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Zukunftsträchtige Lagerhaltung mit AutoStore als Teil einer integrierten Gesamtplanung

02.09.2019

Durch kurze Montagezeiten, eine kompakte Lagerung und eine hohe Energieeffizienz ist AutoStore ein System, das zurzeit am Markt einen der leichtesten Einstiege in die Lagerautomatisierung bietet. Logistik- und IT-Experten von io-consultants berücksichtigen das System in Projekten als eine effiziente, zukunftsträchtige und skalierbare Alternative für eine automatisierte Lagerhaltung.

Die hoch automatisierten Prozesse werden von io-consultants in einer Gesamtplanung optimal integriert, nur so lassen sich die großen Vorteile und Effizienzgewinne ganzheitlich innerhalb eines Distributionszentrums realisieren.

Faktoren wie Kapazität, Leistung, Planungssicherheit sowie Investitions- und Betriebskosten spielen bei der Auswahl des richtigen Systems zur Lagerung und Sortimentierung eine entscheidende Rolle. Alternative manuelle Systeme (Fachboden, Palette) oder automatische Kleinteilelager (Regalbediengeräte, Shuttle) gibt es zu genüge, festzulegen ist, welche Vorteile sich durch die Planung eines AutoStore-Lagers gegenüber diesen für den Kunden ergeben. Die Integratoren für Autostore verfolgen unterschiedliche Schwerpunkte, insbesondere wenn es um das Angebot über Autostore hinausgehende Aufgabenstellungen geht. io-consultants wählt durch ein professionelles Projektmanagement im Rahmen einer Ausschreibung die geeigneten Integratoren aus und stellt somit einen fachlichen und kommerziellen Wettbewerb her.

Nutzung des AutoStore-Systems zur Prozessgestaltung

AutoStore muss zu den funktionalen Abläufen und den zukünftigen Logistikanforderungen passen: Planungs- und Beratungsexperten von io-consultants erarbeiten gemeinsam mit den Kunden die Anforderungen an Kapazität und Leistung mit Hilfe von Prognosen und Wachstumsszenarien, um im Vergleich mit alternativen Automatisierungen oder auch manuellen Systemen die richtige Lösung für den Gesamtprozess und die zukünftigen Logistikanforderungen zu finden. Auch ist zu beachten, dass Vor- und Nachteile transparent dargestellt werden:

• Flexibilität in Bezug auf veränderte Anforderungen (z.B Kunden- und Auftragsstrukturen, Durchlaufzeiten, Artikelspektrum, Kapazität und Leistung)
• Arbeitsproduktivität im Vergleich zu alternativen Systemen
• Bearbeitung von Sonderfunktionen (z.B. Umpacken, Verdichten, Value-Added-Services)
• Qualitätsanforderungen (z.B. Verwechslungen, Servicegrade)
• Auswirkungen auf Infrastrukturen (z.B. Brandschutzanlangen)

Wenn sich AutoStore unter den genannten Aspekten als das optimale System erweist, kann dieses durch io-consultants mit Hilfe von fünf modularen Bausteinen dimensioniert werden:

• AutoStore-Steuerungssystem (Controller)
• Lagerraster (Grid)
• Roboter (Robots)
• Behälter (Bins)
• Arbeitsplätze (Ports)

Die Planungs- und Beratungsexperten von io-consultants nutzen diese modularen Bausteine, um die ganzheitliche Betrachtung der Gesamtprozesse effizient zu gestalten. Neben der »Maschine« AutoStore müssen Prozesse wie Entladung, Umpacken, Qualitätssicherung, Sonderlagerungen (z.B. Paletten, Gefahrstoffe), Konsolidierung, Verpackung und Beladung optimiert werden, um die Vorteile des Systems ganzheitlich zu nutzen.

