A Dutch lesson on trading, packaging and logistics (EN)
My last posting covered a key logistics cost driver,
airfreight, and how packaging design and selection can unlock savings in a cold
chain supply. I was happy that some readers reached out to me to learn more about
the difference between the gross and dimensional weights and unlocking savings.
This feedback has motivated me to dedicate this posting to packaging and design
for logistics in the pharma/biotech industry.
In 2002, I had the opportunity to visit a Rijksmuseum exhibition
in Amsterdam about the Dutch East India
Company. The exhibit “VOC 400 Jaar” displayed the VOC (Verenigde
Oost-Indische Compagnie) history and the golden age of the Netherlands.
I was not familiar with the VOC so I took the opportunity to learn more about
the history of the country that was hosting me as an expat. As I browsed the exhibition
galleries, I was fascinated to learn about the packaging and cargo ship developments
made by the VOC to support its global trading. I felt that the exhibition was
put together from the perspective of packaging engineers or logisticians and not by
historians.
Source: http://en.wikipedia.org/wiki/Dutch_East_India_Company
I learned that before the VOC, Spain
and Portugal dominated the global trading in the sixteenth century and built larger
ships to accommodate the increased trading volume. However, the larger ships
were harder to maneuver and therefore were less seaworthy because they were
more likely to perish in the event of bad weather or attacks. To fence off
competition (i.e. piracy) and protect the newly found wealth, these ships
carried more men, canons and ammunition. These safety measures did not reduce
the shipwrecks and losses of men and cargo was treated as a trading cost. I called
this sixteenth trading scenario designing from the inside out because the
design mostly focused on making the vessels bigger.
In the biotech/pharma industry generally speaking shipping containers are designed from the inside out and use the traditional 48”x 40” (1.2 m x 1.0 m) pallet size as the primary payload design constraint. In other words, the shipping container is assembled around the 48” x 40” payload by adding refrigerated and frozen cooling elements to insulate the bottom, side and top walls. One can picture this “from the inside out” assembly as a putting together a Matryoshka or Russian nesting doll where one starts with the smallest and finish with the largest size doll. These shipping containers often increase thermal performance to reduce temperature excursions of the product by adding more cooling elements and insulation. Like the cannons and ammunition, the drawback is that the container becomes bigger and heavier and therefore is less attractive to the carriers because it takes more cargo space in the vessel (i.e. aircraft) and/or may not provide the best fit. The design from the inside out appeals to the warehousing operations because it reduces labor and assembly time but may not be optimized to support the airfreight logistics.
In the biotech/pharma industry generally speaking shipping containers are designed from the inside out and use the traditional 48”x 40” (1.2 m x 1.0 m) pallet size as the primary payload design constraint. In other words, the shipping container is assembled around the 48” x 40” payload by adding refrigerated and frozen cooling elements to insulate the bottom, side and top walls. One can picture this “from the inside out” assembly as a putting together a Matryoshka or Russian nesting doll where one starts with the smallest and finish with the largest size doll. These shipping containers often increase thermal performance to reduce temperature excursions of the product by adding more cooling elements and insulation. Like the cannons and ammunition, the drawback is that the container becomes bigger and heavier and therefore is less attractive to the carriers because it takes more cargo space in the vessel (i.e. aircraft) and/or may not provide the best fit. The design from the inside out appeals to the warehousing operations because it reduces labor and assembly time but may not be optimized to support the airfreight logistics.
I also learned that by the end of
sixteenth century, shortly before entering in the Eastern trade, the Dutch shipyards
specialized in the construction of smaller but more seaworthy vessels. One of
these vessels was the “Fluyt” which became the most successful
cargo ship of its time. The Fluyt had a long but shallow hull and a round stern that gave the Dutch ships a much larger cargo capacity than
contemporary ships of similar size. The Fluyt success was derived from its pear-shaped
hull cross section, narrowness of the main deck level, and the considerable broadening
out down to the waterline. This Dutch ship design considerably reduced
costs and risks in trading because at that time, taxes on merchant
ships were based on the area of the main deck and the
pear-shape reduced the main deck area while maximizing
cargo space. In addition, the Fluyt’s hull design with a low
center of gravity gave it more stability under bad weather, and the use of pine
instead of oak (except in the hull) made it an exceptionally light vessel of
large cargo capacity. The Fluyt was fit for the long VOC trading voyages
reducing the risk of the product lost due to ship wreckage.
