„Wie finde ich die richtige (Miniload-) Lagermaschine?“

Einebenen-Shuttle System CubySie wollen Kartons, Tablare oder Behälter automatisch lagern? Sehr gut, denn dann ist Ihre Auswahl an möglichen Lösungen wirklich riesig: Regalbediengeräte mit einem oder zwei Masten, vertikale Liftmodule, Hubbalken, Ein- oder Mehrebenen-Shuttles, Karusselle, Behälterstapel mittels Shuttle oder Portalkran etc. etc. Hinzu kommen noch unterschiedliche Lastaufnahmemitteloptionen und Varianten der ein- bzw. mehrfachtiefen Lagerung.

Die Qual der Wahl

Welches ist denn nun die richtige Lösung für Sie? Dieser Blog-Beitrag versucht Ihnen nützliche Entscheidungshilfen an die Hand zu geben. Wobei ich selbstkritisch anmerken muss, dass ein Blog-Beitrag keine detaillierte, auf Ihren Bedarfsfall zugeschnittene Analyse ersetzen kann. Vielmehr möchte ich Ihnen einen Leitfaden an die Hand geben der es Ihnen ermöglicht, eine sinnvolle Vorauswahl zu treffen und in der Diskussion mit Anbietern oder Beratern die richtigen Fragen stellen zu können.

Der erste Schritt

Ein geflügeltes Wort unserer Branche lautet „Am Anfang stand das Fördergut“. Diese Aussage stimmt auch hier, nur die für Ihr Fördergutspektrum geeigneten Technologien bleiben in der Auswahl. Maschinen die nur mit Behältern umgehen können sind keine gute Wahl wenn Sie z.B. nur oder auch Kartons lagern wollen. Wobei auch hier gilt, keine Regel ohne Ausnahme. In bestimmten Fällen kann der Einsatz von Tablaren zur Kartonlagerung sogar die bevorzugte Lösung sein.

Als nächstes gilt es das Dreieck Lagerplätze-Kosten-Durchsatz zu betrachten. Tut mir leid, mit einer linearen Abfolge von einzelnen Kriterien kann ich Ihnen hier nicht dienen, diese drei Aspekte müssen im Zusammenhang betrachtet werden. Wobei es zum Glück zumindest eine grobe Vorfiltermöglichkeit gibt. Dafür möchte ich Ihnen das Kriterium „Doppelspiele / 1000 Lagerplätze“ nahebringen.

Doppelspiele pro 1000 Lagerplätze

Schäfer Miniload Crane

Schäfer Miniload Crane: Effiziente Lagerhaltung im Kleinteilelager

Dynamik der Lagermaschine sollte wiederum Ihrer Anwendung, Ihren Anforderungen entsprechen. So hat zum Beispiel ein Nachschublager eine wesentlich geringe Dynamikanforderung als die Versorgung von Ware-zur-Person Arbeitsplätzen. Letztere benötigen typischerweise je Platz eine Leistung von 500 – 1000 Doppelspielen und je nach Art Ihres Lagers den Zugriff auf 5 000 bis 20 000 verschiedene SKUs. Daraus ergibt sich dann z.B. ein Bedarf von 50 bis 100 Doppelspielen je 1000 Lagerplätze, bzw. ein Vielfaches bei mehreren parallel eingesetzten Arbeitsplätzen.

Zumindest für die drei meist genutzten Typen möchte ich Ihnen entsprechende Daumenwerte an die Hand geben. Ein klassisches Einmast-Regalbediengerät für Behälter oder Kartons liegt bei typischer Ausprägung bei rund 5 bis 15 Doppelspielen pro 1000 Lagerplätze. Shuttle-Systeme mit jeweils einem Fahrzeug je Ebene sind gewöhnlich in ihrer Leistung pro Gasse nur durch den Lift bzw. die Lifte limitiert und liegen meist bei 30 bis 80 Doppelspielen pro 1000 Lagerplätze. Die Spitze der Dynamik nehmen Hubbalken und Karusselle ein, ihre Leistung liegt typischerweise bei 150 bis 250 Doppelspielen pro 1000 Lagerplätze.

