CSOMAGOLT TERMÉKEK SZÁLLÍTÁSÁNAK ÉS NYOMONKÖVETÉSÉNEK GAZDASÁGI HASZON ELEMZÉSE A TÉRINFORMATIKA TÁMOGATÁSÁVAL

Átírás

1 CSOMAGOLT TERMÉKEK SZÁLLÍTÁSÁNAK ÉS NYOMONKÖVETÉSÉNEK GAZDASÁGI HASZON ELEMZÉSE A TÉRINFORMATIKA TÁMOGATÁSÁVAL Horváth Adrián 1, Mojzes Ákos 1, Takács Gábor 2 1 Széchenyi István Egyetem, Logisztikai és Szállítmányozási Tanszék, 9026 Győr, Egyetem tér 1. hadrian@sze.hu; mojzesa@sze.hu. 2 Széchenyi István Egyetem, Multidiszciplinális Műszaki Tudományi Doktori Iskola, 9026 Győr, Egyetem tér 1 takacsg@sze.hu Magyar nyelvű összefoglaló Manapság a különböző informatikai megoldások az élet minden területén lehetőséget nyújtanak a legkülönbözőbb adatok begyűjtésére és elemzésére. Ezen eszközök segítségével adja magát a lehetőség, hogy mérjük és rögzítsük azon hatásokat, amelyek a szállítás közben a terméken bekövetkeznek. Ezen adatokat a szállítási eszközök aktuális földrajzi koordinátáival össze tudjuk kötni. A cikk célja, hogy felvázolja és bemutassa a jelenleg elérhető informatikai technologiákat, amelyek segítenek megelőzni a termék és a csomagolás sérüléseit, vagy ha ezek nem megelőzhetőek, akkor segít abban, hogy a károk okát és eredetét az adatok feldolgozása által megállapítsuk. Az alapvető elméletek kifejtése után, a cikk egy esettanulmány leírásával az eszközök további lehetőségeit is megvizsgálja. 1. Bevezetés Mint az értelmezéséből is kitűnik az ellátási lánc-menedzsment részeként a logisztika alapanyagok, félkész- és késztermékek, valamint kapcsolódó információk származási helyéről felhasználási helyre való hatásos, és költséghatékony áramlásának tervezési, megvalósítási és irányítási folyamata a vevői ellátásoknak történő megfelelés szándékával. Egy rendszer megvalósításakor a költséghatékonyság determinációjának magas prioritással kell rendelkeznie. Természetesen a helyzetet bonyolítja, hogy különböző logisztikai láncok eseten sztochasztikus hatásokkal kell számolnunk. Vannak viszont a térinformatika segítségével könynyen rögzíthető állapotok, és érték, melyek alkalmazásával a gazdaságilag drágább, néha hatékonyabb, és összességében olcsóbb tud lenni. Célunk olyan útvonalválasztó rendszer alapjainak megteremtése mely adatbázisra támaszkodva a logisztikai folyamatokat menedzselők gazdaságosabb útvonal-értéket tudnak felmutatni, még magasabb költségű útvonalon is, figyelembe véve a közlekedési hálózatok jellegét, minőségét!

