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Palettierung mit Packmuster-Generator noch effizienter

01.07.2011

Mit Entwicklung eines eigenen Packmuster-Generators positioniert sich SSI SCHÄFER unter den Spezialisten der Automations-IT

Das neue Softwaremodul „Schäfer Pack Pattern Generator (SPPG)“ erschließt von der Packdichte über die innere Palettenordnung bis hin zu den Stabilitätskriterien das gesamte Optimierungspotential bei der Palettenbildung in voll- oder teilautomatisierten Case Picking Systemen. In ersten Praxisanwendungen konnte sich der SPPG bereits erfolgreich bewähren.

Tourenoptimierung, Laderaumnutzung und filialoptimierte Palettenbildung sind die Stellschrauben für Kosteneinsparungen und optimalen Servicegrad bei der Auftragsfertigung. Besonders Distributionszentren der Handelslogistik stehen dabei angesichts des diversifizierten Artikelspektrums vor gewaltigen Herausforderungen. Allein die computergestützte Berechnung aller theoretisch möglichen Packkombinationen einer filialoptimierten Palette würde bei entsprechender Produktvielfalt auch heute noch eine enorme, nicht praxistaugliche Rechenzeit beanspruchen. Hinzu kommt eine Vielzahl weiterer Restriktionen bei der Zusammenlagerung der verschiedenen Produkte. In der Regel erfolgt die Palettierung daher von Menschenhand.

Zunehmend werden aber auch in der Handelslogistik die Prozesse weiter automatisiert. So hat SSI SCHÄFER für die Lebensmittelbranche mit dem Schäfer Case Picking System (SCP) ein durchgängiges Systemkonzept für die vollautomatische, filialspezifische Liefer-zusammenstellung in der Lager- und Distributionslogistik entwickelt – inklusive vollautomatischer Palettierung. Die physische Palettenbildung erfolgt dabei durch den Einsatz eines Packroboters mit spezieller Greiftechnik.

Zur Optimierung der vollautomatischen Palettierung nach kundenspezifischen Anforderungen hat SSI SCHÄFER nun im eigenen Hause einen speziellen Packmustergenerator, den Schäfer Pack Pattern Generator (SPPG), entwickelt. Mit dieser Eigenentwicklung beweist SSI SCHÄFER erneut seine Position unter den Spezialisten der Automations-IT. Der SPPG ist als Softwaremodul für die Warehouse Management Systeme (WMS) der SSI Schäfer-Gruppe verfügbar. Im Zusammenspiel mit dem WMS macht der Generator das Unmögliche möglich: Er errechnet online innerhalb kürzester Zeit den optimalen Palettenbauplan und gibt ihn an das WMS weiter. Mit diesen Informationen leitet das WMS dann die operativen Prozesse ein.

Was so einfach klingt, bedarf eines ausgefeilten Software-Konzepts. Die sehr heterogenen Packstücke sollen je nach Geometrie so dicht wie möglich angeordnet und die Paletten so hoch wie möglich aufgebaut werden, damit die Palettenanzahl für jeden Versandauftrag minimiert werden kann. Gewicht und Stapelbarkeit der Packstücke muss genau berechnet und berücksichtigt werden, um die Waren unbeschädigt bis in die Filialen liefern zu können. Außerdem wird bei der Planung die spezifische Verteilung der Waren beziehungsweise Warengruppen in den jeweiligen Filialen miteinbezogen, damit der Sortieraufwand dort ebenfalls minimiert wird. Weitere Anforderungen ergeben sich aus den unterschiedlichen Verpackungs- und Produktmerkmalen für verschiedene Kunden, Branchen und Märkte. Das betrifft im Lebensmittelbereich etwa die Getränkeindustrie, das Trocken- und das Tiefkühlsortiment sowie das Handling problematischer Verpackungen.

