Depolama Sistemi Seçimi İçin Performans ve Grafik Verileri

Depolama Sistemi Seçimi İçin Performans
ve Grafik Verileri
Palet kayar raf sistemleri, inovasyon çalışmaları ile yeni sistem ve entegrasyon konseptlerinin
ortaya çıkmasını sağlayan, kısmi ve tam otomatik kullanım teknikleri ile sağlanabilen başarılı
uyarlama çalışmaları sonucu olarak son yıllarda büyük gelişme kaydetmiştir. Bu gelişim, yeni
uygulama ve endüstri alanları yaratılmasına yol açmıştır. Palet kayar raf sistemi teknolojisi,
önceden tanımlanmış depolama parametreleri dahilinde konvansiyonel istifleme tekniklerine
karşı lojistik bazlı ve verimli bir alternatif sunmaktadır.
Fachgebiet Planung und Steuerung von Lager- und Transportsystemen im Institut für Fabrikanlagen und Logistik der Leibniz Universität Hannover
Prof. Dr.-Ing. habil. Lothar Schulze
2
İçerik
Giriş
4
Özet
5
İşlevsellik
6
Uyarlanabilirlik
7
Uygulama alanları
8
Teknoloji ve Verim
10
Sonuç
12
Yazarlar
13
Sponsor
14
3
Giriş
Hannover, Almanya’daki Leibniz Üniversitesi’nde bulunan Depolama ve Transfer Sistemleri Planlama ve Kontrol
Departmanı, etkili olan ilgili faktörleri karşılaştırmış ve palet kayar rafta verimli uygulamaları incelemek amacıyla
palet kayar raf sistemlerini konvansiyonel statik istifleme yöntemleriyle karşılaştırmıştır. Hesaplamalarında Batı
Avrupa’da yaygın olarak uygulanan yatırım ve maliyet değişkenleri baz alınmıştır. Aşağıdaki sonuçların ve bilgiler
için standart palet kullanılan sipariş toplama depoları baz alınmıştır.
Bu araştırmaların hedefi, kullanılan istifleme teknolojisine bağlı olarak optimum depolama hacmini; örneğin deponun ideal uzunluk, genişlik ve yüksekliğini tespit etmektir.
4
Özet
Bu çalışmada bir deponun planlanmasında minimum alan ihtiyacı, minimum yatırım maliyeti ve minimum operasyon maliyetini içerecek şekilde iyileştirme hedefleri ve anahtar
faktörler analiz edilmiştir. Hesaplamada ihtiyaç duyulan depo-
Toplam gider optimizasyonu, Reach Truck tipi forklift sistemi,
5.000 LE-yükleme birimi, 150 LE-yükleme-birimi/saat,
normal ısı derecesi
Bilgiler % şeklindedir
100
lama kapasitesi ve saat başı depolama hareketleri rehber değişkenler olarak dikkate alınmıştır.
82
58
Bunların yanı sıra diğer etken faktörleri ise, depolanacak olan
birimlerin ebatları ile ağırlıkları, işletmenin çalışma saatleri, il-
35
gili personel ve enerji giderleri ile aynı zamanda söz konusu
inşaat alanının ve inşa edilecek olan depolama binasının da
maliyetleri şeklinde dikkate alınmıştır.
Bilgisayar destekli bir modelin yardımı ile değişken ve faktörlerin oluşturduğu çok sayıda kombinasyonlar hesaplanmış ve
anahtar performans verileri ve grafikler elde edilmiştir. Bu,
tasarımcılara ve karar vericilere yalnızca bir işletim bilgisi ver-
Toplam
Personel gideri
Tekli raf sistemi
Palet kayar raf sistemi
mekle kalmaz, ayrıca ilerlemeleri ve trendleri de gösterir. Bu
durum, karar verme aşamasında gelecekteki gelişmelerin de
arttırılabilir ve koridor sayısı azaltılabilir. Ya da aynı para-
dikkate alınmasını sağlayacaktır.
metreler ile palet kayar raf sistemleri kullanan depolama
sistemlerinin verimi arttırılabilir ve ihtiyaç duyulan zemin
Diyagramlarda verilen işletme maliyetleri; tanımlanmış bir
alanı azalabilir.
