Magazijnautomatisering met oog voor de toekomst

Vanuit een eenmanszaak in het Nederlandse Varsseveld is Kramp in zestig jaar tijd uitgegroeid tot een van de grootste technische groothandels binnen Europa. De organisatie profileert zich als totaalleverancier van onderdelen en technische services voor bedrijven binnen de land- en tuinbouwsector, het grondverzet en OEM’s (original equipment manufacturers). Kramp levert intussen aan dealers in 23 landen en heeft ongeveer 3.000 medewerkers in dienst.

Dat de organisatie goed boert, bewijzen de cijfers. Vorig jaar realiseerde Kramp een omzet van 736 miljoen euro, tegen 2020 wil het bedrijf de kaap van één miljard euro realiseren. Dat is maar liefst een derde meer dan in 2016. Ook in de verdere toekomst verwacht Kramp niet meteen een rem op de groei.

Tot de belangrijkste succesfactoren behoren het uitgebreide assortiment en de kwalitatieve service die Kramp zijn klanten biedt. Via de webshop krijgen klanten toegang tot ruim 500.000 artikelen, waarvan er meer dan 200.000 op voorraad liggen. Naast originele onderdelen levert Kramp ook A-merken en eigen merken. Worden artikelen voor 18.30 uur besteld, dan heeft de klant die vaak al de volgende dag voor 8.00 uur in huis. Om die hoogstaande service te bieden, beschikt Kramp in Europa over tien magazijnen, die samen 150.000 orderregels per dag afhandelen.

Groei vraagt uitgekiend netwerk

Een paar jaar geleden werd duidelijk dat de snelle groei een aanpassing van het distributienetwerk zou vragen om de hoogstaande service te blijven garanderen. Daarom liet Kramp door studiebureau Groenewout een Europese netwerkstudie uitvoeren. Zo werd in kaart gebracht welke artikelen op lokaal of Europees niveau moeten worden aangehouden, welke serviceniveaus nodig zijn en wat de belangrijkste bottlenecks zijn. Die studie leidde tot een logistiek masterplan voor de volgende tien jaar.
Maarten Markerink: “In gevestigde markten zoals de Benelux noteren we eerder een stabiele groei, terwijl de vooruitzichten in Oost-Europa zeer positief zijn. Daarnaast proberen we nog meer vaste voet aan de grond te krijgen in landen als Frankrijk, Italië en Spanje. Binnen het plan hebben we rekening gehouden met dat verschil in groeitempo en de rol die elk van de magazijnen in het netwerk vervult. Gezien onze hoge servicegraad en de groeiprognoses hebben we besloten om niet met minder magazijnen te gaan werken. Wel hebben we bekeken welke inrichting wenselijk is om elk van die magazijnen zijn functie optimaal te laten vervullen.”

Binnen het masterplan vormt Varsseveld de logistieke ruggengraat van de organisatie. Nu al wordt meer dan een derde van het totale volume in Varsseveld verwerkt. Op die locatie liggen ook verreweg de meeste SKU’s (stock keeping units). Niet alleen wordt de Benelux en een stuk van West-Duitsland standaard vanuit dit dc beleverd, van hieruit krijgen dealers in andere landen artikelen die niet in het lokale dc op voorraad zijn.
M. Markerink: “Om onze sleutelrol in de toekomst naar behoren op te kunnen nemen, wisten we dat er hier grondige veranderingen moesten plaatsvinden. Naast het hoofdkantoor hadden we een magazijn van 25.000m². De voorraad is er jaar na jaar toegenomen en we kregen moeite om de orders op piekmomenten efficiënt te verwerken. Met de verdere groei van het assortiment en de omzet zou dat er allesbehalve op verbeteren. Bovendien willen we klanten meer extra diensten bieden, zoals picking op zaterdag om op maandagochtend uit te leveren.” 

Bewuste keuze voor automatisering

Om de site in Varsseveld klaar te stomen voor de toekomst, besliste Kramp naast het oude magazijn een nieuw magazijn te bouwen dat de belangrijkste taken van het oude magazijn zou overnemen.

