Irtotavaralla kuormattujen konttien purkaminen ja tehokkuuden haaste

Yksi tällainen ratkaisu ovat romanialaiset metsurit. Eräs Ruotsin johtavista tee-se-itse-ketjuista huomasi, että näiltä Itä-Euroopan metsämiehiltä voisi saada vahvaa ja tarmokasta työvoimaa edulliseen hintaan.

Yrityksen toiminta työmarkkinoiden ”harmaalla” alueella ei ole mitenkään poikkeuksellista. Konttien purkaminen on raakaa työtä, jollaista nykypäivän talouselämässä ei enää paljon ole jäljellä. Konttien kuormaaminen/purkaminen ovat yksi kahdesta prosessista, jotka ovat edelleen manuaalisesti hoidettavia logistiikkatoimintoja. Tämä johtuu käsiteltävän tavaran ja käsittelyolosuhteiden monikirjoisuudesta.

Verkkokauppabuumi ja sen perässä pysyminen

Rahtilaiva lähestymässä rahtisatamaa.

Valtaisat teräslaatikot ovat kuitenkin se tekijä, joka pitää maailmantalouden pyörät pyörimässä. Kontit ovat vaikuttaneet globalisaatioon enemmän kuin mitkään edellisten 50 vuoden aikana tehdyt kauppasopimukset yhteensä. Maailmankaupassa liikkuvien konttien määrä on kolminkertaistunut 1990-luvun puolivälistä. Vuonna 2019 kontteja oli liikenteessä 152 miljoonaa. Eikä konttien huippua ole näkyvissä.

Yritykset varautuvat koronapandemian käynnistämään verkkokauppabuumiin joka puolella maailmaa. Toimitusketjut ovat aivan poikkeuksellisella tavalla tukehtumassa kontteihin, jotka sisältävät kaikenlaista tavaraa renkaista, kuntosalivälineistä, kodinkoneista ja elektroniikasta vaatteisiin ja viiniin.

Jos purkuprosessista saataisiin tehokkaampi, se voisi tuoda uudenlaista arvoa jakelukeskuksille, 3PL-logistiikkatoimijoille ja ihan mille tahansa yrityksille, jotka laittavat suuria määriä paketoitua tavaraa liikenteeseen. Ratkaisu löytyy varmastikin koneista? Tutustutaanpa äskettäisiin kokemuksiin aiheesta.

Ihminen vai kone irtotavaralla kuormatuille konteille?

Näkymä tyhjästä kontista.

Konttien kuormaaminen ja purkaminen edellyttää paljon manuaalista työtä, ja siksi tämä logistiikan osa-alue on ollut merkittävä osa robotiikan tutkimusta. Toiminnan automatisointia on pidetty varsin potentiaalisena mahdollisuutena. Tutkimustulokset eivät ole kuitenkaan aiheuttaneet riemunkiljahduksia.

Kontit puretaan suurilta osin käsin, koska ne on lähes aina pakattu hyvin sekavasti. Konttitila lastataan usein väljästi (lattialle) käyttämällä yksittäisiä pahvilaatikoita lavojen sijaan. Tämä hankaloittaa kuorman purkamista jakelukeskuksessa. Erilaista tavaraa on paljon ja aika on kortilla. Näin ollen konttien purkamiseen soveltuvan robotiikkajärjestelmän pitäisi olla varsin hienostunut.

Konttien ja kuorma-autojen kuormille tarkoitettuja mekaanisia purkujärjestelmiä on paljon, mutta yksikään ei ole vielä yleistynyt. Paketointitapojen suuri vaihtelu ja lyhyet käsittelyajat ovat haastavia täysin itsenäisesti toimiville järjestelmille. Etenkin erityisen sotkuisia lastauksia purettaessa tulee käyttökatkoksia ja tarvetta kalliiksi koituvalle manuaaliselle työvoimalle.

Ovatko robotit konttien purkamisen tulevaisuus?

EU käynnisti vuonna 2011 ”RobLog” (Robotic Logistics) tutkimusprojektin, jonka tarkoitus oli kehittää itsenäisesti toimiva järjestelmä konttien purkuun. Tarkoitus oli luoda täysin uudenlainen automaatio tälle logistiikkaketjun osalle. Neljä vuotta ja 7 miljoonaa euroa myöhemmin projektin vastuuhenkilöt totesivat, että mekaanisten purkujärjestelmien joustavuudella on rajansa. Vaikka järjestelmä olisi suunniteltu käsittelemään monenlaisia, useilla eri tavoilla pinottuja paketteja, kone ei siltikään välttämättä pysty tarttumaan johonkin yksittäiseen pakettiin jostakin ennakoimattomasta syystä, kuten siksi, että paketti on vaurioitunut ja muuttanut muotoaan kuljetuksessa. Eli vaikka tekniikka olisi hyvinkin joustavaa – mikä luonnollisesti myös maksaa – ja vaikka kontin sisältö olisi täysin standardinmukaista, itsenäisesti toimivan purkujärjestelmän virheettömyyttä ei voida koskaan taata.

