Selbst moderne Lagertechnik entfaltet ihr Potenzial erst, wenn die passende Software sie steuert. Genau hier setzt ein Warehouse Management System (WMS) auch Lagerverwaltungssystem (LVS) genannt an: Es steuert, kontrolliert und optimiert alle Prozesse vom Wareneingang bis zum Versand. Doch welche Funktionen gehören wirklich dazu und wo endet das WMS und beginnt das ERP-System? Antworten liefert die WMS-Raute des Fraunhofer IML auf Basis der VDI-Richtlinie 3601, ergänzt um einen Überblick über Systemarten, Anbieter und die richtige Auswahl.
© Vinzenz Neugebauer - Fraunhofer IML
Ein Warehouse Management System (WMS), auch Lagerverwaltungssystem (LVS) oder Lagerverwaltungssoftware genannt, ist eine softwarebasierte Steuerungs- und Verwaltungseinheit zur Abbildung, Kontrolle und Optimierung innerbetrieblicher Lager- und Materialflussprozesse. Es begleitet die Waren vom Wareneingang über Lagerung und Kommissionierung bis zum Versand und umfasst die Verwaltung von Mengen und Lagerplätzen, die Steuerung von Fördermitteln sowie definierte Betriebs- und Optimierungsstrategien.
Nach der VDI-Richtlinie 3601 umfasst die Aufgabe eines WMS die Verwaltung von Mengen und Lagerplätzen sowie die Steuerung und Disposition von Fördermitteln. Zum Leistungsumfang gehören außerdem Methoden zur Überwachung des Systemzustands und eine Auswahl an Betriebs- und Optimierungsstrategien. Das Ziel eines WMS ist es, innerbetriebliche Lagersysteme effizient zu führen und kontinuierlich zu verbessern.
Die VDI-Richtlinie 3601 konkretisiert den WMS-Begriff anhand folgender Elemente:
Warehouse Management Systeme bilden damit das digitale Rückgrat moderner Lagerprozesse. Ein WMS ist keine reine Bestandsverwaltung, sondern verknüpft Wareneingang, Lagerung, Kommissionierung und Versand zu einem durchgängig gesteuerten Materialfluss.
Die Funktionen eines Warehouse Management Systems lassen sich nach der VDI-Richtlinie 3601 in Kernfunktionen für die grundlegende Lagerorganisation und Zusatzfunktionen für spezifische Anforderungen gliedern. Die WMS-Raute veranschaulicht diesen Funktionsumfang und ordnet das WMS in seine Systemumgebung ein.
Abbildung: Die WMS-Raute in Anlehnung an die VDI-Richtlinie 3601 “Warehouse Management Systeme”
Die WMS-Raute ist eine Darstellung aus der VDI-Richtlinie 3601, die in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut für Materialfluss und Logistik IML entstanden ist. Sie zeigt den Funktionsumfang eines Warehouse Management Systems auf einen Blick.
Im Zentrum der WMS-Raute stehen die Kernfunktionen. Links und rechts davon liegen die Zusatzfunktionen, die den Einsatzbereich erweitern. Oberhalb ist das ERP-System als übergeordnetes System angeordnet. Unterhalb befinden sich das Materialflusssteuerungssystem (MFS) und die speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS).
Jedes WMS bildet Standardprozesse ab und lässt sich über Parametrisierung an kundenspezifische Gegebenheiten anpassen. Ein hoher Standardisierungsgrad senkt Kosten, Implementierungszeit und Wartungsaufwand, weil weniger individueller Code entwickelt und gepflegt werden muss. Komplexe Projekte erfordern dagegen oft einen höheren Individualisierungsanteil. Moderne WMS sind modular aufgebaut, sodass Anwender nur die benötigten Funktionen nutzen.
