Kattava opas materiaalinkäsittelyyn

Strateginen materiaalinkäsittely on menestyksekkään toimitusketjun logistiikan perusta. Kun se on otettu käyttöön, on tärkeää kehittää operatiivisia strategioita tarjonnan ja kysynnän kasvaessa sekä teknologian ja työkalujen edistyessä. Tutustutaan keskeisiin periaatteisiin tavaroiden ja raaka-aineiden käsittelyssä. Lisäksi käsittelemme TAWIn tarjoamia työkaluja, joilla voit optimoida toimintasi.

Mitä on materiaalinkäsittely?

Sanakirjamääritelmän mukaan materiaalinkäsittely viittaa "tavaroiden lastaamiseen, purkamiseen ja siirtämiseen, esimerkiksi tehtaassa tai varastossa, erityisesti mekaanisten laitteiden avulla.  

Toisin sanoen, se tarkoittaa, miten siirrät, varastoit, suojaat, hallitset ja prosessoit kaikenlaisia tuotteita ja materiaaleja. Prosessointi on usein sekoitus manuaalista ja puoliautomaattista käsittelyä. Mitä enemmän automaatiota, sen parempi.
 

 

Se sisältää muun muassa seuraavat asiat:

• Yksikkökuormien ja yksittäisten tavaroiden tehokas käsittely ja seuranta niiden saapuessa ja lähtiessä.
• Raaka-aineiden ja osien purkaminen, joita tarvitaan tuotteiden luomiseen tai kokoamiseen.
• Raaka-aineiden ja tavaroiden turvallinen ja sääntöjen mukainen varastointi lavoilla ja hyllyillä.
• Yksikkökuormien järjestäminen strategisesti, jotta valmistus ja tilausten käsittely tehostuvat.
• Raaka-aineiden, tarvikkeiden ja tuotteiden hakeminen prosessointia, pakkaamista ja lähettämistä varten.
• Lastaus kuljetusta varten jakelukeskukseen tai suoraan B2B- tai B2C-asiakkaalle.

Materiaalinkäsittelyn hyödyt

Räätälöidyt strategiat ylittävät tavallisen varastonhallinnan, koska ne saavuttavat monia keskeisiä suorituskykymittareita, kuten:

Vähentyneet työvoimakustannukset— manuaalinen käsittely vie vähintään 25 % työvoimakustannuksista, mutta puoliautomaation avulla tätä osuutta voidaan huomattavasti pienentää.

Läpimeno—Manuaalinen käsittely voi viedä jopa 87 % tuotantoajasta, mutta puoliautomaattiset prosessit nopeuttavat huomattavasti lastausta, keräystä, purkamista ja käsittelyä.

Valmistuskustannukset—Tehottomat toiminnot muodostavat 70 % valmistuskustannuksista.

Jäte ja vauriot—Manuaaliset käytännöt kasvattavat riskiä, että tuotteet vaurioituvat tai tavarat sijoitetaan väärin.

Sisäinen riski—Puoliautomaattiset ja automaattiset järjestelmät takaavat turvallisen etäisyyden ihmisten välillä, parantavat työergonomiaa ja vähentävät loukkaantumisriskiä.

Parantunut työtyytyväisyys—Työntekijät haluavat lähestymistavan, joka vähentää loppuunpalamista, tylsistymistä, loukkaantumisia ja vaihtuvuutta.

Sääntöjen noudattaminen—Nykyaikainen teknologia ja työkalut on suunniteltu tukemaan teollisuuden ja alueellisten säädösten noudattamista, mukaan lukien ATEX-alueet ja puhdastilavaatimukset.

Asiakaspalvelu— Mitä nopeammin valmistat tuotteita ja käsittelet tilauksia, sitä tyytyväisempiä ovat loppuasiakkaasi.

Tilausten tarkkuus — Puoliautomaattiset menetelmät lisäävät keräyksen ja toimituksen tarkkuutta 97 %:sta 99 %:iin.