Diese Dynamik-Angaben beziehen sich auf typische und sinnvolle Ausprägungen der jeweiligen Technologie und natürlich auch nur auf jeweils ein System bzw. eine Gasse. Aber genau deshalb empfehle ich Ihnen für die Grobeinordnung auch die Betrachtung der Dynamik je 1000 Lagerplätze, denn mit der Anzahl der Gassen steigt ja nicht nur die Gesamtleistung der Lagermaschinen sondern auch die Anzahl der Lagerplätze.
Sprich, wenn Sie eine hohe Leistung aber nur relativ wenig Lagerplätze benötigen, ist ein Einmast-Regalbediengerät vielleicht nicht die richtige Wahl. Auf der anderen Seite kann es gerade die optimale und vor allem kostengünstigste Lösung sein, wenn Sie auf ein Lagergut im Schnitt nur ein- bis zweimal pro Woche zugreifen.

Kosten

Umgekehrt zur Dynamik verhalten sich die Investitions-Kosten pro Lagerplatz. Am günstigsten sind nach wie vor die Systeme mit klassischen Regalbediengeräten (RBG). Shuttle Systeme kosten pro Lagerplatz ca. 40 – 80% mehr. Und Hochleistungsmaschinen wie Hubbalken oder Karusselle liegen noch einmal ca. 30 – 60 % oberhalb der Kosten von Shuttle Systemen, bezogen auf die Invesitions-Kosten pro Lagerplatz.

Wobei diese Angaben wiederum nur für typische Ausprägungen gelten, also RBG-Gassen mit 10 000 bis 20 000 Stellplätzen und Shuttle-Gassen mit 7 000 bis 15 000 Stellplätzen. Denn gerade bei kleineren Anlagen verschieben sich die Investitions-Kosten zugunsten der scheinbar teuren Systeme wie Hubbalken oder Karusselle.

In den Kosten für den Energiebedarf liegen die unterschiedlichen Systeme hingegen erstaunlicherweise relativ dicht zusammen. Shuttle-Anbieter werben ja gern damit, dass sie für den Transport eines Kartons oder Behälters mit einem Gerät auskommen, dass weniger als 10% der Masse eines Einmast-Regalbediengeräts bewegt. Dabei wird jedoch gern unterschlagen, dass fast alle Shuttle-Systeme sehr schnelle und damit stromfressende Lifte einsetzen, um der hohen Dynamik der vielen parallelen Shuttle-Fahrzeuge in einer Gasse Herr zu werden. Unterm Strich sind dann die Energieverbrauchswerte der unterschiedlichen Technologien so nah beieinander, dass sie zumindest für eine prinzipielle Systemauswahl kein relevantes Kriterium darstellen. Das gilt übrigens auch für die Karusselle, die zwar immer das ganze Lager bewegen, dies aber so intelligent und mit geringen Beschleunigungen erledigen, dass sie ebenfalls praktisch gleiche Energieverbrauchswerte aufweisen.

Verfügbarkeit

Natürlich hat der jeweilige Anbieter und sein Qualitätsniveau maßgeblichen Einfluß auf die Verfügbarkeit einer Lagermaschine. Sie verstehen sicherlich, dass dieser Blog nicht der Platz für eine Hersteller-Erörterung noch dazu mit konkreten Hinweisen sein kann. Statt dessen versuche ich zu beantworten, ob es prinzipbedingte Einflüsse der unterschiedlichen Technologien auf die Verfügbarkeit gibt.
Ja, die gibt es! Generell gilt die alte Technikerweisheit: „was nicht da ist, kann auch nicht in Störung oder kaputt gehen.“ Nach dieser Devise sind sowohl konventionelle Regalbediengeräte als auch zum Beispiel Karusselle im Vorteil. Zudem sind beides sehr ausgereifte Technologien die bereits mehrere Jahrzehnte am Markt sind. Deswegen haben sie deutliche, prinzipbedingte Vorteile bei der Verfügbarkeit.

