Het ontladen van los geladen containers: The Efficiency Challenge

Zoals Roemeense houthakkers bijvoorbeeld. Een van de toonaangevende doe-het-zelfketens van Zweden heeft ontdekt dat deze boswachters uit Oost-Europa een bron van knappe, krachtige arbeidskrachten bieden tegen een aantrekkelijke prijs.
Dit bedrijf is niet de enige die zijn toevlucht neemt tot ‘grijze’ oplossingen aan de rand van de arbeidsmarkt. Het ontladen van containers is een ruwe, harde omgeving, een van de weinige echt arbeidsintensieve aspecten van de moderne economie. Vanwege het brede scala aan items die dienen afgehandeld worden en de verscheidenheid aan omstandigheden waarin deze items kunnen worden gevonden, blijven de enige twee processen die tegenwoordig blijft het handmatig in de logistiek zijn het laden en lossen van containers.

Omgaan met de hausse in e-commerce

Toch zijn deze grote stalen kisten de olie die de wielen van de wereldeconomie draaiende houdt. Containers hebben de globalisering meer gestimuleerd dan alle handelsovereenkomsten in de afgelopen 50 jaar bij elkaar. Het aantal containers in de wereldhandel is sinds het midden van de jaren negentig verdrievoudigd, het bereiken van 152 miljoen in 2019. En “piekcontainer” is nergens dichtbij in zicht.

Vrachtschip nadert een industriële scheepvaart haven.
Over de hele wereld maken bedrijven zich op om het hoofd te bieden aan de hausse in e-commerce aangewakkerd door de Covid-pandemie. Als nooit tevoren wordt de supply chain overspoeld door containers met alles van banden, fitnessapparatuur, witgoed en elektronica tot kleding of wijn.
Het efficiënter maken van het ontladen proces zou een grote nieuwe bron van waarde kunnen ontsluiten voor leveringscentra, externe logistieke operators (3PL), of elk bedrijf dat afhankelijk is van het op de markt brengen van grote aantallen verpakte goederen. Machines moeten toch de oplossing zijn? Laten we eens kijken naar recente ervaringen.

Man of machine voor los geladen van containers?

Door het hoge gebruik van handenarbeid was de logistiek van het laden en lossen van containers een aantrekkelijk onderwerp voor robotica-onderzoek, omdat het werd beschouwd als een gebied met een groot potentieel voor automatisering. De resultaten rechtvaardigen het optimisme echter niet.
Containers worden grotendeels met de hand gelost omdat ze bijna altijd chaotisch worden verpakt. Om de beschikbare ruimte zo goed mogelijk te benutten, worden containers vaak los geladen (op de grond geladen) met afzonderlijke dozen in plaats van pallets, wat het proces om de lading bij het leveringscentrum te krijgen bemoeilijkt. De verscheidenheid aan vervoerde goederen is groot en de tijdseisen zijn streng. Een robotsysteem dat geschikt is voor elke taak voor het lossen van containers moet daarom zeer geavanceerd zijn.

Ondanks het grote aantal mechanische uitladen systemen voor containers of vrachtwagens, heeft . De hoge variabiliteit van verpakkingspatronen, gecombineerd met korte verwerkingstijden, vormt een probleem voor volledige autonome systemen. Vooral in complexe scenario’s leidt dit tot systeemuitval en kostbare handmatige interventies.
Uitzicht vanuit een lege zeecontainer.

Zijn robots de toekomst van het lossen van containers?

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

De sterke conclusie van de onderzoekers was dat de mens niet vervangen kan worden in het uitladen proces. In plaats daarvan, schreven ze, is een snelle en slimme man nodig -machine collaboratieve interface: “Daarom wordt het ontwerpen van goedkopere, eenvoudigere en minder flexibele autonome systemen die kunnen samenwerken met menselijke operators beschouwd als de successleutel voor robotautomatisering van logistieke processen.”

Parameters voor een efficiënte oplossing voor containers

Dit is slecht nieuws voor Roemeense houthakkers, machines hebben immers een plaats in het uitladen proces. En het is goed nieuws voor operations managers die op handenarbeid moesten vertrouwen om hun containers te ontladen.
“Het is moeilijk om mensen te vinden die dit werk willen doen. Wie wil er nou een paar uur per dag staan in een kleine stalen kist die in de zomer een oven kan zijn en in de winter een vriezer?” zegt Anders Pettersson, hoofd R&D bij TAWI in Zweden.

“Een van onze grotere klanten ontdekte dat, zodra iemand erachter kwam dat ze de volgende dag containers aan het lossen waren, ze zich ziek zouden melden. Het is niet aantrekkelijk om op deze manier handmatig zwaar werk te verrichten voor moderne, goed opgeleide arbeidskrachten, en bovendien gaat het gepaard met een reeks gezondheids- en veiligheidsrisico’s.”

Het lossen van losgeladen containers is dan ook een goed voorbeeld van een industrieel proces waarin semi-autonome systemen – het combineren van machines met menselijke operators – de juiste manier zijn om complexe taken uit te voeren met behulp van mens-machine-interactie. Machines hebben het potentieel om het uitladend proces te transformeren, zegt Anders, zolang de mens-machine-interface is ontworpen om rekening te houden met belangrijke efficiëntie-uitdagingen, waaronder:

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

Door deze uitdagingen één voor één te bekijken, kunnen we beginnen met het identificeren van de parameters voor een efficiënte oplossing:

Aantal magazijndeuren

Negen van de 10 bedrijven die een machine gebruikt om containers te lossen, hebben een telescopische giek transportbaan. Dit is geen nieuw product, het bestaat al 30 jaar. Giektransportbanen hebben zelden hefhulpmiddelen, ze kunnen grote producten zoals tuinmeubelen niet aan en door de enorme omvang van de machine kunt u geen vorkheftruck in de buurt van de magazijndeur krijgen. Maar ze zijn inflexibel op een andere belangrijke manier. Dit is een massieve structuur die aan de deur zelf is bevestigd. 3PL-bedrijven hebben doorgaans tientallen deuren in hun magazijnen, wat een aanzienlijke investering betekent om ze allemaal te mechaniseren. Idealiter moet een machine zich van deur tot deur verplaatsen als reactie op veranderende behoeften.

