Los geladen containers lossen: de efficiëntie-uitdaging

Neem bijvoorbeeld Roemeense houthakkers. Een van de grootste doe-het-zelfketens in Zweden heeft ontdekt dat deze bosarbeiders uit Oost-Europa een bron vormen van krachtige, sterke arbeidskrachten tegen een aantrekkelijke prijs.

Dit bedrijf is niet de enige dat zijn toevlucht neemt tot “grijze” oplossingen aan de randen van de arbeidsmarkt. Het lossen van containers is een ruwe, zware omgeving en een van de weinige echt arbeidsintensieve onderdelen van de moderne economie. Vanwege de grote verscheidenheid aan te behandelen goederen en de uiteenlopende omstandigheden waarin deze goederen zich kunnen bevinden, zijn de enige twee processen in de logistiek die tegenwoordig nog handmatig worden uitgevoerd het laden en lossen van containers.

Omgaan met de e-commerceboom

Toch zijn deze grote stalen boxen de olie die de wielen van de wereldeconomie draaiende houdt. Containers hebben meer bijgedragen aan globalisering dan alle handelsakkoorden van de afgelopen 50 jaar bij elkaar. Het aantal containers in de wereldhandel is sinds het midden van de jaren negentig verdrievoudigd en bereikte 152 miljoen in 2019. En van een “piekcontainer” is nog lang geen sprake.

Wereldwijd bereiden bedrijven zich voor op de e-commerceboom die door de Covid-pandemie is aangewakkerd. Meer dan ooit wordt de toeleveringsketen overspoeld met containers die alles vervoeren, van banden, fitnessapparatuur, witgoed en elektronica tot kleding en wijn.

Het efficiënter maken van het losproces kan dus een grote nieuwe waarde ontsluiten voor distributiecentra, third party logistics operators (3PL) of in feite elk bedrijf dat afhankelijk is van het snel op de markt brengen van grote aantallen verpakte goederen. Machines lijken dan de oplossing, toch? Laten we enkele recente ervaringen bekijken.

Mens of machine voor los geladen containers?

Door het intensieve gebruik van handarbeid is de logistiek rond het laden en lossen van containers een aantrekkelijk onderwerp voor robotica-onderzoek geweest, omdat dit werd beschouwd als een gebied met een groot automatiseringspotentieel. De resultaten hebben dit optimisme echter niet waargemaakt.

Containers worden grotendeels met de hand gelost omdat ze bijna altijd chaotisch zijn geladen. Om de beschikbare ruimte zo goed mogelijk te benutten, worden containers vaak los geladen (vloerbelading) met individuele dozen in plaats van pallets, wat het proces om de lading in het distributiecentrum eruit te krijgen bemoeilijkt. De variëteit aan vervoerde goederen is groot en de tijdseisen zijn streng. Een robotsysteem dat geschikt is voor elke lossituatie in containers moet daarom zeer geavanceerd zijn.

Ondanks het grote aantal mechanische lossystemen voor containers of vrachtwagens heeft geen daarvan tot nu toe brede toepassing gevonden. De hoge variabiliteit in beladingspatronen, gecombineerd met korte verwerkingstijden, bezorgt volledig autonome systemen hoofdbrekens. Vooral in complexe scenario’s leidt dit tot systeemstilstand en kostbare manuele ingrepen.

Zijn robots de toekomst van het lossen van containers?

In 2011 startte de EU “RobLog” (Robotic Logistics), een onderzoeksproject om een autonoom systeem voor het lossen van containers te ontwikkelen. Het doel was om een volledig nieuw niveau van automatisering in dit deel van de logistieke keten te bereiken. Vier jaar en zo’n 7 miljoen euro later concludeerden de projectleiders dat de flexibiliteit van elk mechanisch lossysteem een bovengrens heeft. Zelfs wanneer een systeem is ontworpen om een breed scala aan pakketten te verwerken die op uiteenlopende manieren zijn gestapeld, kan een pakket om onvoorziene redenen, zoals vervorming tijdens het transport, ongrijpbaar blijken voor een machine. Dit betekent dat zelfs wanneer er een hoge mate van flexibiliteit in de technologie wordt ingebouwd – wat uiteraard kostbaar is – en dit wordt gecombineerd met volledige standaardisatie van de containerinhoud, er geen garantie is dat een autonoom lossysteem volledig foutloos is.