Verschillende factoren hebben Kramp doen besluiten het nieuwe magazijn te automatiseren. “Het was voor ons vooral belangrijk om de loopafstanden van de orderpickers minimaal te houden, aangezien we anders de verwachte volumes in de piekperiodes niet zouden kunnen verwerken. Op die momenten mag er niet meer dan drie kwartier zitten tussen het binnenkomen en het verlaten van een order uit het magazijn. Dat sluit puur manuele oplossingen al uit”, stelt Jan Willem Nijman. “Omdat we dealers de mogelijkheid willen geven hun klanten tot 18.30 uur te laten bestellen en hen voor 8 uur beleverd te krijgen, krijgen we de orderregels ook vaak pas laat binnen.”

“We opereren bovendien in een regio waar de beschikbare werkende bevolking steeds kleiner wordt. Ook dat deed ons toch naar automatisering neigen”, vult Maarten Markerink aan. “Momenteel werken hier ongeveer 300FTE’s (full time equivalents). We willen graag het volume blijven verwerken met de huidige poule logistieke medewerkers. Meteen na het opmaken van het masterplan hebben we aan de overheid gevraagd om het nieuwe magazijn een stuk hoger te mogen bouwen dan de toegestane twaalf meter, omdat we wisten dat die hoogte ons zou belemmeren als we wilden automatiseren. Die goedkeuring hebben we gelukkig tijdig gekregen.”

Van maximale opslagcapaciteit naar hoge picksnelheid

Voor welk type automatisering Kramp zou gaan, was vooraf geen uitgemaakte zaak. “In het oude magazijn hadden we wel al zeven jaar een shuttlesysteem staan met plaats voor 8.000 bakken, dus we hebben wel ervaring met dit type magazijnautomatisering”, aldus Jan Willem Nijman. “Maar we stonden ook open voor andere types automatisering als die onze eisen konden invullen.”

Kramp contacteerde enkele leveranciers met de vraag naar een zeer flexibel systeem dat in eerste instantie vooral voldoende opslagcapaciteit kon bieden, maar – naarmate de volumes groeien – een steeds snellere verwerking kon garanderen. “Dat bleek voor veel systemen een pijnpunt. Een miniload, bijvoorbeeld, legt vooral de nadruk op de capaciteit, terwijl een shuttlesysteem in eerste instantie op de snelheid focust. Wij wensten een systeem dat de eerste jaren vooral aan de eerste voorwaarde voldoet, maar de tweede voorwaarde kan invullen wanneer we daar behoefte aan krijgen. Concreet willen we tegen 2023 onze opslagcapaciteit verdubbelen, maar tegen dan zal de pickoutput vier keer zo hoog liggen. In dat opzicht was het nieuwe OSR Evo-shuttlesysteem van Knapp voor ons ideaal (zie extra info). Een klassiek OSR-shuttlesysteem had weliswaar ook aan onze eisen kunnen voldoen, maar aangezien we in dat systeem per gang en niveau een shuttle moesten hebben, zou dat een overkill zijn qua aantal shuttles en zou de initiële investering veel te hoog liggen. Binnen het OSR Evo-systeem volstaat de helft aan shuttles en kunnen we er gemakkelijk bijplaatsen of wegnemen. Ook het toevoegen van gangen en werkstations is vrij eenvoudig en kan onafhankelijk van het aantal shuttles gebeuren. Die schaalbaarheid sprak ons erg aan.”

Nieuw systeem op basis van bestaande technologieën

Het OSR Evo-shuttlesysteem in het nieuwe magazijn is 19 meter hoog geworden. Het biedt maar liefst 134.000 bakkenlocaties op 40 niveaus. Ongeveer 120 shuttles in combinatie met een lift- en conveyorsysteem zorgen voor de aan- en afvoer van bakken. Het is mogelijk om nog eens zoveel bakkenlocaties te creëren door extra gangen bij te bouwen. “We hebben ons systeem bewust meteen al afgestemd op de piekmomenten, aangezien een hoge efficiëntie vooral dan belangrijk is”, zegt Maarten Markerink. “Toen we de installatie kozen, moesten we het pand nog bouwen. Daardoor kreeg Knapp ook de kans om het meteen optimaal af te stemmen op de installatie. Dat was zeker een voordeel.”

