Paketlerin Konsolidasyonu, Otomasyonu, Sınıflandırılması ve

Richard L. Speaker, President
Speaker Sortation Systems, Inc.
Butler, Wisconsin

(American Material Handling Society önünde yapılan bir konuşmaya dayanmaktadır, Louisville, Ky., 3 Kasım 1960)

Malzeme elleçleme alanında çalışan kişiler olarak, işleri daha mekanik ve daha otomatik biçimde yapma konusu ile sürekli olarak ilgileniyoruz. Ancak arada bir, saati geriye almak isteyen birine — belki de iyi niyetli bir reformcuya — rastlarsınız. Böyle bir reformculardan biri, devasa bir vinç kepçesi kullanan bir yol yapım ekibinin ustabaşısı ile konuşuyordu. "Bu korkunç bir şey," dedi reformcu. "İnsanları işlerinden ettiğinizin farkında değil misiniz? O makineyi hurdaya ayırabilir ve küreklerle çalışacak 100 kişiyi işe alabilirsiniz!"

Ustabaşı o noktada kendini yetkili ilan eden bu danışmandan bıkmıştı ve ona dönerek şöyle cevap verdi: "Daha da iyi bir fikrim var," dedi, "neden 1.000 kişiyi çay kaşıklarıyla çalıştırmıyorum?"

İşleri zor yoldan yapmanın aşağı yönlü bir sınırı olmadığı gibi, otomasyon denilen bu fikrin de bir sınırı yoktur. Şu ana kadar mükemmel bir iş çıkardığımızı ve fabrikaların ve endüstrinin birçok başka alanının otomasyonunda olağanüstü ilerlemeler kaydettiğimizi düşünebiliriz, ancak buraya size hâlâ ne kadar yolumuz olduğunu anlatmak için geldim. Şunu söyleyerek sizi şaşırtabilirim, ama bunun söylenmesi gerekiyor: malların dağıtımı alanındaki malzeme elleçleme teknolojisi, bu malların üretilmesindeki aynı teknolojiyle aynı hızda ilerlememiştir. Ve eğer bu gecikme devam ederse, imalatta bu kadar dramatik biçimde kazanılan bazı faydalar, ürünleri tüketicinin eline ulaştırma aşamasında kısmen kaybedilebilir.

Hepimizin şu konuda hemfikir olacağını düşünüyorum: siparişleri işlemek veya montaj hattında bir ürünü tamamlamak için gereken zaman ve maliyeti %50 azaltmak yeterli değildir; eğer ortaya çıkan üretim, tesisin deposunda ya da distribütörün parça ambarında yığılıp kalıyorsa.

Bunun başka bir alandaki iyi bir örneği için trafik sorunlarımıza bakmamız yeterlidir. Modern otomobilin beygir gücü artmış olmasına rağmen, trafik sıkışıklığı daha yavaş hızlarda gitmeyi gerekli kılmıştır. Herkesin açıkça görebileceği gibi, politik kararlar ve karayolu gelişimi, otomotiv mühendisliğinin gerisinde kalmıştır.

İlerleme yürüyüşümüzde bazı önemli adımları gözden kaçırmaya yönelik fazlasıyla insani eğilim, bugün paketlerin konsolidasyonu ve sınıflandırılmasının otomasyonu hakkında konuşmak ve Amerikan üretken ilerlemesinin akışındaki ciddi bir darboğazı kırmanın bir yolunu önermek istememin nedenlerinden biridir.

Malzeme elleçlemedeki en büyük ilerlemeler, endüstrinin imalat alanında yapılmıştır. Buna rağmen, dağıtım alanında malzeme elleçlemenin iyileştirilmesi için potansiyel en az bunun kadar büyüktür. Aslında, potansiyelin bu kadar büyük olduğu bir alanda teknolojinin görece olarak gelişmemiş görünmesi bir tür paradokstur.

İlginç ve mantıklı biçimde, ekonomimizin dağıtım sektörüne ne kadar yaklaşırsanız, malzeme elleçlemede yer alan işçilik maliyetlerinin oranı o kadar yükselir. Bazı durumlarda, bir otoriteye göre, bu oran çoğu zaman %100’e yaklaşır.

Dağıtımda denenmiş olan malzeme elleçleme sistemlerinin çok büyük bir kısmı, bir dağıtım sisteminin özel gereksinimlerine dikkatle uyarlanmak yerine, değiştirilmiş üretim hattı tekniklerini kullanmıştır. Bunun nedeni belki de dağıtımı, gerçekte kendi teknolojisini gerektiren bağımsız bir alan olmasına rağmen, imalatın bir yan faaliyeti olarak görme eğilimimizdir.