Die Kernfunktionen eines WMS umfassen Lagerstruktur, Stammdatenverwaltung, Bestandsverwaltung, Transportverwaltung, Wareneingang, lagerinterne Prozesse und Warenausgang. Sie definieren die Fähigkeiten, die ein WMS mindestens bereitstellen muss, um Materialflüsse zuverlässig zu steuern. Eine detaillierte Spezifikation enthält die VDI-Richtlinie 3601.
| Kernfunktion | Aufgabe im WMS |
|---|---|
| Lagerstruktur | Abbildung des physischen Lageraufbaus in Organisationseinheiten wie Lager, Lagertypen und Funktionsbereiche |
| Stammdatenverwaltung | Pflege langfristig gültiger Daten zu Kunden, Lieferanten, Lagerplätzen, Artikeln, Anlagegütern, Personal und Konten |
| Bestandsverwaltung | Präzise Erfassung, Unterscheidung und Nachverfolgung aller Bestände auf Lagerplätzen, Staplern oder LKW |
| Transportverwaltung | Steuerung aller Transportaufträge von einer Quelle zu einer Senke über Fördertechnik, Stapler oder Regalbediengeräte |
| Wareneingang | Physische Übernahme, Erfassung, Prüfung und Einlagerung eintreffender Ware |
| Lagerinterne Prozesse | Umlagerung, Nachschub, Umbuchung, Inventur und Überwachung über den Leitstand |
| Warenausgang | Auftragsverwaltung, Kommissionierung, Konsolidierung, Verpackung, Versand und Lieferrückmeldung |
Die Bestandsverwaltung grenzt Bestände über sogenannte bestandstrennende Eigenschaften voneinander ab. Beispiele sind Materialnummern, Chargen, Mandanten, Herkunftsländer, Kundenaufträge oder Projekte. Zusätzlich unterscheidet das WMS Bestandsarten wie freien, gesperrten, qualitätsgeprüften oder zollpflichtigen Bestand. Auch Restmengen und Zuschnitte bei Kabeln, Glas oder Holz sowie Füllmengen bei Flüssigkeiten lassen sich abbilden.
Die Transportverwaltung bezieht alle verfügbaren Ressourcen ein, auch mobile Datenerfassungsterminals (MDE) für manuelle Transporte. Routenparametrisierung und Auftragsplanung sorgen für effiziente und zielgerichtete Transporte. Staplerleitsysteme oder die Materialflusssteuerung erweitern diesen Bereich bei automatisierten Abläufen. Für Transporte außerhalb des Lagers kommt ein Transport Management System (TMS) zum Einsatz.
Im Wareneingang übernimmt ein Warehouse Management System eintreffende Ware, gleicht sie mit den avisierten Mengen ab und lagert sie auf einem passenden Lagerplatz ein.
Der Wareneingang folgt im WMS typischerweise diesen Schritten:
Trifft nicht avisierte Ware ein, gibt es zwei Wege. Entweder erfasst das ERP-System die Lieferscheindaten und übergibt sie als Avis an das WMS. Oder das WMS bucht einen ungeplanten Wareneingang direkt und meldet ihn an das ERP-System zurück.
Lagerinterne Prozesse sichern einen geordneten Bestands- und Materialfluss zwischen Wareneingang und Warenausgang.
Über den Leitstand erkennen Lagerverantwortliche Abweichungen frühzeitig, weil Key Performance Indicators (KPI) kontinuierlich ausgewertet werden. Auf dieser Basis fallen Entscheidungen zu Personalsteuerung, Priorisierung oder Lagerplatzbelegung fundierter aus.
Im Warenausgang entnimmt das WMS die bestellten Artikel, bildet Sendungen und bereitet die Ware für den Transport vor.
Die Auftragsverwaltung übernimmt Lieferaufträge per Schnittstelle aus dem ERP-System oder ermöglicht die direkte Eingabe. Ein Lieferauftrag besteht aus Positionen, die über Lageraufgaben abgearbeitet werden und Packstücke erzeugen. Packstücke werden zu Sendungen zusammengeführt, mehrere Sendungen für eine Route ergeben eine Tour.