Kramp was trouwens het eerste bedrijf dat besloot om het OSR Evo-shuttlesysteem te implementeren.
M. Markerink: “Aangezien we in ons oude pand al ervaring hadden met shuttles van een andere leverancier, wisten we goed wat we wilden en wat niet. Ons oude shuttlesysteem heeft bijvoorbeeld een zeer gecompliceerde loop in het conveyorsysteem, waar we veel opstartproblemen mee hebben gehad. De sequencing via dat systeem duurt ook relatief lang en is complex. Daarom hebben we Knapp expliciet gevraagd naar een gereduceerd conveyorsysteem. Het OSR Evo-shuttlesysteem was weliswaar nieuw, maar aangezien het op bewezen technologieën steunt, wilden we het graag een kans geven. Wel hebben we enkele andere shuttlesystemen van Knapp bezocht. De leverancier realiseerde eerder ook al een automatiseringsoplossing voor ons in Denemarken, met onder meer een miniload en shuttlesysteem.”

Enkele technische issues – los van het Knapp-shuttlesysteem an sich – hebben er wel voor gezorgd dat het shuttlesysteem later live is gegaan dan verwacht.
J.W. Nijman: “Zo is een super vlakke vloer een noodzaak om een shuttlesysteem van deze omvang te kunnen installeren, dus dat vroeg de nodige aandacht. De eerste fundering was mislukt, waardoor we die opnieuw hebben moeten doen. Verder hebben we tijdens het project een kolom moeten verplaatsen en ook de installatie van een lift om lege bakken naar de pickstations te brengen en volle af te voeren, had heel wat voeten in de aarde.”

“Waar we achteraf bekeken wel blij mee zijn, is dat we Knapp als integrator hebben aangesteld”, voegt Maarten Markerink toe. “Zo hadden we slechts één aanspreekpunt als er issues met welk onderdeel van het magazijn dan ook waren. Daarnaast hebben we met Knapp bewust voor een partij gekozen die verstand heeft van software. Ook dat was een les die we uit het verleden hebben meegenomen. Bij dit type projecten moet – zeker in het begin – een operator over het systeem waken om in te grijpen waar nodig. Bakken zonder barcode, bakken met een scheve klep, het komt allemaal voor. Als iemand zulke zaken tijdig kan spotten, kun je tijdrovende stilstanden voorkomen. Wat ik ook aanbeveel, is om meteen al voldoende spare parts voor zo’n gesofisticeerd systeem in huis te hebben.”

Acht orderpickstations op twee niveaus

Voor een vlotte bevoorrading van het systeem zorgen operatoren op 30 uitpakstations bij de goederenontvangst. Daar worden binnenkomende artikelen in grijze voorraadbakken overgeladen. Via het conveyorsysteem worden die bakken vervolgens aan het OSR Evo-shuttlesysteem aangeboden.

Vanuit het shuttlesysteem worden momenteel acht orderpickstations gevoed op twee niveaus. Er is ruimte om het aantal tot 26 op te drijven. In die orderpickzone worden vooral de medium movers verzameld in rode bakken. Naargelang de grootte van het order hanteert Kramp twee formaten. Op de orderpickstations kunnen in totaal zo’n 2.400 picks per uur worden gerealiseerd. Naast deze orderpickzone heeft Kramp in het bestaande magazijn ook nog een orderpickstraat voor fast movers en een semiautomatisch orderpickgebied met legbordstellingen. In alle ordergebieden samen worden dagelijks ongeveer 45.000 orderlijnen per dag verwerkt.

Ook het shuttlesysteem in het oude magazijn doet nog steeds dienst. Momenteel zetten we het in om de klaargemaakte orderbakken in de juiste volgorde aan de automatische stapelmachine aan te bieden, waarna de gemaakte pallets automatisch worden gewikkeld”, legt Jan Willem Nijman uit. 