2 Élő példából tudható, hogy a szállítás során a termékben keletkezett kár a legnagyobb veszteség, amit mindenképpen kerülni kell. Ezen veszteségek a legtöbb esetben minden norma betartása mellett is előfordulhatnak. A látható költségek könnyen meghatározhatók, míg a rejtett költségek általában csak később kerülnek felszínre. Az üzemanyag a bérek, mind látható, előre kalkulálható költségek, míg a gumikopás, defektek, és az előre nem tervezett károsodások akár gépjárműben, akár szállított termékben jellemzően rejtett költségek amennyiben azok mértéke és pontos időbeni felmerülése nem ismert. Viszont a gépjármú-út viszonylatban az szállítás során a terméket érő hatások nagyban meghatározhatóak, hiszen útburkolati hibák, vasúti átkelőhelyek mind-mind olyan fix pontok egy szállítási irányon, melyeket elkerülve csökkenthető a szállítmány meghibásodási faktora. Ezen pontok adatrögzítésével és helymeghatározásával egy olyan adatbázis kívánunk összeállítani, mely a szállítmány logisztikai ideje alatti károsodását minimalizálhatjuk.. 2. A témaválasztás indoklása, a cél meghatározása A cél, hogy egy olyan rendszer alapjait állítsuk fel amely segít a helyes útvonal meghatározásában. Ez az eszköz/rendszer adathalmazon alapul, és a logisztikai munkaerőt segíti abban hogy gazdaságosabb útvonal-értéket talaljon, még akkor is ha az valamennyivel dragább.a való életből tudjuk hogy a termék sérülése a legjelentősebb veszteség a szállítási idő alatt, és ezért meg kell akadályozni hogy megtörténjen. Ilyen kár azonban még akkor is előfordul ha minden szabályt betartottunk. A költségek könnyen felbecsülhetőnek tűnnek azonban a rejtett költségekkel is számolnunk kell. Üzemanyag és bérköltségek a tervezett költségek az előző adatokból is kalkulálhatóak, de a nem tervezett költségek a járműben vagy a termékben, mint az autógumi elhasználódása, a defekt olyan rejtett költségek lehetnek amelyeket bekövetkezését vagy bekövetkezési idejét nem sejthetjünk vagy kalkulálhatjuk előre A jármű és az út körülményei a termékre való hatásai nagy pontossággal előre meghatározhatóvá válhatnak. Azokat az út hibákat, vasúti kereszteződéseket amelyek előre meghatározott helyen fekszenek érdemes elkerülni, és ily módon is csökkenteni a szállítmány sérülésének lehetőségét. A cél az hogy felállítsunk egy adathalmazt ami megállapítja ezen problémák helyszíneit és földrajzi koordinátáit. Az adathalmaz segítségével minimalizálhatóvá válik a termék károsodásának kockázata a szállítási idő alatt, így magasabb profit érhető el a termék megvédése közben.

3 3. Logisztikai igénybevételek közútiszállítás közben Kontinentális szállítás közben (amely magába foglalja a termék kezelésének és tárolásának folyamatait is) elég egyszerű meghatározni a logisztikai igénybevétel minőségi tulajdonságait. Ezek a logisztikai igénybevételek (hatások) mely magába foglalják a mechanikus és környezeti hatásokat is nagy jelentőséget kapnak a termék-csomagolási rendszer fejlesztésésének témakörén belül (Soroka 2002). Mielőtt megterveznénk vagy kifejlesztenénk bármilyen folyamatot vagy rendszert, tisztában kell lennünk ezen igénybevételekkel. A igénybevételek mennyiségi értékét megfelelően meg kell határoznunk a megfelelő mutatók és indexek segítségével. A következőkben röviden azokat a hatásokat fejtjük ki amelyek nagy jelentőséggel bírnak az közúti szállítás folyamán. A vibrációs igénybevétel általában a leggyakrabban előforduló igénybevétel, az út hosszának függvényében. A teljes szállítás folyamán, a termék-csomagolási rendszerek, mint szállítás, rakodás során, folyamatos vibrácios hatás alatt áll. Ez a vibráció következhet az útkeménység, útegyenletlenségekből is (mint vasúti kereszteződés, aszfalt egyenletlenségek, lyukak az úton) és az egyensúlyozatlan, nehéz rakomány és a jármű teherbírási képességeinek kombinációjából is. A rakományon jelentkező vibráció stochasztikus jellegű, ami azt jelenti, hogy a vibráció erőssége és amplitúdója (kilengése) erősen változó. Vannak olyan frekvenciák is ahol az amplitudó meghaladja a gyorsulást. Ilyen esetekben a rakomány elemelkedik a rakfelületről, és a folyamatos vibráció hatására helyet változtat (elmozdulhat). (Mojzes, 2008, Pánczél, 2006). Abban az esetben amennyiben mindez vertikálisan és horizontálisan is megtörténik (elmozdulás), mindenfelekeppen kell szamítanunk egy minimális csomagolás vagy termék rongálódásra. Extrém esetekben ezek az események ütési igénybevételként jelennek meg. 1. ábra Pálya-jármű -halmazolt rakomány sematikus rendszer modellje Forrás: Pánczél, 2008 Az 1-es ábra bemutatja a rakomány mozgását egy tehergépjármű rakfelületén.