periyoddaki personel, enerji ve bakım maliyetlerini içermektedir. İşletim maliyetleri ve hesaplamaya dayanan maliyetle-
Bir palet kayar raf sistemi işletiminde kısa mesafeler
rin toplamı, toplam maliyet olarak adlandırılmaktadır. Her
mevcut olması, zemin transport araçları ve personel ihti-
diyagram için anahtar parametreler listelenmiştir : kapasite,
yacını azaltır. Depo hareketleri arttıkça, akış türü bir depo-
optimizasyon hedefi, depo işletim teknolojisi, depodaki sı-
lamadaki ortalama maliyetler, tek istifleme lokasyonu
caklık seviyesi ve çıktı miktarı.
bulunan bir depodakinden çok daha az olur.
Üretilen performans verileri ve grafikler ile, spesifik bir ihti-
Kapasite miktarı aynı kaldığı düşünüldüğünde, palet kayar
yaca cevap verecek depolama sisteminin seçimine yönelik
raf sistemlerinin daha az hacim kaplaması sebebiyle de-
karar verme prosesinde yardımcı olacak indikatörler olarak
poyu ısıtmak veya soğutmak için daha az enerji gerekir.
hizmet vermesi ve tasarımcılar ve karar vericiler için teknolo-
Bu durum, özellikle soğuk hava dolaşan depolarda, artan
jik olarak yapılabilir ve ekonomik olarak çekici çözümlerin sa-
enerji maliyetleri ve çevresel faktörler dikkate alındığında
yısını sınırlandırmak amaçlamıştır.
maliyet bakımından oldukça önemli bir fayda sağlar.
Burada elde edilen sonuçlardan münferit olarak aşağıda tarif
Palet kayar raf sistemlerinde kanallarının eğimli olmaları
edilen unsurlar elde edilmektedir:
sonucu olarak meydana gelen ve kullanılmayan boş alan
kısmı ise, bir palet kayar raf sisteminin daha az olan yer
Kapasiteyi aynı tutarak ve yüklenecek birimlerin birbirine
gereksinimi sayesinde fazlasıyla dengelenmektedir.
yakın özelliklerde olması sağlanarak, koridor derinliği
5
İşlevsellik
Palet kayar raf sistemlerini karakterize eden unsur, kanalların
Hızlı tüketim ürünlerinin ve sınırlı sayıdaki farklı ürünlerin de-
yapısıdır. Kanallarda avare rulolar mevcuttur ve yerçekiminin
polanması ile birlikte depolama için sınırlı mali kaynak bulun-
etkisiyle bir taraftan beslenen palet kanalın sonuna kadar iler-
ması durumunda palet kayar raf sistemleri mükemmel
ler. Yük, avare rulolar üzerinde ilerlerken, rulolar arasındaki
kompakt ve enerji tasarruflu depolama teknolojisini sunar.
fren ruloları paletin hızını kontrol etmeyi sağlar.
Depodaki ısı derecesi maliyeti etkilediğinden, normal ve
Bir kanalın sonunda yer alan seperatör, son noktada bir palet
soğuk depolarda bir farklılaştırma yoluna gidilir. Normal de-
alındığında bile arkasındaki hareket geçen paletlerin yumu-
polarda klima kontrolü yapılmaz.
şak bir şekilde boşluğu doldurmak üzere hareket ederek durmasını sağlar. Palet kayar raf sistemleri 50 palete kadar
derinlikteki kanallarla kompakt bir depolama imkanı sunar.