De duidelijke conclusie van de onderzoekers was dat de mens in het losproces niet kan worden vervangen. In plaats daarvan, zo schreven zij, is er behoefte aan een snelle en slimme man-machine-samenwerkingsinterface: “Hence, designing cheaper, simpler and less flexible autonomous systems able to collaborate with human operators is deemed to be the success key for robotic automation of logistic processes.”

Parameters van een efficiënte oplossing voor los geladen containers

Dit is slecht nieuws voor Roemeense houthakkers – machines hebben uiteindelijk toch een plek in het losproces. Maar het is goed nieuws voor operations managers die tot nu toe aangewezen waren op handarbeid om hun containers leeg te krijgen.

“Het is moeilijk om mensen te vinden die dit werk willen doen. Wie wil er nu meerdere uren per dag in een kleine stalen box staan die in de zomer een oven en in de winter een vrieskist is?” zegt Anders Pettersson, hoofd R&D bij TAWI in Zweden.

“Een van onze grotere klanten ontdekte dat zodra iemand hoorde dat hij de volgende dag containers moest lossen, hij zich ziek meldde. Handmatig zwaar werk als dit is niet aantrekkelijk voor een moderne, goed opgeleide workforce en brengt bovendien een reeks gezondheids- en veiligheidsrisico’s met zich mee.”

Het lossen van los geladen containers is daarom een goed voorbeeld van een industrieel proces waarbij semi-autonome systemen – machines in combinatie met menselijke operators – de juiste manier zijn om complexe taken uit te voeren via mens-machine-interactie. Machines hebben volgens Anders het potentieel om het losproces te transformeren, mits de man-machine-interface wordt ontworpen met oog voor enkele belangrijke efficiëntie-uitdagingen, waaronder:

• Het aantal magazijndeuren
• Frequentie van leveringen
• Afmeting van dozen/pakketten
• One-touch- of two-touch-handling
• Hoe strak ze zijn geladen
• Flexibiliteit – de heilige graal

Door deze uitdagingen één voor één te bekijken, kunnen we de parameters van een efficiënte oplossing in kaart brengen:

Aantal magazijndeuren

Negen van de tien bedrijven die een machine gebruiken om containers te lossen, hebben een telescopische bandtransporteur. Dit is geen nieuw product; het bestaat al 30 jaar. Bandtransporteurs hebben zelden tilhulpmiddelen, kunnen geen grote producten zoals tuinmeubelen verwerken, en door de omvang van de machine kan er geen heftruck in de buurt van de magazijndeur komen. Maar ze zijn nog op een andere belangrijke manier inflexibel. Dit is een enorme constructie die vast aan de deur is gemonteerd. 3PL-bedrijven kunnen doorgaans tientallen deuren in hun magazijnen hebben, wat een aanzienlijke investering betekent om ze allemaal te mechaniseren. In het ideale geval moet een machine zich van deur naar deur kunnen verplaatsen, afhankelijk van de behoefte.

Een distributiemagazijn met meerdere docks en een grote variatie aan pakketten.

Aantal leveringen

Leveringen zijn vaak onregelmatig. Wanneer u zaken doet met Amazon, bijvoorbeeld, begint hun piekseizoen met Black Friday in november, waarna hun volume in het hoogseizoen verdriedubbelt of verviervoudigt. “Tijdens een recent klantbezoek aan een 3PL in Zuid-Zweden ontdekte ik dat het bedrijf deze week slechts vier containers had en de week daarop 87 verwachtte,” zegt Anders Pettersson. “Het enige constante in het werkaanbod is dat het voortdurend verandert.” Vanuit faciliteits- en personeelsoptiek onderstreept dit de noodzaak van flexibiliteit. Met bandtransporteurs die aan docks zijn bevestigd, betekent dit ook dat de machines vaak stilstaan.

