Kombination von manuellen und automatischen Lagersystemen

Der Einsatz von LVS, WCS und die Nutzung der Industrie 4.0-Technologien ermöglicht eine Steigerung der Lagereffizienz und zudem die Integration automatischer Systeme in der Kommissionierung.

Die Einführung des Industriestandards 4.0, der internationale Konkurrenzdruck und der beschleunigte E-Commerce machen eine Automatisierung oder zumindest eine Teilautomatisierung von Prozessen zunehmend nötig. Viele Unternehmen stehen vor der Frage, welche Prozesse sie automatisieren können bzw. wollen. Sind bestimmte manuelle Prozesse im Lager sogar sinnvoll? Welche Schnittstellen müssen bei der Kombination von automatischen und manuellen Lösungen speziell beachtet werden? Bereiche, die sich besonders für die Automatisierung eignen sind der Warentransport zwischen Lagerbereichen, die Kommissionierung und die Zuteilung von Aufträgen bzw. die effiziente Routenplanung (i. d. R. durch ein Lagerverwaltungssystem). Je nach Automatisierungsgrad können verschiedene Stufen definiert werden. Darüber hinaus müssen Automatisierungs-Lösungen in einem Unternehmen flexibel und skalierbar sein, damit sie an die aktuellen Marktbedingungen und das Unternehmenswachstum angepasst werden können.

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Unterschiedlicher Automatisierungsgrad von Lagern

In manuellen Lagern werden die meisten Aufgaben und Entscheidungen von Menschen übernommen. Dementsprechend liegt die Fehlerrate relativ hoch. Trotzdem haben auch manuelle Lager einige Vorteile. Sie lassen sich leicht skalieren, Leiharbeiter können eingestellt werden und die Prozesse sind meist überschaubar. Auch kann das Wissen und Potenzial von (erfahrenen) Mitarbeitern im Unternehmen gut genutzt werden. Allerdings sind rein manuelle Lager nur für kleine Sortimente und eine geringe Anzahl von Waren geeignet. Die erste Stufe der Automatisierung stellt die Einführung eines Lagerverwaltungssystems (LVS) bzw. Warehouse Management System (WMS) dar, ohne das automatische Systeme nicht gesteuert werden können. Das LVS übernimmt die Entscheidungsfindung und teilt Aufträge und Routen nach bestimmten Kriterien zu. Es verwaltet Produktmengen und Lagerplätze und steuert die einzelnen Transportsysteme. Vom darüber gelagerten Host-System, einem ERP- oder Warenwirtschaftssystem, nimmt das LVS bzw. WMS-Aufträge entgegen, verwaltet diese in einer Datenbank und gibt sie nach entsprechender Optimierung zur Steuerung an die angebundene Fördertechnik weiter. Es übernimmt also die Steuerung, Kontrolle und Optimierung komplexer Lager- und Distributionssysteme. Die Einführung eines LVS führt auch meist zu einer Verbesserung der Kommissionierung und zur Anwendung von Kommissionier Systemen wie Voice- Picking oder Pick-to-Light. Die nächsthöhere Stufe der Automatisierung ist die Einführung weiterer automatischer Lagersysteme und -lösungen bis hin zu einer Vollautomatisierung des Lagers (1).

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Voraussetzungen für eine Automatisierung im Lager

Damit Abläufe im Lager automatisiert werden können, müssen einige Anforderungen erfüllt sein. Idealerweise ist ein durchgängiger Betrieb (24/7) geplant, die Soll-Prozesse müssen klar und „validiert“ sein und es sollten möglichst keine bzw. sehr kleine saisonale Schwankungen auftreten. Zudem muss eine lange Planungssicherheit bezüglich der Anforderungen an das Lager (Gebinde, Losgrößen, Durchsatz) bestehen. Je mehr dieser Voraussetzungen vom "idealen automatischen Lager" abweichen, desto mehr manuelle Abläufe sollten eingeplant werden. Natürlich haben automatische Lager Vor- und Nachteile, die unter (1) detailliert nachgelesen werden können. Die entscheidenden Vorteile sind Kosten- und Personaleinsparungen, die Fehlerminimierung, eine Steigerung der Sicherheit, eine höhere Durchsatzmenge und eine hohe Zufriedenheit der Kunden. Da Fachpersonal immer weniger Verfügbar ist, werden automatische Lager immer interessanter. Mit der Automatisierung kann allerdings auch schon ohne ein LVS bzw. WMS und sogar ohne Wifi begonnen werden. Das Fahrerlose Transportsystem (FTS) BITO LEO von BITO automatisiert die Transporte von Behältern, Kartonagen und Tablaren und das ganz ohne IT-Anbindung via Bodenspuren, Smart Box und Marker (2).