4 Az ütési és rázási igénybevételek meglehetősen gyakran fordulnak elő, de ha két különbözö szállítmányt hasonlítunk össze, amelyek majdnem ugyanolyan úton haladnak, az eredmények mind menyisségi és intenzitásbéli különbséget is mutathatnak. Ezeket a jelenségeket nagyban meghatározza az emberi hanyagság és annak technikai paraméterei. Példaképpen egy helytelenül azaz nagyobb sebességgel áthajva a vasúti kereszteződésen vagy egy úthibán rendkívüli hatásokat produkálhat, extrém g értékekkel. Ezen mechanikai igénybevételek bekövetkezhetnek mind vertikális mind horizontális irányban is. Horizontális hatás lehet a rakomány elcsúszása (Mojzes 2007) Egy felhalmozott rakomány esetében a hatás akár megdőlés vagy felborulás is lehet. Amennyiben ismerjuk a konkrét szállítási útvonalat a vertikális hatások elég nagy valószínűséggel meghatározhatóak és a kritikus területek és pontok megjósolhatóvá válnak. A rakomány kezelése (pl. ki-, berakodás) és a raktározás alatti események és azok jellemzői is előreláthatóak. (Burgess 1990) A 2.ábra világosan bemutatja az ütési/ ejtési igénybevétel és azok paramétereinek kölcsönös kapcsolatát, és hogy a csomagolt termék megrongálodott-e vagy sem. A sérülési határgörbe paraméterei csupán számítások és mérések alapján határozhatóak meg. 2. ábra Sérülési határgörbe felépítése Forrás: saját szerkesztés A szállítás közbeni halmazolás széleskörben elterjedt módszer, hiszen ezáltal folyamatosan javíthatjuk a logisztikai mutatókat. (Hellstörm 2007). Így ez a paraméter nagyon lényeges a termék csomagolási rendszer kifejlesztése közben, azonban ha az előbb említett szituációkat és élethelyzeteket is számításba vesszük, akkor nagyon komplex feladat áll előttünk, ami több tervezési problémát is magában rejt. A halmazolt rakományon mind dinamikus és statikus igénybevétel is megjelenhet a logisztikai lánc során. Mindkét típust befolyásolják a technikai és a humán paraméterek széles skálája. A megoszló terhelés az egységrakomány helytelen szállítása és/vagy kezelése által gyakran lokális terheléssé alakulhat át, ami gyakran okoz termék sérülést. (Borocz 2007)

5 A pontosan meghatározott logisztikai folyamatok során (ami magába foglalja a szállítás, raktározás és kezelési folyamatokat) felmerül még egy igénybevétel, ami folyamatosan jelen van és különböző mechanikai igénybevételekkel együtt jelentkezik. Ez pedig nem más, mint a különböző környezeti és klímahatások. A kontinentális szállítás során a klimahatások pontos értékei és paraméterei nagyon jól meghatározhatóak és kalkulálhatóak. Annál a szállítmány csomagolásnál, ami konkrétan az közúti szállítmányozásra lett kifejlesztve két fontos tényezőt kell figyelembe vegyenek: a levegőben lévő páratartalom hatásait és a hőmérsékletet és annak változásait. Ezen két parameter nagyban befolyásolja a csomagolási rendszer termékvédelmi hatékonyságát. Több modell létezik ahol a kifejlesztett csomagolási technika változatok logisztikai és környezeti igénybevételekkel szemben támasztott értékei megfelelőek, de a rejtett vagy nem kalkulált környezeti hatások által bekövetkezett stressz hatások csökkenthetik a hatékonyságot és nagy valószínűséggel a termék megrongálodásához vezetnek. (Böröcz 2007.) 4. A rendszer bemutatása Az eszköz szorosan a rakományhoz van rögzítve, így a rakománnyal együtt mozog, amikor behatás éri az út során. Az eszköz rögzíti az időt, földrajzi szélességet és hosszúságot, az eredményeket pedig eltárolja. Miután elküldi a mért adatokat, azok a számítógépen rögzítésre kerülnek. A begyűjtöt adathalmazzal a rendszer képes lesz a kár okozójának meghatározására vagy az adatok feldolgozására. Elsősorban az okozott kár idejét és helyét kell lefixálni ahhoz, hogy megállapíthassuk, a kárt a vezetési mód, az út jellemzői, az időjárási körülmények vagy más külső körülmény okozta-e. Ez után egy adatbázist kell kialakítanunk, amely a térkép paramétereire épül, és meghatározza, hogy a lehetséges útvonalak közül melyik az előnyösebb. Amennyiben bármilyen sérülés történik, nagyon fontos, hogy a sérüléshaz köthető adatokat rögzítsük. Ezután jöhet az adatok feldolgozása. A feladat az, hogy kiválogassuk azon adatokat, amelyek értékei nagyobbak vagy eltérnek a normál értékektől. 3. ábra Adatkezelés folyamata Forrás: saját szerkesztés

