| Written by Mark Buzinkay
Wie ist einE LagerhAlle organisiert?
Lagerhallen sind in der Regel weitläufige Räume, die von einem Säulenraster getragen werden. Die Anbringung von Rasterplatzetiketten an allen Seiten dieser Säulen macht die Kommunikation mit den Staplerfahrern wesentlich effizienter. Ein weit verbreiteter, effektiver und leicht verständlicher Ansatz zur Identifizierung bestimmter Positionen in Palettenregalen basiert auf vier Koordinaten, die dem Gang, dem Regal, der Ebene und dem Behälter entsprechen:
- Gang: Dies bezieht sich auf den Gang, der sich zwischen zwei Fachbodenregalen befindet. Jeder Gang kann mit einer einzigen Identifikationsnummer bezeichnet werden, die sowohl für das linke als auch für das rechte Regal gilt, oder mit zwei separaten Identifikationsnummern, von denen eine dem linken und die andere dem rechten Regal zugeordnet ist.
- Regal: Ein Regal ist ein strukturelles System, das für die Lagerung von Materialien in horizontalen Reihen konzipiert ist und oft mehrere vertikale Ebenen umfasst, um die Lagerkapazität zu maximieren.
Fach (auch als Regaleinheit bezeichnet): Ein Fach ist die grundlegende Lagereinheit innerhalb eines Regals. Es ist definiert als der Raum zwischen zwei vertikalen Regalsäulen. - Etagen: Ebenen sind die vertikal gestapelten Lagerbereiche innerhalb eines Regals, die die Organisation von Materialien in verschiedenen Höhen ermöglichen.
- Lagerplatz: Ein Lagerplatz ist ein bestimmter, klar definierter Lagerort mit einem oder mehreren Fächern oder Schlitzen für verschiedene Produkte. Jeder Lagerplatz ist in der Regel mit einer Standortkennung, z. B. einem Barcode, gekennzeichnet und ist damit der genaueste Indikator für einen Lagerplatz.
Die bloße Kennzeichnung eines Regals mit einer Steckplatzbezeichnung reicht nicht immer aus, um zu gewährleisten, dass die bezeichneten Artikel ordnungsgemäß an den ihnen zugewiesenen Stellen ausgerichtet bleiben. Während das Risiko einer falschen Ausrichtung von Paletten in einem Regalabschnitt, der für drei Paletten ausgelegt ist, minimal ist, kann es in offenen Regalen, in denen kleine Taschen oder Behälter mit verschiedenen Artikeln gelagert werden, leicht zu einer falschen Ausrichtung kommen. Dieses Problem kann durch die Verwendung von physischen Trennwänden oder Separatoren wirksam entschärft werden, um eindeutige, materialisierte Fächer zu schaffen, die zur Aufrechterhaltung einer ordnungsgemäßen Organisation beitragen. In bestimmten Fällen können zusätzliche Hilfsmittel wie das Pick-by-Light System die Genauigkeit der Kommissionier- und Einlagerungsprozesse weiter verbessern.
Systeme zur Manuellen Einlagerung und Aushebung
Lager- und Bereitstellungssysteme gibt es in vielen verschiedenen Formen und Betriebsmethoden. Die Anpassung dieser Systeme an spezifische Anforderungen kann zu einer kosteneffizienteren Lösung führen, die besser funktioniert als ein allgemeiner, einheitlicher Ansatz. Die tatsächliche Leistung eines jeden Systems hängt jedoch stark davon ab, wie effektiv es genutzt und verwaltet wird.
Schmalgang- und Verschieberegale sind Modifikationen von einfachtiefen Palettenregalen, die eine höhere Lagerdichte erreichen sollen, allerdings erfordern sie eine spezielle Ausrüstung. Die Kosten für die Investition in Geräte für schmale Gänge lassen sich unter Umständen leichter rechtfertigen, wenn sie es dem Bedienpersonal ermöglichen, auf höhere Ebenen zu fahren und einzelne Kartons direkt von den Paletten zu entnehmen. Ähnlich sind doppelttiefe, Drive-In- und Push-Back-Regale darauf ausgelegt, die Lagerdichte zu erhöhen. Diese Systeme erfordern ebenfalls eine spezielle Ausrüstung und lagern Artikel in mehreren Paletteneinheiten nach dem LIFO-Verfahren (Last-in-First-out).
Im Vergleich zu Regalen mit einfacher Tiefe erfordern diese Systeme in der Regel weniger Arbeitskräfte für Ein- und Auslagerungsaufgaben.