Tehokkaan materiaalinkäsittelyn perusperiaatteet

Materiaalinkäsittelyn toteuttamiseen logistiikassa on kymmenen yleistä periaatetta. Nämä periaatteet ovat käytännöllisiä riippumatta siitä, millainen liiketoiminta, tuotetyyppi, varaston layout tai tilausmäärä on kyseessä. Niitä on kuitenkin kehitettävä tuotemäärien ja tilaus-/käsittelymäärien kasvaessa sekä teknologian ja ohjelmistojen kehittyessä.

#1 Strateginen suunnittelu

Ensimmäinen askel on määritellä alkuperäiset tarpeet tai kehitysalueet. Sen jälkeen voit tutkia ratkaisuja, kuten parantaa layoutia, päivittää ohjelmistoja ja valita tehokkaimmat puoliautomaattiset työkalut ja teknologiat.

#2 Nopea ja yhdenmukaistettu

Puoliautomaation käyttöönotto materiaalinkäsittelyssä on jännittävää, koska se mahdollistaa työntekijöiden kouluttamisen moniosaajiksi. Lisäksi se antaa mahdollisuuden palkata enemmän perustaitoisia työntekijöitä.

#3 Toiminnallinen 

Järjestelmän on toimittava tehokkaasti, tarjoten yksinkertaisen tavan siirtää tavaroita varastossa nimettyihin alueisiin ja sieltä pois. Reitin tulee olla mahdollisimman sujuva ja strateginen. Pyydä rohkeasti työntekijöiltä palautetta, sillä he havaitsevat usein kehitysmahdollisuuksia.

#4 Turvallinen ja ergonominen

Vaikka kuorma olisi kevyt, toistuva kumartuminen, kurottaminen, nostaminen ja tavaroiden siirtäminen voi johtaa fyysiseen uupumiseen. Teollisuusnostureiden ja alipainenostimien käyttö parantaa ergonomiaa, vähentää riskejä ja lisää työtyytyväisyyttä. Tämä sisältää järjestelmät, jotka hyödyntävät painovoimaa.

#5 Siirrä kuormia

Yhden tavaran siirtäminen kerrallaan on tehotonta. Poikkeuksena ovat suuret ja tilaa vievät tavarat, kuten raskaat kanisterit tai suuret levyt; tavarat tulisi siirtää irtotavarana mahdollisimman suuressa osassa prosessia. Tämä sisältää usean tavaran laatikoiden, täysien lavojen, konttien ja laatikoiden siirtämisen.

#6 Tilankäyttö 

Sekä pystysuuntainen että vaakasuuntainen tila tulisi ottaa huomioon logistiikan materiaalinkäsittelyn tehostamisessa. Tämä pätee myös silloin, kun tehdas- tai varastotilat ovat kapeita tai niiden katon korkeus on matala. Tämä edellyttää usein erilaisten nostotyökalujen, kuten trukkiin asennettavien, kattoon kiinnitettävien ja paikallaan olevien nostolaitteiden, yhdistelmää.
 
 

#7 A:sta Ö:hön

Toteutetaan koordinoitu järjestelmä, joka käsittelee kaikki materiaalit niiden saapumisesta lähtöön. Tämä voi sisältää erilaisia yhdistelmiä:

• Saapuvien toimitusten käsittely
• Purkaminen ja tarkastaminen
• Siirtäminen, yksiköiminen ja varastointi
• Raaka-aineiden tuotanto
• Osien kokoaminen
• Keräys ja pakkaus
• Merkintä ja lähetys
• Ulkoinen lähetys
• Palautusten käsittely

#8 Ympäristön kestävyys

Ympäristön priorisointi säästää energiaa ja materiaalikustannuksia, voi parantaa toimintaturvallisuutta ja houkutella ympäristötietoisia asiakkaita. Tämä kattaa kaiken vaarallisten aineiden käsittelystä jätteiden kierrätykseen ja uudelleenkäyttöön.

