Wie gelingt eine optimierte Lagerplatzvergabe? Big Data und maschinelles Lernen

Inhaltsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Motivation und Problemfelder
1.2 Zielstellung
1.3 Gliederung der Arbeit

2 Grundlagen der Lagerwirtschaft
2.1 Aufgaben und Funktionen der Lagerhaltung
2.2 Arten von Lagersystemen
2.2.1 Statische Lagersysteme
2.2.1.1 Blocklager
2.2.1.2 Fachbodenregal
2.2.1.3 Palettenregal
2.2.1.4 Kragarmregal
2.2.2 Dynamische Lagersysteme
2.2.2.1 Einschubregal
2.2.2.2 Durchlaufregal
2.2.2.3 Paternosterregal
2.2.3 Automatische Lagersysteme
2.2.3.1 Palettenhochregal mit Regalförderzeug
2.2.3.2 Behälterlager
2.3 Lagerstrategien

3 Lagerplatzvergabe als Teil der Kommissionierung
3.1 Lagerplatzvergabestrategien
3.1.1 Feste Lagerplatzvergabe
3.1.2 Freie Lagerplatzvergabe
3.2 Kommissionierung
3.2.1 Kommissionierprinzip “Person zur Ware“
3.2.2 Kommissionierprinzip “Ware zur Person“
3.3 Manuelle Fördermittel
3.3.1 Frontstapler
3.3.2 Hubwagen
3.3.2.1 Regalförderzeug
3.4 Automatisierte Fördermittel
3.4.1 Roboter
3.4.1.1 Kommissionierroboter
3.4.1.2 Pick-by-Robot
3.4.2 Augmented Reality
3.4.2.1 Vor- und Nachteile von Augmented Reality
3.4.2.2 Einsatzgebiete
3.4.3 Fahrerlose Transportsysteme
3.5 Kommissionierkennzahlen
3.5.1 Kommissionierleistung
3.5.2 Kommissionierfehler
3.5.3 Kommissionierzeit
3.5.4 Kommissionierweg je Position

4 Big Data
4.1 Entwicklung von Big Data
4.2 Datenquellen
4.2.1 Social Media
4.2.2 Suchmaschinen
4.2.3 IoT – Internet of Things
4.3 Big Data Analyse
4.4 Probleme der Big Data Analyse

5 Maschinelles Lernen
5.1 Supervised Learning
5.1.1 Klassifikation
5.1.2 Regression
5.2 Unsupervised Learning
5.2.1 Clustering
5.2.2 k-Means-Algorithmus
5.3 Reinforcement Learning

6 Potentialanalyse optimierter Lagerplatzvergabe unter Anwendung von Big Data und Maschinellem Lernen
6.1 Weg
6.2 Raum
6.3 Zeit
6.4 Evaluierung

7 Zusammenfassung und Ausblick

Literaturverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

AR Augmented Reality

FiFo First in First out

FTS Fahrerlose Transportsysteme

FTF Fahrerlose Transportfahrzeuge

IoT Internet of Things

LiFo Last in First Out

RFID Radio Frequency Identification

RFZ Regalförderzeug

VDI Verein Deutscher Ingenieure

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Blocklagerung

Abbildung 2: Einschubregal

Abbildung 3: Paternosterregal

Abbildung 4: ABC-Zonung

Abbildung 5: Kommissionierroboter

Abbildung 6: Kommissionierroboter: Toru

Abbildung 7: Fünf Varianten der Big Data Analyse

Abbildung 8: Klassifikation

Abbildung 9: Regressionsmodell

Abbildung 10: Optimierte "Loss Function"

Abbildung 11: Clustering

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Differenzierung von Lagersystemen

Tabelle 2: Übersicht Maschinelles Lernen

Tabelle 3: Kommissionierleistung/Kommissionierfehler

Tabelle 4: Potentialanalyse

1 Einleitung

Im Einleitungskapitel werden die Motivation und Problemfelder beschrieben, die Zielstellung formuliert und die Gliederung der Arbeit vorgestellt.

1.1 Motivation und Problemfelder

Die Lagerplatzvergabe ist ein Instrument der Lagerhaltung.

Gerade in Zeiten komplexer Kundenanforderungen, hoher Umschlagshäufigkeiten und dauerhaft wechselnder Sortimente, nimmt die Lagerhaltung einen immer höheren Stellenwert im Logistikprozess ein. Besonders im Versandhandel ist ein stetiger Innovationsprozess für die Lagerhaltung Pflicht, um den massiv gestiegenen Anforderungen der Verbraucher entgegenzuwirken. Die Möglichkeit der Verbraucher, zu jeder Uhrzeit, an fast jedem Ort, eine Bestellung abzugeben und die gleichzeitige Erwartung von fast schon utopischen Lieferzeiten, tangieren die Lagerhaltung und die Intralogistik in hohem Maße.¹ Für eine gute Koordination und eine schnelle Auslieferung müssen alle intralogistischen Prozesse gut abgestimmt und organisiert sein.

Voraussetzung hierfür ist eine optimierte Lagerplatzvergabe und damit verbunden wirtschaftliche Kommissionierprozesse, um einen reibungslosen innerbetrieblichen Warenstrom zu garantieren.

“Data is the new science. Big Data holds the answers.”² – Pat Gelsinger Diese Devise hat in den vergangenen Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen und ist an der Intralogistik nicht spurlos vorbeigegangen.

Durch die Digitalisierung entstehen neue Möglichkeiten, um eine effiziente und Lagerplatzvergabe zu erzielen. Big Data und Maschinelles Lernen können großen Einfluss auf eine optimierte Lagerplatzvergabe haben und neue Potentiale ausschöpfen.

1.2 Zielstellung

Die Zielstellung der Arbeit ist eine Untersuchung der Lagerplatzvergabe auf mögliche Optimierungspotentiale. Das Ziel hierbei ist die Entwicklung neuer Ansätze, wobei Big Data und Maschinelles Lernen gemäß der Themenstellung als Werkzeuge fungieren sollen. Die Antwort auf die Frage, ob Big Data und das Maschinelle Lernen tatsächlich eine Optimierung mit sich bringen, soll durch eine Potentialanalyse gegeben werden. Hierfür werden zunächst Maßnahmen entwickelt, welche anschließend untersucht, und schließlich evaluiert werden, um abschließend die Erkentnis zu erlangen, ob und inwiefern es sich bei Big Data und dem Maschinellen Lernen um eine Optimierung handelt.

1.3 Gliederung der Arbeit

Um die Forschungsfrage möglichst umfassend und genau beantworten zu können, wurde eine Struktur gewählt, die das Themengebiet zunächst allgemein, im Laufe der Arbeit immer spezifischer auf die Fragestellung bezogen, untersucht. Dafür gliedert sich die Arbeit in drei wesentliche Themengebiete. Ausgehend von den wirtschaftlichen Aspekten werden zunächst die Grundlagen der Lagerwirtschaft sowie die Kommissionierung erläutert und in Verbindung mit der Lagerplatzvergabe gebracht. Im weiteren Verlauf der Arbeit werden die technischen Aspekte beleuchtet. Dabei soll ein tiefergreifendesVerständnis gegenüber Big Data und Maschinellem Lernen ermöglicht werden.

Auf den wirtschaftlichen und technischen Grundlagen aufbauend wird im dritten Teil die Forschungsfrage untersucht und beantwortet. Es geht hierbei um die Frage, inwiefern sich Big Data und Maschinelles Lernen als Werkzeuge für eine optimierte Lagerplatzvergabe eignen. Dies wird durch eine Potentialanalyse, einer Evaluation der Optimierungsmöglichkeiten, umgesetzt, indem die ersten beiden Punkte dieser Arbeit in Verbindung gebracht werden.