In der Handelsdistribution unterscheiden sich Packstücke in ihren Abmessungen, Gewichten und Stapelformen, in ihrer Stapelbarkeit und Belastbarkeit sowie nach Waren- beziehungsweise Familiengruppen. Letztere sollen möglichst vereint auf einer Palette angeordnet werden. Die wichtigsten Aspekte für die Packoptimierung im Handel lauten daher:

  • Berücksichtigung unterschiedlicher Belastbarkeiten und Gewichte der Packstücke, um auch bei Ausnutzung des Maximums von Palettenhöhe und Gewicht stabil zu stapeln.
  • Positionierungsgenauigkeit und Stabilität der Packstücke während des gesamten Paletten-Bauprozesses. Jedes Packstück muss an seiner definierten Position von allein und ohne Einsatz zusätzlicher Hilfsmittel stabil stehen.
  • Realisierung unterschiedlicher Verarbeitungsstrategien, um verschiedene Waren- und Familiengruppen zusammenzufassen.
  • Maximale Stabilität der gebildeten Palette, um Beschädigungen nicht nur auf der Förderanlage sondern in der gesamten Transportkette bis zur Filiale auszuschließen.
  • Handling problematischer Packstücke wie etwa große Packstücke mit losem Deckel, leichte Stülpdeckel bei Displayverpackungen oder Mehrwegbehälter deren Belastbarkeit innerhalb der oberen Tragfläche unterschiedlich ist. Wird bei bestimmten Produkten ein schweres Packstück beispielsweise in dessen Mitte gestellt, würde es in das untere Packstück eintauchen.

Filialoptimierte Paletten, Laderaumnutzung und die vielen, produktbezogenen Restriktionen ergeben in der Praxis sich teilweise widersprechende Anforderungen. Gleichwohl einfach lautete die Zielsetzung der SPPG-Entwicklung: Die automatisch generierten und gebauten Paletten müssen besser sein als Paletten, die von den besten Packern händisch aufgebaut werden.

Die Lösung von SSI SCHÄFER: Damit der Rechner die verschiedenen Prämissen und Restriktionen verarbeiten kann, wurde das Gesamtproblem in verschiedene Teilaspekte zerlegt. Für jeden Teilaspekt wurden spezifische Lösungsstrategien herausgearbeitet und in die Software integriert. Die Kombination der einzelnen Strategien zur Lösung der Teilaspekte bildet das Gesamtverfahren zur Lösung des Packoptimierungsproblems.

Mit dem Schäfer Pack Pattern Generator hat SSI SCHÄFER die Entwicklung der Packoptimierungssoftware für die Palettenbildung im Handel nun abgeschlossen. In ersten Anwendungen bei einem der größten Lebensmittelgroßhändler in den USA hat sich das Softwaremodul im Zentrallager des Grossisten inzwischen erfolgreich bewährt. Die vom SPPG geplanten Paletten sind hinsichtlich ihrer Packdichte, der Palettenmenge sowie des Schutzes vor Beschädigung während des Transports besser als manuell kommissionierte Paletten.

Denn mit dem SPPG sind alle erforderlichen Strategien in die vollautomatische Palettierung integriert. SSI SCHÄFER liefert ein speziell auf die individuellen Erfordernisse und Prozesse der Kunden zugeschnittenes Softwaremodul. Die Priorität der Optimierungsziele kann von den Nutzern des Generators bei Bedarf mit jedem Kommissionierauftrag neu definiert werden. Durch das besondere Softwareverfahren ist der SPPG in der Lage, binnen kürzester Zeit den optimalen Palettenbau zu errechnen und die Packdichte mit den Erfordernissen der inneren Palettenordnung und der Stabilität ab- beziehungsweise auszugleichen. Nach den errechneten Daten steht einer vollautomatischen Palettierung im operativen Bereich nun nichts mehr im Wege. Ergebnis: Die ausgeklügelte Programmierung des SPPG ermöglicht auch beim heterogenen Artikelspektrum des Handels vollautomatisierte Prozesse der Auftragsfertigung einschließlich der Palettierung. Das spart Kosten. Die erhöhte Stabilität der Paletten sorgt zudem für weniger Beschädigungen und erhöhte Kundenzufriedenheit. Last but not least ermöglichen die Algorithmen des Softwaremoduls eine optimale Packdichte und damit die bestmögliche Nutzung verfügbarer Laderäume. Das senkt die Transportkilometer und -kosten und schont die Umwelt. Damit bildet der Schäfer Pack Pattern Generator eine wichtige Komponente für die weitere Automation und Wirtschaftlichkeit der Auftragsfertigung im Handel.



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