#9 Puoliautomaattinen

Painikkeilla tai joystickillä ohjattavista nosto- ja keräyslaitteista nostureihin, trolleihin, trukkeihin, kuljetinhihnoihin, robotiikkaan ja teknologioihin, jotka vähentävät manuaalista nostamista tai keräämistä. Tarkastelemme joitakin parhaista vaihtoehdoista tarkemmin alempana.

#10 Elinkaaritietoinen

Työkalujen ja teknologian päivittäminen on investointi, joka maksaa itsensä takaisin vähentyneinä työvoimakustannuksina, parantuneena riskienhallintana ja optimoituna läpäisynä. Muista laskea elinkaarikustannukset, mukaan lukien:

• Pääomasijoitus
•  Asennus ja käyttöönotto
• Ohjelmointi
• Koulutus 
• Testaus 
• Käyttökustannukset
• Huolto ja korjaukset
• Kierrätys- ja uudelleenkäyttömahdollisuus
• Siirtymäajan seisokki

Kolme pääasiallista materiaalinkäsittelytyyppiä

Harvat toiminnot ovat täysin manuaalisia, ja pienemmillä tuotanto- ja täyttölaitoksilla voi olla vain vähän automaatiota. Esimerkiksi startup-tuote, jonka joku lanseeraa kotonaan tai autotallissaan, saattaa kasvaa siihen pisteeseen, että ulkoinen varastointi ja käsittely ovat tarpeen. Alkuperäisessä järjestelmässä voi olla vain kuljetinhihna ja työntökärryt. Kun kysyntä ja tarjonta kasvavat, myös puoliautomaation tarve kasvaa.

Alla on kolme pääasiallista materiaalinkäsittelyn tyyppiä logistiikassa:

1. Manuaalinen materiaalinkäsittely

Työntekijät nostavat, kantavat, toimittavat ja purkavat laatikoita ja kontteja käsin. Apuna voi olla käsikärry tai suoraviivainen kuljetinhihna. Suuremmat kuormat saatetaan kuljettaa trukilla, mutta niiden purkaminen on yleensä manuaalista. Tämä järjestelmä on työvoimavaltainen ja voi aiheuttaa pullonkauloja ja viiveitä prosessissa.

Vaikka kuorma olisi kevyt, toistuva kumartuminen, kurottaminen ja nostaminen voivat aiheuttaa niska-, selkä- ja hartiakipuja. Raskaammat tai tilaa vievät kuormat lisäävät loukkaantumisriskiä entisestään.

Manuaalisessa järjestelmässä on suurempi riski onnettomuuksille, loukkaantumisille ja työntekijöiden vaihtuvuudelle. Vaikka se sopii hyvin startup-yrityksille, tämä käsittelytapa on yleinen eikä ole ajallisesti, työvoimallisesti tai kustannustehokas.

2. Puoliautomaattinen materiaalinkäsittely

Tämä tarkoittaa järjestelmiä, jotka käyttävät trukkeja, sähköisiä kärryjä sekä kiinteitä, kattoon tai trukkiin asennettuja nostureita ja nostolaitteita. Ne poistavat pudotusriskiä, mahdollistavat yhden henkilön suorittaman tilaa vievien tavaroiden nostamisen ja pystyvät nostamaan jopa 240 kg painavia materiaaleja.

Puoliautomaatio vähentää kumartumista, nostamista ja rasitusta yli 80 %. Se voi kaksinkertaistaa tai jopa enemmän keräysnopeuden riippuen käsiteltävistä materiaaleista.

Nosto- ja tarttumisteknologia vaatii manuaalista käyttöä kiinnittämiseen, nostamiseen, uudelleensijoittamiseen sekä asennukseen tai pinoamiseen. Niitä käytetään manuaalisesti ergonomisten kahvojen, automaattisten painikkeiden tai joystick-teknologian avulla.