Source: http://www.usna.edu/Users/oceano/pguth/website/interdisciplinary_shipwrecks/science_lesson_plan.htm
The VOC also turned its attention to the safety of the
waterways. By making trading agreements
with its partners, it eliminated the need for the heavy canons, extra men and
ammunition making the vessels even friendlier to the valuable cargo, reducing wind
resistance and increasing the sailing quality. The Dutch effort was also extended to packaging
standardization to maximize the cargo space utilization in the vessel. The VOC packaging
dimensions were changed to maximize the fit in the new ships. So
successful was the Fluyt, that Holland supplied this cargo vessel to the other European
merchant empires of France, England, Denmark, Sweden, Spain, Hamburg and Ostend.
This innovative 17th century approach is perhaps one of the first design-for-logistics
examples where the shipping containers (packaging) were built from the
outside in using the vessel dimensions as constraints.
Source: http://en.wikipedia.org/wiki/Fluyt
Drawing a parallel to the biotech/pharma industry today,
we find some shipping containers that have been developed using the aircraft standard
ULD (Unit Load Device) dimensions as a design constraint. Aircraft ULD pallets (e.g.
LD7) and containers (e.g. LD3) are used to bundle cargo to allow for faster aircraft
loading and unloading operations and the ULD dimensions are standardized throughout
the airlines industry. Today the new aircraft design is driven by the need of more
fuel efficient aircrafts but they still use the ULD standard dimensions. The
most popular ULD pallets (a.k.a. cookie sheets) are PMC (96”x125”) and PAG (88”x125”)
while the most popular ULD container (a.k.a. cans) is LD3. Aircraft pallet
capacity is measured by number of PMC (96" × 125") that can be stored
in the cargo area. Aircraft loads may include pallets, containers, or a mix,
depending on requirements. Shipping containers that match the external dimensions
to the ULD dimensions followed the design approach I called “from-the-outside-in”
because the insulation walls, cooling elements and pallet base must be built
inwards rendering a payload that may not match the 48”x40” dimensions therefore
the warehouse packing operations require manual assembly to prepare the load
configuration by moving the product cases from one pallet (48”x40”) to another.
Aligning the external shipping container dimensions to the ULD dimensions maximize
aircraft cargo load and it clearly is a different approach. This “from-the-outside-in”
design approach is also referred to design for logistics and improves the supply
chain flow while minimizing the freight costs.
Source: http://www.mantraco.com.tw/aircraft&e.htm
This 2002 VOC exhibition planted a supply chain seed in the
packaging field I operated in those days. I was in front of one of the best
examples of design for logistics and I was confident that I could apply the VOC
design lessons in my packaging work. The VOC legacy is controversial in many
aspects but it was clear to me that this design-for-logistics lesson was
something worth sharing.
I do envision upcoming changes in the cold chain supply of
the biotech/pharma industry and these changes must be orchestrated by the supply
chain organization to increase the integration of all the supply chain links. Fostering
an environment where freight forwarders, carriers, shipping container
suppliers, warehousing, sourcing and engineering teams collaborate to increase
the design for logistics.
My proposal to the supply chain
links includes:
1)
Establish a collaborative environment to identify
the design constraints and cost drivers in your supply chain.
2)
Work with sourcing, engineering, warehousing,
quality and supply chain teams to align the efforts and pull together to a
common goal.
3)
Extend the collaboration to the external supply
chain links (i.e. partners) so that the right amount of safety is built. This
collaboration is known as Good Distribution Practices (GDP) and provides additional
benefits such as better aircraft loading factors, smaller transportation footprint,
reduced packaging waste, increase cargo security and product integrity.
Until my next posting
Carlos
References:
http://en.wikipedia.org/wiki/Unit_Load_Device
Una lección holandesa sobre el comercio, embalaje y logística (ES)
Mi publicación anterior cubrió los factores que determinan el costo de logística, específicamente el costo del transporte aéreo, y cómo el diseño del embalaje y la selección de estos pueden generar ahorros en la cadena de frío. Me alegra que algunos lectores con sus preguntas muestran interés en aprender más acerca de la diferencia entre el peso bruto y dimensional, y cómo obtener ahorros en la cadena de frío, motivándome así a dedicar este artículo al diseño de embalajes y la logística en la industria farmacéutica y de biotecnológica.