İşte malzeme elleçleme için bir sonraki büyük büyüme alanı burada yatmaktadır. Belki de maliyet tasarrufu açısından tek başına en büyük sınırımız.

Üç Tür Dağıtım

Dağıtım üç temel türe ayrılır.

Birincisi, genellikle tek bir giriş ürün kaynağına — örneğin bir fabrika — sahip olan, ancak bu ürünler için çok sayıda varış noktasının bulunduğu depolardır.

İkincisi, postaneler, demiryolu ve havayolu terminalleri, koli dağıtım servisleri ve yük ambarları gibi transfer terminalleridir; burada mallar yalnızca çok sayıda kaynaktan alınır, başka varış noktalarına aktarılmak üzere bir araya getirilir ve ardından bu varış noktalarına yönlendirilir.

Üçüncüsü ise, posta siparişi şirketleri ya da merkezi parça depoları tarafından işletilen, tüm bir endüstriye veya coğrafi bir bölgeye hizmet veren dağıtım merkezleridir. Dağıtım merkezi durumunda, ürünlerin geldiği çoklu kaynaklar ve çoklu varış noktaları vardır ve arada depolama, toplama ve sipariş paketleme işlemleri yer alır.

Lütfen bu kategorilerin her birinde yer alan, birim operasyonlar olarak adlandırabileceğimiz işlemlerin benzerliğine dikkat edin — kabul, depolama, toplama (ya da sipariş birleştirme), paketleme ve sevkiyat. Dolayısıyla dağıtım, yukarıdaki birim operasyonların tamamından ya da bir kısmından oluşan herhangi bir operasyon olarak tanımlanabilir.

Dağıtımın Otomasyonuna Hazır

Şimdi şu soru ortaya çıkıyor: dağıtımı ya da daha özel olarak bu birim operasyonlardan herhangi birini otomasyona hazır mıyız? Yanıt evettir; eğer doğru yaklaşımı benimser ve olumsuz düşünceden kaçınırsak.

Bir aday şöyle diyebilir: "Bu sistem bizim için fazla ileri. Manuel yöntemlere bağlı kalacağız. İşletmesi daha pahalı olabilir ama işe yaradıklarını biliyoruz ve otomatik sistemlerle ilgili önemli sorunlar yaşandığına dair hikâyeler duyduk." Bir başka düşünce tarzı ise şudur: "Bu henüz yeterince ilerlemedi. Tam anlamıyla %100 basmalı düğmeli depoyu bekliyoruz." Gerçek şu ki, ilerlemeler adım adım yapılmaktadır ve bunu yapabilecek durumda olup da planlarına dahil etmeyenler rekabet açısından zarar görecektir. Benzer şekilde, basmalı düğmeli depoyu bekleyenler de geride kalacaktır; çünkü rakipleri, normal operasyonları kesintiye uğratmadan, minimum maliyet ve maksimum kârla, kademeli iyileştirmeler yapmış olacaktır.

Gelişmiş Otomatik Depolama

Bugün, toplama, sipariş birleştirme, sınıflandırma ve bazen depolama, paketleme ve sevkiyat gibi birim operasyonları otomatikleştirmek için güvenilir ve sağlam mühendislik ürünü ekipmanlar mevcuttur. Bunlar çoğu zaman mevcut manuel yöntemlerle, uygun türde ekipman kullanıma sunuldukça otomatik yöntemlere geçiş yapılabilecek şekilde birleştirilebilir.

Otomatik depolama, malzeme elleçlemenin bir sonraki büyük sınırıdır; ancak işi eksiksiz yapmak, veri işleme ile ekipman tasarımı ve kontrolü de dâhil olmak üzere birçok alanda ileri düzeyde bir karmaşıklık gerektirir. Teknolojiyi ustalıkla kullandıkça, dağıtım ekonomisine giderek artan bir katkı sağlayacağız.

Automatic Sorting

Dağıtımın bu çeşitli aşamaları arasında, sınıflandırma belki de en ileri durumda olanıdır; çünkü otomasyona son derece elverişlidir. Şu anda otomatik sınıflandırma için tahminen 40 ila 50 sözleşme yürütülmektedir ve fiilen çalışmakta olan oldukça fazla sayıda kurulum bulunmaktadır.

