Paternostersystemen: compacte en ergonomische opslag gaan prima samen

Maximale stockage op een beperkt vloeroppervlak

Voor een sector als de metaalindustrie is dynamische opslag aangewezen, zeker daar waar een 24/7-productie zonder menselijke interventie wenselijk/noodzakelijk is. Niet altijd is er echter voldoende ruimte voor een "traditionele" magazijninrichting, en in die gevallen bieden paternostersystemen uitkomst: het is en blijft bijzonder te zien hoeveel materiaal daarmee kan worden gestockeerd op een betrekkelijk klein vloeroppervlak. Paternostersystemen zorgen ervoor dat controleerbaar voorraadbeheer niet langer ruimteafhankelijk is, en brengen mede daardoor de logistieke professionaliteit op een hoger niveau.

GOODS TO MEN

De kracht van een magazijnsysteem is het (kunnen) realiseren van een snelle uitvoer van het aanwezige materiaal naar de bewerkingsmachine, bij voorkeur zonder menselijke interventie, zodat de productie waar nodig 24/7 kan doorgaan. In dat geval is dynamische beschikbaarstelling oftewel dynamische opslag aangewezen.

Een goed functionerend magazijnsysteem is zeker voor ondernemingen die veel verschillende materialen verwerken en kleine series draaien – wat in de metaalindustrie vaak het geval is – een must. Het "traditionele" magazijn waar grote stukken worden gestockeerd in palletrekken, de kleine in legborden en waarbij een heftruck zorgt voor de aan- en afvoer is dan zeker een optie, maar deze manier van opslag vergt veel ruimte en is arbeidsintensief.

Een paternostersysteem is dan een goed alternatief, doordat het daarmee mogelijk wordt een grote hoeveelheid materialen op te slaan op een relatief klein oppervlak. Het systeem kan op grote schaal worden uitgerold, met in de hoogte gebouwde magazijnen, maar kan ook op kleine schaal worden toegepast via de zogeheten paternosterkasten (zie hierna).

CIRCULATIEPRINCIPE

Een paternoster – de naam is ontleend aan de rooms-katholieke rozenkrans – is een geautomatiseerd opslagsysteem dat, net als een carrousel, werkt volgens het circulatieprincipe. In de basis is de constructie vergelijkbaar met die van een klassieke paternoster goederen- of personenlift: een kettingtransporteur met twee evenwijdige kettingen.

De besturing van de installatie wordt veelal verzorgd door encoders die de motor aansturen; er zijn er echter ook die daarvoor gebruikmaken van een PLC en intelligente sturing. Er zijn twee typen systemen: verticale en horizontale carrousels.

Een paternostersysteem maakt het mogelijk een grote hoeveelheid materialen op te slaan op een relatief klein oppervlak

Verticale carrousels

Bij dit systeem draaien de plateaus en hangers voor de opslag van de goederen verticaal. Een gedeelte van deze structuur is open, waardoor de inhoud gemakkelijk toegankelijk is. Deze variant is het efficiëntst in situaties waarin:

• het plafond hoger is dan 4 meter;
• de voorraad bestaat uit verschillende goederen met een verschillend gewicht en een verschillende grootte. Een vergelijkbare hoogte is daarbij wenselijk: per carrier is steeds één hoogte instelbaar;
• er ergonomische problemen dienen te worden "getackeld".

Bij het vullen blijkt vanzelf of een product past of niet; een veiligheidssensor waarschuwt bij uitstekende producten.

Horizontale carrousels

Bij dit systeem draaien containers horizontaal op een stalen baan. De horizontale variant is het efficiëntst in situaties waarin:

• het plafond lager is dan 3 meter en er voldoende vloeroppervlak beschikbaar is;
• hoge picksnelheden gewenst zijn: bij een horizontale carrousel kan dit gaan tot 550 orderlijnen per uur;
• de productmix wordt gekenmerkt door een lage tot gemiddelde omloopsnelheid;
• permanente toegang tot de voorraad noodzakelijk is, ook in noodgevallen.

In zijn algemeenheid geldt dat een carrouselsysteem doorgaans relatief eenvoudig is te integreren in een bestaande situatie.

STOCK KEEPING UNIT

Aan elk item dat dient te worden opgeslagen wordt een zogeheten Stock Keeping Unit (SKU) toegekend, zodat dit item makkelijk identificeerbaar is. Daarbij is het zaak ervoor te zorgen dat het systeem van toekenning consistent en herkenbaar is en blijft.

De SKU's worden in bakjes of trays op lades geplaatst die vervolgens in het systeem worden gestapeld. Wanneer een bepaald object nodig is, wordt de bijbehorende SKU ingetoetst waarna de juiste lade langs gemotoriseerde weg tot bij de operator wordt gebracht.

Voor een optimaal gebruik kan de installatie worden voorzien van een pick-to-lightsysteem, een systeem waarbij het verzamelen en sorteren van objecten gebeurt aan de hand van optische sturing. Elk voorraadbakje is dan uitgerust met een lampje dat oplicht wanneer het gezochte item zich daarin bevindt, wat uiteraard veel (zoek)tijd bespaart. Dergelijke systemen worden doorgaans ingezet wanneer er sprake is van de combinatie 'grote aantallen producten – geringe magazijnhoogte'.

Ook zware stukken kunnen worden opgeslagen: van 30 ton (standaard) tot meer dan 120 ton. Een randvoorwaarde daarbij is uiteraard wel dat de maximale vloerbelasting – uitgedrukt in kN/m² – niet mag worden overschreden.

Voordelen van paternostersystemen
Een paternostersysteem biedt diverse voordelen ten opzichte van de conventionele opslag in stellingen:
• hoge pickprestaties en omloopsnelheden;
• variatiemogelijkheden: opslag in laden, in diverse typen boxen, hangend of als mix van genoemde mogelijkheden;
• flexibiliteit qua diepte en hoogte van de vakken;
• afsluitbare secties, optioneel voorzien van een toegang met code (diefstalpreventie).
Ook bij een tekort aan personeel – een tamelijk actueel probleem tegenwoordig – is het een goed alternatief voor het traditionele magazijn.

SOORTEN PATERNOSTERS

Paternostertoren

Een paternostertoren is een verticaal gebouwd stellingsysteem waarin de producten boven elkaar zijn gestapeld. De toepassing hiervan is zinvol wanneer de ruimte hoger is dan 4 m. Met een liftsysteem kan die doorgaans ongebruikte ruimte bovenin de hal efficiënt worden gebruikt. Dergelijke torens kunnen overigens hoogten bereiken tot wel 30 m.

De basis van de toren wordt gevormd door een liftplatform dat is gemonteerd tussen twee evenwijdige kettingen. Een extractiesysteem, gemonteerd op de lift, brengt alle legborden naar de werkopening tot bij de operator. Er beweegt dus maar één legbord tegelijk terwijl de andere statisch in de unit blijven.

De paternostertoren is een ergonomisch opslagsysteem, niet alleen vanwege het feit dat de producten door de lift op de juiste hoogte worden aangeleverd, maar ook doordat de loopafstanden hiermee aanzienlijk worden beperkt. 

Paternosterkast

Een paternosterkast is een laagdrempelige oplossing voor een zogeheten "diep assortiment", wat wil zeggen dat van één en hetzelfde product een groot aantal varianten leverbaar is. Dergelijke kasten werken volgens het circulatieprincipe.

Omdat alle bedienings- en servicewerkzaamheden aan de voorzijde plaatsvinden, kunnen de kasten zonder problemen naast elkaar worden geplaatst of worden ingebouwd. Aansluiting op computers en barcodetoepassingen via interfaces behoort doorgaans tot de mogelijkheden.

Voor het verwisselen van de carriers of dragers hoeft een paternosterkast niet te worden gedemonteerd. Zijn de nieuwe carriers voorzien van een tussendrager dan krijgt elk niveau zijn eigen carriernummer, waarna dit wordt opgeslagen in het geheugen van de bijbehorende microprocessor.

De werkopening van de paternosterkast is door middel van schuifdeuren en een cilinderslot afsluitbaar, waardoor de inhoud op een solide manier is beveiligd.

Langgoedpaternosters

Voor de opslag van profielen en/of buizen zijn de zogeheten "langgoedpaternosters" ontwikkeld. Daarmee kan volgens een vergelijkbaar principe de opslag van voorwerpen met een lengte tot 7 m worden gerealiseerd. Een belangrijke afweging bij de aanschaf van een dergelijk systeem is wel of de daarmee gepaard gaande investering opweegt tegen die in bijvoorbeeld verlengbare rekken, één van de alternatieve opslagmogelijkheden voor dergelijke objecten.

ONDERHOUD

De paternostersystemen vergen regelmatig onderhoud. Dat kan storingscorrectief onderhoud zijn – gericht op reparatie van een niet (goed) functionerend onderdeel – dan wel preventief onderhoud dat erop is gericht storingen te voorkomen. De wijze van onderhoud en de onderhoudsfrequentie verschillen per installatie. Bepalend daarvoor zijn onder meer het aantal draaiuren, de daarmee gepaard gaande slijtage en de (financiële) gevolgen van een uitval.

Voor nieuwe machines geldt dat deze kunnen worden voorzien van een remote access waarmee een storingsmelding op afstand kan worden uitgelezen, en waarmee softwarematige storingen kunnen worden verholpen. Hardwarematige storingen kennen in geval van garantie en/of een onderhoudscontract doorgaans een standaard responstijd van 24 uur; 8 uur is daarbij optioneel.

Verbetering van het logistieke traject komt de professionaliteit ten goede, doordat de voorraad controleerbaar kan worden beheerd

VERBETERING LOGISTIEK

De prijs van een paternostersysteem varieert sterk en is onder meer afhankelijk van het merk, het formaat en de gekozen uitvoering. Investeren hierin is hoe dan ook lonend. Verbetering van het logistieke traject komt de professionaliteit ten goede, doordat de voorraad controleerbaar kan worden beheerd. Piekmomenten zijn gemakkelijker op te vangen en spoedklussen kunnen beter worden ingepast.

Met een paternoster kan in sommige gevallen zelfs de jaarlijkse voorraadinventarisatie achterwege blijven. Voor het goed functioneren van het een en ander is echter goede logistieke software in de vorm van een warehouse management system (WMS) een must.

Met medewerking van Kardex