Tutkijoiden ehdoton mielipide oli, että purkuprosessissa ihminen on korvaamaton. Heidän mukaansa automaation sijaan tarvitaan ihmisen ja koneen yhteistyön mahdollistava liittymä, joka toimii nopeasti ja älykkäästi: ”On siis syytä suunnitella edullisempia, kätevämpiä ja itsenäiseltä toiminnaltaan rajattuja järjestelmiä, jotka pystyvät tekemään yhteistyötä ihmiskäyttäjien kanssa. Se on logistiikkaprosessien robotiikka-automaation menestyksen avain.”

Irtotavaralla kuormattujen konttien tehokkaan purkuratkaisun parametrit

Huonoja uutisia Romanian metsämiehille – koneilla on sittenkin paikkansa purkuprosessissa. Varastotoiminnoista vastaaville uutiset ovat sen sijaan hyviä: manuaalinen työvoima ei olekaan ainoa keino purkaa kontteja.

”On vaikeaa löytää ihmisiä tähän työhön. Kukapa haluaisi seistä tuntikausia pienessä teräslaatikossa, joka voi olla täysi pätsi kesäisin ja kuin pakastearkku talvella?” tuumaa Anders Pettersson, Ruotsin TAWI:n tutkimus- ja kehitystyöstä vastaava johtaja.

”Eräs suurimmista asiakkaistamme huomasi, että heti kun työntekijät saivat tietää purkavansa konttia seuraavana päivänä, he ilmoittivat sairastuneensa. Raskaan työn raataminen ei ole järin houkutteleva ajatus nykypäivän kouluttautuneelle työvoimalle, etenkin kun sen mukana seuraa kaikenlaisia terveys- ja turvallisuusriskejä.”

Irtotavaralla lastattujen konttien purkaminen on hyvä esimerkki teollisuuden prosessista, jossa ihmisten käytössä olevat puoliautomaattiset järjestelmät ovat juuri oikea tapa tehdä monimutkaisia tehtäviä ihmisen ja koneen välisellä vuorovaikutuksella. Anders toteaa, että koneissa on potentiaali, jolla purkuprosessia voidaan muuttaa, kunhan ihmisen ja koneen välinen liittymä on suunniteltu huomioimaan merkittävimmät tehokkuushaasteet, kuten:

• Varastotiloissa olevien ovien määrä
• Toimitusten taajuus
• Pahvilaatikoiden/pakettien koko
• Käsittely yhdellä tai kahdella kosketuksella
• Lastaustiiviys
• Joustavuus – se kaikista tärkein

Tehokkaan ratkaisun parametrit alkavat löytyä, kun näitä haasteita tutkaillaan yksitellen:

Jakeluvarasto, jossa useita lastausovia ja useita erilaisia paketteja.

Varastotiloissa olevien ovien määrä

Yhdeksän kymmenestä kontteja koneellisesti purkavasta yrityksestä käyttää teleskooppikuljetinta. Se ei ole mikään uusi keksintö, vaan on ollut käytössä jo 30 vuotta. Teleskooppikuljettimissa on harvoin nostoavustimia, eivätkä ne pysty käsittelemään suuria tuotteita, kuten puutarhakalusteita. Valtaisa kone itse asiassa tukkii varaston oven niin, ettei trukkia saa ajettua mihinkään lähimaillekaan. Niiden huono joustavuus ilmenee myös toisella merkittävällä tavalla. Massiivinen laite pysyy naulattuna oveen. 3PL-yritysten varastoissa on yleensä kymmeniä ovia, mikä käy mekaniikan osalta kalliiksi. Ihanteellisessa tilanteessa kone voidaan siirtää ovelta ovelle muuttuvien tarpeiden mukaan.

Toimitusten määrä

Toimituksia tulee usein miten sattuu. Esimerkiksi Amazon on yksi toimittajista, jonka sesonki alkaa Black Fridayna marraskuussa, minkä jälkeen sen vuosittainen liiketoiminta kolmin- tai nelinkertaistuu. ”Kävin äskettäin 3PL-asiakkaan luona Etelä-Ruotsissa ja näin, miten yrityksellä oli käsiteltävänä vain neljä konttia – mutta se odotti 87:ää saapuvaksi seuraavalla viikolla”, Anders Pettersson kertoo. ”Ainoa toistuva asia työmäärän suhteen on, että se vaihtelee jatkuvasti.” Joustavuuden merkitys korostuu tilojen ja henkilöstön näkökulmasta. Lisäksi varaston lastausoviin asennetut kuljettimet saattavat seisoa pitkiä aikoja tyhjänpanttina.