Monia operoidaan takaa, mikä vähentää loukkaantumisriskiä entisestään. Tämä mahdollistaa nostamisen syvälle lavahyllyihin ja kuorma-autojen lavoille. Monet vaihtoehdot voidaan ohjelmoida yltämään ja sijoittamaan korkeimpiin hyllyihin.

Imukupit ja materiaalinkäsittelykoukut voidaan räätälöidä nostamaan ainutlaatuista tuotevalikoimaasi vaivattomasti. Monet kupit ja koukut ovat vaihdettavissa maksimaalisen monipuolisuuden saavuttamiseksi.

3. Täysautomaattinen materiaalinkäsittely

Täysautomaattiset prosessit vähentävät merkittävästi manuaalisen työn tarvetta. Koneet ja robotit hoitavat suurimman osan työstä. Ihmisiltä saatetaan tarvita vain:

• Purkaa ja lastata lastauslaiturilla.
• Suorittaa laadunvarmistustarkastuksia
• Käyttää ja valvoa teknologiaa.

Nämä edistyneet järjestelmät hyödyntävät automatisoituja kokoonpanolinjoja, monireittistä automaattista keräystä ja antureilla varustettuja trukkeja. Ne käsittelevät tilaukset jopa 100 kertaa nopeammin kuin ihmiset ja huomattavasti pienemmillä työvoimakustannuksilla kuin puoliautomaattiset prosessit. Osaa teknologiasta voidaan käyttää myös etänä.

Täysautomaatio vähentää huomattavasti loukkaantumisriskiä ja tuotteen vaurioitumista. Suurin haaste on, että nämä järjestelmät ovat merkittävä taloudellinen investointi, joka ei usein mahdu pienten ja keskisuurten yritysten budjettiin.

Automaatio: työkalut ja teknologia

Yhtä kaikille sopivaa ratkaisua ei ole, sillä työkalut ja teknologia on räätälöitävä seuraaville:

• Liiketoimintamuoto 
• Tuotetyyppi
• Varaston layout
• Kattokorkeus
• Tilauskanta 
• Tilausmäärä
• Säädösten vaatimukset
• ja muuta 

Tutustutaan joihinkin yleisimpiin tuotteisiin, joita todennäköisesti tarvitset.

Ohjelmistot

Käytät todennäköisesti ohjelmistoja, mutta jos et ole päivittänyt niitä viime vuosina, on aika harkita uusia vaihtoehtoja. Parhaat ohjelmistot tarjoavat enemmän kuin pelkkää varastonhallintaa:

• Varaston pullonkaulojen tunnistaminen.
• Huoltohälytysten automatisointi.
• Hätä- ja riskihälytysten automatisointi.
• Edistynyt data tuotteiden ennustamiseen.
• Edistynyt data henkilöstösuunnitteluun.
• Reaaliaikainen varaston ja tilausten seuranta.
• ja muuta 

Varastointijärjestelmät

Varastointijärjestelmät maksimoivat tilan ja järjestävät osat, tarvikkeet ja varaston. Tämä voi sisältää minkä tahansa yhdistelmän:

• Lavahyllyt
• Läpiajettavat hyllyt
• Työntöhyllyt
• Liukuhyllyt
• Pinoamiskehykset
• Laatikot, vetolaatikot ja hyllyt
• Lattiasta kattoon ulottuvat välitasot

Automaattiset käsittelyjärjestelmät

Tehokkaan materiaalinkäsittelyn suunnittelu logistiikassa edellyttää kiinteitä yksiköitä, jotka toimivat yhdessä vähentääkseen manuaalista liikkumista. Tämä voi sisältää minkä tahansa yhdistelmän:

• Kuljetinjärjestelmät, jotka on valmistettu hihnoista, teloista tai joustavista ketjuista
• Automaattiset varastointi- ja noutojärjestelmät (AS/RS), jotka hyödyntävät nostimia tai muita kuljetinjärjestelmiä nopeaan noutoon.
• Robottitoimitusjärjestelmät automatisoivat tuotteiden siirtämisen yhdeltä kokoonpanolinjalta toiselle tai yhdeltä toiminta-alueelta toiselle.
• Automaattiohjatut ajoneuvot käyttävät magneetteja, lattiajohtoja, näköantureita tai lasereita siirtääkseen raskaita tai suurikokoisia yksikkökuormia.