Planung eines AutoStores mit io-consultants

Bei der Planung eines AutoStores ermittelt io-consultants zunächst einmal die ABC-Struktur. AutoStore profitiert dabei von den natürlichen Vorteilen des Paretoprinzip, bei dem 20 Prozent der Artikel 80 Prozent des Umschlages ausmachen. Dies ist die Voraussetzung für die Ermittlung der Sortiments-Struktur (ABC-Struktur), die die Logistikexperten von io-consultants gezielt anwenden. Je stärker die ABC-Struktur ausgeprägt ist, desto weniger Umstapelvorgänge werden erzeugt und desto effizienter ist die Stundenleistung der Roboter. Für die Ermittlung von Sortiments-Dimensionen ist zu berücksichtigen, dass maximal drei Behälter-Typen verfügbar sind, die je nach Sortiment ausgewählt werden müssen. »Eine Mischung ist aktuell noch nicht gegeben, dennoch ist eine gleichzeitige Festlegung von Behälterunterteilungen möglich, um Füllgrade zu erhöhen«, erklärt Fabian Hesebeck, Ingenieur und Projektleiter in der Logistikabteilung von io-consultants. Dabei sind auch konkurrierende Zugriffe auf einen Artikel an unterschiedlichen Arbeitsplätzen sowie saisonale Artikel zu beachten.

Im nächsten Schritt werden qualitative und quantitative Systemvergleiche ausgearbeitet. Diese sind abhängig von Platzangebot (verfügbare lichte Höhe), Grundrissen und der Gesamtfunktionalität innerhalb eines Distributionszentrums. Da es wenig Begrenzungen innerhalb des Systems gibt, ist es schnell verfügbar und in bestehende Gebäudestrukturen problemlos integrierbar. »Durch die kompakte Lagerung kann eine Ersparnis in der Grundfläche je nach Gegebenheiten zwischen 50 bis 70 Prozent entstehen«, sagt Hesebeck. »AutoStore ist nicht begrenzt durch Hindernisse (z.B. Gebäudestützen). Somit kann es leicht auf Gebäudegeschossen realisiert werden und an die Gegebenheiten des Gebäudes angepasst werden«, rundet Hesebeck die Vorteile des Systems innerhalb der Gebäudestruktur ab.

Das AutoStore-Steuerungssystem (Controller) stellt die Befehlszentrale dar, die die Aufgaben der Roboter kontrolliert und die Lagerplatzverwaltung übernimmt. Es stellt die Netzwerkverbindung zur Kundeninfrastruktur und eine erweiterte Zugangskontrolle für das Servicepersonal zur Verfügung, die die Planung und Terminierung von Aufgaben vereinfacht. Der AutoStore-Controller optimiert die Transportströme innerhalb des Systems, kann allerdings nicht die Effizienz und z.B. Sortieranforderungen des Gesamtprozesses bestimmen. Neben den physischen Prozessen ist deshalb für den Erfolg des Gesamtsystems die Prozessbetrachtung im Lagerverwaltungssystem von entscheidender Bedeutung. Die Planungs- und Beratungsexperten von io-consultants unterstützen die Umsetzung und realisieren gemeinsam mit Kunden die Lagerverwaltungslösungen (SAP EWM oder proprietäre WMS).

Durch das Lagerraster (Grid) ist eine einfache Montage möglich, sodass Realisierungszeiträume so kurz wie möglich gehalten werden. Das Aluminiumgitter hält die Behälter sauber gestapelt und bietet den Robotern Schienen zum Befahren. Die Größe und Form des Gitters wird nur durch die Gebäudekubatur sowie den Gesamtprozess begrenzt, was eine optimale Raumnutzung gewährleistet.

Schnelle Verfügbarkeit der Waren durch Roboter

Die Roboter (Robots) sind das Herzstück von AutoStore: drahtlos verbunden verfolgen sie lückenlos und effizient die Warenein- und -ausgänge. »Die Roboter sind dabei sehr energieeffizient: weder Beleuchtung noch Beheizung sind innerhalb des Systems von Nöten«, erklärt Martina Maierhofer, Expertin im Bereich Logistik bei io-consultants. Sie fahren automatisiert am oberen Gitter entlang und entnehmen jeden Behälter von oben nach unten mit Greiferplatten. Die Greiferplatte kann bis zum Boden eines jeden Stapels abgesenkt werden. »Der Ausfall eines Roboters kann durch die anderen Roboter kompensiert werden oder es können zusätzliche Roboter im laufenden Betrieb ergänzt werden, um die Leistung zu erhöhen«, so Maierhofer weiter.