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Schnittstellen bei der Kombination der unterschiedlichen Prozesse

Die Vorteile eines effizienten und gut durchdachten Lagersystems sind kurze Transportund Laufwege, schnelle Zugriffszeiten, eine hohe Umschlagsleistung, sowie eine gute Lieferqualität und -flexibilität. Die Materialflüsse werden optimiert und die Schwankungen zwischen Angebot und Nachfrage, durch eine hohe Transparenz und Übersichtlichkeit der Bestände ausgeglichen. Übergreifend umfasst ein Lagersystem nicht nur manuelle oder automatische Regalsysteme, sondern auch die Steuerung, die Lagerverwaltung, die Lager- und Fördertechnik und ebenso das Lagerpersonal (3). Die Hauptschnittstelle bei der Kombination verschiedener manueller und automatischer Lagersysteme bildet das LVS bzw. WMS. Die Aufgabe des LVS bzw. WMS besteht in der Führung und Optimierung von innerbetrieblichen Lagersystemen (4, 5). Die unterschiedlichen Umschlagsleistungen und Zugriffzeiten der manuellen und automatischen Lagersysteme müssen nicht nur bei der Lagerplanung, sondern auch bei der Ein- und Auslagerung von Ware sowie Auftragszuweisung an die Kommissionierer durch das LVS berücksichtigt werden. Das LVS weist allen Waren (Langsam-, Schnellund Mitteldreher) anhand von zuvor vom Logistikleiter festgelegten Kriterien und Regeln Lagerpositionen zu. Dabei werden Schnelldreher z. B. in Durchlaufregalen und automatischen Regalsystemen (Miniload, Automatischen Kleinteile-Lagern, Autostore, etc.) gelagert (6). Das übergeordnete LVS synchronisiert mittels eines Lagerkontrollsystems (Warehouse Control System, WCS) die Bewegungen aller automatischer Lösungen, wie den Pallet Shuttlen bis hin zu komplexeren Maschinen wie Sortier- und Förderanlagen, FTS oder Regalbediengeräten. Das WCS ermöglicht die Effizienz der Prozesse im automatischen Lager. In Zeiten von Industrie 4.0 nimmt die Bedeutung der Kommunikation von Maschinen bzw. automatischen und manuellen Lösungen, via dem Internet der Dinge (IdD) immer mehr zu. Durch das IdD bzw. den Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) können alle manuellen und automatischen Abläufe optimiert werden, da die Daten leicht zugänglich im Netzwerk verfügbar sind. Dies führt zur Minimierung der Durchlaufzeiten und einer Optimierung der gesamten Logistik.

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Automatisierung der Kommissionierung

Im Zuge der Automatisierung von Abläufen kann natürlich die Kommissionierung von Kundenaufträgen nicht fehlen. Der Einsatz von LVS, WCS und die Nutzung der Industrie 4.0-Technologien ermöglicht natürlich auch die Integration automatischer Systeme in der Kommissionierung. Dazu gehören Robotersysteme wie Automated Picking Systems, Einlagerungs- und Kommissionierroboter, Regalbediengeräte, Shuttles, automatische Fördersysteme aber auch Verpackungs- und Ettiketiermaschinen. Durch automatisches Kommissionieren kann die Genauigkeit, Geschwindigkeit und Sicherheit beim Kommissionieren verbessert werden. Natürlich werden auch Kommissionierer eingespart und die Prozesse werden somit kostengünstiger. Laut dem Roboter-Hersteller Magazino lohnen sich autonome Kommissionierroboter vor allem bei kleinen Losgrößen (Anm. d. Red.: breites Sortiment aber kleine Mengen) im E-Commerce (7).

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Literatur

1 BITO Fachwissen, Wann macht Automatisierung im Lager Sinn?, Link

2 LEO Locative – die Lösung für automatisierten Behälter- und Kartonagentransport, Link

3 BITO Fachwissen, Was sind Lagersysteme?, Link

4 Definition WMS/ LVS, Warehouse Logistics, Link

5 Technische Regel, VDI 3601:2015-09, Warehouse-Management-Systeme, Verein Deutscher Ingenieure (VDI), Link

6 BITO Fachwissen, Einfluss der Umschlagshäufigkeit und Warenrotation auf Lagerplanung und -haltung, Link

7 BITO Fachwissen, Roboter und Automatisierung im Lager 4.0, Link

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