6 5. A rendszer vázlata A szállítási útvonalak különböző távolságokkal, különböző útminőséggel jellemezhetőek és legtöbbször különböző időjárási viszonyok között találhatóak. Így el tudjuk dönteni azt, hogy az általunk szállított termék elég erősen van-e csomagolva egy rövidebb, de rosszabb minőségű úthoz vagy egy hosszabb és drágább útvonalat kell választanunk, mert a termékeink túlságosan érzékenyek az extrém hatásokkal szemben. 4. ábra A rögzített adatok szűrése Forrás: saját szerkesztés Ebben az esetben egy jó térképre és nagy mennyiségű gyűjtött adatra van szükség. Az első lépés a normál értékek levágása. A következő lépésben azokat az adatokat válogatjuk le, amelyeket a vezetési mód okozott. A modellnek csak az út jellegzetességeit mutató adatokkal kell dologznia. Amikor az összegyűjtött adatok nagy része ugyanolyan különbségeket mutat ugyanazon hosszúsági és szélességi koordinátákban akkor meghatározható a károk lehetséges helye. A hosszúsági és szélességi koordináták és a károk hatása elmenthető a térkép adatbázisba, amely az útvonaltervezés része. Így a térkép és az adatbázis segítségével specifikálni tudjuk a megfelelő útvonalakat és a szállítás pontos költségeit.

7 6. A rendszerrel szemben támasztott követelmények A rendszer legszignifikánsabb eleme az eszköz, az adatgyűjtő (datalogger). Amikor az adat logger összegyűjti az összes szükséges adatot, és a mérési frekvencia elég sűrű, akkor az öszszegyűjtött adatok felhasználhatóak az adatbázisban. Természetesen nem szükségeszerű az összes mért adatot gyűjteni. Ha az adatgyűjtő menet közben tudja szűrni az adatokat, már csak azokat fogja rögzíteni, amelyek a határértékek felett vannak. A következő adatok összegyűjtése alapvető fontosságú: hőmérséklet -20 C C közötti hőmérsékletsávban legalább 0,5 C felbontással páratartalom 0 100% min. 0,5%-os felbontással ábrázolva légnyomás mbar-os határok között ábr. min. 0,5 mbar-onkénti felbontással gyorsulás 1,2-10 G között ábrázolva min 0,01 G felbontással A pontos adatgyűjtéshez néhány funkcionális jellemző szükséges: széles működő környezet, az eszköznek pontosan kell működnie, amikor a hőmérséklet, a nedvesség, a nyomás és a rázkódás extrém értékeket (szélsőértékeket) ér el hosszú működési idő, az indulási helyről a célállomásra történő szállítás időtartama akár 4 vagy 5 hét is lehet, így a működésnek és az adatgyűjtésnek is folyamatosnak kell lennie ezen időtartam alatt memória és kommunikáció: nagy mennyiségű adat kerül rögzítésre a szállítás ideje alatt, és ezeket az adatokat az eszköznek saját memóriájába kell tudni elmenteni, vagy ha lehetséges, akkor folyamatosan tudni kell küldeni küldeni GSM vagy GPRS segítségével a mért értékek rögzítése: csak a sűrűn történő adatrögzítés ad használható eredményt, így minimum 0,5 másodperces rögzítési mérték az elvárt A másik fontos elem egy jól használható térkép. Ebben az esetben nem a térkép szintjei a legfontosabbak. Felesleges az utcákat is ábárzoló térkép. A legfontosabb az, hogy a térképet lehessen szerkeszteni. Más szavakkal az, hogy az utak szakaszai beállíthatóak legyenek a gyűjtött adatokkal. Így, a tervezés során a legnagyobb rázkódási /ütközési értéket is láthatjuk a kiindulási és a végpont között és a csomagolás adatai alpajánel tudjuk dönteni, hogy a kiválasztott útvonal megfelel-e vagy másikat kell választanunk a szállításhoz. Egy lehetséges megoldás lehet a Google Maps, ami egy jól használható eszköz. Egy egyszerű szoftverrel öszsze tudjuk hasonlítani az útvonalak adatait a termékek/áruk adataival és ki tudjuk választani a legjobb alternatívát.