2 Grundlagen der Lagerwirtschaft

Die Lagerwirtschaft als Teilgebiet der Logistik stellt neben den Transportkosten den größten Bestandteil der Logistikkosten im Unternehmen dar und bietet ein großes Einsparpotential in Bezug auf Lagerhaltungs- und somit Kapitalbindungskosten. Daran wird die unternehmensinterne Relevanz der Lagerwirtschaft verdeutlicht, da diese einen großen Einfluss auf das Betriebsergebnis hat.

Das Ziel der Lagerwirtschaft besteht aus der Minimierung der Lagerbestände, bei gleichzeitiger Sicherstellung des Produktionsprozesses.³

Dieses Kapitel soll im weiteren Verlauf die Grundlagen der Lagerwirtschaft erläutern, einen Einblick in die Vielfalt der Lagersysteme geben und dabei die Komplexität optimaler Lagerhaltung vermitteln.

2.1 Aufgaben und Funktionen der Lagerhaltung

Die Lagerhaltung ist die „geplante Bevorratung von Waren bei kostenoptimaler Sicherstellung der Versorgungssicherheit“⁴ und hat im Wesentlichen vier Hauptfunktionen. Zum einen dient sie der Trennung von Beschaffungsmarkt und Produktion, das heißt, sie übernimmt eine Sicherungsfunktion, zur Gewährleistung und Aufrechterhaltung der Produktion, falls bestimmte Artikel auf dem Beschaffungsmarkt nicht zu jeder Zeit beschafft oder abgerufen werden können. Gleichzeitig sorgt die Lagerhaltung für eine räumliche Trennung innerhalb der einzelnen Produktionsstufen. Dadurch resultiert eine Ausgleichsfunktion, welche durch Zwischenlagerung der Waren bei etwaigen Störungen beziehungsweise Abstimmungsproblemen im Produktionsablauf zum Tragen kommt. Zum anderen hat die Lagerhaltung die Aufgabe der Entkoppelung von Beschaffungsmarkt und Absatzmarkt. Damit ist die Lagerhaltung das Bindeglied zwischen Wareneingang, Produktion und Warenausgang und hat somit eine Überbrückungsfunktion, da Waren niemals just-in-time angeliefert, produziert und wieder ausgeliefert werden können.

Letztlich übernimmt die Lagerhaltung die Aufteilung großer Anliefermengen auf kleine Teilbedarfe und hat somit eine Verteilfunktion inne, welche in der Praxis auch als Kommissionierung bezeichnet wird.

Zusätzlich hat die Lagerhaltung die Aufgabe, die richtige Menge, in der richtigen Qualität, zum richtigen Zeitpunkt bereitzustellen, um eine dauerhafte Produktion oder Auslieferung trotz schwankender Bedarfe zu gewährleisten.⁵

Hieraus lassen sich folglich die grundlegenden Lageraktivitäten Wareneingang und Warenannahme, Vergabe des Lagerplatzes, Einlagerung sowie die Kommissionierung und Auslagerung ableiten.⁶

2.2 Arten von Lagersystemen

In zahlreichen Unternehmen und Logistikbetrieben gibt es Läger, die nicht richtig geplant, falsch dimensioniert oder unzureichend belegt sind. Potentielle Folgen können geringe Füllungsgrade, schlechte Flächen- und Raumnutzung und Platzmangel oder Engpässe bei der Ein- und Auslagerung sein. Die genannten Probleme resultieren weniger aus der Lagertechnik, sondern vielmehr aus der Unkenntnis der Einsatzkriterien, falschen Dimensionierungsverfahren oder schlechten Betriebsstrategien für die Anwendung der unterschiedlichen Lagersysteme.⁷

Grundsätzlich werden drei Arten von Lagersystemen unterschieden. Das statische Lagersystem, das dynamische Lagersystem und das automatisierte Lagersystem. Im Folgenden werden die Vor- sowie die Nachteile bestimmter Lagersysteme aufgezeigt und bewertet. Im weiteren Verlauf dieses Kapitels wird das automatisierte Lagersystem ergänzt.

Tabelle 1 zeigt den wesentlichen Unterschied zwischen statischen und dynamischen Lagersystemen und dient als Grundlage für die nachfolgenden Lagersysteme und Regal-typen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 1: Differenzierung von Lagersystemen

Quelle: ten Hompel, M.; Schmidt, T.: Warehouse Management Organisation und Steuerung von Lager und Kommissioniersystemen, 4. Auflage, Berlin: Springer Verlag 2010, S. 74.

2.2.1 Statische Lagersysteme

Statische Lagersysteme sind die einfachste Form eines Lagersystems. Das Lagergut steht oder liegt auf einem fest zugewiesenen Lagerplatz, vom Moment der Einlagerung bis zum Moment der Auslagerung. Diese Form der Lagerhaltung ist sehr kostengünstig und beansprucht das zu lagernde Gut in keinem Fall.⁸ Besonders beliebt sind statische Lagersy-steme in Betrieben mit manuellem Kommissionierprozess. Die Artikel liegen immer am selben Platz und Mitarbeiter finden diese meist ohne Probleme. Es besteht allerdings die Gefahr, dass Saisonartikel zu lange ungenutzt Lagerplätze belegen, oder diese mit großem Aufwand umsortiert werden müssen.⁹

2.2.1.1 Blocklager

Das Blocklager ist die häufigste Anwendungsform der Bodenlagerung. Hierbei werden die Ladeeinheiten vielfach hochgestapelt und bilden so eine kompakte Einheit ohne Zwischengänge für den Menschen, wodurch sich diverse Vorteile wie zum Beispiel eine effiziente Nutzung der Lagerfläche sowie eine hohe Anpassungs- und Ausbaufähigkeit auf Veränderungen in der Artikelstruktur ergeben. Hinzu kommen wenig bis keine Investitionskosten, da für diese Art der Lagerung keine Regale benötigt werden. Der große Nachteil des Blocklagers besteht in einer schwierigen Zugriffsmöglichkeit, da keine Zwischengänge vorhanden sind. Lagerstrategien wie FiFo (First in First Out) können somit nur erschwert angewendet werden.¹⁰

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Blocklagerung

Quelle: Wannewetsch, H.: Integrierte Materialwirtschaft und Logistik, 3. Auflage, Berlin: Springer-Verlag 2007, S. 271.

2.2.1.2 Fachbodenregal

Das Fachbodenregal besitzt einen durchgehenden Boden für jedes Lagerfach. Somit können Lagergüter jeglicher Abmessung eingelagert werden. Durch verschiedene Arten der Fachteilung kann das Fachbodenragal optimal an die Bedürfnisse der manuellen Kommissionierung angepasst werden und somit ist das Fachbodenregal Standardreagaltyp in der Kommissionierung. In der Regel beträgt die Regalhöhe zwei Meter. Unter dem Einsatz von Hilfsmitteln, wie beispielsweise Leitern, werden aber auch Höhen von über drei Metern eingesetzt.¹¹

2.2.1.3 Palettenregal

Palettenregale sind eine besondere Form der Fachbodenregale. Durch bestimmte Modifikationen, wie verstärkte Fachböden oder die Nutzung von Auflageträgern, bieten sie den idealen Halt für die Palettenlagerung. Vorteile der Palettenregale sind das druckfreie Lagern sowie ein guter Zugriff auf jeden Artikel. Der Flächennutzungsgrad der Regale liegt jedoch nur bei 40-65% und ist deshalb deutlich schlechter als zum Beispiel bei der Blocklagerung.¹²