Durchlaufregale sind für Artikel mit bestimmten Lagerplätzen vorgesehen, unterstützen die FIFO-Auslagerung auf Palettenebene und erfordern den geringsten Arbeitsaufwand unter den beschriebenen Methoden. Bei der Blockstapelung hingegen werden die Paletten direkt übereinander gestapelt, ohne dass eine Regalanlage benötigt wird.
Die Blockstapelung ist neben einfachtiefen Regalen und Durchlaufregalen eine der wenigen Lagermethoden, die in Produktionsumgebungen üblich sind. Ihr Hauptvorteil besteht darin, dass sie keine Investitionen in Regalsysteme erfordert und dieselben Gabelstapler verwendet werden können, die bereits in der Anlage für andere Vorgänge eingesetzt werden. Da das Blockstapeln ohne Regale auskommt, ist es auf stapelbare Paletten angewiesen, was bedeutet, dass die Containerwände stark genug sein müssen, um das Gewicht mehrerer vertikal gestapelter Paletten zu tragen. Aus Sicht der Arbeitskräfte ist die Blockstapelung das genaue Gegenteil von Durchlaufregalen.
Während sich Durchlaufregale auf die Schwerkraft stützen, um Paletten zu bewegen, ist die Blockstapelung sehr arbeitsintensiv, da sich keine Artikel bewegen, es sei denn, ein Gabelstapler setzt sie physisch um.
Das Blockstapeln funktioniert in der Regel als LIFO-System (Last-in-First-out).
Bei sorgfältiger Anordnung können Palettenstapel jedoch in First-in-First-out (FIFO)-Spuren organisiert werden, ähnlich wie Autos, die in mehreren Schlangen anstehen, um eine Fähre zu besteigen.Bei dieser Anordnung ist jede Bahn für einen einzigen Artikel bestimmt, was die Vielfalt der zu lagernden Artikel im Vergleich zu Regalsystemen einschränkt, bei denen verschiedene Produkte auf verschiedenen Ebenen innerhalb derselben Grundfläche gelagert werden können. Aufgrund dieser Eigenschaften eignet sich die Blockstapelung gut für Betriebe mit hohem Volumen und geringem Mischungsverhältnis, bei denen die Artikel täglich per LKW ausgeliefert werden.Aufgrund der geringen Einrichtungskosten ist die Blockstapelung häufig die bevorzugte Lagermethode, wenn ein Produktionsbetrieb gerade erst den Betrieb aufnimmt, auch wenn sie möglicherweise nicht den langfristigen Lager- und Effizienzanforderungen des Betriebs entspricht.
Automatisierte Systeme zuM Einlagern und Ausheben (AS/RS)
Keine der zuvor beschriebenen Lagermethoden ist automatisiert. Alle Bewegungen sind zwar kraftunterstützt, aber die Bediener führen jede Aktion manuell aus.Im Gegensatz dazu verringern automatische Lager- und Bereitstellungssysteme (AS/RS) die Notwendigkeit einer direkten menschlichen Beteiligung erheblich.In solchen Systemen beschränkt sich die Rolle des Bedieners darauf, entweder (1) Materialien in eine Ladestation einzulagern und den Ladevorgang im Leitsystem zu erfassen oder (2) Materialien über das Leitsystem anzufordern und bei Lieferung zu entladen. Der Prozess der Auswahl eines Lagerplatzes und die physischen Materialbewegungen zu und von diesem Platz sind vollständig automatisiert und erfolgen ohne menschliches Eingreifen und schneller als bei manuellen Systemen.
Regalbediengeräte können in Umgebungen wirtschaftlich rentabel sein, in denen extrem hohe Materialmengen gehandhabt werden, in denen die Maximierung der Lagerdichte aufgrund von Platzbeschränkungen unerlässlich ist und in denen die Aufrechterhaltung einer präzisen Bestandsgenauigkeit entscheidend ist. Zu den wichtigsten Vorteilen eines Regalbediengerätes gehören der geringere Arbeitsaufwand für die Ein- und Auslagerung von Artikeln, die verbesserte Genauigkeit bei der Bestandsverfolgung und die effizientere Nutzung des verfügbaren Platzes, was zu Platzeinsparungen führt.
Trotz dieser Vorteile gibt es AS/RS-Systeme, ähnlich wie fahrerlose Transportsysteme (FTS), mindestens seit den 1980er Jahren, doch werden sie in Produktionslagern nur selten eingesetzt. Selbst in Einrichtungen, in denen sie installiert sind, ist es nicht ungewöhnlich, dass die Benutzer mit ihrer Investition unzufrieden sind.Es gibt jedoch einen wichtigen Unterschied zwischen der Entscheidung, ein FTS anzuschaffen, wenn ein Betrieb noch keines hat, und der Entscheidung, ein bereits angeschafftes, installiertes und in den Betrieb integriertes FTS zu entfernen oder stillzulegen.
Welche AS/RS systeme Gibt es heute?
Karusselle
Karussells sind einfachere und kostengünstigere automatische Regalbediengeräte (RBG), vor allem weil sie sich nur um eine Achse bewegen. Das vertikale Karussell ist eine komplexere Maschine, hat aber den Vorteil, dass es weniger Stellfläche beansprucht. Die Bewegung eines Karussells kann entweder manuell von einem Bediener gesteuert werden oder durch ein automatisches Steuersystem, das die spezifischen Lagerpositionen der Artikel innerhalb des Karussells verfolgt.
Ein vertikales Karussell (auch Paternoster genannt) arbeitet in einer Endlosschleife und bringt zyklisch alle Lagerplätze zum Arbeitsplatz des Bedieners. Moderne Systeme ersetzen diese Konstruktion jedoch häufig durch Lagerlifte, die nur das jeweils benötigte Teil auslagern und direkt zum Bediener bringen können. Ein Lagerlift fungiert als Regalbediengerät, das speziell für die Handhabung von Kleinteilen konzipiert ist und eine höhere Effizienz als herkömmliche vertikale Karussells bietet.
In den meisten Produktionsumgebungen ist der Einsatz von Umlaufregalen nicht besonders sinnvoll. Der Hauptnachteil liegt in ihrem sequentiellen Zugriffsmechanismus, der eine erhebliche Einschränkung darstellen kann. Um einen gewünschten Artikel zu entnehmen, muss das System unter Umständen mehrere andere Artikel durchlaufen, was zu Wartezeiten für den Bediener führt, die mit der Zeit vergleichbar sind, die er benötigen würde, um den Artikel mit herkömmlichen Methoden manuell zu entnehmen.
AutoStore, Robotik und Forked AGVs
AutoStore ist ein groß angelegtes Regalbediengerät mit kubischem Grundriss, bei dem Roboter für die Einlagerung von Artikeln und deren Entnahme aus den dicht gepackten Regalen zuständig sind. Dieses System wird aufgrund seiner Effizienz bei der Handhabung hoher Bestandsmengen häufig in Einzelhandelslagern eingesetzt. In Produktionsumgebungen kann AutoStore besonders wertvoll für die Verwaltung hochwertiger Produkte sein, bei denen Genauigkeit, Sicherheit und Platzoptimierung von entscheidender Bedeutung sind, vor allem in Einrichtungen, in denen der Platz extrem begrenzt ist oder hohe Kosten anfallen.
Amazon Robotics verfolgt einen anderen Ansatz, bei dem kleine mobile fahrerlose Transportfahrzeuge (AGVs) eingesetzt werden, um ganze Regale direkt zu den menschlichen Kommissionierern zu bringen. Dieses System ist in zahlreichen Amazon-Fulfillment-Zentren im Einsatz und ermöglicht schnellere und effizientere Kommissionierprozesse in großen Betrieben.
Forked AGVs hingegen sind automatisierte Gabelstapler, die fortschrittliche Bildverarbeitungssysteme und Navigationstechnologien nutzen, um selbstständig und ohne menschliches Eingreifen zu fahren und zu arbeiten. Diese AGVs sind in der Lage, komplexe Materialhandhabungsaufgaben zu übernehmen, einschließlich Heben, Transportieren und Platzieren von Paletten in Lagerumgebungen.
Aufgrund der hohen Investitionen, die für diese fortschrittlichen Systeme erforderlich sind, werden sie eher in großen Distributionszentren großer Einzelhändler als in typischen Produktionsstätten eingesetzt. Ihre Kosteneffektivität und Effizienz sind eher in Umgebungen mit umfangreichen Bestands-verwaltungsanforderungen und hohem Durchsatz zu rechtfertigen.
Pick-To-light system
Ein Pick-to-light System unterstützt die manuelle Kommissionierung, indem es die Behälter beleuchtet, die die gewünschten Artikel enthalten. Dieses System ist in zahlreichen Varianten erhältlich und wird in vielen Betrieben eingesetzt, wo es dazu beiträgt, die Einarbeitungszeit zu verkürzen, Kommissionierfehler zu verringern und die Produktivität der Kommissionierer zu steigern.
Ein Pick-to-light System wird als eine Form der Gebrauchstauglichkeitstechnik betrachtet. Es wird nicht als Automatisierung oder Jidoka eingestuft, da seine Rolle darauf beschränkt ist, dem Bediener Hinweise zu geben, ohne die Aufgabe auszuführen. Außerdem handelt es sich nicht um eine Form der Fehlersicherung, da sie Fehler nicht physisch ausschließt. Stattdessen dient es als Übergangstechnologie, die die Lücke zwischen manuellen Prozessen und vollständiger Automatisierung der Kommissionierung überbrückt. Gleichzeitig kann es als Beispiel dafür gesehen werden, wie Technologie eingesetzt werden kann, um Menschen die Arbeit zu erleichtern, anstatt Aufgaben vollständig zu automatisieren.
Mit einem Pick-to-light System müssen Kommissionierer nicht mehr nach den richtigen Behältern, Containern oder Spulen suchen, was den Kommissioniervorgang vereinfacht. Außerdem können die Materialverwalter die Lagerplätze nach Bedarf ändern, ohne die Kommissionierer zu verwirren. Da das System die manuelle Kommissionierung unterstützt und nicht vollständig ersetzt, lässt es sich am besten als eine Form der Halbautomatisierung beschreiben. Zu einem Bruchteil der Kosten vollautomatischer Kommissionier-systeme bietet ein Pick-to-light System klare, greifbare Vorteile, die es zu einer beliebten Wahl in Lagern und Produktionsstätten machen (als Alternative siehe auch: RFID-Tracking).
Hersteller verwenden Pick-to-light Systeme in erster Linie für die Bestückung in Supermärkten und für die Kommissionierung an den Montagestationen.
In Fabrikhallen sind „Supermärkte“ kleine, organisierte Lagerbereiche, die sich in der Nähe von Montagevorgängen befinden und vom Produktionsteam verwaltet werden. Die Materialwirtschaft ist für das Auffüllen der Regale aus externen Lagerbeständen verantwortlich. Engagierte Produktions-mitarbeiter entnehmen dann Bausätze aus dem Supermarkt und liefern die Teile zur sofortigen Verwendung direkt an die Montagelinien. Die Montageteams haben festgestellt, dass ein Pick-to-light System die Kommissioniergenauigkeit und -geschwindigkeit erheblich verbessert. In einigen Fällen werden Pick-to-Light-Systeme direkt an den Regalen installiert, um einen separaten Bestückungsschritt überflüssig zu machen, so dass die Mitarbeiter die Teile gleichzeitig kommissionieren und montieren können.
Während es relativ einfach ist, die Kommissionierer durch die Beleuchtung der richtigen Behälter zu leiten, ist die Überprüfung, ob die richtigen Artikel und Mengen entnommen wurden, und die Sicherstellung, dass diese Informationen korrekt an die Produktionssteuerung gemeldet werden, eine komplexere Herausforderung. Asset Agent ist ein Beispiel für ein System, das für die Führung und Validierung der Kommissionierung entwickelt wurde.
Bestimmte Pick-to-Light-Systeme zeigen die erforderliche Entnahmemenge direkt auf dem Behälter an und verfügen über eine Taste, die der Bediener drücken kann, sobald die Entnahme abgeschlossen ist. Andere Systeme verwenden Lichtvorhänge, die vor jedem Behälter positioniert sind. Bei diesen Systemen unterbricht die Handbewegung des Kommissionierers den Lichtvorhang, wenn er in den Behälter greift, und stellt ihn beim Zurückziehen wieder her, um dem System zu signalisieren, dass die Entnahme abgeschlossen ist. Mit dieser Methode lässt sich jedoch die Genauigkeit der entnommenen Menge nicht überprüfen.
Der Asset Agent verbessert den Prozess, indem er den richtigen Behälter identifiziert und direkt mit der empfangenden Maschine kommuniziert, um zu bestätigen, ob der richtige Behälter ausgewählt wurde. Der Asset Agent gibt ein sofortiges visuelles Feedback, indem er eine Übereinstimmung oder Nichtübereinstimmung mit einem Licht signalisiert, und fügt so dem Kommissionierprozess eine zusätzliche Ebene der Validierung hinzu.
