Technische Universiteit Delft
Faculteit Werktuigbouwkunde, Maritieme Techniek en Technische Materiaalwetenschappen Transporttechnologie / Logistieke Techniek
P.M. Verburg Ontwerpmethoden voor material handling systemen
Literatuuropdracht/scriptie, Rapport 2001.LT.5459, Transporttechnologie, Logistieke Techniek.
De definitie van Material Handling is als volgt: "Material Handling heeft betrekking op het intern transporteren, bewegen of het fysiek verplaatsen van materialen. Deze materialen kunnen zowel grondstoffen, halffabrikaten alsook eindproducten zijn".
Bij het ontwerpen van een material handling systeem kunnen er verschillende doelstellingen geformuleerd worden, die er toe moeten bijdragen dat de totale kosten zo laag mogelijk zijn:
Het optimaal gebruiken van de beschikbare ruimte; De interne transportafstanden zo klein mogelijk maken; Het transport van materialen zo veel mogelijk terugbrengen; De doorstroming van goederen zo soepel mogelijk te laten verlopen;
De flexibiliteit van het systeem groot genoeg houden om eventuele veranderingen op te vangen; De investeringen zo beperkt mogelijk houden.
Tussen deze zes bovenstaande doelstellingen moet een zo goed mogelijke verhouding gevonden worden. Er zijn bij Material Handling vier deelgebieden te onderscheiden, namelijk:
Opslagmethoden;
Hulpwerktuigen voor goederenbehandeling; Orderverzamelsystemen voor goederenbehandeling; De lay-out van een magazijn.
Voordat er aan een goed Material Handling systeem kan worden gedacht moet eerst een goede locatie gevonden worden. Om tot een goede locatie te komen moet er aan een aantal factoren worden gedacht:
Fabrieksprocessen;
Productieplanning en -besturing; Materiaalstroom;
Arbeidsproductiviteit en -veiligheid; Investeringen;
Plaats van de machines; Gebruik van de werkvloer; Material handling methodes; Voorraadomzet.
Als er een goede locatie gevonden is voor de fabriek, dan moeten er vervolgens enkele basisgegevens voor een goede lay-out planning worden bepaald. Deze basisgegevens worden bepaald in de zogenaamde PQRST-sleutel. De letters in deze sleutel hebben de volgende betekenis:
P = Product;
Q = Quantity (kwantiteit); R = Route;
S = Servicediensten; T = Tijd.
De basisgegevens uit de PQRST-sleutel worden gebruikt bij twee veelvuldig toegepaste methoden:
Systematische Handling Analyse (S.H.A.), heeft betrekking op het zoeken naar mogelijkheden tot verbetering van de bewegingen van goederenstromen binnen een bestaande lay-out;
Systematische Lay-out Planning (S.L.P.), is met name gericht op situaties waarin een nieuwe lay-out in een bestaande of nieuwe ruimte ontworpen moet worden.
Bij Systematische Handling Analyse wordt er gebruik gemkakt van de volgende negen stappen: Classificeren van materialen en producten;
Lay-out bepalen;
Analyseren van de bewegingen en goederenstromen; Het zichtbaar maken van de bewegingen;
Verzamelen van kennis en begrip van material handling methoden; Opstellen van voorlopige discussieplannen;
Onderzoeken van beperkingen en modificeren van voorstellen; Berekening van de behoefte aan apparatuur, mensen en geld; Evaluatie.
Bij Systematische Lay-out Planning worden er vier fases onderscheiden: Bepalen van de locatie;
Bepalen van de algemene lay-out; Detailleren van de lay-out; Installeren en inrichten.
Gezien de aard en omvang van lay-out planningsproblemen wordt behalve de analyse van de gegevens ook de planning veelal handmatig uitgevoerd. Formele methoden voor het planningsprobleem, welke ook geschikt zijn voor computertoepassing maken dikwijls gebruik van twee soorten doelstellingsfuncties, namelijk:
SiSj rij(xij), als maat voor de wijze waarop gerelateerde afdelingen bij elkaar zijn geplaatst. Deze doelfunctie moet worden gemaximaliseerd.
SiSj cij(fij,dij), als maat voor de kosten van het transport van goederen tussen afdelingen. Deze kostenfunctie moet worden geminimaliseerd. Er zijn twee soorten oplossingsmethoden voor het lay-out probleem, namelijk:
Exacte methoden; Heuristische methoden.
Twee voorbeelden van exacte procedures zijn het Kwadratisch Toewijzingsprobleem en de aanpak met behulp van de grafentheorie. Doordat er bij beide methoden relatief kleine problemen (tot ca. 20 afdelingen) kunnen worden opgelost wordt er vaak teruggegrepen naar een heuristische methode. Binnen de heuristische methoden zijn er twee hoofdgroepen te onderscheiden, die vaak binnen één oplissingsmethode gebruikt worden:
Opbouwroutine; Wisselroutine.
Verder moet er bij een goed material handling systeem ook worden gedacht aan een goede ergonomie. Bij een goed ontwerp moet er aan de volgende "zeven sleutels tot een goed ergonornisch ontwerp" aandacht worden besteed:
Fabriekslay-out;
Ontwerpen van de functies; Hulpmiddelen;
Mensen die er werken; Trainen van de mensen;
Inschatten van de mensen die material handling werk verrichten; Ergonornisch ontwerp van de werkplaats en de werktaak.
De conclusie van het voorgaande is dat er bij het ontwerpen van een goed material handling systeem veel handwerk moet worden verricht.
Computerprogramma's zijn daarbij een belangrijke ondersteuning, maar missen de creativiteit en intuitie van de mens om tot een uiteindelijk beste keuze te komen.
Rapporten studenten Logistieke Techniek