2.2.1.4 Kragarmregal

Das Kragarmregal dient einer sachgerechten Lagerung von Langgut und kommt daher besonders häufig in holzverarbeitenden Betrieben oder in der Metallindustrie zum Einsatz. Der Aufbau besteht aus senkrechten Ständerfüßen und waagerechten Trägern (Kragarmen), welche später als Auflagefläche für das zu lagernde Material dienen. Um das Kragarmregal dem Material und vor allem dem Gewicht des Materials anzupassen, sind die Kragarme in der Regel flexibel einsetzbar, sodass die Anzahl der Kragarme variiert.¹³ Kragarmregale sind sehr übersichtlich, haben nur geringe Investitionskosten und sind leicht automatisierbar, benötigen aber meist Stapler oder ähnliche Fördermittel zur Nutzung und benötigen viel Platz, was einen schlechten Flächennutzungsgrad mit sich bringt.¹⁴

2.2.2 Dynamische Lagersysteme

Im Gegensatz zu statischen Lagersystemen wird beim dynamischen Lagersystem ein Lagerplatz ausgewählt, der am besten zu dem eingelagerten Produkt passt. Es ist also nicht vorher bestimmt, wo das Lagergut platziert wird. Man unterscheidet hierbei zwischen einer Bewegung der Ladeeinheit und Verschiebung der gesamten Regalanlage.¹⁵ Wegezeiten und Platzbelegung können hierdurch optimiert werden. Dadurch kann eine deutliche höhere Auslastung enstehen, ohne dass es zu Behinderungen kommt. Vorraussetzung für dieses Lagersystem ist allerdings eine Lagerverwaltungssoftware. Diese bringt auch gewisse Risiken mit sich. Bucht ein Mitarbeiter beispielsweise einen Artikel auf dem flaschen Lagerplatz ein, kann es zu Verwirrung kommen und es entsteht ein erhöhter Suchaufwand.¹⁶

2.2.2.1 Einschubregal

Das Einschubregal besteht aus hintereinander angeordneten Doppelregalen, welche an den Seiten herausgezogen werden können. Hierfür werden die Regale in der Regel mit Rollen versehen. Im Falle von Leichtlastregalen werden häufig Schienen angebracht. Es werden meist leichte bis mittelschwere Güter für Einschubregale genutzt. Einschubregale haben eine relativ geringe Umschlagleistung, da bei der Benutzung häufig das ganze Doppelregal herausgezogen werden muss. Ein Einsatz empfiehlt sich besonders bei einem großen Artikelsortiment aber geringen Umschlag. Deshalb findet das Einschubregal häufig in Apotheken Anwendung. Diese verfügen in der Regel über ein großes Sortiment, bei gleichzeitig geringer Artikelanzahl und niedriger Umschlagshäufigkeit.¹⁷

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Einschubregal

Quelle: Schmidt, T.; Hahn-Wörnle, P.; Heptner, F.: Lagersysteme für Stückgut, in: Schmidt, T. (Hrsg.): Innerbetriebliche Logistik, Berlin: Springer Verlag 2019, S. 78.

2.2.2.2 Durchlaufregal

Ein Durchlauflager entsteht durch das Einfügen einer Förderebene in einem bestehenden Regalblock. So können die Waren auf der einen Seite des Lagerkanals befüllt und auf der gegenüberliegenden Seiten entnommen werden. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, die Waren an den Seiten des Regals zu entnehmen; ähnlich dem Einschubregal. Aufgrund des Durchlaufes können Bestückung und Entnahmen voneinander getrennt werden und unabhängig voneinander ablaufen. Zusätzlicher Vorteil ist die zwangsweise Anwendung des FiFo-Prinzips ohne zusätzlichen Koordinationsaufwand.¹⁸

2.2.2.3 Paternosterregal

Das Paternosterregal ist eine Kombination aus dem Fachbodenregal und einem Bediengerät. Die Fachebenen werden hierbei zu einer Art Schrank und durch zwei vertikal umlaufende Ketten angesteuert. Der Kommissionierer kann durch eine an der Frontseite, in kommissionierfreundlicher Höhe, angebrachte Entnahmeöffnung problemlos die Ware entgegennehmen.

Die Nutzung eines Paternosterregals empfiehlt sich lediglich bei mittlerer bis geringer Zugriffshäufigkeit, da eine Nutzung aufgrund hoher Umschlagshäufigkeit sehr zeitintensiv ist. Anwendung findet diese Form der Lagerhaltung bei der Lagerung von Werkzeugen und Vorrichtungen sowie bei kleinen Elektronikbauteilen und Akten.¹⁹

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Paternosterregal

Quelle: ten Hompel, M.; Schmidt, T.: Warehouse Management Organisation und Steuerung von Lager- und Kommissioniersystemen, 4. Auflage, Heidelberg: Springer Verlag 2010, S. 81.

2.2.3 Automatische Lagersysteme

Automatische Lagersysteme können als eine Art abgeschlossene Einheit gesehen werden. Diese bestehen aus einer Reihe von Baukomponenten. Mit Hilfe automatischer Lagersysteme entsteht die Möglichkeit, ganze Ladehilfsmittel, wie Paletten oder Gitterboxen, ein- und auszulagern und an einen Kommissionierplatz, gemäß dem Prinzip “Ware zur Person“ (Kapitel 3.2.1), bereitzustellen. Grundsätzlich gilt für automatische Lagersysteme der Einsatz eines beziehungsweise weniger Ladehilfsmittel in hoher Qualität. Anwendung finden automatische Lagersysteme häufig auf Palettenlagerung bis 1,5 Tonnen, auf Kleinteillager mit Kunststoffkästen bis 50 Kilogramm und auf Kassettenlagerung für Langgut.²⁰

2.2.3.1 Palettenhochregal mit Regalförderzeug

Regalförderzeuge mit Steuerung, Prozessrechner und Regalanlage sind generell als komplexe Systeme anzusehen. Der Kauf verschiedener Systeme von verschiedenen Herstellern, welche oft auch nur für ihr Produkt und nicht für den ganzen Komplex nutzbar sind, können zu Problemen führen, weshalb Hochregallager oft zu sehr hohen Investitionskosten und sehr hohem Koordinationsaufwand führen. Deshalb empfiehlt sich grundsätzlich ein System von einem Hersteller.

In der Praxis wird meist ein Förderzeug pro Regalgasse eingesetzt. Dieses bearbeitet zwei Grundfunktionen: Zum einen eine reine Vorratslagerung mit Ein- und Auslagerung der Paletteneinheiten und zum anderen die Kommissionierung nach dem Prinzip “Ware zur Person“ (Kapitel 3.2.2). Da Hochregallager häufig auch als Tiefkühllager mit bis zu -40°C eingesetzt werden, bietet sich hier noch der zusätzliche Vorteil der Automatisierung im Hinblick auf eine Humanisierung des Arbeitsplatzes.²¹

2.2.3.2 Behälterlager

Behälterlager sind vergleichbar mit den Palettenhochregallagern. An Stelle von Paletten werden bei Behälterlagern lediglich Kleinladungsträger (Behälter) eingesetzt. Die Lastaufnahmemittel unterscheiden sich je nach Behälterlager. Auf Behälterlager wird meist das Prinzip “Ware zur Person“ (Kapitel 3.2.2) angewandt. Bei Waren mit einer hohen Umschlagshäufigkeit werden aber auch oft Hochregalllager eingesetzt, bei welchen das Regalförderzeug die Durchlaufkanäle versorgt. Das Kommissionierprinzip ist dann “Person zur Ware“ (Kapitel 3.2.1).²²

2.3 Lagerstrategien

Um ein Lager erfolgreich einrichten zu können, muss zunächst eine geeignete Lagerstrategie ermittelt werden. Lagerstrategien beeinflussen die Kosten von Lagersystemen in hohem Maße. Somit lassen sich durch die Wahl der richtigen Strategie bei einer Neuplanung von Lägern zukünftige Betriebskosten reduzieren. Für bereits vorhandene Läger kann eine Erhöhung der Durchsatzlei-stung und eine erhöhte Raumnutzung erzielt werden. Lagerstrategien lassen sich unterteilen in Bewegungs- und Belegungsstrategien, wobei in diesem Absatz lediglich die Bewegungsstrategien genauer betrachtet werden. Eine Betrachtung der Belegungsstrategien folgt in Kapitel 3.