8 5.ábra: A rendszer összetevői Forrás: saját szerkesztés 6. ábra: Egy meres g értékei Gmaps-be importálva Forrás: Lansmont Ltd. A kitűzött követelményeknek való megfeleléshez, és ahhoz, hogy képesek legyünk mérni a szükséges igénybevételi értékeket, a következő technikai paraméterekkel állítottuk be a berendezést: mintavételi frekvencia: s/csatorna gyorsulás (3 csatorna) figyelmeztető és limit beállítások Hőmérséklet: o C folyamatos adatrögzítés nedvesség (0-100% RH) GPS-ről GMap-ra Az akkumulátor élettartama 30 nap 6. Esettanulmány Aradon autóipari termékeket gyárt egy vállalat. Ezeket a legyártott termékeket rendszeresen Moszkvába fogják szállítani egy új partnernek. Abban az esetben, ha egy termék megsérül a partner az egész rakományt visszaküldi (mint minden esetben, az autóipari elvárások /követelmények szerint) Az ukrajnai Zsitomir és Moszkva között az egyetlen lehetséges útvonal egy főút. Aradról Zsitomirba két lehetséges útvonal van. Az egyik Románián, a másik Magyarországon keresztül. A romániai utak rosszabb állapotban vannak, mint a magyarországiak, de a romániai verzió esetén a távolság rövidebb. Melyik a jobb megoldás?

9 A rövidebb útvonal az erősebb és így drágább dobozokkal, vagy a hosszabb útvonal a rövidebb, de nem olyan erős csomagolással. A rendelt mennyiség 52 paletta. A jármű egy 24 tonnás kamion. A szállítás 1000x1200 mm-es palettákon történik, egy palettán 40 doboz van elhelyezve. Így, ha a raklapok 2 szinten vannak elhelyezve, egy jármű elég arra, hogy az egész rendelt mennyiséget elszállítsa. A felhasznált dobozok minőségi típusa 22B. A rövidebb út egy hosszú hegyi szakaszon végigvezető főútvonal és rengeteg vasúti átjáró van Zsitomirig. Így a 22B-s doboz típus nem elég erős a járművön való szállításhoz. Ebben az esetben a vállalat a megrendelt mennyiséget 2 kamionnal tudja elküldeni, vagy kénytelen erősebb doboz típust használni a szállításhoz annak érdekében, hogy a rakomány épségben megérkezzen. A mechanikai és időjárási hatások, és a szimuláció alapján a 32BC doboz típus szükséges ehhez a szállításhoz. A hosszabb útvonal autópályán vezet Magyarországon keresztül, ahol nincsenek hegyi szakaszok és vasúti átjárók. Ebben az esetben a 22 B típusú csomagolás elég a szállításhoz. A 22B típusú dobozok előállítása 0,42 euro és a 32BC típusú dobozok előállítása 0,55 euro dobozonként 300 HUF/EUR árfolyamon számolva. A kamion km díja: 1,1 euro/km magyar cég információi alapján. A dobozok mennyisége: 52x40= 2080 db doboz. A megrendelt mennyiség előállításának költsége: - 22B: 2080x 0,42= 872 euro - 32BC: 2080x0,55= 1141 euro

