin on yhden hengen nostin, joka pienen kokonsa ansiosta on ketterä ja kevyt. Kokoero pituudessa saksilava- ja etenkin nivelpuominostimeen on huomattava. Se on huomattavasti nivelpuominosturia pienempää saksilavaakin jopa 400 mm lyhyempi. Tämä aiheuttaakin selvän edun liikuteltavuudessa ja pakkaamisessa (Kuva 10). Lisäksi painoa on keskimäärin 300 kg vähemmän kuin esimerkiksi saksilavanostimella. Kuva 10. Genie GR-20 teleskooppimastonostin (Genie pdf-esite) Ongelmana teleskooppimastolla on kuitenkin se, että korkeus pakattunakin on lähes kaksi metriä (GR-20), ja tällöin sen päälle on erittäin vaikea saada pakattua mitään moduuleja.
23 (29) 6.2.3 Nivelpuominostin (kuukulkija) Nivelpuominostin on henkilönostin, jonka nivelpuomin päässä oleva lava mahdollistaa huomattavasti suuremman työskentelyalueen verrattuna saksilava- ja teleskooppimastonostimiin (Kuva 11). Kuva 11. Kaksi JLG E300 nivelpuominostinta (JLG pdf-esite) Huonona puolena kuukulkijalla ovat sen suuret ulkomitat, esim. kuvassa 14 olevien kuukulkijoiden ulkomitat ovat kuljetuskunnossa P=5,5m L=1,22m K=2,0m. Tämä pituus johtuu puomista, joka alas laskettuna vie turhaa tilaa. Lisäksi kuukulkijoiden työskentelykorkeus on turhankin korkea varastojärjestelmän asennustyöhön.
24 (29) 6.2.4 Sopivin vaihtoehto Nostimia tullaan tarvitsemaan asennuksessa yhteensä kaksi kappaletta, ja niiden tärkeimmät valintakriteerit ovat koko kuljetuskunnossa ja ketteryys. Lisäksi vaatimuksena on minimissään kuuden metrin työskentelykorkeus. Kannattaa kuitenkin huomata, että nostimen koossa ei kannata tuijottaa pelkkää kuutiotilavuutta, vaan on otettava huomioon myös se, miten hyvin se sopii konttiin. Kaikki vertailussa mukana olevat nostimet (Taulukko 3) ovat sen verran painavia, että niitä ei kannata pinota päällekkäin. Niiden päälle voi kyllä pinota joitakin pakkausmoduuleja tarvittaessa. Taulukko 3. Erilaisia nostimia järjestettynä tilavuuden mukaan Nostin Tyyppi Pituus / mm Leveys / mm Korkeus / mm Tilavuus / m^3 Työskentelykorkeus / mm Paino / kg Käyttövoima UPRIGHT MX19* Saksilava 1600 760 1130 1,37 7800 1460 sähkö HAULOTTE Optimum 8 Saksilava 1730 760 1130 1,49 7760 1335 sähkö GENIE GS 1530* Saksilava 1830 740 1120 1,52 6570 1233 sähkö JLG 1930ES* Saksilava 1870 960 860 1,54 5720 1218 sähkö GENIE GR 15 Teleskooppimasto 1350 750 1570 1,59 6470 994 sähkö HAULOTTE Star 6 Teleskooppimasto 1500 760 1650 1,88 6000 800 sähkö UPRIGHT SPM20 Teleskooppimasto 1360 790 1980 2,13 8000 850 sähkö GENIE GR 20 Teleskooppimasto 1350 800 1980 2,14 8070 994 sähkö JLG Toucan Junior 8 Teleskooppimasto 1650 780 1790 2,30 8000 950 sähkö Yllä esitetyssä taulukossa olevat saksilavojen korkeudet ovat kaikki ilman kaiteita. Mikäli kaiteet otettaisiin huomioon, olisivat korkeudet noin metrin suuremmat. Lisäksi tähdellä merkityissä nostimissa korkeudet ovat esitteissä mainittuja lavojen korkeuksia ala-asennossa. Haulotte Optimum8 -nostinta konkreettisesti tarkasteltaessa huomattiin, että kaiteiden telineet kuitenkin nostavat kuljetuskorkeutta käytännössä 200 mm. Lisäksi Optimum 8 -nostinta tarkastellessa