Vor der Freigabe eines Lieferauftrags durchläuft das WMS drei Schritte:
Bei der Kommissionierung stellt das WMS Teilmengen aus dem Sortiment für konkrete Lieferaufträge zusammen. Aufträge lassen sich splitten, zusammenfassen, parallel oder linear bearbeiten. In manuellen Lagern führt das WMS Mitarbeitende routenoptimiert, etwa per MDE, Pick-by-Light, Pick-by-Voice oder Pick-by-Vision. In automatisierten Lagern übergibt das WMS die Informationen an den Materialflussrechner (MFR).
Nach der Kommissionierung folgen Konsolidierung, Verpackung und Versand. Das WMS verwaltet Konsolidierungszonen, wählt Verpackungen aus und erstellt Packlisten, Lieferscheine, Versandlabel sowie Gefahrgut- oder Zolldokumente. Scanvorgänge am Verladetor sichern die korrekte Zuordnung der Sendungen zur Ladung.
Den Abschluss bildet die Lieferrückmeldung mit Statuswerten wie „Kommissionierung abgeschlossen“ oder „Verladung abgeschlossen“. Diese Statuswerte lösen im ERP-System Folgeprozesse wie die Rechnungsstellung aus. Die Warenausgangsbuchung erfolgt meist, sobald die Transporteinheit das Lager verlassen hat. Transportplanung und Speditionsmanagement liegen häufig beim TMS oder beim Logistikdienstleister.
Zusatzfunktionen sind optionale Erweiterungen eines Warehouse Management Systems, deren Einsatz von Branche, Unternehmensgröße und Prozessanforderungen abhängt.
Laut WMS-Raute zählen unter anderem folgende Module zu den Zusatzfunktionen:
| Bereich | Beispiele für Zusatzfunktionen |
|---|---|
| Bestand und Rückverfolgung | Chargen, Seriennummern, Mindesthaltbarkeitsdaten, Konsignation, Vendor Managed Inventory |
| Lagertechnik und Organisation | Doppelt-/mehrfachtiefe Lagerung, Mehrlagerfähigkeit, (Mehr-)Mandantenfähigkeit, Materialflusskontrolle |
| Prozesse und Services | Cross-Docking, Kit-Bildung, Value Added Services, Retouren, Verschrottung, Produktionsversorgung/-entsorgung |
| Sicherheit und Compliance | Gefahrgut / Gefahrstoffe, Gewichtskontrolle, Zoll |
| Ressourcen und Optimierung | Ressourcenplanung / Labour Management, Slotting und Lagerreorganisation, Staplerleitsystem, Packstückoptimierung |
| Ladungsträger und Rampe | Dock-/Yardmanagement, Handling-Units-Management, Leergut und Ladehilfsmittel |
Ein WMS schafft Transparenz über Bestände und Aufträge, indem es lagerinterne Prozesse abbildet und steuert.
Globalisierte Lieferketten, steigende Anforderungen an Geschwindigkeit sowie der Fachkräftemangel erhöhen den Druck auf die Intralogistik. Unternehmen nutzen deshalb verstärkt Automatisierung, wie etwa fahrerlose Transportsysteme (FTS) oder automatische Lagersysteme. Selbst moderne Anlagentechnik entfaltet ihr Potenzial erst, wenn eine passende Software sie steuert. Fehlt diese Kompatibilität, drohen Ineffizienzen, Prozessstörungen oder Stillstände.
Ein Warehouse Management System kann dazu beitragen, Fehlerquoten zu reduzieren, indem Barcode- oder RFID-Technologien Materialien und Belege bei Buchungen eindeutig zuordnen. Zudem unterstützt ein WMS die Kommunikation mit dem Enterprise Resource Planning (ERP), mit Produktionssystemen und mit Materialflusssystemen (MFS). Damit fungiert ein WMS als Bindeglied zwischen physischen Abläufen und datenbasierter Steuerung.