Toplam gider optimizasyonu, Reach Truck tipi forklift sistemi, 150 LE-yükleme-birimi/saat
Toplam gider %
Isı derecesi
Normal ısı derecesi
Derin dondurucu depolama türü
Yükleme birimi şeklinde kapasite
Tekli raf sistemi
Palet kayar raf sistemi
5.000
100
81
10.000
122
126
15.000
147
157
5.000
139
111
10.000
192
168
15.000
250
218
İşletim gideri optimizasyonu, Reach Truck tipi forklift sistemi, 150 LE-yükleme-birimi/saat
İşletim gideri %
Isı derecesi
Normal ısı derecesi
Derin dondurucu depolama türü
6
Yükleme birimi şeklinde kapasite
Tekli raf sistemi
Palet kayar raf sistemi
5.000
100
60
10.000
102
79
15.000
104
80
5.000
115
71
10.000
128
96
15.000
144
100
Uyarlanabilirlik
Palet kayar raf sistemleri ölçeklendirebilirlikleri ile de öne çık-
Palet kayar raf sistemleri kapasite ve performance anla-
maktadır. Benzer özelliklerdeki yük miktarını arttırmak, kanal-
mında esneklik ihtiyacını karşılar ve firma büyüdükçe büyütü-
ların uzunluğunu arttırmakla sağlanabilir. Yüklerin
lebilir. Kullanışlı olması sayesinde palet kayar raf sistemleri
karakteristiklerini arttırmak ise kanalların sayısını arttırmakla
teknolojik değişimi veya yeni bir depolama sistemine geçi-
mümkündür. Bir yükün karakteristikleri yükün kendisi, son
şine benzersiz bir şekilde uygundur.
kullanma tarihi, tedarikçi, teslimat adresi, nakliye rotası, dizilim, yükün ağırlığı veya yüksekliği, vs. olabilir.
Mobilite, çalışanların ve teknolojinin hareketli mekana kolayca adapte olabilecekleri hesaba katılarak, depolama sis-
Çıktı miktarı, akış yönünde veya akış yönünün tersine işleme
temleri için anahtar bir seçim kriteridir. Depolama sistemleri
durumuna göre arttırılabilir. Uygulamanın türüne göre, ya kul-
ve teknolojileri anlamında, ekipmanın bir lokasyondan bir ke-
lanıcı kontrollü veya otomatik konveyörlerin sayısı arttırılır, ya
rede sökülerek başka bir lokasyona kolayca, hızlı bir şekilde
da raf kontrol üniteleri gibi otomatik üniteler tarafından ilgili
ve düşük maliyetle taşınması ve tekrar monte edilmesi
kısımlar devreye sokulur. Otomatik kontrol üniteleri, taşına-
elzem bir özelliktir. Palet kayar raf sistemleri bu özelliğe sa-
cak ilgili yükü tesis içinde tanımlı bir noktaya getirir. Depola-
hiptir.
nacak yükler için ise uygun bir arayüz oluşturulmalıdır.
Uygun taşıma araçları elektrikli forkliftlerden, dengeli forkliftler, reach truck’lar, ve dar koridor araçlarına (VNA) kadar
geniş bir yelpazededir. Kullanıcı kontrollü yer taşıma araçları
palet kayar raf sistemiyle eş zamanlı olarak çalışarak ve alan
içinde taşımaya imkan sağlayarak, depo işlemleri ve firma içi
taşımada kullanılan ve hem zaman alıcı, hem de pahalı olan
arayüzü gereksiz kılar.
7
Uygulama Alanları
Toplam gider optimizasyonu, Reach Truck tipi forklift sistemi, 5.000 LE-yükleme birimi,
normal ısı derecesi
Toplam gider %
Yükleme birimi/saat sirkülasyonu
Tekli raf sistemi
Palet kayar raf sistemi
50
88
92
150
155
139
250
222
187
Palet kayar raf sistemleri üretim, ticaret ve hizmet alanla-
Palet kayar raf sistemi yüksek enerji verimliliği özelliği ile öne
rında kullanılmaktadır. Bu sistemler kısmi- veya tam otomatik
çıkmaktadır. Kompakt yapı türü sayesinde depolama için
sistemler şeklinde olmak üzere, nerede ise tüm sektörler ta-
daha az alan kullanılabilmekte ve böylece çevre dostu bir sis-
rafından ve hem endüstrileşmiş, hem de gelişmekte olan ül-
tem olduğu ortaya çıkmaktadır. Bu depolama teknolojisi bina
keler tarafından kullanılabilir.