Für die Wahl der passenden Bewegungsstrategie ist besonders die Beschaffenheit der zu lagernden Artikel zu berücksichtigen. Des Weiteren legt die Wahl der Bewegungsstrategie fest, in welcher Reihenfolge Ein- und Auslagerungen durchgeführt werden und somit die Bewegungsstrategie schließlich maßgeblichen Einfluss auf die Auswahl eines Lagersystems. In der Praxis sind viele unterschiedliche Strategien zu finden. Im Folgenden werden die zwei gängigsten Strategien, FiFo (First in First out) und LiFo (Last in First Out), beschrieben.²³

Beim FiFo-Prinzip werden die Güter entsprechend ihrer Lagerdauer verbraucht beziehungsweise gelagert. Das beste Beispiel für eine solche Lagerhaltung ist das Siloprinzip. Ein Silo wird von oben befüllt und von unten geleert. Dementsprechend ist die Ware mit der längsten Lagerdauer diejenige, die zuerst verbraucht wird. Häufigste Anwendung findet diese Lagerstrategie auf leicht verderbliche Lebensmittel.²⁴

Unterschieden wird zwischen dem strengen und dem schwachen FiFo-Prinzip. Das strenge Prinzip verlangt eine zwingende Einhaltung der Reihenfolge beim Ein- und Auslagern. Deshalb ist bei der Wahl des strengen FiFo-Prinzips eine Einplatzlagerung oder ein Durchschubkanal mit räumlich getrenntem Ein- und Ausgang Pflicht.

Beim schwachen Prinzip werden die Lagereinheiten als Gruppen, beispielsweise nach dem Mindesthaltbarkeitsdatum eingelagert und verlangen keine strenge Einhaltung der Reihenfolge. Um dennoch eine Überalterung der Bestände zu verhindern, sollte auch beim schwachen Prinzip auf eine Mehrplatzlagerung verzichtet werden beziehungsweise es sollte keine neue Gruppe, bevor nicht die alte Gruppe komplett ausgelagert wurde, eingelagert werden.²⁵

Das LiFo-Prinzip ist das Gegenteil des FiFo-Prinzips. Die Güter werden entsprechend ihres Lieferdatums verbraucht, das heißt, die Ware, die zuletzt eingelagert wurde, wird als Erstes verbraucht. Somit kann diese Startegie nur auf Waren mit sehr langem Haltbarkeitsdatum angewendet werden. Ein Beispiel hierfür ist das Mindestbestandsmanagement von Schrauben: Wenn nur noch wenige Schrauben vorhanden sind, wird der Bestand aufgefüllt. So kann es passieren, dass die untersten Schrauben über einen längeren Zeitraum nicht verbraucht werden.²⁶

3 Lagerplatzvergabe als Teil der Kommissionierung

Der Kommissionierprozess besteht aus vielen einzelnen Prozessschritten, welche durchdie Lagerplatzvergabe maßgeblich beeinflusst werden. Verschiedene Strategien und Anordnungen können den Kommissionierprozess deutlich effizienter gestalten. Besonders bei dem Prinzip “Person zur Ware“, bietet die Lagerplatzvergabe großes Optimierungspotential in Bezug auf Greifzeit, Totzeit und Wegezeit. Die Lagerplatzvergabe ist somit ein Werkzeug der Kommissionierung. Dementsprechend wird sich der weitere Verlauf der Arbeit nicht nur mit der Lagerplatzvergabe sondern auch mit dem Kommissionieren beschäftigen.

3.1 Lagerplatzvergabestrategien

Lagerplatzvergabestrategien gehören zu den Belegungsstrategien und legen fest, welche Artikel oder Artikelgruppen innerhalb eines Lagers welchem Lagerplatz oder welcher Lagerzone zugeordnet werden.²⁷ Ziel der Vergabe ist eine Reduzierung des Ein- und Auslagerungsaufwandes. Bei der Kommissionierung ist dabei die Erreichbarkeit des Artikels relevant. Häufig erfolgt die Zurodnung der Artikel nach Eigenschaften wie Gewicht oder Größe andernfalls nach Zuordnung bestimmter Kriterien wie Umschlags- oder Zugriffshäufigkeit.²⁸

3.1.1 Feste Lagerplatzvergabe

Bei der festen Lagerplatzvergabe wird jedem Artikel ein Lagerplatz fest zugewiesen, der nur mit diesem Artikel belegt werden darf. Der Vorteil hierbei ist, dass das System keine Berechnung der Artikelvergabe erstellen muss, sondern lediglich eine Zuordnung vornehmen kann. Zusätzlich ist man nicht auf eine systemorientierte Artikelsuche angewiesen und kann so selbst bei Stromausfällen problemlos kommissionieren. Aufgrund der festen Lagerplatzvergabe ist eine Wegeoptimierung allerdings nur schwer möglich.²⁹ Die feste Lagerplatzvergabe kann aufgrund unterschiedlicher Artikeleigenschaften und Umschlagshäufigkeiten in weitere Strategien unterteilt werden.

Einfache Lagerplatzvergabestrategien haben die Aufgabe, die Artikel nach einfachsten Kriterien zu lagern. Die einzelnen Artikel können zum Beispiel in alphabetischer oder numerischer Reifenfolge angeordnet und gelagert werden. Wahlweise kann auch eine greifoptimale Platzbelegung gewählt werden. Eine artikelabhängige Lagerplatzvergabe macht nur dann Sinn, wenn die zu lagernden Artikel besondere Eigenschaften haben. Hierzu kommt es beispielsweise bei Artikeln, welche nur dunkel gelagert werden dürfen oder aufgrund ihres Gewichtes einen verstärkten Boden in Regalen benötigen. Artikelunabhängige Lagerplatzvergabestrategien richten sich in der Regel nach der Umschlagshäufigkeit der einzelnen Artikel. Eine weit verbreitete Variante ist die ABC-Zonung eines Kommissionierlagers, welche in Abbildung 4 dargestellt ist. Hierbei wird das Lager in drei Zonen aufgeteilt wobei Zone “A“ für sehr häufig gebrauchte Artikel steht und nahe der Kommissionierzone ist. In Zone “B“ befinden sich Artikel mit mittlerer Umschlagshäufigkeit und in Zone “C“ sind Artikel, welche sehr selten kommissioniert werden. Dementsprechend ist Zone “B“ etwas weiter von der Kommissionerzone entfernt während man für Zone “C“ die größte Strecke zurücklegen muss.³⁰

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: ABC-Zonung

Quelle: ten Hompel, M.; Zellerhoff, J.; Pelka, M.: Strategien für die flexible, auftragsweise Kommissionierung mit integrierter Prüfung, Dortmund, Forschungsarbeit 2009, S.37.