Teollisuusajoneuvot

Jos nykyinen volyymi ei riitä perustelemaan laitoslaajuisia kuljetinjärjestelmiä, käytämme teollisuusajoneuvoja tuotteiden purkamiseen, siirtämiseen ja lastaamiseen. Kuljetinjärjestelmistä huolimatta tarvitset silti teollisuusajoneuvoja.

• Tavalliset nokkakärryt, työntökärryt, nokkavaunut ja laatikkokärryt.
• Haarukkavaunut täysien lavojen nostamiseen ja siirtämiseen.
• Manuaaliset tai sähköiset trukit tai lavansiirtovaunut suurempien kuormien nostamiseen.
• Sähköiset työntökärryt, jotka vähentävät kuormien siirtämiseen tarvittavaa voimaa.

Irtomateriaalien käsittely

Jos käsittelet irtoraaka-aineita, irtomateriaalien käsittelyjärjestelmät optimoivat tilan ja yksinkertaistavat käsittelyä.

• Suppilot ovat suuria suppiloita, jotka ohjaavat irtomateriaalit säiliöihin.
• Noutolaitteet ovat koneita, jotka keräävät irtomateriaaleja varastokasasta.
• Automaattiset pinoajat siirtävät irtomateriaaleja ilman käsin tehtävää väliintuloa.
• Kauhahissit irtotavaroiden, kuten viljasäkkien, kuljettamiseen ja varastointiin.
• Viljahissit varastoivat ja siirtävät viljaa turvallisesti ja tehokkaasti.
• Siilot varastoivat turvallisesti ja mahdollistavat nopean pääsyn viljaan, hiileen, sahanpuruun, elintarvikkeisiin jne.
• Pinoajat ovat kehittyneitä trukkeja, jotka on suunniteltu erityisesti raskaiden kuormien nostamiseen ja pinoamiseen.

TAWI:n puoliksi automatisoidut nostimet, nosturit ja nosturijärjestelmät

TAWI tarjoaa valikoiman puoliksi automatisoituja työkaluja, jotka vähentävät fyysistä nostamista, rasitusta ja kumartelua. Nämä tuotteet parantavat turvallisuutta, tukevat työntekijöiden moniosaamista ja vähentävät työaikaa, samalla kun ne lisäävät tuotannon tehokkuutta.

1. Keräilytrukit

Keräilytrukit voidaan kiinnittää mihin tahansa trukkiin tai kuorma-autoon. Ne käyttävät raskaita imukuppeja nostaakseen laatikoita ylhäältä tai sivuilta. Niiden ominaisuudet ovat alla.

• Yhteensopiva minkä tahansa trukin tai pumppukärryn kanssa.
• Varustettu nivelvarrella optimaalisen ulottuvuuden saavuttamiseksi.
• Säädettävä korkeus helpottaa ulottumista syvälle lavahyllyihin.
• Tukijalat tarjoavat lisävakautta.
• Ne voivat tarttua laatikoihin ylhäältä tai sivuilta.
• Ne nostavat kaiken kokoisia laatikoita, aina 80 kiloon asti.
• Varustettu nivelvarrella, joka pyörii 360 astetta helpottaen lastausta.
• Voidaan tilata vaihdettavilla nostotyökaluilla tarpeidesi mukaan.

2. Alipainenostimet

 Alipainenostimet hyödyntävät teollisuusvoimaista teknologiaa nostamaan, kallistamaan, pyörittämään ja lastaamaan erilaisia tavaroita ilman vaurioita. Ne nostavat 270 kg käyttäen vaihdettavia imukuppeja. Imukupit voidaan räätälöidä yksilöllisten tarpeidesi mukaan.

