Magazijnautomatisering in de auto-industrie
Achtergrond en uitdagingen
Een automobielbedrijf had de gouden kans om na een overname helemaal opnieuw te beginnen in een nieuw magazijn. Ze besloten deze kans aan te grijpen om niet alleen de uitdagingen van hun huidige activiteiten achter zich te laten, maar ook om plannen te maken voor de toekomst en waar mogelijk te automatiseren. De prognoses voor de komende jaren zagen er goed uit en zouden de huidige activiteiten waarschijnlijk onder druk zetten, aangezien de meeste processen erg handmatig en arbeidsintensief waren. Enkele van de belangrijkste operationele uitdagingen waren:
Verkeer en congestie: Er was geen duidelijk onderscheid in stromen, wat betekende dat heftruckverkeer, menselijk verkeer en pluk- en transportstromen elkaar willekeurig kruisten, wat leidde tot onveilige situaties en inefficiëntie als gevolg van congestie.
Slechte zichtbaarheid van de inventaris: Er bestonden geen scanbare voorraadlocaties en de locaties werden niet systematisch ondersteund. Producten hadden een hoofdlocatie, maar werden ook opgeslagen op extra overhead/back-up locaties. Hierdoor waren operators vaak op zoek naar producten in het magazijn.
Transport: Een intern treinsysteem diende als interface tussen de productie en het magazijn. Verschillende treinen voor eindproducten en grondstoffen reden rond en volgden hun toegewezen routes om goederen op te halen en af te leveren. Door de onevenwichtige routing en de grootte van deze treinen, kon je ze vaak zien wachten tot er een gangpad vrij kwam.
Picking: Kanban-kaarten worden regelmatig opgehaald bij de productielijn en dienen als basis om aan te geven dat er producten nodig zijn. Dit product zou dan in het magazijn worden verzameld, idealiter op de primaire locatie. Omdat er niet consequent werd aangevuld, zouden producten uiteindelijk niet op voorraad zijn en konden de FIFO-principes niet altijd worden nageleefd.
Uitgaande zendingen: Het maken van uitgaande zendingen werd als zeer arbeidsintensief beschouwd en ging ook gepaard met ergonomische uitdagingen. Tijdens het maken van de gevraagde pallets voor de klant, met inachtneming van de eisen van de klant op het gebied van etikettering, palletisering en bestelhoeveelheden, moesten de operators wachten en zoeken naar (het juiste) product of pallets maken op basis van stammenkennis.
Vervuiling: Door de verschillende transportstromen zouden karton en afval door het magazijn worden gedreven. Alle grondstoffen en eindproducten komen ook langs het afvalgebied van het magazijn, wat kan leiden tot vervuiling, wat aanzienlijke risico's met zich mee kan brengen voor de productiekwaliteit.
De bestaande magazijnoperatie was erg handmatig en zou risico's kunnen opleveren voor de productiviteit als deze zou worden overgenomen in de nieuwe grotere faciliteit met toenemende vraag. Het doel van Establish was om te bepalen hoe deze processen konden worden verbeterd en tegelijkertijd een magazijnontwerp te maken dat de groei mogelijk maakt.
De evaluatie en analyse
Establish evalueerde de opslag- en fulfillmentprocessen om de hiaten en uitdagingen in de operatie te identificeren. Tegelijkertijd werden magazijngegevens verzameld, geanalyseerd en geprofileerd om de operationele volumes te begrijpen en verbetermogelijkheden te identificeren. Na de analyse werden de volgende vaststellingen gedaan:
Tot 80% van de tijd van de machinisten kan worden beschouwd als tijd zonder toegevoegde waarde.
Aan de grondstofzijde hebben slechts 34 artikelen (meer dan) een hele pallet nodig, terwijl 189 artikelen niet meer dan een halve pallet nodig hebben.
Aan de kant van de Eindproducten wordt 21% van de producten besteld in een hoeveelheid van 1 doos, terwijl 70% van de bestellingen uit minder dan 10 dozen bestaat.
De prognose voor de komende twee jaar laat een groei van 39% zien.
De aanbevelingen
Omwille van tijd en middelen werd een prioritering gemaakt, wat resulteerde in verschillende fasen van verbetering en automatisering. Fase 1 richt zich op het operationeel en efficiënt krijgen van het nieuwe magazijn, voornamelijk door het optimaliseren van verkeer en stromen. Fase 2 laat de mogelijkheid open voor verdere automatisering door middel van ASRS en palletizer, terwijl Fase 3 gezien kan worden als de start van een continu verbetertraject, inclusief een mogelijk Warehouse Management Systeem.