Ancak, sınıflandırmanın otomasyona en yatkın alanlardan biri olmasına rağmen, paketli, paketsiz, yuvarlak, kare, dikdörtgen, hafif, orta ve ağır ağırlıktaki kolilerin yanı sıra, geniş bir thru-put ve sınıflandırma parametreleri yelpazesi için doğru yanıtı bulmak hiç de çocuk oyuncağı olmamıştır.

Temelde, başarıyla uygulanmış üç farklı sorter türü vardır. Bunlar:

Her sınıflandırma noktasında yerleştirilmiş diverter veya pushoff’lara sahip, live roller ya da slat conveyor’lı sıradan belt conveyor.
Her slat içine yerleştirilmiş hareketli diverter blade’lere sahip slat conveyor.
Tipping tray.

Bu türlerin herhangi birinin başarılı çalışması, büyük ölçüde sınıflandırma bilgilerinin doğru kontrolüne ve programlanmasına ve özellikle de ekipmanın probleme uygun biçimde uygulanmasına bağlıdır.

Üç Tür Kontrol

Yine, üç genel kontrol kavramı öngörüyoruz:

Görsel denetim, bir ürün istenen yönlendirme konumunda görüldüğünde — ya da yönlendirme noktasına göre zaman ilişkisi belirlenip bir time-delay circuit kullanılabildiğinde — yönlendirme cihazlarının uzaktan çalıştırılmasıdır. Örnek: Girişi bitişik bir konsoldan görsel olarak kontrol edilen accumulating conveyor’lar.
Programlanmış veya anahtarlanmış bilgi, her bir kolinin sınıflandırma alanı boyunca onunla birlikte ilerler ve doğru anda uygun yönlendirme aracının çalışmasını sağlar. Örnek: Paketler ya da taşıma elemanları üzerindeki kod baskısı.
Analog memory device’lar, klavye ya da tamamen elektronik girdilerle yönlendirilir; ürünün gerçek yolunu, elektronik veya mekanik bir devre içindeki simüle edilmiş bir yol ile eşleştirir ve memory circuit’ten gelen bir sinyal üzerine diverter’ları uzaktan devreye alır.

Her birinin birçok dalı ve yorumu vardır; ancak şunu söylemek yeterlidir ki, deneyimli sortation engineer’lar tarafından doğru biçimde seçildiğinde, her tür için yeterince başarılı kurulum yapılmıştır ve bu da tatmin edici bir işletmeyi garanti eder. Her sorter türü ve her kontrol türü, belirli sınıflandırma parametrelerine özellikle uyumludur. Ekipmanın probleme doğru şekilde eşleştirilmesinin önemini ne kadar vurgulasak azdır. Hayal kırıklığı yaratan sonuçların ortaya çıkma olasılığı işte burada başlar.

Parametreler

Şimdi bazı parametreleri belirleyelim. Conveyor üreticileri, uzun yıllardır uzaktan kontrollü diverter’lara ya da power sweepoff’a sahip power conveyor’larla sınıflandırmada değişen derecelerde başarı elde etmişlerdir. Bu tasarımların geliştirilmesi devam etmektedir.

Bunların, ürün boyutunun yalnızca dar bir aralıkta değiştiği, kapasite gereksinimlerinin saatte 600 ila 1.000 koli altında olduğu ve sınıflandırma sayısının düşük olduğu durumlarda pratik olduğu kanıtlanmıştır.

Buna gelişmiş conveyorization demeye meyilli olabiliriz; oysa gerçek sortation bilimi, daha yüksek thru-put kapasitesi ve daha fazla sınıflandırma sayısına sahip sistemleri ele alır.

Hareketli, bütünleşik diverter’lara sahip slat conveyor, ilginç bir gelişmedir ve farklı uzunluklardaki paketlerin conveyor üzerinde birbirine çok yakın aralıklarla yerleştirilmesine olanak tanır; herhangi bir sınıflandırma konumunda enerjilendirilen diverter blade sayısı, yönlendirilen ürünün uzunluğuna göre belirlenir. Bunun, düzensiz ve boyutları geniş ölçüde değişen ürünlerde ve büyük hacimli ürünlerin yalnızca birkaç kategoriye ayrılması gerektiği durumlarda, ünitenin toplam boyutunun minimumda tutulabilmesi açısından pratik olduğu kanıtlanmıştır.

