Optimaal gebruik van kartonnen dozen voor verzending

Producten worden vaak in te grote dozen verzonden. De totale verpakking is vaak veel groter dan de inhoud. Een parfumflesje wordt bijvoorbeeld verzonden in een verpakking ter grootte van een schoenendoos. Deze doos is vervolgens opgevuld met opvulmateriaal om de lege ruimte op te vullen. Dit is niet duurzaam. Hiervoor is nu een oplossing bedacht.

Online retail verandert voortdurend – de laatste trends en seizoensgebonden schommelingen beïnvloeden de structuur van artikelen en bestellingen. Met een toenemende productdiversiteit en een variabele orderstructuur groeit ook het assortiment verzenddozen. Hoewel de beschikbare soorten verpakkingen steeds diverser worden, daalt in veel gevallen de mate van volumegebruik. Artikelen die weinig verpakking nodig hebben, zoals parfums, cosmetica en sieraden, komen in te grote dozen terecht. Dit komt grotendeels doordat verpakkingen niet worden geselecteerd op basis van veranderende product- en ordereisen, zoals afmetingen en gewicht. Onderzoekers van Fraunhofer IML pakken dit probleem aan met de software CASTN (Carton Set Optimization).

Optimale kartonset

CASTN stelt de optimale kartonset samen voor de individuele artikel- en orderstructuur voor verzendbedrijven. “Als een detailhandelaar een set van tien verschillende dozen wil gebruiken op zijn pakstations, moeten deze worden aangepast aan de order- en artikelstructuur om het best mogelijke volumegebruik te bereiken. De producten moeten zoveel mogelijk van het volume van de doos vullen, zodat er zo min mogelijk opvulling zoals noppenfolie nodig is,” legt Lukas Lehmann, wetenschapper bij Fraunhofer IML, uit.

Software-algoritmen

Om dit te bereiken voert het ontwikkelingsteam van Fraunhofer IML klantgegevens (order-, artikelstam- en verpakkingsspecificatiegegevens) in CASTN in. Om een representatieve tijdsperiode weer te geven, inclusief seizoensgebonden schommelingen, beslaan de gegevens over het algemeen een volledig jaar. Met behulp van deze invoerparameters berekenen twee onderling verbonden software-algoritmen samen de optimale set dozen. Deze houden rekening met de eisen van de klant, zoals minimale of maximale verpakkingsformaten, en met de behoeften van de logistieke dienstverlener.

Verpakkingsvolume minimaliseren

CASTN werkt met twee algoritmen: Het eerste maakt gebruik van een evolutionaire benadering om verschillende sets dozen te creëren op basis van parameters zoals het aantal toegestane dozen of de maximale en minimale afmetingen. Het tweede algoritme – een bin-packing algoritme – zorgt ervoor dat de orders efficiënt worden verpakt in de geselecteerde dozen. Het doel hiervan is om het verpakkingsvolume te minimaliseren en een zo klein mogelijk totaalvolume te bereiken.

30% artikel, 70% lucht

Aan het einde van dit proces beoordeelt de software elke doos in een set en controleert hoe goed de interne capaciteit wordt gevuld door de bestelling die erin zit. Deze informatie wordt teruggekoppeld naar het evolutionaire algoritme, dat de score van elke doos gebruikt om nieuwe, betere sets te maken. Dit gaat zo door tot er geen beter volumegebruik kan worden bereikt. “Klanten zijn zich vaak niet bewust van het volumegebruik van hun verpakkingen, dat vaak maar rond de 30% ligt. Ze hebben geen idee hoeveel lucht ze versturen. Dit is wat onze software berekent,” zegt de onderzoeker. Zodra de optimalisatie is voltooid, worden de resultaten samen met de klant geanalyseerd, zodat zij de juiste kartonset kunnen kiezen.
Verschillende industriële partners, elk met hun eigen online retailbedrijf, hebben al geprofiteerd van de optimalisatie van de kartonset en hebben hun volumegebruik met 35 tot 45% verhoogd, terwijl ze ook het aantal gebruikte kartonsoorten hebben verminderd.

E-commerce milieubewuster maken

In de volgende fase willen Lehmann en zijn team de functionaliteit van de software uitbreiden met complexe artikelvormen en aanvullende artikelkenmerken. “We willen dat CASTN de duurzaamheid in de logistiek verhoogt. Verpakkings- en opvulmateriaal kan worden verminderd door optimaal op elkaar afgestemde kartonsets te gebruiken. Dit resulteert in een betere belading van vrachtwagens en minder CO2-uitstoot en kan ook ruimteverspilling voorkomen,” zegt Lehmann. Door CASTN te gebruiken, kunnen bedrijven die producten verzenden een verschil maken voor de planeet en tegelijkertijd besparen op verpakkings- en transportkosten.

Openingsfoto: Met behulp van de CASTN-optimalisatiesoftware kunnen verzendbedrijven de optimale set dozen selecteren voor elk artikel en elke orderstructuur (foto: Fraunhofer IML)

Lees ook: Albert Heijn laat robots bestellingen van klanten inpakken