içerisinde ihtiyaç duyulan herhangi bir yerde kurulabilmekte
olup, bu sayede binanın kendisinden tamamen bağımsız ola-
Üretim sektöründe ise, sıklıkla ana akışa girmeden önce
bilmektedir. Örneğin, yarı montajı yapılmış ürünler ilgili kori-
tampon bir bölgeye alınan farklı üretim bölümlerinden gelen
dora düzenli bir şekilde beslenebilir ve FIFO prensibi
parçaların ayrıştırılmasında kullanılır. Palet kayar raf sistem-
benimsenmiş bir dönüş sistemiyle nihai montaj için besleme
leri, rafın bir tarafında besleme görevi görüp aynı zamanda
yapılabilir. Operatör, ilgili paletin bulunduğu çıkış koridoruna
bir tampon alan görevi görürken, diğer taraftan da malzeme-
geldiğinde, herhangi bir depolama alanı aramaya ihtiyaç ol-
lerin koridorda düzgün akışını sağlayarak rafın diğer tarafında
madan bu paletler alınabilir. Bu operasyon sistemi sayesinde
bir tedarik sağlar. Koridordaki girişten çıkışa kadar olan akış
palet kayar raf sistemleri depoda düzeni sağlarlar.
fonksiyonu, herhangi bir operatöre gerek duyulmadan yerçekimi tarafından hareket ettirilir.
8
Toplama safhasında palet kayar raf sistemleri ikmal ve teda-
eğimle konumlandırılmıştır. Böylece toplama ve ikmal fonksi-
rik için birleştirilebilirler. İkmali yapılacak parça, rafın üst kıs-
yonları iki farklı tarafta yer alır. Bu iki fonksiyon birbirlerini et-
mına yerleştirilir ve aşağı kısımda teslim alınmak üzere
kilemeden aynı anda yapılabilir.
hareket ettirilir. İkmal ve toplama koridorları tersine bir
Alan optimizasyonu, Reach Truck tipi forklift sistemi, 150 LE-yükleme-birimi/saat,
normal ısı derecesi
Alan %
100
84
67
60
51
50
40
34
30
20
18
11
2.500
5.000
7.500
10.000
12.500
15.000
Yükleme birimi şeklinde kapasite
Tekli raf sistemi
Palet kayar raf sistemi
9
Teknoloji ve Verimlilik
Palet kayar raf sistemlerinde yüklerin girişten çıkışa taşına-
Palet kayar raf sisteminde kullanılan rulolar, yükün dengeli
bilmeleri için yer çekiminden faydalanılmaktadır. Bunun için
ve sessiz ilerlemesi açısından kritik önem taşımaktadır.
tahrik motorlarının tesis edilmeleri gerekmemekte olup,
Aynı zamanda eğimli modülde yumuşak ve sessiz bir iniş
yüksek maliyetli kontrol sistemleri ve düzenlemelere ihti-
için kullanılan rulolar çok yumuşak olmalıdır.
yaç yoktur. Palet kayar raf sistemleri için geniş büyük bir
Uzunlukları 60 metreye varan kanal donanımlı sistemlerde
oranda standart bileşenlerin kullanımı söz konusu olup,
ise, kanalları eğim dereceleri itibariyle ve sistem gereği raf
kolay bir yedek parça lojistiğinin sürdürülebilmesine olanak
sisteminin üst ve alt kısımlarında kullanılmayan birer boş
tanınmaktadır. Kullanılacak olan parçaların kaliteli bileşen-
alan oluşmaktadır. Bu durum sonucunda inşaat hacminin
lerden seçilmeleri durumunda, uzun bir teknik kullanım
kullanılabilirlik oranı azalmaktadır.
ömrünün elde edilmesi söz konusudur. Burada da lojistik
unsurunun temel tecrübelerinden biri geçerli olup, kalitenin
Raf sisteminin seçiminde yapısal ve teknolojik karakteris-
belirli bir fiyatı olduğunun gerçeğidir ve bu fazladan yatırım
tiklerinin ötesinde, taşıma ve binanın havalandırma sistemi
bedelinin işletme için orta- ve uzun vadede kazanç sağlaya-
için gerekli enerji ihtiyacını dikkate almak da bir zorunluluk-
cağı da gerçektir.
tur.