3.1.2 Freie Lagerplatzvergabe

Die freie Lagerplatzvergabe wird oft auch als “chaotische“ Lagerplatzvergabe bezeichnet und beschreibt das Gegenteil zur festen Lagerplatzvergabe. Unabhängig von der Beschaffenheit oder Umschlagshäufigkeit werden die Artikel dem nächsten freien Lagerplatz zugeordnet. Hierbei verfolgt man das Ziel, den Lagerraum optimal auszunutzen. Anwendung findet das Konzept vor allem bei stark schwankender Nachfrage. Da die Artikel weit gestreut im Lager liegen und niemand genau weiß, an welchem Lagerplatz sich ein Artikel befindet, ist für diese Art der Lagerplatzvergabe ein elektronisches Datenverarbeitungssystem zur Ein- und Auslagerung zwingend notwendig. Beim Kommissionieren wird das Kommissionierpersonal automatisch an den jeweiligen Lagerplatz geleitet, an dem sich die auszulagernden Artikel befinden.³¹

3.2 Kommissionierung

Die Kommissionierung umfasst die Zusammen- und Bereitstellung von Waren für interne oder externe Aufträge. Gemäß der VDI Richtlinien hat “Kommissionieren das Ziel, aus einer Gesamtmenge von Gütern Teilmengen aufgrund von Anforderungen (Aufträgen) zusammenzustellen“³². Im Bereich der Intralogistik nimmt das Kommissionieren eine zentrale Funktion ein, da die Einteilung von Bestandsmengen sowohl für die Produktion als auch für die Distribution von enormer Bedeutung ist. Hinzu kommt, dass viele Prozesse sensomotorische Fähigkeiten des Menschen verlangen und so schwer zu automatisieren sind. Deshalb gilt es, die manuellen Prozesse optimal zu gestalten.³³

3.2.1 Kommissionierprinzip “Person zur Ware“

Dieses Kommissionierprinzip wird auch statische Bereitstellung genannt, weil die Lagerung der Artikel auf einem festen Lagerplatz wie einem konventionellem Regallager oder einem Hochregallager erfolgt. Wie das Prinzip bereits vermuten lässt, muss sich hier ein Kommissionierer im Lager bewegen und die Waren manuell auf den jeweiligen Lagerplätzen abholen. Hierbei hat der Kommissionierer häufig Unterstützung durch verschiedene Geräte oder Einrichtungen.

Bei der “Pick by Voice“ Methode wird ein Headset bereitgestellt über welches der Kommissionierer die Aufträge diktiert bekommt. Dabei werden ihm die notwendigen Informationen, wie die Nummer des Ganges und die Artikelnummer mitgeteilt. Hat der Kommissionierer einen Artikel herausgenommen, so meldet er dies per Headset zurück.

Ähnlich funktioniert die “Pick by Light“ Methode. Der Kommissionierer bekommt Unterstützung durch Lichtsignale an den Regalen, durch welche dieser von Artikel zu Artikel gesteuert werden kann. Unterschiedliche Farben erleichtern diesen Prozess. So können beispielsweise Farbveränderungen den Weg anzeigen. Der Vorteil besteht in der Beschleunigung des Kommissionierprozesses, durch kürzere Wege- und Suchzeiten.³⁴

3.2.2 Kommissionierprinzip “Ware zur Person“

In Kommissioniersystemen, die nach dem Prinzip “Ware zur Person“ arbeiten, findet der komplette Kommissioniervorgang an einem Ort statt. Die Artikel werden über verschiedene automatisierte Lagersysteme dem Kommissionierer direkt an den Kommissionierort geliefert. Meistens arbeitet der Kommissionierer dabei an einer U-förmigen fördertechnischen Anbindung eines Paletten- oder Behälterlagers. Von der einen Seite erhält der Kommissionierer die Artikel aus dem Lager. Nach der Entnahme kann dieser die übrigen Artikel über die andere Seite wieder zurück ins Lager schicken.³⁵

3.3 Manuelle Fördermittel

Eine Ortsveränderung oder eine Fortbewegung von Gütern oder Personen unter der Zuhilfenahme von technischen Hilfsmitteln wird als Förderung bezeichnet. Fördermittel dienen dementsprechend dem Verteilen, Sortieren, Puffern und Zwischenlagern. Ohne Fördermittel wäre ein innerbetrieblicher Materialfluss nicht umsetzbar. Generell wird zwischen zwei Arten unterschieden, der stetigen und unstetigen Förderung. Als Stetigförderer werden alle Fördermittel bezeichnet, die einen stetigen Materialfluss gewährleisten, wie Rollenbahnen, Bandförderer oder Rutschen. Unstetige Fördermittel wie es zum Beispiel Stapler, Verschiebewagen, oder Regalbediengeräte sind, werden im Folgenden näher betrachtet.³⁶ Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass Stetigförderer dauerhaft in Betrieb sind, wohingegen Unstetigförderer nur zeitweise eingesetzt und durch Personal bedient werden müssen.

3.3.1 Frontstapler

Bei dem Frontstapler, oder in der Praxis häufig auch “Gabelstapler“, handelt es sich um eines der häufigsten Fördermitteln in Lagerhallen weltweit. Die Last befindet sich bei diesem Staplertyp freitragend vor den Vorderrädern. Aus diesem Grund benötigt der Stapler eine gewisse Baulänge als Gegengewicht, was zu einer gewissen Arbeitsgangbreite führt. Diese Art von Stapler können aber aufgrund ihrer Bauweise Lasten von bis zu 5 Tonnen bei hohen Geschwindigkeiten transportieren. Angesichts ihres besonders guten Preis-Leistungsverhältnis ist dieses Fördermittel sehr beliebt.³⁷

3.3.2 Hubwagen

Hubwägen sind die gängigste Form von Fördermitteln und gibt es in vielen verschiedenen Varianten. Der wohl bekannteste aller Hubwägen ist der Handgabelhubwagen. Über eine manuell betätigte Hydraulik kann man mit dem Handgabelhubwagen Paletten problemlos vom Boden anheben, von Lagerplatz zu Lagerplatz ziehen und am gewünschten Platz wieder absetzen. Die Tragekraft kann bis zu 3000 Kilogramm betragen. Diese Variante eines Hubwagens ist kostengünstig, flexibel und platzsparend.

Bei Dauergebrauch und Gewichten von mehr als 600 Kilogramm sollte man den deichselgesteuerten Gabelhubwagen, oft auch als “Ameise“ bezeichnet, dem Handgabelhubwagen aus gesundheitlichen Gründen vorziehen. Dieser besitzt einen eletronischen Antrieb und hat einen elektrohydraulischen Hub.³⁸

Eine spezielle Form des gewöhnlichen Handgabelhubwagens ist der Niederhubwagen. Hierbei handelt es sich um eine angetriebene Variante des Hubwagens. Der Niederhubwagen verfügt über eine Bedienplattform, sodass neben dem zu befördernden Gut auch Personal transportiert werden kann.

Hubwägen sind somit sehr flexibel einsetzbar und können aufgrund ihrer geringen Investitionskosten in allen Bereichen eines Betriebes Transport- und Verladeaufgaben übernehmen. Die angetriebene Variante eignet sich besonders gut für Kommissionierlager mit langen Wegstrecken.³⁹

3.3.2.1 Regalförderzeug

Seit dem Ausbau der Hochregal-Lagertechnik haben Regalförderzeuge immer mehr an Bedeutung gewonnen. RFZ sind elektronisch angetriebene Bediengeräte, mit welchen man Hochregallager abfahren und die gewünschten Artikel ohne großen Aufwand aus mehreren Metern Höhe nach unten befördern kann. Das Kennzeichen von RFZ ist, dass diese nur innerhalb eines Regallagers operieren können und der Vorteil besteht darin, dass man einen deutlich geringeren Gangbreitenbedarf hat und somit mehr Lagerfläche zur Verfügung steht. Da RFZ als hochkomplexe Systeme anzusehen sind und man pro Hochregallager mindestens ein solches benötigt, sind hohe Investitionskosten bei der Anschaffung zu erwarten.⁴⁰

3.4 Automatisierte Fördermittel

Unter dem Begriff Automatisierung wird allgemein das Ausrüsten einer Einrichtung bezeichnet, sodass diese ohne das Mitwirken eines Menschen selbständig und bestimmungsgemäß arbeitet. Dabei kann je nach Anwendungsgrad von einer Teil- oder Vollautomatisierung gesprochen werden. Mögliche Gründe für eine Automatisierung sind das Einsparen von Personalkosten, Standardisierung von Prozessen, Verringerung der körperlichen Belastung des Mitarbeiters oder Kostenreduktion. Gegen eine Automatisierung sprechen häufig hohe Investitionskosten, geringe Flexibilität und hohe Ausfallkosten.⁴¹