Parallelle implementatie met Duitsland

In Duitsland heeft Kramp eveneens een OSR shuttlesysteem in gebruik genomen. “Daar hebben we wel gekozen voor het klassieke OSR-shuttlesysteem, aangezien de nadruk daar nu al ligt op een zeer hoge snelheid (zie extra info). Dat magazijn telt intussen 26 orderpickstations. Dat project liep parallel met het onze, maar aangezien wij meer technische issues hadden, was de installatie in Duitsland een stuk eerder klaar dan die van ons. Dat maakt dat zij eerder al de koppeling tussen het WCS (warehouse control system) van Knapp en ons warehouse management system hebben gemaakt. Die ervaring was uiteraard mooi meegenomen, waardoor bij ons de koppeling zeer vlot is verlopen”, zo luidt het.

Ruimte voor optimalisering

Het OSR Evo-shuttlesysteem ging net voor de zomervakantie live. Momenteel zijn zo’n 80.000 bakken in de installatie gevuld, wat nog ruim voldoende capaciteit geeft voor extra onderdelen. Bovendien kan elke bak via vakverdelers ook nog eens in maximaal vier locaties worden onderverdeeld om de beschikbare ruimte optimaal te benutten. “Binnen dit systeem is het ook handig dat shuttles werk van elkaar kunnen overnemen, aangezien ze op hetzelfde niveau van gang kunnen wisselen”, weet Jan Willem Nijman. “Weliswaar spreiden we toch nog steeds onze voorraad om niet te veel op snelheid in te boeten. Bij Knapp zijn ze trouwens nog druk in de weer om de logica binnen het systeem te optimaliseren.”

M. Markerink: “Waar we nu ook werk van willen maken is om alle delen van het geheel – het WMS, het nieuwe en het oude shuttlesysteem, enzovoort – nog beter op elkaar af te stemmen, zodat we komen tot één geoptimaliseerd concept. We merken nu bijvoorbeeld dat naarmate de output hoger wordt, de verpakkingsafdeling zwaar wordt belast. Ook daar is het plan om verder te automatiseren. Het najaar is voor ons traditioneel een minder druk seizoen, dus het uitgelezen moment om zulke zaken te finetunen.”

“In dat kader voeren we nu ook softwaresimulaties uit om de impact van mogelijke beslissingen op de workload in het magazijn na te gaan. Hoe reageert het systeem bijvoorbeeld als we binnen een bepaald tijdsslot plots 10.000 regels meer moeten verwerken en waar komen de bottlenecks?”, besluit Jan Willem Nijman. 

Extra info

De kracht achter het nieuwe OSR Evo-shuttlesysteem

De OSR Evo(lution) Shuttle is een van Knapps innovaties op het vlak van automatische opslagsystemen. Het vertrekpunt van dit systeem is het ‘klassieke’ OSR-systeem (Order Storage & Retrieval), dat al vijftien jaar een vaste waarde in de markt is. De hoge uitslagcapaciteit van het systeem is te danken aan shuttles die zich zeer snel in de gangen voortbewegen om opslagbakken weg te zetten en te verzamelen. Het verticale transport van de bakken binnen dit systeem verloopt met liften.

De nieuwe OSR Shuttle EVO slaat de brug tussen de klassieke OSR en de kracht van de YLOG-Shuttle. Hier kunnen de shuttles niet alleen in, maar ook tussen de gangen én niveaus bewegen. De shuttles bewegen hier mee met de lift, wat het systeem veel trager maakt dan de OSR. Qua snelheid en opslagcapaciteit is de YLOG met het klassieke miniloadsysteem te vergelijken.

Bij het nieuwe OSR EVO-shuttlesysteem kan de shuttle, net als bij de YLOG, van gang veranderen door zijn speciale wielen, maar hij blijft in principe wel steeds op hetzelfde niveau, zoals bij de OSR. Dat biedt het voordeel dat er minder shuttles nodig zijn dan bij een klassieke OSR, wat een gunstige impact op de prijs heeft. Omdat in dit systeem geen shuttles in de lift gaan, is de snelheid wel nog steeds heel hoog. Met dit automatische opslag- en orderverzamelsysteem kun je met andere woorden een relatief hoge throughput realiseren zonder meteen een heleboel shuttles te hoeven aanschaffen.

Met de komst van het nieuwe systeem kreeg de ‘klassieke’ OSR de naam OSR Evo 1D. De nieuwe variant heet voluit OSR Evo 2D.