Standart komponentlerin kullanılması, sistemin basitçe
Enerji açısından verimli bir depolama sisteminin seçimin-
kontrol edilebilmesi ve şeffaflığı sayesinde, bakım ve tami-
deki prensipler, binanın boyutları ve tasarımı ile ilgili kritik
rat işlemleri düşük maliyetli olarak yapılabilmektedir. Palet
kararların verilme aşamasında ve seçilen raf ve operasyon
kayar raf sistemleri uzun ömürlüdür ve tüm operatörler için
teknolojisinin belirlendiği planlama aşamasında tanımlan-
yüksek kalite ve uzun ömür garanti eder.
malıdır. İnşa edilmiş bir binada ortaya çıkan değişim ihtiyacının adapte edilmesi büyük maliyetler gerektirir, ki bu da
gelecekteki olası değişikliklerin daha planlama safhasında
düşünülmesi gerektiğini ispatlar.
10
Toplam gider optimizasyonu, Reach Truck tipi forklift sistemi, 5.000 LE-yükleme birimi,
150 LE-yükleme-birimi/saat
Toplam gider %
Isı derecesi
Tekli raf sistemi
Palet kayar raf sistemi
Normal ısı derecesi
100
81
Taze depolama türü
116
94
Derin dondurucu depolama türü
139
111
Enerji verimliliği sağlayan bir depolama sisteminin inşası ko-
Enerji verimliliği artık tesis içi lojistikte anahtar bir rol oyna-
nusunda ilk ve öncelikli olarak binanın hacmi kontrol edilmeli-
masa da, genel olarak dikkate alınmalıdır. Bir depolama siste-
dir. Bu safhadaki önemli nokta, enerji ihtiyacının binanın
minin enerji verimliliği sağlayan tasarımı, planlama
ısıtılma veya soğutulma sistemi ile ilgili olduğudur.
safhasında bile bir takım operatif karakteristikleri dikkate almakla mümkün olur. Spesifik materyaller, raf tipleri ve ope-
Olması gerekenden fazla raf sistemi ve yer taşıma araçları-
rasyon teknolojisi yanında tüm sistemin boyutlandırılması da
nın kullanmadığı derecede yüksek bir bina, fazladan ısıtma
anahtar bir rol oynar.
veya soğutma alanı barındıran bir hacim ihtiva eder. Zemin
alanı arttıkça optimum bina yüksekliğinin öneminin arttığı not
Palet kayar raf sistemleri boşlukları daha efektif değerlendir-
edilmelidir. Depolama sistemi için gerekli alan belirlenmesi
meyi sağlayarak ısıtma, soğutma ve ışıklandırma için gerekli
esnasında, toplam zemin alanının seçiminde raf ekipmanı,
enerji miktarını düşürmeyi sağlar. Daha da fazlası, bina ve
rampalar ve yükleme alanlarının dikkate alındığının unutulma-
ekipman için gerekli sermaye daha düşüktür. Düşük enerji ih-
ması gerekir. Taşıma ekipmanları ile katedilen mesafeler kı-
tiyaçlarıyla birlikte depo içinde taşıma mesafelerinin daha kı-
saldığı için, operasyon esnasında rampa alanı ve yükleme
salması nedeniyle personel masrafından da tasarruf etmek
bölgeleri ve de dolayısıyla enerji ihtiyacı daha azdır.
mümkündür.
11
Sonuç
Toplam giderlere bakıldığında, palet kayar raf sistemlerinin
Bu dökümandaki performans verileri ve grafikleri, firmaların
tekli raf sistemlerine kıyasla lojistik ve ekonomik avantajları
bu depolama sistemini seçmeleri için destek oluşturmakta-
öne çıkmaktadır. Orta hızlı ve hızlı paletler söz konusu ve
dır. Hannover’deki Leibniz Üniversitesi’nde yer alan Depo-
önemli ölçüde bir koridor kapasitesi olduğunda palet kayar
lama ve Taşıma Sistemlerinin Planlama ve Kontrolü’nde
raf sistemleri karar verme safhasında mutlaka dikkate alın-
uzmanlaşmış departman, şimdilerde bir software üzerinde
malıdır.
çalışmaktadır. Bu software, çeşitli değişken hedeflere göre
optimize edilebilecek, proje özelinde veri sağlayabilecek, va-
Palet kayar raf sistemleri, enerji yoğunluklu depolama tesis-
kaya özgü bir program olacaktır. Yatırım, genel giderler ve ih-
lerine çevresel ve ekonomik açıdan pek çok fayda sağlar,
tiyaç duyulan alanı kapsayacak olan tasarımla ilgili sonuçlar,
taze ve dondurulmuş gıda ürünlerinin depolanmasında ol-
hızlı ve doğru bir şekilde ulaşılabilir olacaktır.
duğu gibi. Bu faydalar, sektörlerinde önde gelen firmaların lojistik problemlerini çözmede palet kayar raf sistemlerini
seçmelerini sağlamıştır.