Typische Nutzenpotenziale eines WMS sind:
Ein Warehouse Management System verbindet die Administrationsebene mit dem ERP-System und die Steuerungsebene mit Materialflusssystemen, Sensoren und Aktoren.
| Systemebene | Systeme |
|---|---|
| Administrationsebene | Enterprise Resource Planning (ERP) |
| Prozessebene | Warehouse Management System (WMS), danebenstehende Systeme wie TMS, MES, RPS, Yard Management, Business Intelligence oder Zoll |
| Steuerungsebene | Materialflusssteuerungssystem (MFS), speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS), Sensoren und Aktoren, Subsysteme wie Pick-by-Voice oder Pick-by-Light |
Dem WMS unterlagert ist der Materialflussrechner (MFR). Der MFR steuert automatisierte Prozesse, kontrolliert Quelle-Ziel-Beziehungen und koordiniert die Reihenfolge, etwa in Kleinteilelagern oder Palettenlagern. Warehouse Control Systeme (WCS) arbeiten ähnlich wie ein MFR, verwalten aber zusätzlich lokale Bestände. WCS kommen vor allem dort zum Einsatz, wo wesentliche WMS-Funktionen bereits im ERP-System liegen.
Ein Beispiel zeigt das Zusammenspiel in einer Pick-to-Light-Zone. Das WMS bereitet die Kundenaufträge aus dem ERP-System auf und ordnet sie Lagerzonen zu. Das WCS ordnet Mengen den Fächern zu und erzeugt die Pickreihenfolge. Der MFR steuert auf Feldebene die Fachanzeigen und meldet alle Aktionen an die übergeordneten Systeme zurück.
Das WMS steuert die operativen, intralogistischen Prozesse im Lager, während das ERP-System als übergeordnetes System die unternehmenseigenen Ressourcen verwaltet.
Enterprise-Resource-Planning-Systeme (ERP-Systeme) planen, steuern und kontrollieren betriebswirtschaftliche Geschäftsprozesse in Bereichen wie Warenwirtschaft, Vertrieb, Finanz- und Personalwesen. Ein ERP-System liefert eine standortübergreifende Gesamtsicht auf Bestände. Ein WMS liefert dagegen detaillierte Informationen bis auf Lagerplatzebene, meist begrenzt auf den lokalen Standort.
Ein Unternehmen mit drei Lagerstandorten in der EU verdeutlicht die Arbeitsteilung. Das ERP-System zeigt den Gesamtbestand und gegebenenfalls eine Übersicht je Standort. Jedes lokale WMS kennt dagegen jeden Lagerplatz seines Standorts. Bestandsverändernde Buchungen fließen vom WMS ins ERP-System, Kundenaufträge vom ERP-System ins WMS.
| Zuordnung | Typische Funktionen |
|---|---|
| WMS | Bestandsverwaltung in Echtzeit, Abbildung lagerinterner Prozesse, Steuerung der Materialflüsse zur Auftragsbearbeitung, Lageroptimierung, Visualisierung, Auswertung |
| ERP-System | Stammdatenverwaltung, unternehmensexterne Kommunikation, Beschaffung und Bestandssicherung, Versandabwicklung über Unternehmensgrenzen hinaus, Tourenbildung, Rechnungsabwicklung |
| Beide Systeme (projektspezifisch) | Rückverfolgbarkeit von Chargen- und Seriennummern, nicht avisierte Wareneingänge wie Retouren, Qualitätsmanagement, Inventur |
Die Grenzen zwischen WMS und ERP-System verschwimmen zunehmend. WMS integrieren Funktionen wie Transport Management oder Labour Management, während ERP-Systeme intralogistische Funktionen erhalten. Eine pauschale Zuordnung ist deshalb nicht möglich und muss je Projekt anhand der eigenen Prozesse erfolgen. Vertiefende Informationen bietet das Whitepaper zur funktionalen Abgrenzung von WMS und ERP.
Warehouse Management Systeme gibt es als eigenständige Stand-alone-Lösung oder als integriertes Modul innerhalb einer ERP-Suite. Welche Variante geeignet ist, hängt unter anderem von den Lagerprozessen, dem gewünschten Funktionsumfang und der bestehenden IT-Infrastruktur ab.
Ein Stand-alone-WMS ist speziell für intralogistische Prozesse entwickelt und bildet eine separate, funktionsorientierte Lösung. Anbieter solcher Systeme stammen meist aus der Intralogistik und bieten oft branchenspezifische Ausprägungen ihrer Standardsoftware. Stand-alone-Systeme lassen sich deshalb häufig flexibler an spezielle Lagerprozesse anpassen. Zusätzliche Systeme wie Staplerleitsystem oder Versandsystem stammen dabei oft von weiteren Zulieferern.