En büyük avantajı, sabit sweepoff’lara sahip conveyor’lara kıyasla çok daha yüksek hızlarda, neredeyse sınırsız çeşitlilikte boyut ve şekli elleçleyebilmesidir. Dezavantajı ise, birim uzunluk başına maliyetinin yüksek olmasıdır.

Tipping Tray Sorter’lar

Thru-put’un yüksek ve sınıflandırma sayısının fazla olduğu geniş uygulama yelpazesinde, saatte 6.000 veya daha fazla ürünü işleyebilen ve sınıflandırma başına görece düşük maliyetle sınırsız sayıda sınıflandırmaya izin veren tipping tray sorter’lar, en iyi performansı ve ekonomiyi sunduğunu göstermektedir.

Örneğin Post Office, azami modernleşme yönündeki takdire şayan çabası kapsamında önemli ölçüde araştırmayı teşvik etmiştir ve temel olarak bir transfer terminali (üç dağıtım sistemi türümüzden biri) olduğundan, Post Office için en büyük tek sorun doğal olarak sınıflandırmadır. Bu nedenle, tipping tray’in, paketleri sınıflandırmada karşılaştığı sorunlara şu ana kadarki en iyi yanıt olarak Post Office Department tarafından seçilmiş olması anlamlıdır.

Hâlihazırda yetkilendirilmiş Post Office modernizasyonlarında, koli ve mail sack sınıflandırmasının tüm otomasyonu tipping tray’ler kullanılarak gerçekleştirilecektir.

Şu ana kadar, tasarım veya inşaat sürecinde olan onlarca Post Office uygulamasına ek olarak, tipping tray prensibi posta siparişi alanında (bunu birazdan göstermek istediğim kısa bir filmde açıkça anlatacağım) ve daha yakın zamanda otomotiv parça deposu alanında uygulanmıştır.

Şu anda, General Motors Corporation’ın AC Spark Plug Division’ının Michigan, Flint’teki yeni deposundan bayilere gönderdiği nispeten küçük kolileri elleçlemek üzere tasarlanmış bir kurulumun son rötuşlarını yapmaktayız.

Böylece, sortation ve özellikle tipping tray’ler, depolar, transfer terminalleri ve dağıtım merkezleri olmak üzere üç dağıtım türünün tamamında yoğun biçimde yer almaya başlamıştır.

Kılavuz İlkeler

Bir operasyonda, 10’dan fazla sınıflandırma yapılması gerekiyorsa, thru-put dakikada 20 kolinin üzerindeyse ve evrak işlerinin yeterli veri işleme desteği mevcutsa, özel sortation ekipmanları ile otomasyon uygulanabilir.

Bu seviyelerin altında, tek bir operatör tarafından manuel olarak kontrol edilen conveyor ve diverter’lardan oluşan mekanik sistemler, özel sorter’lara göre daha pratik ve daha az maliyetli olabilir. Sınıflandırmanız sipariş birleştirme ile bağlantılıysa, otomatik ekipmanı haklı çıkarmak için vardiya başına yaklaşık 500 veya daha fazla siparişi asgari thru-put olarak kabul ettiğimiz bir başparmak kuralı kullanırız.

Lütfen bunların yaklaşık değerler ve genellemeler olduğunu unutmayın. Başparmak kurallarına dogmatik biçimde bağlı kalınmamalıdır.

Örneğin kendi AC Spark Plug kurulumumuzda, tipping tray’lerin daha düşük hızlar için bile haklı olduğu sonucuna vardık; çünkü bu, her kolinin önceden programlanmasını pratik hale getirdi ve düzensiz şekilli küçük kolilerin pozitif şekilde boşaltılmasını mümkün kıldı. Aksi takdirde, bu kurulumdaki kapasite belt-diverter düzeniyle de elde edilebilirdi.

Temel olarak, otomatik sortation uygulamasını analiz edebilmek için beş sorunun yanıtına ihtiyaç duyarız:

Kaç adet sınıflandırma yapılmalıdır?
Saatte kaç adet ürün işlenecektir?
Sınıflandırılacak paketlerin boyut, ağırlık ve fiziksel özellikleri nelerdir?
Koordineli veri işleme ekipmanı mevcut mudur?
Sınıflandırma alanının kendisine ait fiziksel sınırlamalar nelerdir — şekli, yüksekliği, canlı yük kapasitesi, koridor ölçüleri ve paketlerin beslenmesi ve boşaltılması için mevcut sistemler?