Alipainenostimet voidaan asentaa kattoon, lattialle tai kiinnittää trukkiin tai pumppukärryyn nostamaan:

• Laatikoita
• Teipattuja laatikoita
• Muovipusseja
• Lasilevyjä
• Muovipaneeleja
• Puupaneeleja
• Ikkunoita
• Elintarvikkeita
• Metallisäiliöitä
• Epäsäännöllisen muotoisia osia
• Pahvilaatikoita
• Viinilaatikoita
• Lihapaloja
• Juustokimpaleita
• Matkatavaroita
• Ja paljon muuta

3. Nosturit

Puominostimet  asennetaan yleensä lattiaan tai pylvääseen, ja niissä on yläpuoliset varret, jotka ulottuvat jopa 6 metriin. Niitä voidaan käyttää materiaalinkäsittelyyn enintään 125 kg:n painoille.

Mukautettavat siltanosturimme on suunniteltu pitkän matkan nostamiseen. Ne tarjoavat erilaisia vaihtoehtoja, kuten teleskooppivarret, mataliin kattoihin sopivat nosturit, sekä lineaariseen että epälineaariseen tuotantoon soveltuvat nosturit. Voit valita yksi- tai kaksipalkkisen rakenteen. Alumiiniset nosturit ovat ihanteellisia enintään 125 kg painaville tavaroille, kun taas teräsnosturit sopivat enintään 1500 kg:n kuormille.

4. Ketjunostin / vaijerinostin 

 Ketju- tai vaijeritaljat ovat erinomainen valinta, kun tarvitaan tarkkaa hallintaa ja täsmällisyyttä. Ne soveltuvat erinomaisesti erilaisten laatikoiden ja materiaalien nostamiseen sekä suurille, raskaille ja puolijoustaville esineille, kuten säkeille. Jotkut taljat voidaan suunnitella nostamaan useampia esineitä samanaikaisesti.

Niitä ohjataan turvallisesti etäältä kaukosäätimellä. Koukkua voidaan kiertää 360 astetta, ja se kykenee nostamaan jopa 2500 kg.

Nopeatoimiset vaijerinostimet ovat ihanteellisia, kun tarvitaan nopeutta ja tarkkuutta kevyemmille, enintään 120 kg:n kuormille. Tartuntaa hallitaan yhdellä kädellä joystickin avulla, ja se voi kallistua ja pyöriä sekä mukautua kuorman kokoon. Se voi myös pitää kuormat turvallisesti paikallaan niiden purkamisen aikana.

Paneelinnostimemme on varustettu imukupeilla, jotka nostavat jopa 500 kg. Niillä on 90 asteen pystysuora ja vaakasuora kallistuskyky. Ne tarttuvat, kallistuvat ja pyörivät suuria ja raskaita levyjä ja paneeleita.

5. Konttien purkaja 

 Konttien purkulaitteet tekevät tiimillesi mahdolliseksi purkaa irtotavaraa nopeasti ja tehokkaasti kuorma-autoista ja konteista. Ne on suunniteltu vähentämään kehon rasitusta yli 80 %, samalla kun ne optimoivat purkuaikoja. Näin monet kahden henkilön työt voidaan hoitaa yhden henkilön voimin.

Tähän sisältyy akkukäyttöinen konttien purkulaite, jota voidaan helposti siirtää eri ovien tai paikkojen välillä, sekä liikkuvat korkeataajuiset purkulaitteet, joita voidaan siirtää tuotantoalueellasi.

 Haluatko oppia lisää logistiikan materiaalinkäsittelyn puolittaisesta automatisoinnista? Jos et ole varma, mitkä työkalut parhaiten optimoisivat prosessisi, tai haluat keskustella vaihtoehdoistamme, ota yhteyttä.