Een distributiemagazijn met meerder ingang poorten en een grote verscheidenheid aan pakketten.

Aantal leveringen

Leveringen zijn vaak onregelmatig. Als u bijvoorbeeld zaken doet met Amazon, begint hun hoogseizoen met Black Friday in november, waarna ze hun omzet in het hoogseizoen verdrievoudigen of verviervoudigen. “Tijdens een recent klantbezoek aan een 3PL in Zuid-Zweden ontdekte ik dat het bedrijf deze week slechts 4 containers had en de volgende week verwachtte 87 ,” zegt Anders Pettersson. “Het enige dat constant is aan het werkvolume, is dat het voortdurend varieert.” Vanuit facilitair en personeelsoogpunt benadrukt dit de behoefte aan flexibiliteit. Met giektransportbanden die aan magazijnpoorten zijn bevestigd, betekent dit ook veel tijd wanneer de machine stilstaat.

Grootte van dozen/verpakkingen

In e-commerce is het gebruikelijk om snel tussen verschillende productassortimenten te wisselen. Bedrijven die op de e-commercegolf meegaan, kunnen het ene moment met speelgoed bezig zijn en het andere moment met ski’s, kano’s of zelfs pooltafels, waarbij enorme volumes dezelfde magazijnen binnenkomen om door dezelfde apparatuur te worden afgehandeld. Losse containers worden meestal gevuld met de grote items onderaan en de kleinere bovenaan – magazijnmedewerkers klauteren over de dozen en maken er trappen van. Met kleine dozen is het bijna altijd sneller om handmatig te lossen, maar dan kom je bij de onderste lagen met de zware spullen, en zelfs die Roemeense houthakkers hebben misschien wat mechanische hulp nodig

One-touch of two-touch handling

In de meeste gevallen moet u de dozen op een pallet stapelen en deze in het magazijn plaatsen. Dan is het de vraag of het proces “one-touch” is – direct van de container naar het pallet – of “two touch”, waarbij een extra stap nodig is bij het sorteren van de goederen. Als u een container met grote artikelen zoals meubels ontvangt, wilt u de goederen waarschijnlijk direct in de container palletiseren, zodat de vorkheftruck ze kan nemen. Kleinere dozen vergen meestal extra werk, omdat ze moeten worden gesorteerd om op de juiste pallets te worden geplaatst. Als je veel dozen van verschillende formaten hebt, moet je veel sorteer werk doen om er een mix van producten op hetzelfde pallet te voorkomen.

Hoe strak zijn ze verpakt

Losse containers komen voornamelijk uit Azië. Ze worden tot aan het plafond gevuld om het maximale productvolume op te nemen. Deze containers worden niet geladen met de klant in gedachten, dus het lossen ervan kan als Tetris spelen. Soms zijn ze zo strak verpakt dat er kracht nodig is om een doos van zijn plaats te trekken, of de verpakking zelf kan vervormd raken door het transportproces. De ruimte in de container is krap, je verplaatst een doos en andere kunnen bovenop je vallen.

Flexibiliteit – de heilige graal

“Deze omgeving is super stochastisch – als je de containerdeuren opent, weet je nooit wat je aantreft”, zegt Anders. “Als je dezelfde dozen in dezelfde patronen in elke container hebt geladen, is het automatiseren van het uitladen proces veel eenvoudiger. Maar zo is het zelden. E-commerce is snel in beweging en situaties zijn zeer vloeiend met betrekking tot de uitdagingen waarmee bedrijven worden geconfronteerd.” Dit maakt flexibiliteit de eerste vereiste van elk efficiënt lossysteem dat uw investering terugbetaalt met een hogere productiviteit.

Naar een efficiënte mens-machine-oplossing voor los geladen containers

Op dit moment is er geen systeem op de markt dat geschikt is om het volledige spectrum van hierboven geschetste heterogene pakketten te lossen. Voor operations managers die op zoek zijn naar een snellere doorlooptijd van containerlading, betekent meestal dat handarbeid de standardoplossing is gezien hun behoefte aan efficiëntie en een snel, duidelijk rendement op hun investering. Immers, waarom investeren in dure automatisering als een mens het beter kan?

TAWI is een toonaangevende wereldwijde leverancier van slimme til- en hefoplossingen, gevestigd in Zweden. Zijn telescopisch gemonteerde lader, uitgerust met een vacuümhefarm, is te vinden op veel werkplekken, waar het een go-to-oplossing is geworden voor het lossen van containers waar gezondheids- en veiligheidsproblemen groot zijn.
Als reactie op uitgebreid onderzoek naar de behoeften van de klant werkt TAWI aan een nieuwe generatie mechanische hulpmiddelen om de hierboven genoemde complexe problemen op te lossen. De nieuwe technologie belooft aanzienlijke efficiëntiewinsten en een snelle ROI. In plaats van werknemers te vervangen, wil het hen in staat stellen om alle uitdagingen op het gebied van het lossen van containers op een veilige, intuïtieve en zeer flexibele manier aan te pakken.
Neem contact op voor TAWI’s deskundige inzichten in logistieke en til- en hefproblemen. ons vandaag.