25 (29) huomattiin, että kaiteet eivät mahdu nostimen lavalle ilman että kokonaiskorkeus kasvaa. Onkin perusteltua, että nostimen kaiteet laitetaan omaan pakkauslaatikkoon, joka voidaan sijoittaa konttiin paremmin. Kuten taulukosta 3 voidaan valintakriteerien avulla nähdä, paras vaihtoehto saksilavoista olisi siis Haulotte Optimum 8 ja teleskooppimastonostimista Genie GR-20. Näille kahdelle suoritettiinkin Solidworks-ohjelman avulla nopea tarkastelu niiden vaikutuksesta kontin pakkaamiseen. Liitteessä 8 esitetyssä Optimum 8-nostimen tarkastelussa huomattiin, että näitä nostimia ei saa limitettyä konttiin kovinkaan hyvin, ja että niiden päälle jouduttaisiin tästä syystä nostamaan muutama pakkausmoduuli. Pakkausmoduulit kuitenkin mahtuisivat trukin ja henkilönostinten kanssa konttiin, joten saksilavaa ei voitu sulkea pois vaihtoehdoista. Kun tarkasteluun otettiin Genie GR-20-nostin, huomattiin sen pienen pituuden olevan merkittävä etu konttia pakatessa. Kuten liitteessä 8 on esitetty, saadaan kaksi sinisellä esitettyä GR-20- nostinta sijoitettua limittäin kontin leveydessä, jolloin niiden viemä tila kontin pituussuunnassa on huomattavasti pienempi kuin Optimum 8- nostimen. GR-20:n pienemmän tilantarpeen ansiosta kaikki pakkausmoduulit voidaan sijoittaa kontin lattialle tai toisten pakkausmoduulien päälle. 6.2.5 Kuljetustapa Kuljetustapaa pohdittaessa pitää ottaa huomioon vuokrattavan laitteen kuljetuskustannukset, jotka ovat vuokraan suhteutettuna todella suuret. Täytyy siis pohtia, kannattaako laitteet toimittaa suoraan asennuskohteeseen vai hoidetaanko kuljetus yhdessä muun varaston kanssa. Esimerkiksi Pekkaniskalta vuokrattuna listahinnat tuotteiden kuljettamiselle ovat 105 yhteen suuntaan trukille ja 45 yhteen suuntaan henkilönostimelle. Näillä hinnoilla trukin ja kahden henkilönostimen kuljettaminen asennuskohteeseen ja pois sieltä maksaisi 300. Laitteet on kuitenkin mahdollista vuokrata siten, että ne otetaan suoraan runkotehtaalle, jossa ne pakataan samaan konttiin varastojärjestelmän kanssa. Tällaisesta vuokraustavasta on kuitenkin sovittava erikseen vuokraavan yrityksen kanssa, mutta koska kuljetuskustannukset saadaan tällöin sisällytettyä yhteen kuljetukseen ja sitä kautta hyödyt ovat suuret, kannattaa tätä tapaa ehdottomasti harkita.
