Irtokuormattujen konttien purkaminen: tehokkuushaaste

Esimerkiksi romanialaiset metsurit. Eräs Ruotsin johtavista tee-se-itse-ketjuista on todennut, että nämä itäeurooppalaiset metsämiehet tarjoavat vahvaa ja tarmokasta työvoimaa houkuttelevaan hintaan.

Tämä yritys ei ole ainoa, joka turvautuu "harmaisiin" ratkaisuihin työmarkkinoiden laitamilla. Konttien purkaminen on rankka ja vaativa ympäristö, ja se on yksi harvoista aidosti työvoimavaltaisista osa-alueista nykyaikaisessa taloudessa. Koska käsiteltäviä tavaroita on paljon erilaisia ja olosuhteet vaihtelevat, ovat konttien lastaus ja purku nykyään logistiikan ainoat prosessit, jotka edelleen tehdään käsin.

Verkkokaupan kasvun hallinta

Silti nämä suuret teräksiset laatikot ovat se öljy, joka pitää maailman talouden rattaat pyörimässä. Kontit ovat edistäneet globalisaatiota enemmän kuin kaikki kauppasopimukset yhteensä viimeisen 50 vuoden aikana. Konttien määrä maailmankaupassa on kolminkertaistunut 1990-luvun puolivälistä lähtien, saavuttaen 152 miljoonan määrän vuonna 2019. Ja "konttihuippu" ei ole vielä lähelläkään.

Yritykset ympäri maailmaa valmistautuvat selviytymään Covid-pandemian vauhdittamasta verkkokaupan kasvusta. Ennen näkemättömällä tavalla toimitusketju on nyt täynnä kontteja, jotka kuljettavat kaikkea renkaita, kuntosalilaitteita, kodinkoneita ja elektroniikkaa vaatteisiin ja viiniin asti.

Purkuvaiheen tehostaminen voisi siis avata merkittävän uuden arvonlähteen jakelukeskuksille, kolmannen osapuolen logistiikkaoperaattoreille (3PL) tai oikeastaan mille tahansa yritykselle, joka on riippuvainen suurten pakattujen tavaramäärien toimittamisesta markkinoille. Eikö koneiden täytyisi olla ratkaisu? Tarkastellaanpa joitakin viimeaikaisia kokemuksia.

Ihminen vai kone irtokuormattujen konttien purkuun?

Konttien lastauksen ja purkamisen logistiikka on korkean käsityövoiman tarpeensa vuoksi ollut houkutteleva tutkimuskohde robotiikan alalla, sillä sitä pidettiin alueena, jossa automaatiolla olisi suuri potentiaali. Tulokset eivät kuitenkaan ole vastanneet alkuperäistä optimismia.

Kontit puretaan pääosin käsin, koska ne ovat lähes aina pakattu epäjärjestyksessä. Tilankäytön maksimoimiseksi kontit lastataan usein irtotavarana (lattialastauksena) yksittäisillä laatikoilla lavojen sijaan, mikä vaikeuttaa tavaroiden purkamista jakelukeskuksessa. Kuljetettavien tavaroiden kirjo on laaja ja aikataulut tiukkoja. Robottijärjestelmän, joka soveltuu mihin tahansa konttipurkuun, täytyy siksi olla erittäin kehittynyt.

Vaikka konttien ja kuorma-autojen purkuun on olemassa runsaasti mekaanisia järjestelmiä, mikään niistä ei ole vielä yleistynyt laajasti. Pakkauskuvioiden suuri vaihtelu yhdessä lyhyiden käsittelyaikojen kanssa aiheuttaa päänvaivaa täysin autonomisille järjestelmille. Erityisesti monimutkaisissa tilanteissa tämä johtaa järjestelmän seisokkeihin ja kalliisiin manuaalisiin toimenpiteisiin.

Ovatko robotit konttien purkamisen tulevaisuus?

Vuonna 2011 EU käynnisti RobLog-hankkeen kehittääkseen autonomisen järjestelmän konttien purkamiseen ja saavuttaakseen uuden automaatiotason logistiikkaketjussa. Neljän vuoden ja noin seitsemän miljoonan euron jälkeen projektin vetäjät kuitenkin totesivat, että mekaanisten purkujärjestelmien joustavuudella on rajansa, eivätkä ne pysty käsittelemään kaikkia paketteja, esimerkiksi kuljetuksessa muotonsa muuttaneita. Näin ollen, vaikka teknologiaan rakennettaisiin korkea joustavuus ja konttien sisältö standardoitaisiin, autonomisia purkujärjestelmiä ei voida tehdä täysin aukottomiksi.

