Lijmen, rillen, snijden, bedrukken, stansen, vouwen, … Wat begint als enorme rollen papier, eindigt als grote stapels kartonnen dozen, voor elke klant op maat gemaakt. Ondanks de enorme productie van 150 kilometer karton per dag, heerst er een kalme sfeer op de werkvloer. Machines draaien, onbemande karretjes voeren materiaal af en aan en de stapels dozen groeien gestaag. Orders voor verschillende klanten worden simultaan uitgevoerd en tussen twee orders passen de machines hun instellingen automatisch aan.
Pizza’s en studieboeken
“Smurfit Kappa produceert papier en karton in meer dan dertig landen”, vertelt Geert Tops. “Hier in Helmond zijn we gespecialiseerd in het maken van grote transportverpakkingen, zware dozen voor industrieel gebruik. De sterkte en dikte van het golfkarton dat daarvoor nodig is, verschilt per order, aangepast aan de behoeften van de klant.”
Het productieproces begint met het maken van golfkarton. Dit bestaat uit twee of meer lagen papier, dat op enorme rollen aankomt in de fabriek, zo’n drieduizend kilo per rol. In een golfkartonmachine worden een of meer papierlagen met warmte en stoom soepel gemaakt en via (riffel)walsen omgevormd tot gegolfd papier. Door dit tussen vlakke deklagen te lijmen, ontstaat er een sandwich van vlak en gegolfd papier: golfkarton. Voor een sterk karton wordt golfkarton gemaakt, met meerdere lagen gegolfd en glad papier. Na het lijmen en drogen wordt het karton op maat gesneden en gaat het naar de machines waar het wordt bedrukt, gevouwen en gelijmd en zo nodig van gaten wordt voorzien.
Een pizzadoos moet aan andere eisen voldoen dan een doos voor het bezorgen van studieboeken of voor de verzending van een dure brommer of fiets. “Hier komt de eerste wiskunde om de hoek”, aldus Tops. “Onze ontwerpers beschikken over een bibliotheek met een groot aantal basistypes dozen. Met behulp van een CAD /CAM -systeem passen ze de basistypes aan de behoefte van een klant aan. Ze bepalen de optimale verhouding tussen lengte, breedte en hoogte en de optimale sterkte van het karton.”
Softwarematig of met de hand?
Als de afmetingen en vereiste kwaliteit voor een order bekend zijn, wordt de fabricage ingepland. Het is de kunst om zo min mogelijk snijafval te produceren. Qua wiskunde vraagt dit om ruimtelijk inzicht en het nodige rekenwerk. “Onze golfkartonmachine maakt karton van maximaal 2,45 meter breed”, licht Tops toe. “Die capaciteit moet je zo goed mogelijk benutten.” Met zijn planners sorteert Tops de orders eerst op kartonkwaliteit, zodat er bij de golfkartonmachine niet steeds van papier gewisseld hoeft te worden.
Dan begint het puzzelen. Grote orders, kleine orders, brede dozen, smalle dozen. Het is de kunst om de volle breedte van de kartonmachine zoveel mogelijk te benutten. Er zijn softwarepakketten voor dit soort problemen, maar Tops en zijn mensen doen ook veel met de hand. “Doordat we in Helmond vooral grote verpakkingen maken, hebben we maar weinig speelruimte om het papier optimaal in te delen. Vaak passen er maar twee dozen naast elkaar in de breedte van het papier. Als je de trim – dat is het snijafval – tot een minimum wilt beperken, moet je soms slimmer dan de rekensoftware zijn.”
Slimme strategie
Een voorbeeld uit de praktijk: Voor een zware kwaliteit karton liggen er drie orders die in dezelfde week geleverd moeten worden aan klant A, klant B en klant C. De volgende tabel laat zien hoeveel dozen elke klant besteld heeft en hoeveel karton er per doos nodig is.
Om de breedte van de kartonmachine optimaal te benutten, wordt de order van klant A gecombineerd met de orders van B en C. Dat levert schematisch de volgende papierindeling (de nummering verwijst naar de dozen voor klant A, B en C):
Omdat papier duur is en je zo min mogelijk snijafval wilt, heeft Tops verschillende breedtes papier op voorraad. Voor de dozen voor klant A, B en C is een minimale papierbreedte nodig van 2160 mm. De kartonmachine wordt daarom geladen met papier van 2200 mm breed. De trim voor de orders van klant B en C plus duizend dozen voor klant A is dan 1,95%.
De andere orders die er diezelfde week uit moeten, leveren minder gunstige combinaties. Na overleg met klant A wordt er besloten om een eerste levering van duizend dozen te doen en de resterende duizend kort erna te leveren. Een week later staan voor dezelfde kwaliteit karton de volgende twee orders gepland:
Dit levert een perfecte combinatie met de resterende duizend dozen van klant A. De gecombineerde breedte is nu 1120 + 1300 = 2420 mm, de capaciteit van de kartonmachine wordt vrijwel volledig benut. Papier van 2450 mm breed levert een trim van 1,22%. De strategie om de order van klant A in tweeën te splitsen levert dus extra winst.
Puzzelen loont
“Het toepassen van verschillende papierbreedtes levert ons veel winst”, aldus Tops, “maar je kunt daar niet oneindig mee variëren. Als je teveel breedtes op voorraad neemt, worden de kosten voor opslag en beheer te hoog. Ook hier streef ik dus naar een optimum.” Puzzelen met lengtes en breedtes loont. Bij een lengte van 150 kilometer telt een millimeter smaller flink door. Tel uit je winst.