Die Kommissionierung, das Nachfüllen oder andere Inventurmaßnahmen werden an den AutoStore-Arbeitsplätzen (Ports) abgebildet. Die Arbeitsbereiche sind je nach Ausführung für mittlere bis hohe Produktzufuhren ausgelegt. Ports sind in mehreren Ausführungen erhältlich, wobei die Ausführung auf den erwarteten Durchsatz und die Funktion abgestimmt werden kann. Des Weiteren besteht Spielraum für die Integration von Sondertätigkeiten (z.B. Kartons aufrichten, Waren verwiegen). Die Experten von io-consultants erarbeiten gemeinsam mit den Kunden schlüssige Gesamtkonzepte der Arbeitsplatzgestaltung. Zu beachten ist dabei, dass eine automatische Ein- oder Auslagerung der Behälter z.B. in die Produktion grundsätzlich möglich ist, allerdings ist die Qualität der Behälter für einen zuverlässigen Betrieb äußerst wichtig. Die Qualität darf unter der Ein- und Auslagerung der Behälter nicht leiden.

Hochkompaktes AutoStore in Multi-Level-Gebäude

Kompaktheit ist bei Automatisierungsprojekten mit AutoStore oftmals die treibende Anforderung, so auch bei dem Projekt zur Planung eines neuen Logistikzentrums für Festo in China. Das Projekt zur Planung und Ausschreibung für den Hersteller von Steuerungs- und Automatisierungstechnik mit Stammsitz in Esslingen am Neckar, wurde gegen Ende 2018 erfolgreich abgeschlossen. Das „Hub Asia“, ein Warenverteilungszentrum in Shanghai, hauptsächlich zur Versorgung des asiatischen Raums, plante io-consultants als teilautomatisiertes Lager entsprechend der chinesischen Anforderungen platzsparend auf zwei Etagen. Es wird das erste realisierte AutoStore-Lager in China. Zudem gibt es eine große Besucherplattform mit Blick auf die oberste Ebene des AutoStore-Lagers und die Roboter. Wichtig war dabei insbesondere die Integration von AutoStore als ein Puzzleteil in den Gesamtprozess des SAP EWM. Vom Wareneingang und der Einlagerung, über das Auftragsmanagement, die Konsolidierung von Großaufträgen, die papierlosen Multi-Order und Pick & Pack-Prozesse bis hin zum Warenausgang, wurden die Prozesse von den SAP-Spezialisten der IT-Tochter io-DigitalSolutions in einem EWM-spezifischen Lastenheft dokumentiert.

Der Nutzen für den Kunden ist groß: Gemeinsam mit io-consultants hat Festo für das Hub Asia ein flexibles und skalierbares Kommissionier-, Layout- und IT-Konzept ausgearbeitet, das mit dem Einsatz eines AutoStore-Systems, als Herzstück der Kommissionierung, die chinesischen Anforderungen an Innovation und Platzoptimierung erfüllen kann. Weitere AutoStore Projekte sind aktuell in Planung bzw. Realisierung.

Zusammenfassend kann gesagt werden:

• Mit AutoStore ist eine weitere Alternative zu den bekannten manuellen und automatischen Lager- und Kommissioniersystemen verfügbar, die beim richtigen Einsatz große Vorteile bieten kann.
• Eine wirtschaftliche Auswahl und Nutzung bedarf weiterhin der Unterstützung eines erfahrenen Planers. Auch ein AutoStore-Lager bedeutet eine nicht unerhebliche Investition, ist gegenüber manuellen Systemen unflexibel und gegenüber Hochleistungs-Shuttlesystemen in seiner Leistung und Offenheit eingeschränkt.

• Auch wenn alle Integratoren von Autostore dasselbe System liefern, ist die Auswahl des richtigen Partners entscheidend für den Projekterfolg.