Shuttle-System Cuby

Einebenen-Shuttle System Cuby

Dem begegnen die Shuttle-Systeme mit Redundanz bzw. teilweiser Verfügbarkeit statt Totalausfall. Wenn ein Sensor auf dem Lastaufnahmemittel eines Regalbediengeräts ausfällt, bedeutet das eine Störung der gesamten Gasse. Wenn beim Lastaufnahmemittel eines Shuttles ein Sensor ausfällt, dann ist erst einmal nur dieses Gerät betroffen. Tatsächlich sind es bei der Störungsbehebung dann alle Shuttles einer Wartungsebene, also üblicherweise vier bis sechs Geräte. Doch der Rest der Gasse kann auch während der Störungsbehebung weiter betrieben werden. Dies erfordert dann aber spezielle IT-Strategien oder bedeutet gegebenenfalls auch unvollständige Lageraufträge, wenn die benötigten Artikel sich nur in dem gerade zur Wartung gesperrten Bereich befinden.

Genau genommen bedeutet diese Eigenschaft der Shuttle-Systeme Feuer und Eis gleichzeitig. Denn einerseits ist es natürlich gut, wenn ein Fehler nur den Ausfall von vier bis sechs Shuttles einer Wartungsebene bedeutet und der Rest der Gasse verfügbar bleibt. Andererseits wird dieser Vorteil mit sehr vielen parallelen Shuttles und damit vielen potentiellen Fehlerquellen erkauft. Zum Vergleich, während ein Einmast-Regalbediengerät mit einem Lastaufnahmemittel typischerweise 15 000 Lagerplätze bedient, würden dafür ca. 30 Shuttle-Fahrzeuge benötigt – mit eben 30 einzelnen Laustaufnahmemitteln. Selbst wenn man den Dynamikvorteil des Shuttle-Systems mit einem Faktor von ca. 6-10 dagegen rechnet, zeigt sich im Vergleich immer noch eine wesentlich größere Anzahl von Technikkomponenten die eine Störung verursachen können

Deshalb ist es gerade bei Shuttle-Systemen sehr wichtig, dass die einzelnen Fahrzeuge störungsarm und robust sind. Zur CeMAT 2016 in Hannover wird SSI Schäfer eine Erweiterung seiner Shuttle-Familie vorstellen. Dieses jüngste Mitglied ist aus den oben genannten Gründen von Tag eins in Richtung hoher Verfügbarkeit konstruiert worden, mit zum Patent angemeldeten Konstruktionen.
Dies ist ein branchenbezogener Blog und keine Bühne für Werbetexte. Deshalb sei an dieser Stelle nur noch verraten, dass unser jüngstes Baby auf den Namen Cuby hört. Wodurch es sich auszeichnet und wie es konstruktiv und damit prinzipbedingt eine hohe Verfügbarkeit bietet, schauen Sie sich am besten auf unserem Stand in Hannover an. Ich würde mich freuen, wenn wir uns dort treffen und unabhängig davon, freue ich mich wenn Ihnen dieser kleine Blog-Beitrag ein paar wertvolle Hinweise liefern konnte.

Über Dr. Max Winkler

Dr. Max Winkler is the VP Solutions & Technology of SSI SCHAEFER PEEM, the leading supplier for logistics equipment and automation, specialized in order picking applications. He received a PhD in Mechanical Engineering from the University in Hannover, Germany, and has more than 13 years of experience in material handling systems across various industries. He started in the material handling industry at Mannesmann Dematic in Germany. Gaining experience in areas such as product design, manufacturing, QM and strategic business planning then led to the position of Operations Manager at Dematic's main European site in Offenbach, Germany. In 2003 Mr. Winkler became the Project Director for the baggage handling system of the extension of Dubai airport, with over 70 km of conveyors still the world largest baggage handling system. In 2006 he joined SSI Schäfer in Graz, Austria to manage product design and manufacturing. Since 2010 he coordinates the solutions and R&D activities within the global SSI Schäfer Automation group.
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