Bu bilgilerle donanmış, yanlış değerlendirmenin sorunlarını ve tuzaklarını bilen deneyimli bir sortation engineer, her durumu güvenilir biçimde analiz edebilir ve otomatik sortation lehinde ya da aleyhinde öneride bulunabilir.

Klasik Bir Kurulum

Bu alandaki belirli bir kurulum klasik olarak kabul edilir — Wisconsin, Milwaukee’de bulunan ve yıllık yaklaşık 40.000.000 $ iş hacmine sahip bir katalog posta siparişi şirketi olan General Merchandise Company’deki kurulum. Yakın zamanda, 20.000’den fazla üründen oluşan bir ürün yelpazesini depolamak, sınıflandırmak, paketlemek ve sevk etmek üzere tasarlanmış 5.000.000 $’lık bir Distribution Center’ı tamamlamıştır.

Bu ürünler, yalnızca barındırma amacıyla değil, aynı zamanda sınıflandırma, paketleme ve sevkiyat işlemleri için de özel olarak tasarlanmış 13 dönümlük bir yapıda depolanmaktadır. Bu, bina tasarımı, malzeme elleçleme ve veri işlemenin entegrasyonuna iyi bir örnektir.

Bu deponun bir parçası olarak sortation sistemimizin işletilmesinde bir yılı aşkın bir deneyime sahibiz. Genel olarak bu deneyim, sistemin tepe kapasiteye ne kadar yaklaştığına bağlı olarak, sipariş işleme süresi ve sınıflandırma maliyetlerinde %90’a varan tasarruf öngörülerini doğrulamıştır.

Posta siparişi işinin mevsimsel doğasına rağmen, özellikle belirtilmelidir ki, bu son derece otomatik sınıflandırma sistemi, Noel yoğunluğu sırasında zaman ve maliyet açısından sahip olduğu büyük avantaj sayesinde, kendini fazlasıyla amorti etmektedir.

IBM Ramac Computer

Milwaukee’deki General Merchandise Company operasyonunda, siparişler yılın en yoğun döneminde her on beş dakikada bir işlenen 400 siparişlik gruplar halinde bir IBM Ramac 650 computer tarafından hazırlanır.

Picking tickets otomatik olarak stock number sırasına göre düzenlenir ve 400 siparişlik gruplar halinde stock picker’lara iletilir. Her stock picker, nispeten küçük bir bin area’dan merchandise seçer, nihai bireysel siparişi gösteren bir picking ticket’ı her bir merchandise parçasına iliştirir ve paketleri dört sorter feed belt’ten birine yükleyerek otomatik bir birincil 4-yollu sıralama yapan bir conveyor’a yükler; her belt 100 siparişlik grupları kabul eder.

Bu belt’ler merchandise’ı doğrudan electronic sorting conveyor’lara taşır ve burada doğrudan 400 ayrı bireysel siparişe ayrıştırma yapılır.

Bu Qik-Tip Sorter kurulumu, her loop’un her iki ucunda birer loading point bulunan iki carousel loop’tan oluşur; böylece dört picking belt’in teslimat yapabildiği toplam dört loading point sağlanmış olur. Dolayısıyla her loading point, bir seferde 100 siparişe ait tüm paketleri işler.

Loop’un her bir kolunda 100 siparişi sıralamak için, sorter’ın bu kolunun bir tarafı boyunca 102 adet boş tote pans konuma alınır. Bu tote pans’ler overhead conveyor storage area’da depolanır ve power conveyor’lar aracılığıyla konuma alınır ve konumdan çıkarılır.

Tote pans’lerin her biri 36 inç uzunluğundadır, 36 inç merkez aralıklarıyla konumlandırılmıştır ve sonuç olarak her bir yatay kol, loading area’lar ve sprocket’ler dâhil olmak üzere yaklaşık 350 feet uzunluğundadır.

Sonuç olarak, materials-handling uzmanlarının ekonomimizin distribution sektörüne ve materials ile products’ın hareketindeki muazzam sorunlarına daha güçlü bir vurgu getirmesini umduğumu ifade etmek isterim. Bunu yaparsak ve süreç içinde bazı olağanüstü cost reduction’lar gösterebilirsek, yalnızca American industry’nin kârlılığına ve nihai consumer’ın ve kendimizin refahına büyük katkı sağlamakla kalmayacak, aynı zamanda endüstrinin giderek daha rekabetçi hâle gelen dünya pazarlarında rekabet edebilme yeteneğine de katkıda bulunmuş olacağız.