Toplam gider optimizasyonu, Reach Truck tipi forklift sistemi,
5.000 LE-yükleme birimi, 150 LE-yükleme-birimi/saat,
normal ısı derecesi
Bilgiler % şeklindedir
12
Tekli raf sistemi
Palet kayar raf sistemi
Yatırım
100
117
Toplam gider
100
81
Enerji gideri
100
60
Alan
100
84
Hacim
100
55
Personel gideri
100
60
Yazarlar
Prof. Dr.-Ing. Lothar Schulze
Leibniz Üniversitesi, Hannover’de Depolama ve Nakliye Sistemleri Planlama
ve Kontrol Bölüm Başkanı. Southeast University Nan-jing, Çin ve SP Jain
Center of Management, Dubai ve Singapur konuk profesörü.
Prof. Dr. Lindu Zhao
Sistem Mühendisliği Enstitüsü Başkanı, Southeast Üniversitesi, Nanjing, Çin.
Hannover’deki Leibniz Üniversitesi konuk profesörü.
Dr.-Ing. Li Li
Leibniz Üniversitesi, Hannover’de Depolama ve Nakliye Sistemleri Planlama
ve Kontrol Bölümü’nde Araştırma Görevlisi. Ostwestfalen-Lippe Üniversitesi’nde öğretim görevlisi.
Dipl.-Ing. oec. Daniel Knopp
Leibniz Üniversitesi, Hannover’de Depolama ve Nakliye Sistemleri Planlama
ve Kontrol Bölüm’ünde Araştırma Görevlisi.
13
Sponsor
Bu çalışma, dağıtım merkezlerinden sevkedilmekte
Interroll, bu çalışmayı yayınlayarak ve proje simülas-
olan orta hızlı ve hızlı tüketim mallarının performans
yon programının gelişimini sağlayarak tüm dünyadaki
verilerini ölçmekte olduğumuz araştırma projesinin ilk
dağıtım merkezlerinin tasarımcılarına ve işletmecile-
adımıdır.
rine ciddi bir değer kazandırmayı amaçlamaktadır.
Bu çalışma, Leibniz Üniversitesi Depolama ve Nak-
Interroll, tesis içi lojistikte anahtar ürünlerin üreti-
liye Sistemleri Planlama ve Kontrol Bölüm Başkanı
minde dünya üzerinde önde gelen firmalardan biridir.
Prof. Dr. Lothar Schulze ve Southeast Üniversite-
Interroll ürünleri birincil olarak gıda işleme, havaalanı
si’nde Sistem Mühendisliği Enstitüsü’nden Prof. Dr.
lojistiği, kurye ve posta hizmetleri, dağıtım merkezleri
Lindu Zhao tarafından ortaklaşa yapılmıştır. Ek olarak
ve endüstrinin çeşitli kollarında kullanılmaktadır. Mer-
uluslararası taşıma uzmanları ve kullanıcıları arasında
kezi Sant’Antonino İsviçre’de bulunan Interroll, 29
anket yapılarak veriler desteklenmiştir.
ofis ve üretim tesisindeki 1500 çalışanı ile birlikte
dünya üzerindeki 23.000’in üzerinde müşterisine hiz-
Bir sonraki adımda enerji dengelemesi, optimizasyon
met vermektedir.
seçenekleri, genel işletme maliyetleri ve yatırım geri
dönüş ödemesi gibi konularda güvenilir tahminlerde
bulunmak amacıyla çıktı miktarı, personel sayısı, işletim ve enerji maliyeti gibi anahtar endikatörleri ölçmek için bir simülasyon programı oluşturulacaktır.
14
interroll.com
15
Lager- und Transportsysteme
(PSLT)
Leibniz Universität Hannover
Callinstraße 36
30167 Hannover
Te: +49 (0) 511/762-4885
Fax: +49 (0) 511/762-3005
[email protected]
www.pslt.uni-hannover.de