En el año 2002, tuve la oportunidad de visitar una exposición en el museo Rijksmuseum de Amsterdam sobre la Compañía Holandesa de las Indias Orientales. La exposición "400 VOC Jaar" mostraba la historia de esta compañía (Las siglas VOC del holandés Verenigde Oost-Indische Compagnie) y la Edad de Oro de los Países Bajos. Yo no sabía mucho con la VOC, así que tomé esta oportunidad para conocer más sobre la historia del país que me recibió como expatriado. Al recorrer las salas de la exposición, quede fascinado al aprender sobre el desarrollo de los embalajes y navíos de carga realizados por la VOC para apoyar sus operaciones de comercio mundial. Sentí que la exposición fue preparada desde la perspectiva de un ingeniero de embalajes o logística y no por un historiador.
Source: http://en.wikipedia.org/wiki/Dutch_East_India_Company
En la industria farmacéutica y de biotecnológica en términos generales los embalajes de transporte se diseñan de adentro hacia fuera y utilizan tarimas tradicionales de 48 "x 40" (1,2 m x 1,0 m), como la restricción de capacidad de carga. En otras palabras, el embalaje de transporte se monta alrededor de la tarima de 48"x 40" adicionando los refrigerantes (refrigerados y/o congelados) entre el producto y las paredes de aislamiento térmico de la parte inferior, lateral y superior. Es posible imaginar este diseño "de adentro hacia afuera" al ensamblar una Matryoshka o una muñeca Rusa, donde se empieza con la más pequeña y se termina con la muñeca de de mayor tamaño. El rendimiento térmico de estos embalajes de transporte frecuentemente es incrementado mediante la adición de más refrigerantes y/o aislamiento térmico durante el diseño para reducir las excursiones de temperatura del producto. Al igual que los cañones y municiones extra, el inconveniente es que el embalaje se hace más grande y pesado y por lo tanto es menos atractivo para las compañías de carga y aerolíneas porque necesita más espacio en el compartimiento de carga y / o no siempre optimiza el espacio dentro del compartimiento de carga de los aviones. El diseño de adentro hacia afuera es muy atractivo para las operaciones de almacenamiento, ya que reduce el tiempo de trabajo y facilita el ensamblaje del empaque, pero no optimiza la logística de carga aérea.
También aprendí que a finales del siglo XVI, poco antes de entrar en el comercio oriental, los astilleros holandeses se especializaron en la construcción de navíos más pequeños, pero con mejores características de flotabilidad y navegación. Uno de estos navíos era el "Filibote” del holandés “Fluyt" o flauta, que se convirtió en el navío de carga de mayor éxito en su tiempo. El Fluyt, tenía un casco largo pero poco profundo y una popa redonda que dio a los barcos holandeses una capacidad de carga mayor a los buques de tamaño similar en esa época. El éxito Fluyt se debió a su forma de pera, la sección transversal del casco, la estrechez del área de cubierta principal, y la considerable ampliación debajo de la línea de flotación. Este diseño de este barco holandés redujo considerablemente los costos y riesgos en el comercio porque en ese momento, los impuestos sobre los buques mercantes se basaban en el área de la cubierta principal, la forma de pera reducía el área de la cubierta principal al mismo tiempo maximiza el espacio de carga. Además, el diseño del Fluyt del casco con un bajo centro de gravedad le dio más estabilidad en el mal tiempo, y el uso de madera de pino en lugar de roble (excepto en el casco) lo hizo un buque excepcionalmente ligero y de gran capacidad de carga. El Fluyt era ideal para los viajes comerciales largos, reduciendo el riesgo de la VOC en pérdidas de producto debido a naufragios.
Source: http://www.usna.edu/Users/oceano/pguth/website/interdisciplinary_shipwrecks/science_lesson_plan.htm
La VOC también centró su atención en la seguridad de las vías navegables. Al hacer acuerdos comerciales con sus socios, eliminó la necesidad de cañones pesados, hombres extras y municiones adicionales dejando más espacio en los barcos para el valioso cargamento, reduciendo así la resistencia del viento y aumentando de la facilidad de navegación. El esfuerzo holandés se extendió también a la estandarización de envases para maximizar la utilización del espacio de carga en sus barcos. Las dimensiones del embalaje de VOC fueron cambiados para maximizar el espacio de carga de los buques nuevos. Tan exitoso fue el barco Fluyt, que Holanda suministró a este barco de carga a los otros imperios mercantiles como Francia, Inglaterra, Dinamarca, Suecia, España, Hamburgo y Ostende (Bélgica). Este enfoque innovador del siglo XVII es quizás uno de los primeros
ejemplos de la filosofía de diseño para la logística donde los envases
se construyeron desde el afuera hacia adentro usando las dimensiones de
la embarcación como restricciones de diseño.
