Distributionslogistik: Fünf Varianten zur Automatisierung

Distributionsnetze in der Automobilindustrie sind oftmals historisch gewachsen und werden teilweise durch veraltete oder überholte Geschäftsmodelle und Strategien geprägt. Ineffiziente Standorte führen jedoch zu erhöhten Kosten und mangelhaft genutzten Vertriebspotenzialen. Fusionieren Unternehmen mit jeweils eigener Distributionslogistik, stellt das bei solchen Ineffizienzen eine Chance für eine Neuausrichtung dar.

In diesem Fall sollten drei Ersatzteilelager aufgelöst und in ein viertes, bereits existierendes Ersatzteillager integriert werden. Doch lässt sich diese Integration bei laufendem Betrieb technisch und prozessual überhaupt bewerkstelligen? Und wie ist das Automatisierungslevel zu definieren, um den Betrieb auch über 2023 hinaus sukzessive verbessern zu können? Zwei besondere Umstände erschwerten diese Aufgabenstellungen erheblich: Die Kapazität des vierten Lagers war ausgeschöpft – und zudem musste das Projekt während der Corona-Pandemie umgesetzt werden, also remote und ohne die Situation selbst vor Ort in Augenschein nehmen zu können.

Das Projektteam von ROI-Efeso musste sich daher anhand von CAD-Zeichnungen sowie Handy-Videos der Halle und der Infrastruktur einarbeiten. In nur acht Wochen Projektlaufzeit sollte die Lösung ausgearbeitet auf dem Tisch liegen. Diese anspruchsvolle Aufgabe wurde wie folgt angegangen und gelöst.

Analyse

Für die Analysephase der Ist-Situation plante das Projektteam einen Zeitraum von zwei Wochen. Nach einer „Besichtigung“ der Örtlichkeiten per Handy-Kamera sollte in dieser Zeit eine Auswertung des Datenpools hinsichtlich der Abläufe und Bereiche, des Materialflusses, der Planung und Disposition sowie der IT abgeschlossen sein. Für den strategischen Rahmen wurden unterschiedliche Themen unter die Lupe genommen.

Dazu zählten Automatisierung, Digitalisierung, Technologieinnovationen in den Bereichen Lager, Transport, IT, aber auch Marktanforderungen an eine zukünftige Logistik, Geschäftsperspektiven und Wachstumsszenarien. Da in der Distributionslogistik im Vergleich zur Inhouse-Logistik deutlich größere Datenmengen anfallen, waren allein 7 Millionen Versandpositionen zu analysieren. Um die enorme Datenmenge von 12 Gigabyte handeln zu können, brachte das Team die Daten in eine professionelle SQL-Datenbankbasis ein.

Konzepterstellung

Auf der Grundlage einer Engpassanalyse erstellte das Projektteam einen kompletten Spannungsbogen von Lösungsvorschlägen mit entsprechenden Technologiekonzepten. Insgesamt wurden fünf Varianten mit steigendem Automatisierungsgrad konzipiert:

1. eine „Minimal Invest Solution“, die zwar die Engpässe behebt, aber nur einen sehr geringen Automatisierungsgrad und zahlreiche manuelle Prozesse mit hohem Personalaufwand aufweist
2. eine „Critical Invest Solution“, das heißt: eine tragfähige Lösung für die Volumenerhöhung bei niedrigen Investitionen und gleichzeitigem Abbau anfallender Arbeitszeit, geringer Automatisierung und hohem Personalaufwand
3. eine Lösung mit stufenweiser Automatisierung im Bereich Wareneingang, Warenausgang/Versand, während die Lager unverändert bleiben
4. eine stufenweise Automatisierung, die auch die Teilautomatisierung der Lager vorsieht, zum Beispiel ein vollautomatisches Kleinteilelager (Shuttle Storage) für Materialen, die oft und in großen Mengen gebraucht werden, oder eine automatische Verpackungsanlage
5. eine komplett automatisierte Variante mit Automatisierungslösungen in allen relevanten Bereichen des Wareneingangsprozesses, der Lager sowie des Versands, unter anderem Shuttle Storage, automatisches Palettenlager (Retrofit), Transportsysteme, Bereitstellungsbereich zum automatischen Versand inkl. Palettenkomissionierung & Verladung