Ein integriertes WMS ist ein Softwaremodul innerhalb eines ERP-Systems und greift teilweise auf eine zentrale Datenbank zu. Zusätzliche Schnittstellen können entfallen, weil Bestände und Status zentral bereitstehen. Die meisten Suite-Anbieter waren ursprünglich ERP-Anbieter und haben ihr System um WMS-Funktionen ergänzt. Integrierte Systeme passen daher eher den Prozess an die Standardsoftware an als umgekehrt.
Ein WMS lässt sich in vier typischen Konstellationen mit ERP- und Transport-Management-System (TMS) kombinieren:
| Kriterium | Stand-alone-WMS | Integriertes WMS (ERP-Modul) |
|---|---|---|
| Kosten | Eigene Lizenzkosten, oft weniger indirekte Anpassungskosten bei Spezialprozessen | Häufig im ERP-Umfang enthalten, indirekte Kosten durch Anpassungen oder Workarounds möglich |
| IT-Infrastruktur | Erfahrung in der Anbindung vieler Systeme über Schnittstellen | Zusätzliche Schnittstellen können entfallen; spätere Anbindung von Stand-alone-Systemen kann weniger flexibel sein |
| Funktionsumfang | Stärker ausgeprägte Steuerung und Optimierung, oft branchenspezifisch | Umfangreicher funktionaler Standard, meist ohne Branchenfokus |
| Typischer Einsatz | Komplexe, branchenspezifische Lager mit hohem Automatisierungsgrad | Weniger komplexe, überwiegend manuell bewirtschaftete Lager |
Der vermeintliche Kostenvorteil eines integrierten Moduls greift oft zu kurz. Indirekte Kosten entstehen, wenn der Softwarestandard für branchenspezifische Anforderungen angepasst wird. Diese Kosten fallen bei Supportleistungen und Releasewechseln erneut an. Verzichtet ein Unternehmen auf Anpassungen, verursachen Workarounds im Prozess ebenfalls indirekte Kosten.
WMS-Software stammt von drei Anbietertypen: Suite-Anbietern, Pure-WMS-Anbietern und Lagertechnik-Anbietern.
Der Marktreport des Teams „warehouse logistics“ am Fraunhofer IML zeigt die Entwicklung der Anbietertypen auf Basis der Angaben der WMS-Anbieter:
| Jahr | Suite-Anbieter | Pure-WMS-Anbieter | Lagertechnik-Anbieter |
|---|---|---|---|
| 2016 | 46 % | 30 % | 24 % |
| 2020 | 47 % | 32 % | 21 % |
| 2022 | 52 % | 26 % | 22 % |
| 2024 | 57 % | 21,5 % | 21,5 % |
Der Anteil der Lagertechnik-Anbieter bleibt seit Beginn der Erhebung weitgehend stabil. Der Anteil der Pure-WMS-Anbieter geht zurück, während der Anteil der Suite-Anbieter steigt. Projekterfahrungen zeigen, dass die modulare Erweiterung klassischer Lagersoftware an Bedeutung gewinnt, weil prozessuale Anforderungen steigen.
Konkrete Systeme und Hersteller finden sich auf der Anbieterübersicht für WMS-Software.
Das passende WMS ergibt sich aus Unternehmensstrategie, Prozessanforderungen, Gesamtkosten, IT-Infrastruktur und gewünschtem Funktionsumfang. Ein strukturierter Vergleich hilft dabei, die Anforderungen des Unternehmens mit den Funktionen verfügbarer Systeme abzugleichen.
Die Auswahl ist eine langfristige Entscheidung, weil ein WMS oder ERP-System in der Regel mehr als zehn Jahre genutzt wird. Zwischen Anwender und Anbieter entsteht dadurch eine dauerhafte Partnerschaft. Ein strukturiertes Vorgehen umfasst diese Schritte: