Automatisierte Lagersysteme

Was für unterschiedliche Arten an automatisierten Lagersystemen gibt es?  

In der Automatisierung der Lagertechnik gibt es zahlreiche Systeme, die in verschiedenen Stufen umgesetzt werden können. Grundsätzlich wird zwischen manuellen, halbautomatischen und vollautomatischen Lagersystemen unterschieden. Es stehen unterschiedlichste Systeme von diversen Anbietern auf dem Markt zur Verfügung. Nachfolgend finden Sie einen Überblick.  

Die wohl häufigste Art an Lagersystem sind die manuellen Lagersysteme. Hierbei finden die Prozesse innerhalb eines Lagers manuell statt. Demnach werden Warenbewegung, -verwaltung und das Handling durch Mitarbeiter händisch durchgeführt. Manuelle Lagersysteme sind einfach in der Handhabung bzw. Einrichtung, haben eine hohe Flexibilität und sind in den Investitionen günstiger als automatisierte Lagersysteme. Allerdings sind manuelle Lagersysteme hinsichtlich der Total Cost of Ownership (TCO) ab einem bestimmten Betriebspunkt in Summe nicht kostengünstiger. Der größte Kostentreiber bei manuellen Lagersystemen ist in der Regel der Zusatzbedarf an Personal. Weiterhin können bei großen Warenmengen oder komplexen Beständen manuelle Systeme schnell an Effizienz und Leistung verlieren.

Halbautomatische Lagersysteme zeichnen sich dadurch aus, dass Lagermitarbeiter durch Technik unterstützt werden, jedoch einige Tätigkeiten manuell durchführen. Beispielsweise wird das Kommissionieren von Waren in einem Palettenregal durch ein Regalbediengerät (RGB) unterstützt. Der Mitarbeiter steht dabei auf dem RGB, kann zum Lagerplatz fahren und die Kommissionierung aus dem Regal per Hand durchführen. In der Praxis kommt das heute vor allem bei Schmalganglager noch häufig vor. Die halbautomatischen Systeme stellen oft eine Vorstufe der vollautomatischen Systeme dar.

Wie der Name schon vermuten lässt, zeichnen sich vollautomatische Lagersysteme dadurch aus, dass kein manueller Eingriff von außen notwendig ist, um Arbeitsläufe durchzuführen. Die vollautomatischen Systeme erfolgen komplett eigenständig ohne Eingriffe des Mitarbeiters. Die Anforderungen für ein vollautomatisches Lagersystem sind hoch. Zum einen bestehen je nach Lagersystem Anforderungen an das Gebäude und die Umgebung, zum anderen müssen hohe Sicherheitsstandards eingehalten werden. Es existieren verschiedenste vollautomatischen Systeme auf dem Markt, wie beispielsweise Palettenlager mit Regalbediengerät, Shuttle-Systeme, Autostore, Kardex Systeme. Im Laufe unserer Blogserie stellen wir einige dieser vollautomatischen Lagersysteme vor.

Basierend auf den oben beschriebenen Lagersystemen werden nun die Grundlagen verschiedener automatisierter Lagersysteme vorgestellt. Dabei werden einige Lagersysteme sowohl für Paletten als auch für Kleinladungsträger verwendet. Auch branchenspezifische Lagersysteme für beispielsweise sehr große und schwere Produkte sind keine Seltenheit.

Einen ersten Überblick soll die nachfolgende Tabelle geben. Hier kann das Lagergut mit verschiedenen Lagersystemen verglichen und bewertet werden. Wie die Bewertungen sich ergeben, erfahren Sie in den Detailbetrachtungen der Lagersysteme.

Automatisches Palettenlager   

Automatisierte Palettenlager lagern, transportieren und entnehmen mithilfe von automatisierten Systemen Paletten. Diese Lager nutzen Regalbediengeräte, Fördertechnik, Shuttlesysteme oder fahrerlose Transportsysteme (FTS), um Paletten effizient und ohne manuellen Eingriff zu bewegen. Sie zeichnen sich vor allem durch eine hohe Raumausnutzung und Umschlagsleistung aus. Automatische Palettenregale können bis zu 50m hoch gebaut werden und ermöglichen eine hohe Leistung. Diese Systeme nutzen verschiedene Technologien, um die Ein- und Auslagerung der Paletten zu optimieren und vor allem zu automatisieren.

Hierzu zählen folgende Technologien:

• Regalbediengeräte: Diese Systeme sind maschinengeführte Systeme, welche die Paletten in Hochregallagern bewegen. Hierbei werden die Paletten einfach oder doppelttief eingelagert. Diese Systeme sind dann interessant, wenn die Anzahl an Paletten pro Artikel gering ist.

• Shuttlesysteme: Dabei handelt es sich um autonome Fahrzeuge, welche die Paletten innerhalb der Regale transportieren. Die Shuttlesysteme können sich multidimensional bewegen. Ein Vertikalförderer transportiert die Paletten oder auch das Shuttle zwischen den Ebenen. Diese Systeme sind dann besonders attraktiv, wenn die Anzahl an Paletten bzw. die Menge pro Artikel hoch ist und eine mehrfache tiefe Einlagerung in den Kanälen sinnvoll ist.