Im Vergleich zu anderen Unternehmensbereichen, wie zum Beispiel der Fertigung, weist die Kommissionierung einen sehr geringen Grad an Automatisierung auf. Der Handel begründet das mit einer kurzen täglichen Nutzungsdauer, welche der Wirtschaftlichkeit im Wege steht. In der Industrie stehen eine fehlende Flexibilität der Systeme und ein hoher technologischer Anspruch einer weiteren Verbreitung im Wege. In den letzten Jahren scheint sich aber ein Wandel anzubahnen. Viele maschinenbaulichen und elektronischen Komponenten verzeichnen einen hohen Preisverfall, was sich positiv auf die Investitionskosten auswirkt. Hinzu kommt, dass der Kommissionierprozess hohe Personalkosten verursacht und im Widerspruch des heutigen Lean-Gedankens steht. Immer weitere Gestaltungsformen der automatisierten Kommissionierung werden zunehmend entwickelt und finden Anwendung im täglichen Kommissionierprozess.⁴²

3.4.1 Roboter

Mit neuen Einsatzmöglichkeiten durch die Digitalisierung und steigendem Einsatz von Methoden der Künstlichen Intelligenz, steigt die Erwartungshaltung gegenüber Robotern. Ein Lager ist ein dynamisches Umfeld und der Kommissionierprozess besteht haupstächlich aus Erkennungs- und Greifaufgaben, sodass es für Roboter sehr schwer ist, die notwendige Flexibilität und Anpassungsfähigkeit eines Menschen umzusetzen. Für Transportaufgaben sind Roboter jedoch bereits weit verbreitet im Einsatz.

Grund hierfür sind gute Kenntnisse in der Roboternavigation, die sich gut mit der Prozessanforderung der Kommissionierung kombinieren lassen.

Es entstehen also zwei Einsatzgebiete für Roboter im Kommissionierprozess. Zum einen können Roboter Transportaufgaben übernehemen. Dieser Prozess wird auch “Pick by Robot“ bezeichnet. Zum anderen übernehmen sie Greif-, Sammel- und Zusammenstellungsprozesse, welche aktuell noch am Anfang ihrer Möglichkeiten stehen und durch intensiven Einsatz von Maschinellem Lernen entwickelt werden.⁴³

3.4.1.1 Kommissionierroboter

Der Kommissionierroboter ist ein führerloses Regalbediengerät, dessen Hauptaufgabe darin besteht, Artikel aus Lagerbehältern zu entnehmen und diese in Kommissionierbehältern zu platzieren. Die Entnahme und Abgabe des Artikels tätigt der Roboter mittels Teleskoparm. Kommissionierautomaten oder manuelle Kommissionierer sind im Vergleich weniger flexibel in Bezug auf Handhabungs- und Entnahmezeit.

Die Funktionsweise der meisten Kommissionierroboter basiert auf sensorgesteuerten Bildverarbeitungssystemen. Damit werden Lageänderungen und Konturen der Packstücke erfasst und an die Robotersteuerung weitergegeben. Die Informationen werden ausgewertet und auf die entsprechende Kommissioniertätigkeit angewandt. Je nach System ist es dem Kommissionierroboter sogar möglich, das Greifwerkzeug zu wechseln. Zusätzlich gibt es einen stetigen Informationsaustausch zwischen Roboter und dem Mate-rialflussrechner, um eine durchgängige Dokumentation zu gewährleisten.⁴⁴

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5: Kommissionierroboter

Quelle: TUP-Redaktion (Hrsg.) (2014): Kommissionierroboter, URL: https://logistikknowhow.com/it-und-software/kommissionierroboter/

3.4.1.2 Pick-by-Robot

“Pick by Robot“ bezeichnet eine Kommissionierart, bei der das Kommissionieren von Waren von wahrnehmungsgesteuerten Kommissionierrobotern übernommen wird. Das geschieht ohne weiteres Eingreifen des Menschen. Wahrnehmungsgesteuerte Logistikroboter sind eine Entwicklung von autonomen Systemen, die bislang Kisten oder Paletten automatisiert transportierten. Es handelt sich hierbei nicht um starre, fest installierte Systemroboter, weshalb diese auch komplexe manuelle Prozesse innerhalb der Kommissionierung automatisiert bewältigen können.

Diese Art der Kommissionierung gibt es in Deutschland erstmals seit der Einführung des in Abbildung 6 zu sehenden “Toru“ in 2015.

Anstelle eines Kommissionierers, der die Ware manuell entnimmt oder eines halbautomatisirten Systems in Form eines Fördermittels, entnimmt der Kommissionierroboter die Ware komplett automatisiert. Der Roboter ist dabei mittels Wlan mit dem Lagerverwaltungssystem verbunden und bekommt von einem System den Kommissionierauftrag.

Der bereits erwähnte Kommissionierroboter “Toru“ fährt nah an das Regal heran und greift das benötigte Objekt heraus. Dieser Arbeitsschritt wird durch ein herausfahrendes Tablett unterstützt. Die herausgenommene Ware wird anschließend in variablen Lagerfächern innerhalb des “Torus“ untergebracht. Muss er Ware aus einem Mischkarton oder einer Mischpalette entnehmen, wird er von einer 2D- oder 3D-Kamera unterstützt, welche direkt an seinem Greifarm angebracht ist. Diese scannt zunächst die Inhalte und gleicht diese dann mit einer Datenbank ab, um schließlich die gesuchte Ware zu entnehmen. Durch eine drehbare Hubsäule kann der “Toru“ Objekte in einer Höhe von zehn bis 209 Zentimeter erreichen. Nachdem er alle Waren gesammelt hat, bringt er diese zur Ablade- oder Versandstelle. Unterstützt wird der “Toru“ durch zahlreiche Sensoren, sodass parallel zum Menschen gearbeitet werden kann. Gerät der Kommissionierer allerdings in die Sensoren des “Torus“, hält er aus Sicherheitsgründen an.⁴⁵

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 6: Kommissionierroboter: Toru

Quelle: TUP-Redaktion (Hrsg.) (2017): Kommissionier-Art Pick-by-Robot, URL: https://logistikknowhow.com/materialfluss-und-transport/kommissionier-art-pick-by-robot/

3.4.2 Augmented Reality

Die Bezeichnung “Augmented Reality“ steht für eine computergestützte Erweiterung der menschlichen Realitätswahrnehmung. Anwendung findet diese Art der Kommissionierung bei dem sogenannten Pick-by-Vision Prinzip, was im Grunde eine Erweiterung von Pick-by-Light oder Pick-by-Voice (Kapitel 3.2.1) darstellt. Das Ziel ist es, eine Verbindung aus realer und virtueller Welt zu schaffen. Der grundlegende Vorteil hierbei besteht darin, dass der Anwender durch den Einsatz von Sensoren, Kamaras und Displays, wie sie heute bereits bei handelsüblichen Handys verbaut werden, visuelle Aspekte zur Verfügung gestellt bekommt. In der Praxis funktioniert das meistens mit speziellen Datenbrillen beziehungsweise smart glasses.⁴⁶

3.4.2.1 Vor- und Nachteile von Augmented Reality

Durch die Nutzung von Augmented Reality kann eine hohe Qualität der Kommissioniergenauigkeit generiert werden, welche Kommissionierfehler vorbeugen und somit Pickfehler reduzieren. Dazu können parallel verschiedene Informationen zu Artikeln und Warenzuständen angezeigt werden, sodass man einen ausgehenden Artikel ab Unterschreitung des Mindesbestandes umgehend nachordern kann. Besonders eine Verringerung der Totzeit macht AR attraktiv. Es entstehen somit wenig bis keine Suchaktivitäten, was wiederum positiven Einfluss auf die gesamte Kommissionierzeit hat.