Mit dem Automatisierungsgrad steigt auch das entsprechende Investitionsvolumen von knapp 3,5 auf bis zu 17 Millionen Euro an. Der ROI liegt bei allen Lösungen bei etwa zwei Jahren. Das ist darauf zurückzuführen, das mit steigenden Investitionen eine entsprechende Reduzierung des FTE (Full Time Equivalent; Zeitwert, den eine Vollzeit-Arbeitskraft erbringt) einhergeht und sich die Kosten so die Waage halten.

Das Unternehmen entschied sich für Variante 4 mit einem relativ hohen Automatisierungsgrad. Ein Grund dafür war unter anderem, dass das konsolidierte Lager schon rein räumlich auf 250 FTE limitiert war, eine geringere Automatisierung aber mit ungleich mehr manuellen Prozessen verbunden gewesen wäre. Mit Variante 4 erreichte das Unternehmen schließlich eine FTE-Reduzierung um etwa 40 Prozent (–173 FTE). Die zentralen Elemente der Lösung von ROI-Efeso sind:

Automatisierter Wareneingangsprozess

Das Layout der gewählten Variante sah einen komplett automatisierten Wareneingangsprozess vor. Die angelieferten Paletten werden per Fördertechnik entweder direkt eingelagert oder im Repacking auf Breakdown Tables in Behälter umgefüllt oder auf Halbpaletten verteilt, in kleinere Verkaufseinheiten getrennt und in das jeweilige Behälterlager transportiert. Vollautomatische Förderfahrzeuge verbinden den Wareneingang mit den Breakdown Tables bzw. den Lagern. Mitarbeiter bleiben an ihrem Arbeitsplatz und bekommen alles automatisch angeliefert. Die Entsorgung erfolgt ebenfalls automatisiert.

Automatisierte Lager

Die Lager sind in dieser Variante bereits automatisiert, d.h., die Palettenlager (Retrofit), die bisher manuell bedient wurden, können zukünftig über Regalbediengeräte angesteuert werden. In den vorhandenen Regallagern arbeiten dann Transportsysteme.

Vollautomatisches Kleinteilelager

Während Mitarbeiter heute noch durch das Lager laufen und die gewünschten Teile einsammeln, arbeiten sie zukünftig fix an einem Komissionierungsarbeitsplatz. Kleine Regalbediengeräte (Shuttles) fahren vollautomatisch durch das Regallager, holen die entsprechenden Behälter, aus denen die Mitarbeiter die Teile entnehmen. Das Shuttle bringt den Behälter wieder zurück ins Lager.

Verbesserter Warenausgang

Da Endkunden immer mehr Komponenten direkt über den Webshop des Unternehmens bestellen, wird der Warenausgang immer kleinteiliger. Deshalb nimmt die automatische Verpackung und Etikettierung einen größeren Stellenwert ein. Eine automatische Verpackungsanlage schneidet und faltet die Kartons individuell, sodass kein weiteres Verpackungsmaterial mehr nötig ist. Die Kartons werden automatisch verschlossen, belabelt und direkt in den Versand transportiert.

Erfolgsfaktoren des Projektes

Ein zentraler Erfolgsfaktor war die sehr detaillierte Bottleneck-Analyse auf Funktionsebene. So wurden sämtliche Prozesselemente – angefangen von Wareneingang, Einlagerung und Kommissionierung über die ganzen Lager bis hin zum Staging genau analysiert. Was existiert an Kapazitäten? Was sind die relevanten Größen? Passt das oder muss das verändert werden? Wo sind die Bottlenecks und mit welchen Lösungselementen könnten diese aufgelöst werden?

Ein weiterer entscheidender Punkt war, dass die Analyse der enormen Datenmengen durch einen Transfer in eine professionelle Datenbank bewältigt wurde. Die Planung erfolgte außerdem auf Basis eines voll ausgestatteten Datencenters. Dieses erlaubt es, Anpassungen und Änderungen schnell umzusetzen, statt sie händisch nachziehen zu müssen.