Tutkijoiden vahva johtopäätös oli, että ihmistä ei voida korvata purkuvaiheessa. Sen sijaan heidän mukaansa tarvitaan nopea ja älykäs ihmisen ja koneen välinen yhteistyöliittymä: ”Siksi menestystekijänä logistiikkaprosessien robottiautomaatiolle pidetään halvempien, yksinkertaisempien ja vähemmän joustavien autonomisten järjestelmien suunnittelua, jotka pystyvät tekemään yhteistyötä ihmiskäyttäjien kanssa.

Tehokkaan ratkaisun parametrit irtokuormattujen konttien purkuun

Tämä on huono uutinen romanialaisille metsureille – koneilla on sittenkin oma roolinsa purkuvaiheessa. Sen sijaan tämä on hyvä uutinen operatiivisille esimiehille, joiden on aiemmin täytynyt luottaa käsityövoimaan konttien tyhjentämisessä.

“On vaikea löytää ihmisiä, jotka haluavat tehdä tätä työtä. Kuka haluaa seistä useita tunteja päivässä pienessä teräksisessä laatikossa, joka voi olla kesällä kuin pätsi ja talvella kuin pakastin?” sanoo Anders Pettersson, TAWI:n tuotekehityspäällikkö Ruotsissa.

Eräs suurimmista asiakkaistamme huomasi, että heti kun työntekijä sai tietää olevansa seuraavana päivänä purkamassa kontteja, hän ilmoittautui sairaaksi. Tällainen raskas käsityö ei houkuttele nykyaikaista, koulutettua työvoimaa, ja lisäksi siihen liittyy monenlaisia terveys- ja turvallisuusriskejä.

Irtokuormattujen konttien purku on siis hyvä esimerkki teollisesta prosessista, jossa puoliautonomiset järjestelmät – koneiden ja ihmisten yhteistyö – ovat oikea tapa suorittaa monimutkaisia tehtäviä ihmisen ja koneen vuorovaikutuksen avulla. Koneilla on potentiaalia muuttaa purkuprosessia, Anders sanoo, kunhan ihmisen ja koneen välinen käyttöliittymä on suunniteltu huomioimaan keskeiset tehokkuushaasteet, kuten:

• Varasto-ovien määrä
• Toimitusten tiheys
• Laatikoiden / pakkausten koko
• Yhden vai kahden vaiheen käsittely
•  Kuinka tiiviisti ne on pakattu
•  Joustavuus – pyhä graali

Tarkastelemalla näitä haasteita yksitellen voimme alkaa tunnistaa tehokkaan ratkaisun parametrit:

Varasto-ovien määrä

Teleskooppikuljettimet ovat yleisin koneellinen ratkaisu konttien purkuun, ja niitä on käytetty jo 30 vuotta. Ne ovat kuitenkin suuria ja kiinteästi varasto-oveen asennettavia laitteita, joissa harvoin on nostolaitteita, eivätkä ne sovellu suurten tuotteiden, kuten puutarhakalusteiden, käsittelyyn. Lisäksi niiden koko estää trukin käytön oven läheisyydessä. Koska 3PL-yrityksillä voi olla varastoissaan useita kymmeniä ovia, kaikkien ovien koneellistaminen vaatisi merkittävän investoinnin. Siksi ihanteellinen kone olisi sellainen, joka voisi siirtyä joustavasti ovelta toiselle tarpeen mukaan.

 Jakeluvarasto, jossa on useita lastausportteja ja suuri valikoima erilaisia pakkauksia.

Toimitusten määrä

Toimitukset ovat usein epäsäännöllisiä. Jos esimerkiksi teet liiketoimintaa Amazonin kanssa, heidän sesonkinsa alkaa Black Fridaysta marraskuussa, minkä jälkeen liiketoiminta kolminkertaistuu tai nelinkertaistuu huippusesongin aikana. "Viimeisimmällä asiakaskäynnilläni eräällä 3PL-yrityksellä Etelä-Ruotsissa huomasin, että yrityksellä oli tällä viikolla vain neljä konttia, mutta ensi viikolle odotettiin 87:ää", kertoo Anders Pettersson. "Ainoa pysyvä asia työmäärässä on, että se vaihtelee jatkuvasti." Tilojen ja henkilöstön näkökulmasta tämä korostaa joustavuuden tarvetta. Kun teleskooppikuljettimet ovat kiinnitettyinä varaston portteihin, se tarkoittaa myös paljon aikaa, jolloin koneet seisovat käyttämättöminä.

