Logistik-Lager

Wie viel Automatisierung darf es sein? In diesem Fallbeispiel reduziert die gewählte Variante den FTE um etwa 40 Prozent. Bild: stock.adobe.com/romaset

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 Automatisierungs-Projekt in Kürze

Ein Unternehmen aus der Automobilindustrie konsolidiert sein Vertriebsnetz nach einem Merger. Drei Distributionszentren sollen in kurzer Zeit in ein bestehendes viertes integriert werden. Anhand einer Engpassanalyse entwickelt ROI-EFESO fünf Lösungsvarianten mit unterschiedlich hohem Automatisierungsgrad in Wareneingang, Einlagerung, Kommissionierung und allen weiteren Funktionsbereichen.

 

Ausgangslage:

  • Konsolidierung der Vertriebsnetze von zwei großen Distributionsunternehmen nach einem Merger
  • Integration von drei Distributionszentren in ein viertes

Vorgehensweise:

  • Erstellung einer Bottleneck-Analyse auf Funktionsebene
  • Entwurf eines Lösungskonzeptes inkl. Layouts und Kostenbewertung

Lösungsansatz:

  • Entwicklung von fünf Lösungsvarianten mit unterschiedlich hohem Automatisierungsgrad
  • Aufbereitung der Datenmengen in einem Datencenter

Projekt mit eng begrenztem Zeitfenster

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.

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Heiko Marquardt, ROI-Efeso. Bild: ROI-Efeso

Mehr Informationen zu automatisierten Warehouse-Logistik-Lösungen finden Sie hier. Autor dieses Beitrags und Experte bei ROI-Efeso ist Heiko Marquardt. Sie erreichen Heiko Marquardt unter marquardt@roi.de.

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.

FTE-Reduzierung um circa 40 Prozent

Grafik Warehouse-Logistik
Ein Unternehmen aus der Automotive-Branche will drei Distributionszentren in ein bestehendes viertes integrieren. Gemeinsam mit ROI-Efeso erstellt es Lösungsszenarien mit unterschiedlichem Automatisierungsgrad und löst die Aufgabe in acht Wochen. Grafik: ROI-Efeso

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:

Industrie 4.0: Award von ROI-Efeso und der Zeitschrift PRODUKTION

Digitale Assistenzsysteme, Data Analytics, künstliche Intelligenz oder Machine Learning verändern die Wertschöpfungsprozesse der produzierenden Industrie in rasanter Geschwindigkeit. Unternehmen, die es schaffen, diese Digitalisierungs-Technologien, -Werkzeuge und -Systeme erfolgreich in ihre Wertschöpfungsprozesse zu integrieren, gehören zu den Taktgebern der Industrie 4.0. Sie zeichnet ROI-Efeso gemeinsam mit der Fachzeitung PRODUKTION seit 2013 mit dem Industrie 4.0 Award aus – einem der wichtigsten Benchmarks für Digitalisierungs-Projekte und Industrie-4.0-Best-Cases. Mehr zum Award erfahren Sie hier.

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.

Automatisierung Ihrer Logistik: Darauf sollten Sie achten!

  • Zu Beginn der Grobplanung eher ein breiteres Lösungsspektrum anschauen und nicht zu früh auf eine Lösung festlegen! Die favorisierte Variante kann man dann in der Feinplanung detaillieren.
  • Im Planungsstadium die Daten in einer professionalen Datenbank hinterlegen und die relevanten Planungskennzahlen hierauf aufbauend ermitteln. Bei Veränderung/Anpassung der Datenbasis lassen sich die Planungskennzahlen dann zeitnah nachziehen. Wichtig ist auch eine frühzeitige Plausibilisierung der Daten.
  • Planungsprojekte immer eng mit dem Kunden abstimmen. Dies stellt die Nachhaltigkeit der erarbeiteten Lösung sicher.
  • Die eigenen Systeme regelmäßig überprüfen. So lässt sich sicherstellen, dass diese die aktuellen und zukünftigen Anforderungen optimal unterstützen.

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.

Organisation verschlanken und Prozesse verbessern. Ein RFID-Modul führt Sie durch die Fabrik der Zukunft. Quelle: ROI-Efeso/Youtube

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.

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