Pahvilaatikoiden/pakettien koko

Verkkokaupalle on tyypillistä, että tavaravalikoimat vaihtelevat nopeasti. Verkkokaupan aallonharjalla ratsastavat yritykset ovat yhdessä hetkessä kauppaamassa leluja ja toisessa suksia, kanootteja tai vaikkapa biljardipöytiä. Samaan varastoon tulee valtavia määriä erilaista tavaraa, jota pitää käsitellä samalla laitteistolla. Irtotavaralla kuormatut kontit on yleensä täytetty siten, että suuret tavarat ovat pohjalla ja pienemmät päällä – on yleistä, että varastotyötekijät kiipeilevät laatikoiden päällä ja tekevät niistä rappusia. Pienet laatikot on lähes aina nopeampi purkaa manuaalisesti, mutta alempien kerrosten raskaan tavaran siirtämiseen saatetaan hyvinkin tarvita mekaanista apua – vaikka palkkalistoilla olisi romanialaisia metsureita.

Käsittely yhdellä tai kahdella kosketuksella

Useimmissa tapauksissa laatikot pitää saada lavalle ja varastoon. Sen jälkeen olennaista on, sujuuko prosessi yhdellä kosketuksella – suoraan kontista lavalle – vai kahdella, jossa tarvitaan lisävaihe tavaran lajitteluun. Jos kontissa on suurta tavaraa, kuten huonekaluja, tavara on todennäköisesti järkevintä siirtää suoraan konttiin lavoilla, jotta ne voidaan siirtää trukilla. Pienemmät laatikot edellyttävät yleensä lisätyötä, koska ne on lajiteltava oikeille lavoille. Jos erikokoisia laatikkoja on paljon, lajittelutyötäkin on paljon, jotta samalle lavalle ei päädy erilaisia tuotteita.

Lastaustiiviys

Irtotavaralla kuormattuja kontteja saapuu pääasiassa Aasiasta. Ne lastataan kattoon asti, jotta tuotteita saadaan mahdollisimman paljon mukaan. Asiakasta ei juuri huomioida – konttien purkaminen voi olla kuin Tetristä pelaisi. Joskus kontit on pakattu niin tiiviisti, että pahvilaatikko on vedettävä voimalla pois. Liian ahtaasti kuormatut paketit voivat myös vioittua kuljetuksessa. Kontissa voi olla niin vähän tilaa, että yhden laatikon siirtäminen kaataa muut kumoon.

Joustavuus – se kaikista tärkein

”Tämä toimintaympäristö on äärimmäisen sattumanvarainen – kontin sisältö on aina mysteeri,” Anders toteaa. ”Jos jokaisessa kontissa olisi samoja laatikoita, samaan tapaan kuormattuna, purkuprosessin automatisointi olisi paljon helpompaa. Mutta näin ei juurikaan ole. Verkkokauppa elää kiivaaseen tahtiin ja tilanteet elävät jatkuvasti, joten yrityksillä riittää haasteita.” Tästä syystä joustavuus on ilman muuta tärkein tekijä toimivissa purkujärjestelmissä, joiden oletetaan maksavan sijoitus takaisin aiempaa parempana tehokkuutena.

Kohti ihmisen ja koneen yhteistoimintaa irtotavaralla kuormattujen konttien purussa

Tällä hetkellä markkinoilla ei ole koko edellä kuvattuun pakettikirjoon soveltuvaa purkuratkaisua. Ripeää konttikuormien purkua kaipaavat varastotoiminnoista vastaavat johtajat, jotka haluavat myös tehokkuutta ja nopeaa, selkeää tuottoa sijoitukselle, palaavat yleensä aina manuaalisen työvoiman käyttöön. Miksipä sijoittaa kalliiseen automaatioon, jos ihminen pystyy parempaan?

Ruotsalainen TAWI on älykkäiden nostoratkaisujen johtava toimittaja koko maailmassa. TAWI:n teleskooppikiinnitteinen purkulaite, jossa on alipainenostin, löytyy jo monilta työpaikoilta. Siitä on tullut konttien purussa ykkösvalinta toimijoille, joille terveys ja turvallisuus merkitsevät erityisen paljon.

TAWI on alkanut kehittää uuden sukupolven mekaanisia apuvälineitä edellä kuvattujen monimutkaisten ongelmien ratkaisemiseksi asiakastarpeita laajamittaisesti kartoittaneen tutkimuksen tulosten perusteella. Uusi tekniikka lupailee huomattavia parannuksia tehokkuuteen ja nopeaa tuottoa sijoitukselle. Työntekijöiden korvaamisen sijaan tarkoitus on antaa heille avaimet kaikkien irtotavaralla kuormattujen konttien tuomiin haasteisiin turvallisella, intuitiivisella ja erittäin joustavalla tavalla.

Ota yhteyttä jo tänään ja pyydä saada kuulla TAWI:n asiantuntijan näkemyksiä logistiikasta ja nostamiseen liittyvistä haasteista.