Der weltweite Markt für Pick-to-Light wurde 2023 auf 506,1 Millionen US-Dollar geschätzt und wird bis 2030 voraussichtlich 789,5 Millionen US-Dollar erreichen, wobei die durchschnittliche Wachstumsrate von 2023 bis 2030 bei 6,6 % liegt.(2)
FAQ: Pick-to-Light System
Was ist ein Pick-to-Light System und wie funktioniert es?
Ein Pick-to-Light System ist ein halbautomatisches System, das die manuelle Kommissionierung durch die Beleuchtung von Behältern mit den gewünschten Artikeln unterstützt. Die Lichter werden auf der Grundlage der Kommissionieranweisungen aktiviert und helfen dem Bediener, die richtigen Behälter schnell zu identifizieren. Sobald der Artikel entnommen wurde, kann der Bediener den Vorgang durch Drücken einer Taste oder Auslösen eines Sensors bestätigen, wodurch die Genauigkeit gewährleistet und das Fehlerrisiko verringert wird.
Welche Vorteile bietet der Einsatz eines Pick-to-Light Systems im Lagerbetrieb?
Pick-to-Light-Systeme verbessern die Kommissioniergenauigkeit, verkürzen die Einarbeitungszeit für neue Mitarbeiter und erhöhen die Produktivität, indem sie die Suchzeit minimieren. Außerdem bieten sie Flexibilität, so dass Materialmanager die Lagerplätze wechseln können, ohne die Mitarbeiter zu verwirren. Das System ist im Vergleich zur Vollautomatisierung kosteneffizient und eignet sich daher ideal für Lagerhäuser und Produktionsumgebungen.
Wie unterscheidet sich ein Pick-to-Light System von vollautomatischen Systemen?
Im Gegensatz zu vollautomatischen Systemen unterstützt ein Pick-to-Light System die manuelle Kommissionierung und ersetzt nicht die menschliche Arbeitskraft. Es leitet die Bediener visuell an, verlässt sich aber darauf, dass sie die eigentlichen Kommissionieraufgaben ausführen. Es handelt sich also um eine Form der Halbautomatisierung, die Effizienzgewinne ohne die hohen Kosten und die Komplexität vollautomatischer Lager- und Bereitstellungssysteme ermöglicht.
Resümee
Ein Pick-to-Light System bieten eine kosteneffiziente Möglichkeit, die Effizienz der manuellen Kommissionierung zu steigern, Fehler zu reduzieren, die Einarbeitungszeit zu verkürzen und die Produktivität zu erhöhen. Als eine Form der Halbautomatisierung unterstützt es die Bediener, ohne sie zu ersetzen, und ist daher ideal für die Bestückung und Montage am Band.Für Betriebe, die eine höhere Genauigkeit und Validierung anstreben, bieten Technologien wie Asset Agent eine zusätzliche Kontrollebene, indem sie die Kommissionierungen in Echtzeit überprüfen und direkt mit den Wareneingangssystemen kommunizieren.Zusammen stellen Pick-to-Light und Asset Agent eine praktische Entwicklung hin zu einer intelligenteren, effizienteren Lagerverwaltung dar, ohne die Komplexität oder Kosten einer vollständigen Automatisierung.
Tauche tiefer ein in eines unserer Kernthemen: Automatisierte Fertigung
Glossar
Automated Guided Vehicles (AGVs) sind mobile Roboter, die in der Industrie eingesetzt werden, um Materialien ohne menschliches Zutun zu transportieren. Sie folgen vordefinierten Pfaden mit Hilfe von Führungstechnologien wie Magnetstreifen, Lasern oder Bildverarbeitungssystemen.FTS verbessern die Effizienz, senken die Arbeitskosten und erhöhen die Sicherheit in Lagern, Produktionsstätten und Vertriebszentren.Sie werden in der Regel für sich wiederholende Aufgaben wie Palettenhandling, Schleppen und Inventartransport eingesetzt. (3)
Quellen:
(1) Baudin M., Netland T. (2023): Introduction to Manufacturing. New York: Routledge
(2) https://www.globenewswire.com/news-release/2024/08/23/2934754/28124/en/Pick-to-Light-Market-Forecast-Report-2024-2030-Adoption-of-Pick-to-Light-in-Cold-Storage-and-Food-Industry-Expands-Addressable-Market.html
(3) Bostelman, R., & Marvel, J. (2019). Performance Measurement of Industrial Mobile Robots and AGVs. Springer
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