Varastoverkon suunnittelu

Yksi tärkeimmistä yrityksen logistiikkahenkilöstöä askarruttavista tehtävistä on optimaalisen varastoverkon suunnittelu yrityksen tuotteita ja asiakkaita varten. Lopputulokseen vaikuttavat varastokoko, varastojen lukumäärä, niiden sijainti ja layout.

Varaston kokoon vaikuttavia tekijöitä

Optimaalista varastokokoa määriteltäessä on ensin selvitettävä mittausperiaatteet. Yleisesti käytössä olevat mittayksiköt ovat lattiapinta-ala neliömetreinä ja kuutiotilavuus. Lattiapinta-alaan perustuva mittaustapa ei ota huomioon mahdollisuutta varastoita tuotteita pystysuunnassa, mikä tekee mittaustavasta huonosti soveltuvan nykyaikaisiin korkeavarastoihin. Tilavuuteen perustuva mittaustapa on realistisempi. Muita soveltuvia yksiköitä ovat lavapaikkojen lukumäärä ja hyllyjen pituus metreinä. Varaston kokoon vaikuttavat mm. seuraavat tekijät:

  • asiakaspalvelutaso
  • markkina-alueen koko
  • jaeltavien tuotteiden lukumäärä
  • tuotteiden koko
  • käytettävä materiaalinkäsittelyjärjestelmä
  • varaston läpimeno
  • tuotannon läpimenoaika
  • volyymituotannon edut
  • varaston layout
  • käytäville asetetut vaatimukset
  • varastossa sijaitsevat toimistotilat
  • hylly- ja telinetyypit
  • kysynnän määrä ja luonne

Palvelutaso

Kun yrityksen asiakkailleen tarjoama palvelutaso nousee, kasvaa yleensä myös vaadittava varastokoko, sillä palvelutaso ja varastomäärät korreloivat positiivisesti keskenään. Lisätilaa tarvitaan usein myös silloin, kun palveltavien markkina-alueiden lukumäärä tai koko kasvaa. Tuotteiden erilaisuus kasvattaa entisestään varastotilan tarvetta. Lisäksi varastotila kasvaa, jos säilytettävät tuotteet ovat kooltaan suuria, varaston läpimeno on huono, tuotannon läpimenoaika on pitkä, käytettävä materiaalinkäsittelyjärjestelmä perustuu manuaaliseen tekniikkaan, varastossa on toimistotiloja ja varastoitavien tuotteiden kysyntä on epäsäännöllistä ja vaikeasti ennakoitavaa.

Vartastossa käytettävät koneet

Materiaalikäsittelyvälineistä voidaan mainita trukit. Yksinkertainen vastapainotrukki tarvitsee leveät käytävät hyllyrivien välissä pystyäkseen operoimaan tehokkaasti varastossa. Sen sijaan nykyaikaiset "tornitrukit" tarvitsevat vain pienen osan vastapainotrukkien vaatimasta käytävätilasta, mutta ovat huomattavasti kalliimpia investointeja. Päätöksentekijän tulee tutkia potentiaalisiin varastojärjestelmävaihtoehtoihin liittyvät kokonaiskustannukset ja palvelutaso parhaimman ratkaisun löytämiseksi.

Tuotteen kysyntä

Kysynnän merkitys varaston koolle on huomattava. Kun kysyntä vaihtelee merkittävästi tai sen ennustaminen on vaikeaa, varastotilojen määrä kasvaa. Yrityksen kaikkien varastojen ei tarvitse olla yksityisiä. Monet yritykset käyttävät menestyksekkäästi hyväksi yksityisenyleisen varastoinnin yhdistelmää, jossa oma varastoverkon käyttöaste pyritään saamaan mahdollisimman korkeaksi ja kysyntähuippujen aikana tarvittava ylimääräinen tila ostetaan toiselta yritykseltä.

Varastojen lukumäärä

Varastojen lukumäärä on toinen tärkeä tekijä varaston koon lisäksi varastoverkkoa suunniteltaessa. Tätä ongelmaa ratkaistaessa esiin nousee neljä merkittävää tekijää: menetetyn myynnin kustannukset, tuotteiden pääomakustannukset, varastointikustannukset ja kuljetuskustannukset. Menetetty myynti on yritykselle hyvin merkittävä rasite, mutta sitä on vaikea laskea ja ennakoida. Lisäksi se vaihtelee suuresti yritys- ja toimialakohtaisesti. Yrityksen johdon tulee päättää, millä asiakaspalvelutasolla se haluaa toimia. Vasta sen jälkeen voidaan ratkaista optimaalisen varastoverkon ongelma.

Pääomakustannukset

Tuotteista aiheutuvat pääomakustannukset nousevat varastojen lukumäärän myötä. Varastointikustannukset nousevat myös toimipisteiden lukumäärän kasvaessa, koska useammat varastot merkitsevät kohonneita korko-, vuokra- ja leasingkuluja. Yleiset varastoto myöntävät yleensä määräalennuksia, mikäli asiakasyritys ostaa varastotilaa useammalta paikkakunnalta.

Kuljetuskustannukset

Kuljetuskustannukset laskevat aluksi varastomäärän kasvaessa. Kun varastojen lukumäärää kasvatetaan likaa, kustannukset alkavat kuitenkin nousta. Yrityksen tulee ottaa huomioon tuotteiden kokonaisjakelukustannukset eikä ainoastaan jakeluvarastojen täydennyksistä aiheutuvia kuljetuskustannuksia. Ainostaan muutamien jakeluvarastojen käyttö merkitsee yleensä bulkkitoimitusta valmistajalta toimittajalle. Täydennystoimitukset toteutetaan usein täysinä ajoneuvoyhdistelmä- ja autokuorman, jolloin tuoteyksikkökohtainen kuljetuskustannus on pieni. Asiakkaan tehtyä tilauksensa tuotteet toimitetaan paketti- tai kappaletavaratoimituksina, jolloin asiakkaalta veloitettava yksikkökohtainen kuljetuskustannus on suurempi.

Muita vaikuttavia tekijöitä

Muita varastomäärään vaikuttavia tekijöitä ovat asiakkaiden ostotapa, kilpailuympäristö ja IT-ratkaisut. Jos asiakkaat haluavat tilata pieniä eriä lyhyin väliajoin, yritys saattaa tarvita enemmän asiakkaiden läheisyydessä sijaitsevia varastoja. Tosin Suomessa kaikki valtakunnalliset kuljetusliikkeet toimittavat tavarat seuraavaksi päiväksi asiakkaalle. Jos kilpailijat tarjoavat nopeita toimituksia asiakkailleen, yrityksen ainoa mahdollinen vaihtoehto saattaa olla korjata palvelutasoaan, mikäli sillä ei ole muita kilpailuetuja. Modernin informaatiotekniikan avulla yritys voi kehittää varaston valvontaa, lähettämis- ja vastaanottotoimintoja ja tiedon välitystä. Logistisen tiedonkulun kehittäminen yhdistettynä varastojen tehostamiseen vähentää yleensä asiakkaiden tarpeiden tyydyttämistä varten tarvittavien varastojen määrää.

Varaston sijoittelu

Varaston sijoittelu on varastoverkon suunnittelun kolmas osatekijä. Paikanvalintapäätöstä voidaan lähestyä sekä makro- että mikronäkökulmista. Makronäkökulma tutkii sitä, millä yleisellä alueella varaston tulisi sijaita parantaakseen materiaalin hankintaa yritykseen tai asiakkaille tarjottavaa palvelua. Mikronäkökulma tarkastelee niitä tekijöitä, jotka osoittavat varaston tarkan sijaintikohdan määrätyllä maantieteellisellä alueella.

Makronäkökulman pohjalta varastot voidaan sijoittaa kolmen seuraavan strategian mukaan: markkinasuuntautunut strategia, tuotantosuuntautunut strategia ja keskipistestrategia. Markkinasuuntautunut strategia edellyttää, että varastot perustetaan mahdollisimman lähelle lopullista asiakasta. Tekijöitä, jotka vaikuttavat varastojen rakentamiseen asiakkaiden lähelle, ovat mm. kuljetuskustannukset, asiakastilauksen läpimenoaika, tilauserän koko, paikallisten kuljetuspalveluiden saatavuus ja haluttu palvelutaso. Tuotantosuuntautuneet varastot sijaitsevat tehtaiden ja muiden tavaralähteiden välittömässä läheisyydessä. Tällaisessa tapauksessa yritykset, joiden tuotevalikoimaan kuuluu useita tuotteita, voivat saavuttaa kuljetussäästöjä muodostamalla useista asiakastilauksista suuria yhdistettyjä autokuormia. Kolmannen strategian mukaan varastoto tulisi sijoittaa keskipisteeseen tuotannon ja asiakkaiden väliin. Tätä strategiaa käyttävät yleensä yritykset, jotka joutuvat tarjoamaan asiakkailleen suhteellisen korkeaa palvelutasoa ja jotka myyvät useissa tuotantolaitoksissa valmistettuja eri tuotteita.

Varastojen sijoitteluongelman mikronäkökulmasta katsoen tarkasteluun otetaan yksikohtaisempia tekijöitä. Ne eroavat toisistaan sen perusteella onko yritys päättänyt perustaa oman varastoverkon vai ostetaanko tarvittava varastotila kolmannelta osapuolelta. Sijoitteluun vaikuttavia tekijöitä ovat:

Yksityinen

  • kuljetuspalveluiden laatu
  • työvoiman laatu ja määrä
  • tonttien hinnat
  • laajentamismahdollisuudet
  • ympäristö
  • rakentamiskustannukset
  • sähkön, veden ja lämmön hinta

Yleinen

  • varaston ominaisuudet
  • tarjolla olevat varastointipalvelut
  • kuljetuspalveluiden laatu
  • varastoa käyttävät toiset yritykset
  • IT-palveluiden saatavuus
  • toiminnan raportit
  • verotus

Varastolayout

Varastolayoutin määrittäminen on neljäs varastoverkon suunnitteluun vaikuttava tekijä. Ratkaisulla on suuri merkitys varaston tehokkuuteen ja tuottavuuteen. Hyvä varastolayout:

  • lisää varaston läpimenoa
  • parantaa tuotteiden virtausta
  • vähentää kustannuksia
  • kasvattaa asiakaspalvelutasoa
  • tuottaa henkilöstölle paremmat työolosuhteet

Optimaalinen varastolayout vaihtelee yrityksittäin varastoitavien tuotteiden ominaisuuksien, yrityksen taloudellisten resurssien, kilpailutilanteen ja asiakastarpeen mukaan. Tämän lisäksi layoutista vastaan suunnittelijan tulee tarkastella useita henkilökustannusten, laitekustannusten, tilasta aiheutuvien kustannusten sekä informaatiokustannusten välisiä suhteita. Esimerkiksi kalliimman ja tehokkaamman materiaalinkäsittelylaitteen hankinta saattaa vaikuttaa varaston optimaaliseen kokoon.

Seitsemän vaiheinen toimintaohje

Järjestelmällistä varastolayoutin suunnittelua voidaan toteuttaa esimerkiksi seitsemänvaiheisen toimintaohjeen mukaan:

  1. laaditaan tuotelinjan kasvuennuste ainakin seuraavan viiden vuoden ajalle
  2. analysoidaan tuotelinjaa, liikutettavia tuotemääriä, materiaalin virtausta ja varastotilaa
  3. analysoidaan materiaalinkäsittelylaitteille asetettuja vaatimuksia
  4. laaditaan varastotilalle asetetut vaatimukset viiden vuoden ajalle
  5. selvitetään kaikkien varastotoimintojen- lähettäminen, vastaanotto, tilauksen keruu, pakkaaminen, varastointi, palautusten käsittely jne. - väliset suhteet toisiinsa
  6. luodaan useita vaihtoehtoisia layout-malleja
  7. valitaan paras ja tarkennetaan sitä yksityiskohtaisemmaksi

Tuotteiden sijoittelu ja järjestäminen

Esimerkkinä tuotteiden sijoittelusta ja järjestämisestä varastossa voidaan mainita satunnaisen paikan ja osoitetun paikan varastot. Satunnaisen paikan varastossa tuotteet sijoitetaan lähimpään vapaana olevaan varastopaikkaan - aukkoon, laatikkoon tai hyllyyn. Niiden varastostaotto tapahtuu FIFO-periaatteella. Satunnaisen paikan varastossa tilankäyttö maksimoituu, mutta tilauksia kerättäessä välimatkat eri pisteiden välillä saattavat muodostua suuriksi. Näissä varastoissa käytetään tietokoneohjattuja automaattisia varastointi- ja keräysjärjestelmiä, jotka vähentävät henkilöstö- ja käsittelykustannuksia. Osoitetun paikan varastossa taas jokaista tuotetta varastoidaan pysyvästi sille erikseen varatussa. Tätä järjestelymenetelmää käytetään varastoissa, joissa tuotteiden varastointi ja keruu tapahtuvat manuaalisesti.

Tuotteiden ryhmittely

Varastossa säilytettävät tuotteet voidaan ryhmittää niiden yhteensopivuuden, täydennettävyyden tai menekin mukaan. Yhteensopivuudella tarkoitetaan sitä, kuinka hyvin tuotteita voidaan varastoida yhdessä. Esimerkiksi monia elintarvikkeita ja lääkkeitä ei voi säilyttää yhdessä maatalous-kemikaalien kanssa. Täydennettävyys viittaa siihen, kuinka usein eri tuotteita tilataan yhdessä ja siten myös varastoidaan yhdessä. Tietokoneiden kovalevyt ja monitorit, kynät ja kumit sekä tuolit ja pöydät ovat esimerkkejä täydennettävistä tuotteista, joita usein säilytetään toistensa läheisyydessä. Menekki vaikuttaa siihen, että eri tuotteilla on erilaiset varaston kieronopeudet ja läpimenot. Sen vuoksi tuotteet, joiden kysyntä on suuri, tulisi varastoida lähimpänä lähetys- ja vastaanottolaitureita.

Tietokoneen avulla varastossa olevat tuotteet voidaan ryhmitellä siten, että seuraavat tavoitteet saavutetaan:

  • Suurimenekkiset tuotteet sijoitetaan lähtevien erien lastauslaitureiden läheisyyteen. Tällöin minimoidaan materiaalinkäsittelylaitteiden päivittäin liikkumaa matkaa.
  • Varaston keskialue varataan sellaisille tuotteille, joiden vastaanotto tapahtuu jaksoittain, jotka vaativat käsittelytoimenpiteitä ennen lähettämistä ja jotka ovat yhttensopivia suurimenekkisten tuotteiden kanssa. Tilaa varataan myös suurimenekkisten tuotteiden lisävarastoksi, mikäli niille varsinaisesti tarkoitettu alue käy satunnaisesti liian pineksi.
  • Käytävät suunnitellaan siten, että materiaalin virta varastoalueiden ja laitureiden välillä sujuu mahdollisimman tehokkaasti.
  • Varastoalueet suunnitellaan, että kaikkien päätuotteiden läpimeno ja mitat otetaan erikseen huomioon, eli kaikkia hyllyjä ja lattiapaikkoja ei tulisi mitoittaa yhtä suuriksi. Tämä mahdollistaa tehokkaamman kuutiotilan hyväksikäytön.

Ulkoisten rakenteiden suunnittelu

Varaston sisäisen layoutin lisäksi on syytä kiinnittää riittävästi huomiota myös ulkoisten rakenteiden suunnitteluun. Vastaanoton ja lähettämisen vaatimat tilat ovat tyypiltään samanlaisia. Usein ne ovat toisiinsa sulautuneina siten, että käytännössä ei tehdä eroa vastaanottoon ja lähettämiseen käytettävien tilojen välillä. Näin vältetään ajoneuvon siirtämistä paikasta toiseen kuorman purun ja lastauksen välillä. Kun tunnetaan käytettävien ajoneuvojen tyypit ja kuormakoot, laituripaikat voidaan mitoittaa optimaalisesti. Laituripaikkojen lukumäärä voidaan laskea jakamalla vastaanoton tai lähettämön mitoitusvolyymi valitun ovityypin kapasiteetilla. Toisena vaihtoehtona on käyttää apuna tulevien ja lähtevien autojen aikatauluja, asetettujen odotusaikojen maksimia ja keskimääräistä purkaus- ja lastausaikaa.

Atk apuna varastoverkon suunnittelussa

Monissa tapauksissa yritykset voivat käyttää tietokoneella tehtävää mallintamista apunaan optimaalisen varastoverkon suunnittelussa. Sijoittelupäätökseen vaikuttavia tekijöitä on niin paljon, että niiden kaikkien huomioimine ei onnistu ilman atk:a. Yksinkertaisimpia sijoittelun tietokonesovelluksia ovat ns. planar-mallit. Ne ovat optimointimalleja, jotka pyrkivät löytää edullisimmat sijaintipaikat olemassa olevaan toimipisteverkkoon lisättäville uusille toimipisteille, kun kuljetuskustannukset toimipisteiden välillä riippuvat niiden välisistä etäisyyksistä. Verkkomallit muistuttavat hyvin paljon planar-malleja yhdellä tarkeällä poikkeuksella: verkkomallissa mahdolliset sijaintipaikat voidaan rajata siten, että niiden täytyy sijaita lähellä olemassa olevaa kuljetusverkkoa. Kun planar-mallit saattavat sijoittaa toimipisteet minne tahansa, verkkomallit löytävät optimaaliset sijaintipisteet ainoastaan liikenneväylien - maanteiden, rautateiden, vesiväylien- välittömästä läheisyydestä. Diskreettimallit ovat käytetyistä optimointimalleista kaikkein realistisempia, mutta samalla myös monimutkaisimpia. Ne ottavat huomioon myös kiinteät ja muuttuvat kustannukset.