• Fahrerlose Transportsysteme (FTS): Darunter sind mobile Roboter zu verstehen, die Paletten innerhalb eines Lagerbereiches befördern. Diese Systeme kommen zum Einsatz, wenn eine flexible und automatisierte Lösung für den Palettentransport zwischen und innerhalb verschiedener Lagerbereiche notwendig ist.

Bei den genannten Technologien ist ein Lagerverwaltungssystem zwingend erforderlich, welches alle Informationen bzgl. der eingelagerten Produkte, Ein- und Auslagerung, Bestand, usw. bereitstellt. Häufig finden automatisierte Palettenlager in großen Logistikzentren, Produktionsstätten oder im E-Commerce Anwendung, wo eine hohe Lagerdichte, eine höherer Lagerkapazität, schnellere Prozesse und ein reibungsfreier Materialfluss erforderlich sind. Zudem finden diese Lagersysteme zunehmend Gebrauch in Unternehmen, welche aufgrund des knappen Arbeitsmarktes weniger Arbeitskräfte für den Betrieb finden. Automatische Palettenlager sind in der Erstinvestition zwar kostspieliger, weisen allerdings niedrigere Betriebskosten durch reduzierten Personalbedarf und die Senkung von Fehlerquoten im Prozess auf.

Automatisches Kleinteillager   

Ähnlich wie bei automatischen Palettenlager sind automatisierte Kleinteillager hochspezialisierte Lagersysteme, die sich für die Lagerung, Verwaltung und Kommissionierung von kleinen Einzelteilen und Komponenten einsetzen lassen. Hauptladungsträger sind standardisierte Kleinladungsträger. Automatische Kleinteillager sind platzsparende und kompakte Lager, welche die Waren auf mehreren Ebenen lagern. Zudem zeichnen sich automatische Kleinteillager durch eine hohe Zugriffsgeschwindigkeit, schnelle Kommissionierung und Just-in-Time Lieferungen aus. Auf dem Markt gibt es verschiedene Lagersysteme, welche unterschiedliche Technologien wie automatische Kleinteilelager (AKL), AutoStore, Shuttlesysteme und Karussell- sowie Vertikallifte verwenden.

Wann ist welche Technologie grundsätzlich am sinnvollsten:

• Regalbediengeräte: Der Einsatz von Regalbediengeräten ist sinnvoll, wenn eine hohe Lagerdichte, eine große Regalhöhe und eine hohe Leistung bzw. ein hoher Durchsatz erforderlich ist. Dabei sollte die Anforderung an die Zugriffszeiten nicht zu hoch sein.   

• Shuttlesysteme: Ein Shuttlesystem ist dann sinnvoll, wenn eine hohe Zugriffsgeschwindigkeit, eine hohe Kommissionierleistung und ein schneller Warenumschlag erforderlich sind. Diese Systeme lassen sich sowohl in der Kapazität als auch in der Leistung schrittweise erweitern und sind damit besonders flexibel skalierbar.

• AutoStore: Die Lagertechnik für Kleinladungsträger mit der höchsten Verdichtung bietet die Lösung von AutoStore. Die Lagerguthöhe ist auf 6 m begrenzt, jedoch gibt es keine bessere Lösung für eine effiziente Raumausnutzung. Weiterhin stellt das System geringe Anforderungen an das Gebäude und kann leicht erweitert werden.

• Umlaufregale: Bei dieser Technologie gibt es vertikale und horizontale Ausführungen. Umlaufregale sind dann relevant, wenn das Ziel eine hohe Verdichtung, die Umschlagsleistung gering und eine Erweiterung nicht erforderlich ist. Zudem sind die Systeme leicht zu installieren und stellen nur geringe Anforderungen an das Gebäude.

Typischerweise übernehmen IT-Systeme die Steuerung und Überwachung der Lagerprozesse. Ein zentraler Bestandteil ist ein Lagerverwaltungssystem, welches alle Informationen bzgl. der eingelagerten Produkte, Ein- und Auslagerung und dem Bestand beinhaltet. Häufig finden automatisierte Kleinteillager in der Industrie, Produktion, Automobilbranche, Pharma- & Medizintechnik sowie E-Commerce Anwendung. Besonders sinnvoll sind automatische Kleinteillager in Branchen, die eine hohe Vielfalt an kleinen Artikeln handhaben müssen.

Automatische Sonderlager mit spezifischen Anforderungen (z.B. Großteillager und Langgutlager)   

Automatische Sonderlager sind in der Regel spezifisch angepasst auf das Lagergut. Trotzdem lassen sich diese Lagersysteme von manuell bis vollautomatisiert darstellen. Wenn das Lagergut nicht auf standardisierte Ladungsträger wie Europaletten, Industriepaletten oder gängige Kleinladungsträger passt, fällt die Wahl auf Sonderlager. Die Lagerhersteller passen ihre standardisierten Lagersysteme auf die spezifischen Anforderungen an. Die Hardware hinter automatischen Sonderlagern kann dabei identisch zu den klassischen automatisierten Lagersystemen sein. Sonderlager können durch Roboter, Fördertechnik, Regalbediengeräte oder automatische Kransysteme betrieben werden, um optimierte und effiziente Lagerprozesse zu gestalten.