Laatikoiden / pakkausten koko

Verkkokaupassa on tavallista siirtyä nopeasti eri tuoteryhmien välillä. Yritykset, jotka hyödyntävät verkkokaupan kasvua, voivat huomata käsittelevänsä hetken leluja ja seuraavaksi suksia, kanootteja tai jopa biljardipöytiä – valtavat tavaramäärät saapuvat samoihin varastoihin ja niitä käsitellään samoilla laitteilla. Irtokuormatut kontit täytetään yleensä niin, että isot tavarat ovat pohjalla ja pienemmät päällä – varastotyöntekijät kiipeilevät laatikoiden päällä ja rakentavat niistä portaita. Pienten laatikoiden purkaminen on lähes aina nopeampaa käsin, mutta kun päästään pohjakerroksen raskaisiin tavaroihin, voivat jopa romanialaiset metsurit tarvita mekaanista apua.

Yhden vai kahden vaiheen käsittely

Useimmissa tapauksissa laatikot täytyy saada lavalle ja varastoon. Tällöin kysymys kuuluu, onko prosessi “yhden vaiheen” – eli suoraan kontista lavalle – vai “kahden vaiheen”, jolloin tarvitaan lisävaihe, jossa tavarat lajitellaan. Jos saat kontillisen suuria tavaroita, kuten huonekaluja, haluat todennäköisesti lavata tavarat suoraan kontissa, jotta trukki voi siirtää ne. Pienemmät laatikot vaativat yleensä lisätyötä, koska ne täytyy lajitella oikeille lavoille. Jos sinulla on paljon erikokoisia laatikoita, lajittelua tarvitaan paljon, jotta eri tuotteet eivät sekoitu samalle lavalle.

Kuinka tiiviisti ne on pakattu

Irtokuormatut kontit tulevat pääasiassa Aasiasta. Ne täytetään kattoon asti, jotta tuotteita saadaan mahtumaan mahdollisimman paljon. Näitä kontteja ei lastata asiakasta ajatellen, joten niiden purkaminen voi olla kuin Tetriksen pelaamista. Joskus ne on pakattu niin tiiviisti, että laatikon irrottaminen vaatii voimaa, tai pakkaukset voivat olla kuljetuksen aikana vääntyneet. Kontin sisällä tila on ahdas – kun siirrät yhden laatikon, muut voivat pudota päällesi.

Joustavuus – pyhä graali

“ Tämä ympäristö on erittäin sattumanvarainen – kun avaat kontin ovet, et koskaan tiedä, mitä sieltä löytyy, Anders sanoo. Jos jokaisessa kontissa olisi samat laatikot samoilla pakkauskuvioilla, purkuvaiheen automatisointi olisi paljon yksinkertaisempaa. Näin ei kuitenkaan juuri koskaan ole. Verkkokauppa on nopeatahtista ja tilanteet muuttuvat jatkuvasti, mikä tuo yrityksille monenlaisia haasteita. Siksi joustavuus on tärkein vaatimus mille tahansa tehokkaalle purkujärjestelmälle, joka maksaa investointinsa takaisin tuottavuuden kasvulla.

Kohti tehokasta ihmisen ja koneen yhteisratkaisua irtokuormattujen konttien purkuun

Tällä hetkellä markkinoilla ei ole järjestelmää, joka soveltuisi yllä kuvatun koko kirjavan pakettivalikoiman purkamiseen. Operatiivisille esimiehille, jotka tavoittelevat nopeampaa konttilastien käsittelyä, tehokkuuden tarve ja nopea, selkeä tuotto investoinnille tarkoittavat yleensä sitä, että käsityövoima on oletusratkaisu. Miksi investoida kalliiseen automaatioon, jos ihminen pystyy tekemään työn paremmin?

TAWI on johtava älykkäiden nostoratkaisujen toimittaja, jonka kotipaikka on Ruotsissa. Sen teleskooppivarrella varustettu kuormaaja, jossa on alipainenostovarsi, löytyy monista työpaikoista ja siitä on tullut suosittu ratkaisu konttien purkuun erityisesti silloin, kun työturvallisuus on ensisijaisen tärkeää.

Laajaan asiakastarvekartoitukseen perustuen TAWI kehittää uuden sukupolven mekaanisia apuvälineitä ratkaisemaan edellä mainittuja monimutkaisia haasteita. Uusi teknologia lupaa merkittäviä tehokkuusparannuksia ja nopean sijoitetun pääoman tuoton. Työntekijöitä ei ole tarkoitus korvata, vaan antaa heille mahdollisuus selviytyä kaikista irtokuormattujen konttien haasteista turvallisesti, intuitiivisesti ja erittäin joustavasti.

Jos haluat saada TAWI:n asiantuntijanäkemyksiä logistiikan ja nostamisen haasteisiin, ota meihin yhteyttä jo tänään.