26 (29) 6.3 Oikean asennusjärjestyksen määrittäminen Varastojärjestelmän asennus voidaan jakaa karkeasti neljään osaan, jotka ovat hyllystön pystytys, nouto- ja palautuspisteen asennus, sukkulan asennus ja järjestelmän kytkeminen. Tarkemmin asennusjärjestystä tarkastellaan liitteessä 2 6.4 Riittävän asentajamäärän selvittäminen Kun asennusjärjestys ja samalla asennusvaiheet on saatu määritettyä, voidaan sitä tarkastella tarvittavan asentajamäärän näkökulmasta. Helpoin tapa on määrittää työläimmät vaiheet ja pohtia, kuinka monta asentajaa vaaditaan suorittamaan kyseiset tehtävät. Varsinaisten asentajien lisäksi vaaditaan vielä yksi henkilö käyttämään trukkia sillä aikaa kun asentajat pystyttävät varastojärjestelmää. Varastojärjestelmän prototyyppien pystytyksestä saatujen kokemusten avulla vaativiksi työvaiheiksi voidaan luokitella seuraavat vaiheet: kehikoiden pystytys, hyllytasojen asennus, ajokiskojen asennus, nouto- ja palautuspisteen asennus. Näistä vaiheista hankalin on kehikoiden pystytys, etenkin jos varaston korkeus on suurin mahdollinen eli kuusi metriä. Tällöin kehikoiden asennuksessa on oltava ehdottomasti kolme henkilöä, jotta työskentely on turvallista. Muut työvaiheet pystytään kyllä suorittamaan kahden asentajan voimin, joten kannattaa harkita esimerkiksi trukkikuskin käyttämistä avuksi kehikoiden pystytyksessä. /3
27 (29) 7 Yhteenveto Työn ensisijaisena tarkoituksena oli löytää tapa kuljettaa valmiita varastojärjestelmiä kontissa asiakkaan tiloihin pystytystä varten, ja tämä tavoite täyttyikin hyvin. Työn tekemisen edetessä saatiin suuri määrä tietoa, jota pystyttiin käyttämään hyväksi. Lisäksi pakkausten suunnittelun aikana tehtiin joitakin muutoksia varsinaisiin tuotteisiin, jotta niiden pakkaaminen olisi mahdollisimman helppoa. Kokonainen perusjärjestelmä saatiin mahtumaan yhteen konttiin vaivattomasti, ja tilaa jäi vielä ylikin. Tämän ansiosta varastojärjestelmän voi viedä odottamaan asentajia asiakkaan pihalle jo vaikkapa edellisenä iltana ilman, että varataan suuri määrä tilaa. Lisäksi asennustilanteessa ei olla riippuvaisia asiakkaiden apuvälineistä kuten trukeista, jotka saattavat olla jo valmiiksi suuressa kuormitusasteessa. Järjestelmän asennusjärjestys saatiin myös määritettyä, ja tästä tuleekin olemaan varmasti hyötyä myös tulevaisuudessa kun tehdään tarkempia ohjeistuksia asentajille. Lisäksi asennusjärjestys auttoi tekemään päätöksiä kontin pakkausjärjestyksestä, vaikka osia ei lopulta saatukaan lastattua konttiin aivan asennusjärjestyksen kannalta optimaalisesti. Tulevaisuudessa yksi suurimmista haasteista tulee olemaan kattomoduulien eliminointi, sillä jos tuotteita halutaan kuljettaa Suomen ulkopuolelle merirahtina, täytyy kontin katon olla vapaa konttien päällekkäistä pinoamista varten. Kattomoduuleissa olevat hyllytolpat eivät kuitenkaan mahdu kuusi metriä pitkään konttiin, joten silloin on joko kontin kokoa on kasvatettava tai hyllytolpat lähetettävä erikseen.
28 (29) Lähteet 1 Intolog Oy, kuvasto 2010, Varastointiratkaisut, s. 20 2 VR Cargo. [www-sivu] 3.4.2010 Saatavissa: http://www.vrcargo.fi/eng/pdf/kuormausohjeet/14.pdf 3 Hirvonen, Jussi, Mekaniikkasuunnittelija. Keskustelut 2010. Suomen Teollisuusosa Oy. Tampere 4 Kortelainen, Sami, Toimitusjohtaja. Keskustelut 2010. Suomen Teollisuusosa Oy. Tampere
29 (29) Liitteet Liite 1: Varastojärjestelmän pääosien esittely Liite 2: Varastojärjestelmän komponenttien asennusjärjestys Liite 3: Järjestys jossa pakkauksia kuljetetaan asennuspaikalle ja takaisin kontille Liite 4: Kontin sisälle tulevat pakkaukset Liite 5: Ensimmäiseen kattomoduliin tulevat pakkaukset Liite 6: Toiseen kattomoduliin tulevat pakkaukset Liite 7: Kontin erilaiset lastaustavat Liite 8: Pakattu kontti kuvattuna ylhäältäpäin