Afmeting van dozen/pakketten

In e-commerce is het gebruikelijk om snel te schakelen tussen verschillende assortimenten. Bedrijven die meeliften op de e-commercegolf kunnen het ene moment met speelgoed en het volgende moment met ski’s, kano’s of zelfs pooltafels werken, met enorme volumes die allemaal in hetzelfde magazijn binnenkomen en door dezelfde apparatuur moeten worden verwerkt. Los geladen containers worden meestal gevuld met de grote items onderin en de kleinere bovenop – magazijnmedewerkers klauteren over de dozen en maken er trappen van. Bij kleine dozen gaat handmatig lossen vrijwel altijd sneller, maar onderin bevinden zich de zware items en dan hebben zelfs die Roemeense houthakkers mechanische hulp nodig.

One-touch- of two-touch-handling

In de meeste gevallen moeten de dozen op een pallet en het magazijn in. Dan is de vraag of het proces “one-touch” is – rechtstreeks van de container naar de pallet – of “two-touch”, waarbij een extra stap nodig is om de goederen te sorteren. Krijgt u een container met grote items zoals meubels, dan wilt u de goederen waarschijnlijk direct in de container op pallets plaatsen zodat de heftruck ze kan meenemen. Kleinere dozen vereisen meestal extra werk, omdat ze gesorteerd moeten worden om op de juiste pallets terecht te komen. Heeft u veel dozen in uiteenlopende formaten, dan is er veel sorteerwerk nodig om te voorkomen dat producten op dezelfde pallet door elkaar raken.

Hoe strak ze zijn geladen

Los geladen containers komen voornamelijk uit Azië. Ze worden tot aan het plafond gevuld om zoveel mogelijk productvolume te vervoeren. Deze containers worden niet met de ontvanger in het achterhoofd geladen, waardoor het lossen soms op een potje Tetris lijkt. Soms zijn ze zo strak geladen dat er kracht nodig is om een doos uit zijn positie te trekken, of is de verpakking zelf vervormd door het transport. De ruimte in de container is krap; u verplaatst één doos en andere kunnen bovenop u vallen.

Flexibiliteit – de heilige graal

“Deze omgeving is extreem stochastisch – als u de containerdeuren opent, weet u nooit wat u aantreft,” zegt Anders. “Als u in elke container dezelfde dozen in dezelfde patronen heeft geladen, is het veel eenvoudiger om het losproces te automatiseren. Maar zo werkt het zelden. E-commerce is zeer dynamisch en de omstandigheden waarin bedrijven opereren veranderen voortdurend.” Dit maakt flexibiliteit tot de belangrijkste eis aan ieder efficiënt lossysteem dat uw investering moet terugverdienen met hogere productiviteit.

Op weg naar een efficiënte man-machine-oplossing voor los geladen containers

Momenteel is er geen systeem op de markt dat geschikt is voor het lossen van het volledige spectrum aan heterogene pakketten zoals hierboven beschreven. Voor operations managers die streven naar snellere doorlooptijden bij containerlading, betekent de behoefte aan efficiëntie en een snel, helder rendement op hun investering meestal dat handarbeid de standaardoplossing blijft. Waarom investeren in dure automatisering als een mens het beter kan?

TAWI is een toonaangevende, wereldwijd actieve leverancier van smart tiloplossingen, gevestigd in Zweden. De telescopisch gemonteerde loader, uitgerust met een vacuümhefarm, is op veel werkplekken te vinden en is daar uitgegroeid tot de standaardoplossing voor het lossen van containers waar gezondheids- en veiligheidsrisico’s groot zijn.

Als reactie op uitgebreid onderzoek naar klantbehoeften werkt TAWI aan een nieuwe generatie mechanische hulpmiddelen om de complexe vraagstukken hierboven op te lossen. De nieuwe technologie belooft aanzienlijke efficiëntiewinsten en een snelle ROI. In plaats van werknemers te vervangen, is het doel hen in staat te stellen alle uitdagingen rond los geladen containers veilig, intuïtief en met een hoge mate van flexibiliteit aan te pakken.

Neem vandaag nog contact met ons op om TAWI’s deskundige inzichten in logistieke en tiluitdagingen te benutten.