Dennoch besteht die Gefahr, dass die modernen Brillen gerade von älteren Mitarbeitern nicht gut angenommen werden, da diese meist weniger technikaffin sind als jüngere.

Hinzu kommen häufig Beschwerden über Kopfweh und Schwindel bei längerem Gebrauch. Auch für Brillenträger ist der Gebrauch sehr umständlich, denn ohne geeignetes Sichtglas mit Stärke funktioniert es nur erschwert.⁴⁷

3.4.2.2 Einsatzgebiete

Der Einsatz von Pick-by-Vision soll zur qualitativen Verbesserung manueller Kommissionierprozesse nach dem Prinzip “Mann zur Ware“ führen. Der Anteil manueller Kommissionierprozesse liegt in der Industrie bei etwa 50%. Grundsätzlich sind manuelle Kommissionierprozesse eher bei kleinen und mittleren Unternehmen zu finden, da die hohen Investitionskosten oftmals keine voll automatisierten Lösungen erlauben.⁴⁸

Besonders großes Potential für die Anwendung von AR bieten Fachbodenregallager, in welchen die Artikel in Behältern oder direkt im Regal gelagert werden. Der große Kommissionierbereich erstreckt sich über mehrere Gassen und es entstehen somit mittlere bis große Distanzen. Hier können alle Vorteile von AR genutzt werden. Zu beachten ist hierbei aber der große Trackingbereich, der eine Umsetzung sehr schwierig macht.

Ein weiteres Einsatzgebiet für AR sind Hochregallager, in welchen Paletten oder Behälter in freier Lagerplatzanordnung bereitgestellt werden. Der Kommissionierer muss hierbei auf einem Flurförderzeug, wie zum Beispiel einem Frontstapler, durch die Gassen fahren. Diese Variante nutzt ebenfalls alle Vorteile von AR, wobei sie sich hauptsächlich dahingehend unterscheidet, dass man sich auf einem Fördermittel bewegt und man den Vorteil der Wegefindung ein Stück weit verliert.

Auch in halbautomatisierten Kommissioniersystemen, bei welchen zum Beispiel Behälter über ein Fördersystem an den Kommissionierplatz transportiert werden, kann AR gut eingesetzt werden. Zwar hat man hier kein Optimierungspotential bei der Wegzeit, jedoch kann eine deutliche Reduzierung der Totzeit erreichet werden.⁴⁹

3.4.3 Fahrerlose Transportsysteme

Fahrerlose Transportsysteme sind flurgebundene, innerbetriebliche Fördersysteme mit automatisierten Fahrzeugen. Die primäre Aufgabe ist der Warentransport, aber in keinem Fall der Personentransport. FTS können sowohl innerhalb als auch außerhalb von Gebäuden eingesetzt werden. Unterschieden wird zwischen FTS und fahrerlosen Transportfahrzeugen.

Ein Beispiel für solch ein FTF ist der bereits zuvor erwähnte Roboter “Toru“ (Kapitel 3.4.1.2). FTF gibt es in einer Vielzahl von Varianten, welche Sammel-, Transport- und Kommissionieraufgaben übernehmen können. Erst das Zusammenwirken verschiedener FTF lassen ein FTS entstehen.⁵⁰

Das Einsatzgebiet von FTS ist schnell gefunden. Sie sollen die Aufgaben herkömmlicher Fördermittel wie Frontstapler oder Hubwagen übernehmen und dabei den Menschen komplett ersetzen. Da ungefähr 75% der Betriebskosten eines Frontstaplers aus Personalkosten bestehen, macht dies aus wirtschaftlicher Sicht definitiv Sinn.⁵¹ Je nach Schichtbetrieb und Auslastung des Staplers fallen jährlich ungefähr 40.000 Euro an Personalkosten an. Vergleicht man die Kosten der Systeme nicht nur im Hinblick auf die Investitions- und Personalkosten, sondern in Bezug auf eine ganzheitliche Analyse, dann relativieren sich die hohen Investitionskosten durch sehr geringe Instandhaltungskosten. Die FTS sind wesentlich sparsamer im Umgang mit der Technik. Eine gleichbleibende und schonende Fahrweise beugt hohem Verschleiß von Reifen, Batterie und Antrieb vor und garantiert somit eine Nutzungsdauer von mindestens 10 Jahren, während Stapler bei gleicher Auslastung nur eine Lebensdauer von 3-4 Jahren haben.

Darüberhinaus entstehen durch eine Automatisierung weitere organisatorische Vorteile. Der Materialfluss wird zu jedem Zeitpunkt dokumentiert, womit eine totale Transparenz gewährleistet wird. Zudem werden weitere strategische Maßnahmen zur Verbesserung der Abläufe ermöglicht. Die Transportvorgänge sind zudem jederzeit pünktlich und kalkulierbar, was schließlich zu einer grundsätzlichen Minimierung von Angst- bzw. Sicherheitsbeständen führen kann. Auch Fehllieferungen und dadurch verursachte Folgekosten können somit fast komplett vermieden werden.⁵²

3.5 Kommissionierkennzahlen

Kommissionierkennzahlen sind logistische Kennzahlen, welche den Prozess der Kommissionierung analysieren. Mit Hilfe dieser Kennzahlen kann der Kommissionierprozess in Zahlen dargestellt und daraus können Optimierungen abgeleitet werden.

Im Folgenden werden die Kennzahlen wie die Kommissionierzeit, die Kommissionierleistung, Kommissionierfehler sowie der Kommissionierweg je Position genauer betrachtet und die Herleitung der jeweiligen Formel beschrieben.

3.5.1 Kommissionierleistung

Die Kommissionierleistung in einem Kommissioniersystem kann je nach Anwender unterschiedliche berechnet werden und stellt keine exakte Kennzahl dar. Sie ist abhängig von verschiedenen Bezugsgrößen wie der Anzahl bearbeiteter Positionen, erledigter Aufträge oder zurückgelegter Wegstrecke. Häufig bezieht sich die Kommissionierleistung auf die Anzahl der Positionen und betrachtet nicht die Entnahmemenge pro Position. Die Entnahme oder auch Greifzeit genannt, kann über eine separate Kennzahl bestimmt werden, auf welche im weiteren Verlauf eingegangen wird. Die Leistung des Kommissionierers wird immer auf eine Zeiteinheit, in diesem Fall, eine Stunde berechnet.⁵³

3.5.2 Kommissionierfehler

Der vermutlich wichtigste Faktor bei der Kommissionierung ist die Fehlervermeidung. Häufig werden Kommissionierfehler vor der Auslieferung nicht mehr erkannt und gelangen somit zum Kunden. Laut Frauenhofer Institut Dortmund für Logistik und Materialfluss sind 93% aller Kommissionierfehler Greif- oder Zuordnungsfehler⁵⁴. Die Konsequenz daraus sind mögliche Reklamationen. Die Kommissionierung hat also direkte Auswirkungen auf das Verhältnis zwischen Kunden und Lieferanten und verursacht innerbetrieblichen Mehraufwand. Daher sollten Kommissioniervorgänge mit einer hohen Sorgfalt und Konzentration erledigt werden.

[...]

---

¹ Vgl. Gläß, R.: Künstliche Intelligenz im Handel 1-Überblick Digitale Komplexität managen und Entscheidungen unterstützen, Wiesbaden: Springer Vieweg 2018, S. 1.

² Data Flair (Hrsg.) (o.J.): Top 50 Big Data and Data Science Quotes by Industrie Experts: URL: https://data-flair.training/blogs/data-science-big-data-quotes/

³ Vgl. Bichler, K.; Riedel, G.; Schöppach, F.: Kompakt Edition: Lagerwirtschaft Grundlagen, Technologien und Verfahren, Wiesbaden: Springer Verlag 2013, S. 3.