Fase 1
a. Werk de orderverzamelmethodologie bij door orderverzamelaars te gebruiken
Ten eerste werd een scheiding van orderverzamel- en transportactiviteiten voorgesteld om onnodig verkeer door de gangpaden te voorkomen en tijd die geen waarde toevoegt te verminderen. Daarnaast zou het voorgestelde gebruik van orderverzamelaars - die op elk niveau in het magazijn op doosniveau kunnen verzamelen - het verzamelen efficiënter moeten maken en de problemen met FIFO en aanvullen moeten verminderen. Bovendien zullen orderverzamelaars op rekken verzamelen (één per productielijn) om artikelen en leveringen te groeperen. Deze rekken worden vervolgens achtergelaten in een drop-off/ pick-up zone.
b. Een lay-out ontwerpen met optimale doorstroming, gebruikmakend van autonome mobiele robots (AMR's)
Het magazijn is ontworpen voor palletstellingen, ompak-/verzendstations en inkomende en uitgaande verwerkingsgebieden bij de dokken. Door de scheiding van orderverzamelen en transport naar de productie zijn er minder kruisingen, verkeer en opstoppingen te verwachten. De grootste efficiëntiewinst komt van de implementatie van autonome mobiele robots (AMR's). Deze robots zorgen voor het transport van en naar het magazijn, ze transporteren rond rekken met grondstoffen en eindproducten en optimaliseren voortdurend de routing en transportefficiëntie.
c. Veiligheid & vervuiling, specifieke verkeersstromen en kruispuntmanagers.
Door specifieke lussen toe te wijzen aan speciale transportmiddelen werd het aantal kruispunten verminderd en werden onveilige en inefficiënte scenario's zoveel mogelijk vermeden. Voor het kleine aantal kruispunten dat nog over is, moet de technologie voor kruispuntmanagement het mogelijk maken om deze op een efficiënte en veilige manier te beheren. De AMR-robots zullen ook rekening houden met extra veiligheids- en snelheidseisen in zones waar menselijk en/of vorkheftruckverkeer kan worden verwacht.
Fase 2
a. Zakelijke argumenten voor ASRS
Als de activiteiten in het magazijn eenmaal draaien, moet een volgende mate van automatisering worden overwogen. Gezien het feit dat zowel aan de inkomende als aan de uitgaande kant veel items het magazijn binnenkomen en verlaten op doosniveau, kan het idee van doosopslag binnen een ASRS (Automatic Storage and Retrieval System) de efficiëntie naar een hoger niveau tillen. Dit zou ook het probleem van productzichtbaarheid en -beschikbaarheid oplossen zonder dat er een WMS nodig is, omdat het systeem altijd weet waar elke doos is opgeslagen. Hoewel deze mate van automatisering het handmatige werk verder kan terugdringen en de efficiëntie zal verhogen, hangt er ook een prijskaartje aan, zowel qua implementatierisico als qua kosten, omdat het systeem ook soepel moet integreren met de rest van de activiteiten.
b. Business Case voor geautomatiseerde palletiseermachine
Het opbouwen van pallets voor uitgaande zendingen kan worden beschouwd als een van de meest arbeidsintensieve, ergonomisch uitdagende en tijdrovende activiteiten in het magazijn. Als mooie aanvulling op de ASRS opslagoplossing kan een geïntegreerde palletizer dit deel van de waardeketen verder optimaliseren. Een robotarm kan de pallets eenvoudig, efficiënt en ergonomisch opbouwen, rekening houdend met de eisen van de klant.
c. Systeembeperkingen en verdere ruimte voor verbetering
Er werd vastgesteld dat hun huidige systeem geen scanbare voorraadlocaties of andere systeemfunctionaliteiten ondersteunde die enkele van de belangrijkste hierboven genoemde probleemgebieden konden verlichten. Het onderzoeken van een nieuw WMS was een aanbeveling voor de lange termijn. Het was belangrijk om de verhuizing af te ronden en de operatie tot rust te laten komen voordat er drastische systeemveranderingen werden doorgevoerd. De implementatie van een nieuw WMS zou flexibele opslag, logische indeling, verbeterde zichtbaarheid van de voorraad en andere mogelijkheden voor voorraadbeheer mogelijk maken die in het huidige systeem niet bestonden.
De resultaten
In fase 1 kon aan alle opslag- en operationele vereisten worden voldaan, terwijl de operatie in fase 2 gemakkelijk kon worden opgeschaald of overgeschakeld op een geautomatiseerde oplossing. Tijd die geen waarde toevoegt, kan met 60% worden teruggebracht door de scheiding van orderverzamelen en transport en vernieuwde materiaalverwerkingsapparatuur voor orderverzamelen. Verdere automatisering, zoals AMR's, zou de stilstandtijd, handmatige arbeid en orderverzamelfouten verder terugdringen.
Establish is een adviesbureau voor de toeleveringsketen dat zich richt op strategie voor de toeleveringsketen, adviesdiensten voor transport, magazijnontwerp en -verbeteringen en planning van de toeleveringsketen.