Lagersysteme, die einen standardisierten Ladungsträger voraussetzten, wie z.B. Shuttlesysteme oder ein Autostore sind nicht geeignet für Sonderlager. Ein solches Sonderlager kann zum Beispiel für Langgüter, schweres Industrieequipment, große Maschinenkomponenten oder andere spezifische Materialien eingesetzt werden. Die Automatisierung im Lagerbetrieb ermöglicht eine höhere Flexibilität und eine schnellere, fehlerfreie Handhabung von Sondergütern, die oft manuell schwierig zu lagern und bewegen sind. Zudem können automatisierte Lagersysteme im Vergleich zu manuellen eine sehr hohe Lagerdichte erreichen und somit den Platzbedarf reduzieren.

Eine häufige Art der Sonderlager sind automatische Langgutlager. Diese sind spezielle für die Lagerung und Verwaltung von langen Gütern entwickelt. Hierzu zählen Materialen wie beispielsweise Metallrohre, Profile, Holzlatten oder Stahlträger. Eine grundlegende Unterscheidung bei der Auslegung eines Langgutlagers ist, ob der Zugriff auf das Teil stirnseitig oder an der langen Seite erfolgen soll. Bei einem stirnseitigen Zugriff lagern Unternehmen die Materialien in Kanälen. Diese Lagerart nennt sich Wabenregal. Bei einem Zugriff auf das Lagergut von der langen Seite ist ein Kragarmregal oder eine Regalbauweise wählbar. Bei allen Langgutlägern ist zu beachten, dass die Arbeitsfläche vor dem Regal ausreichend groß dimensioniert ist, damit das Lagergut kollisionsfrei entnommen und bewegt werden kann. Langgutlager kommen vor allem in der Stahlindustrie, im Bauwesen sowie bei Lieferanten von Baumaterialien zum Einsatz.

Die Materialen werden entweder horizontal oder vertikal gelagert, wobei die horizontale Lagerung deutlich mehr Anwendung findet. Um eine sichere und effiziente Lagerung zu gewährleisten, werden die Materialen meist auf Regalsystemen oder in Regalfächern gelagert. Um eine platzsparende Lagerung hinzubekommen, werden in manuellen Langgutlagern oftmals verfahrbare Regalsysteme verwenden. In automatisierten Lagern finden verfahrbare Regalsysteme keine Anwendung mehr. Langgutlager kommen vor allem in der Stahlindustrie, im Bauwesen sowie bei Lieferanten von Baumaterialien zum Einsatz.

Ein weiteres Lagersystem ist das automatische Großteillager. Diese sind speziell für die Lagerung und Verwaltung von großen und schweren Gütern entwickelt wie Bleche oder Stahlkonstruktionen. Für Unternehmen die große Bauteile mit hoher Verdichtung lagern und bewegen müssen, ist ein hoher Grad der Automatisierung sinnvoll. Manuelle oder halbautomatische Lösungen sind sehr begrenzt in der Ausnutzung der Raumhöhe und erhöhen das Gefahrenpotential bei der Handhabung von großen und schweren Bauteilen. Für das bewegen des Lagergutes werden Technologien wie automatisierte Hochregalstapler oder Bediengeräte für Regale und Türme verwendet.

Typische Merkmale eines automatisierten Sonderlagers sind:

• Automatisierte Lagerung und Entnahme: Dies geschieht meist durch Roboter, Bediengeräte oder Kransysteme.

• Spezielles Design: Das Lager ist oft speziell auf die Anforderungen wie beispielsweise auf die Größe, das Gewicht und die Form des Lagerguts ausgelegt.

• Hohe Flexibilität: Automatische Sonderlager lassen sich auf eine Vielzahl von Sondergütern anpassen.

Automatische Sonderlager finden vor allem in der Industrie, in Logistikzentren und in großen Produktionsbetrieben Anwendung, wo die Lagerung von speziellen oder schweren Materialien notwendig ist.

Zusammenfassung   

Automatische Lagersysteme verändern die Art und Weise grundlegend, wie Unternehmen ihre Lagerhaltung und Materialflüsse organisieren. Maßgeschneiderte Lösungen und der Einsatz modernster Technologie ermöglichen eine erhebliche Steigerung der Effizienz, Kapazität und Flexibilität in der Lagerverwaltung.

Investieren Sie rechtzeitig in solche Technologien, um Ihre logistischen Abläufe zu verbessern und zukunftssicher zu gestalten. Die Auswahl des richtigen Systems und dessen Auslegung hängt dabei von den spezifischen Bedürfnissen und Zielen Ihres Unternehmens ab.