10 7. ábra: A rövidebb útvonal (forrás: Gmaps) 8. ábra A hosszabb útvonal (forrás: Gmaps) Verzió Útvonal Rövidebb Hosszabb útvonal Rövidebb útvonal útvonal Doboz típusa 22B 22B 32BC Távolság (km) Szállítási költség (EUR) 2 x Doboz költség (EUR) Összes költség (EUR) A költségek alapján megállapítható, hogy a szállítás költségei magasabbak, mint a doboz költségei, így a megrendelt mennyiség szállítása egy járművel célszerű, az első verzió elvetendő. Másrészről a második és harmadik verzió összes költsége közötti különbség cask 43 EUR, ami mintegy 1,3 %-a az összes költségnek. Az eredményeket összehasonlítva a különbség minimális, de figyelembe véve a csomagolással kapcsolatos kérdéseket, a szállítás során jelentkező hatásokat illetve a megbízói elvárásokat, azt a verziót célszerű választani, ahol kisebb a kockázat.

11 Így a felmerülő lehetőségek közül való választást más esetekben egyedi szempontok is befolyásolhatják. 7. Következtetések Az előbbi elemzések és a kapott adatok alapján megállapíthatjuk hogy az emberi (sofőr) és az infrastrukturális (utak minősége, stb) paraméterek nagy jelentőséggel bírnak a logisztikai folyamatok minőségében és a szállított termékek sérüléseinek valószínűségében. A fő feladat az, hogy optimalizáljuk a szállítási és csomagolási költségeket annak érdekeben, hogy minimalizálni tudjuk a termék sérülésének esélyét a logisztikai és szállítási folyamatok során.

12 FELHASZNÁLT IRODALOM Burgess, G. 1990: Consolidation of Cushion Curves, Packaging Technology and Science Vol, 3, Böröcz P. - Mojzes Á. 2008: A csomagolás jelentősége a logisztikában Transpack szakmai folyóirat. VIII./2 Böröcz P : Játékelmélet alkalmazási lehetőségei a logisztikai rendszerekben - az egyés többutas szállítási csomagolási eszközök közötti döntéselméleti probléma elemzése, I. Logisztikai Rendszerek és Elméletek Tudományos Konferencia, Győr, Hirkó, Bálint, Logisztikai folyamatok számítógépes szimulációja, Közlekedési Nyári Egyetem, Gyõr, pages 65-69, Hirkó, Bálint and Németh, Péter, Áruelosztási feladatok stratégiai tervezése, Magyar Logisztikai Egyesület, pages 82-95, 2005, ISBN Horváth Adrián: Elosztási rendszerek kialakítását és működését befolyásoló tényezők, o. Műszaki és informatikai rendszerek és modellek III ISBN: Keith Taylor: Computer systems in logistics and distribution, Kogan page, London, 1991 Mojzes, Á. 2007: Fejlesztési tervezési irányzatok a csomagolástechnika műszaki, gazdasági és ökológiai egyensúlyban betöltött szerepének optimalizálására, I. Logisztikai Rendszerek és Elméletek Konferencia tud. konferencia kiadványa, Győr Mojzes, Á 2008.: Theories and Methods to Develop the Systematic Approach for Package Design Technologies, Acta Technica Jaurinensis, volume 1, number 2, pages , ISSN , Pánczél, Z. 2008: The Significance of Logistic Package System Design, Acta Technica Jaurinensis, volume 1, number 2, pages , ISSN , Pánczél, Z., Mojzes, Á 2006.: Importance of package planning and laboratory testing from the aspect of the logistic stresses, during transportation and warehousing, Management of Manufacturing Systems, Presov - Slovakia pp.: Peter Bajor Adrian Horvath: The role of decision-making parameters in constructing and re-engineering of distribution networks, o. FIKUSZ 2008, Fiatal Kutatók Szimpóziuma , BMF, Budapest ISBN: Soroka, W 2002: Fundamentals of Packaging Technology. Inst. of Packaging Professionals; 3rd edition

13 Yao, Y., Dresner, M.: The inventory value of information sharing, continuous replenishment, and vendor-managed inventory, in Transportation Research Part E 44, 2008, pp