⁴ Bichler, K. et al.: Kompakt-Lexikon Logistik 2250 Begriffe nachlagen, verstehen, anwenden, 3. Auflage, Springer Gabler: Wiesbaden 2017, S. 129.

⁵ Vgl. Bichler; Riedel; Schöppach 2013, S. 3f.

⁶ Vgl. ten Hompel, M.; Schmidt, T.: Warehouse Management Organisation und Steuerung von Lager- und Kommissioniersystemen, 4. Auflage, Heidelberg: Springer Verlag 2010, S. 24 ff.

⁷ Vgl. Gudehus, 2004, S. 579.

⁸ Vgl. ten Hompel, M.; Schmidt, T.: Warehouse Management Automatisierung und Organisation von Lager und Kommissioniersystemen, Berlin: Springer Verlag 2003, S. 106.

⁹ Vgl. Lagertechnik Direkt (Hrsg.) (o.J.): Dynamische und Statische Lagerung im Vergleich. URL: https://www.lagertechnik-direkt.de/magazin/dynamische-und-statische-lagerung/

¹⁰ Vgl. Schmidt, T.; Hahn-Wörnle, P.; Heptner, F.: Lagersysteme für Stückgut, in: Schmidt, T. (Hrsg.): Innerbetriebliche Logistik, Berlin: Springer Verlag 2019, S. 78.

¹¹ Vgl. ten Hompel; Schmidt 2010, S. 81.

¹² Vgl. Martin, H.: Transport und Lagerlogistik Planung, Aufbau und Steuerung von Transport- und Lagersystemen, 4. Auflage, Braunschweig: Vieweg&Sohn Verlagsgesellschaft 2002, S. 310 f.

¹³ Vgl. Schmidt 2019, S. 84.

¹⁴ Vgl. Bichler, Riedler, Schöppach 2013, S. 37 f.

¹⁵ Vgl. Schmidt 2019, S. 86.

¹⁶ Vgl. Lagertechnik Direkt (Hrsg.) 2019, online.

¹⁷ Vgl. Schmidt 2019, S. 89.

¹⁸ Vgl. ten Hompel, Schmidt 2010, S. 89.

¹⁹ Vgl. Bichler, Riedel, Schöppach 2013, S. 41.

²⁰ Vgl. Bichler, K.; Krohn, R.: Beschaffungs- und Lagerwirtschaft Praxisorientierte Darstellung mit Aufgaben und Lösungen, 8. Aufl., Wiesbaden: Gabler Verlag 2001, S. 228.

²¹ Vgl. Bichler; Riedel; Schöppach 2013, S. 46 f.

²² Vgl. Bichler; Krohn 2001, S. 231.

²³ Vgl. Gudehus, T.: Logistik – Grundlagen,Strategien,Anwendungen, 2. Auflage, Springer Verlag: Berlin 2004, S. 612 ff.

²⁴ Vgl. Spindler, G.: Basiswissen Allgemeine Betriebswirtschaftslehre Quick Guide für (Quer-) Einsteiger, Jobwechsler, Selbständige, Auszubildende und Studierende, Wiesbaden: Spinger Verlag 2017, S. 41.

²⁵ Vgl. Gudehus 2004, S. 614.

²⁶ Vgl. Spindler 2017, S. 84 .

²⁷ Vgl. Gudehus 2004, S. 612.

²⁸ Vgl. ten Hompel, M.; Zellerhoff, J.; Pelka, M.: Strategien für die flexible, auftragsweise Kommissionierung mit integrierter Prüfung, Dortmund, Forschungsarbeit 2009, S.36 f.

²⁹ Vgl. Kottland, W.: Wegeoptimierung in einem Lager, Ostfalia Hochschule, Abschlussarbeit 2015, S. 16.

³⁰ Vgl. ten Hompel, Zellerhoff, Pelka 2009, S. 37.

³¹ Vgl. Pfohl, H.-C.: Logistiksysteme Betriebswirtschaftliche Grundlagen, 9. Auflage, Berlin: Springer Vieweg 2018, S.138.

³² ten Hompel: Zellerhoff, Pelka 2009, S. 18.

³³ Vgl ten Hompel, Zellerhoff, Pelka 2009, S. 18.

³⁴ Vgl. Bichler, K. et al.: Beschaffungs- und Lagerwirtschaft Praxisorientierte Darstellung der Grundlagen, Technologien und Verfahren, 9. Auflage, Wiesbaden: Gabler Verlag 2010, S. 210.

³⁵ Vgl. ten Hompel, M.; Sadowsky, V.; Beck, M.: Kommissionierung Materialflussysteme 2 – Planung und Berechnung der Kommissionierung in der Logistik, Berlin: Springer Verlag 2011, S. 42.

³⁶ Vgl. ten Hompel; Sadowsky; Beck 2011, S. 45 f.

³⁷ Vgl. Bichler, Riedel, Schöppach 2013, S. 53 f.

³⁸ Vgl. Bichler et al. 2010, S. 182.

³⁹ Vgl. ten Hompel, Sadowsky; Beck 2011, S. 47.

⁴⁰ Vgl. Bichler et al. 2010, S. 189.

⁴¹ Vgl. Martini, A.; Stache, U.; Trenker, F.: Automatisierung von Routenzugsystemen, Siegen, Universität Siegen Fachgebiet Logistik für Produktionsunternehmen o.J., S. 2.

⁴² Vgl. Martini, A.; Stache, U.; Trenker, F.: Automatische Kommissionierung: Neue Lösungen für ein altes Problem,Siegen,Universität Siegen Fachgebiet Logistik für Produktionsunternehmen o.J., S. 1.

⁴³ Vgl. Rieder, M.: Roboter in der Kommissionierung Konzept zur effizienten Integration und Erweiterung von Roboter-Picksystemen o.J., Ulm, Promotionsprojekt TH Ulm und Universität Ulm, S. 2.

⁴⁴ Vgl. TUP-Redaktion (Hrsg.) (2014): Kommissionierroboter, URL: https://logistikknowhow.com/it-und-software/kommissionierroboter/

⁴⁵ Vgl. TUP-Redaktion (Hrsg.) (2017): Kommissionier-Art Pick-by-Robot, URL: https://logistikknowhow.com/materialfluss-und-transport/kommissionier-art-pick-by-robot/

⁴⁶ Vgl. TUP-Redaktion (Hrsg.) (2017): Augmented Reality in Logistik und Service, URL: https://logistikknowhow.com/informationssysteme/augmented-reality-in-logistik-und-service/

⁴⁷ Vgl. TUP-Redaktion (Hrsg.) (2017), online.

⁴⁸ Vgl. Günther, W.A. et al.: Pick-by-Vision: Augmented Reality unterstützte Kommissionierung, München, fml- Lehrstuhl für Materialfluss, Logistik 2009, S. 11.

⁴⁹ Vgl. Günther et al. 2009, S. 11.

⁵⁰ Vgl. Ullrich, G.; Simen, F.; Sommer-Dittrich, T. (2005): Quo Vadis; FTS?, URL: https://www.technische-logistik.net/sites/default/files/Fachartikel/HF1205_690-692.pdf.

⁵¹ Vgl. Martin, H. 2002, S. 240.

⁵² Vgl. Ullrich, G.: Fahrerlose Transportsysteme Eine Fibel- mit Praxisanwendungen-zur Technik-für die Planung, 2.Auflage, Wiesbande: Springer Vieweg 2014, S.27.

⁵³ Vgl. Günther et al. 2009, S. 19.

⁵⁴ Bito Lagertechnik (Hrsg.) (o.J.): 10 Fehler, die Sie beim Kommissionieren vermeiden sollten, URL: https://www.bito.com/de-de/fachwissen/artikel/10-fehler-die-sie-beim-kommissionieren-vermeiden-sollten/