Source: http://en.wikipedia.org/wiki/Fluyt
Haciendo un paralelo con la industria farmacéutica y de biotecnológica de hoy, encontramos que algunos embalajes de transporte que se han desarrollado utilizando las dimensiones del elemento unitario de carga o ULD (sigla del inglés Unit Load Device) como una restricción de diseño. Las tarimas (por ejemplo LD7) y contenedores (por ejemplo, LD3) ULD de avión se utiliza para armar la carga y permitir la carga y descarga más rápida de los aviones es por eso que las dimensiones ULD están estandarizados en la industria de las aerolíneas. Hoy en día el diseño de nuevos aviones está impulsando la necesidad de aviones más eficientes en el consumo de combustible, pero se siguen utilizando las dimensiones estándar ULD. Las tarimas aéreas ULD más populares (conocidas como planchas) son PMC (96"x125") y PAG (88"x125"), mientras que el contenedor ULD más popular (latas) es LD3. La capacidad de la tarima de avión se mide por el número de PMC (96 "x 125") que puede ser almacenada en la zona de carga. Las cargas de las aeronaves pueden incluir tarimas, contenedores, o una mezcla, dependiendo de los requerimientos. Los contenedores para transporte que coincidan con las dimensiones externas de las dimensiones ULD ha seguido el enfoque de diseño que he llamado "de afuera hacia adentro", porque las paredes de aislamiento térmico, refrigerantes y la base de la tarima se debe construir hacia el interior y muchas veces su espacio de carga no coincide con las dimensiones 48"x40", por lo tanto las operaciones de embalaje en el almacén requiere un montaje manual para preparar la configuración de la carga moviendo las cajas de productos de una tarima (48"x40") a otra. La alineación de las dimensiones externas de los contenedores y las
dimensiones ULD pueden maximizar la carga de aviones de carga y está
claro que es un enfoque diferente al tradicional. Este enfoque de diseño
"de afuera hacia adentro" también se conoce para el diseño de la
logística y mejora el flujo de la cadena de suministro reduciendo al
mínimo los costos de flete.
Source: http://www.mantraco.com.tw/aircraft&e.htm
Esta exposición VOC 2002 plantó una semilla de cadena de suministro en el campo del envasado en el que se opera en esos días. Yo estaba frente a uno de los mejores ejemplos de diseño de la logística y estaba seguro de que podría aplicar las lecciones de diseño de la VOC en mi trabajo de embalaje. El legado de VOC es controvertido en muchos aspectos, pero era claro para mí que esta lección de diseño para la logística era algo que vale la pena compartir.
Puedo anticipar cambios en la cadena de frío de la industria farmacéutica y de biotecnológica, estos cambios deben ser liderados por los profesionales de la cadena de suministro quienes deben aumentar la integración de todos los participantes de cadena de suministro. Es importante fomentar un entorno en el que los agentes de carga, transportistas, proveedores de contenedores, almacenaje, aprovisionamiento e ingeniería de los equipos colaboren para incrementar los diseños de la logística.
Mi propuesta para los participantes de la cadena de suministro incluye:
1) Establecer un entorno de colaboración para identificar las restricciones de diseño y los factores de costos en su cadena de suministro.
2) Trabajar con abastecimiento, ingeniería, almacenamiento, calidad y cadena de suministro para alinear los esfuerzos y caminar juntos hacia el mismo objetivo.
3) Extender la colaboración a los participantes de la cadena de suministro externo (es decir, socios) para que solo se establezca el nivel optimo de seguridad. Esta colaboración se conoce como Buenas Prácticas de Distribución (BPD) y proporciona beneficios adicionales como mejores factores de carga en los aviones, una menor huella de carbono de transporte, reducción de residuos de envases, aumento de seguridad de la carga e integridad del producto.
Hasta mi proxima publicacion
Carlos
Carlos
