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Kleinteilelager

Die Planung des Kleinteilelager

Ein Kleinteilelager, sprich in solchen, in denen Ladeeinheiten mit geringen Abmessungen oder geringem Gewicht gelagert werden, sind normalerweise zwei Arten von Problemen zu lösen. Auf der einen Seite gibt es viele Artikel, sodass eine große Vielfalt an Ladeeinheiten zu klassifizieren ist, und andererseits wird eine hohe Umschlagsrate benötigt.

Vor diesem Hintergrund werden zunächst alle Überlegungen dargelegt, die vor der Analyse der auf dem Markt befindlichen Lagerlösungen erörtert werden sollten. Auf die Analyse von Lösungen wird später eingegangen.

In diesem Artikel wird versucht, alle Parameter des Kleinteilelager zu definieren, die für die Planung eines fast perfekten Kleinteilelager zu berücksichtigen sind. Dieses Kleinteilelager sollte dabei erstens eine ausreichende Lagerkapazität für gegenwärtige und zukünftige Situationen aufweisen und zweitens die höchstmögliche Umschlagsrate.

Die effizienteste und rationalste Lösung um diese Konditionen zu erfüllen, bietet die Automatisierung. Man darf jedoch dabei nie außer Acht lassen, dass bei der Planung eines Kleinteilelager – insbesondere eines robotisierten bzw. automatisierten Kleinteilelager – die Kosten der Anlage mit den Gesamtkosten des Betriebs in Einklang stehen. Anders ausgedrückt muss ein Gleichgewicht zwischen Kosten und Nutzen erreicht werden.

Um alle diese Ziele erreichen zu können, empfiehlt es sich alle relevanten Parameter zu analysieren, wie nachfolgend erläutert.

Bedeutung des Kleinteilelager in der Produktionskette

Ein Kleinteilelager ist kein passives Element in der Produktionskette eines Unternehmens, sondern ist ganz im Gegenteil eines der aktivsten und strategischsten Elemente. Es kann genauso produktiv wie eine Montage- oder Vertriebskette sein, oder sogar noch produktiver. Denn wenn das Kleinteilelager nicht funktioniert, können alle anderen Ketten wegen fehlender Teile zum Erliegen kommen. Diese Versorgung kann nur angemessen gesteuert werden, wenn auch das Kleinteilelager angemessen betrieben wird.

Aus diesen Gründen ist es für Unternehmen, die für ihren Betrieb ein Kleinteilelager benötigen, unerlässlich, sich vorab einige Gedanken zu machen. Fragen wie: Sollen die Teile mit der höchsten Rotation so gelagert werden, dass sie leicht zugänglich sind? Wurden die empfindlichsten Artikel an sauberen Orten gelagert? Welcher Sicherheitsgrad sollte festgelegt werden, zumindest für bestimmte Produkte?

Erreichen einer ausreichenden Lagerkapazität für gegenwärtige und zukünftige Situationen

Das Kleinteilelager sollte als lebendiges Element der Produktionskette betrachtet werden, da es von Veränderungen in der Nachfrage direkt betroffen ist.

In Zeiten enormen Wirtschaftswachstums muss das Lager flexibler werden, seine Lagerkapazität verbessern, die Anzahl der zu handhabenden Artikel erhöhen und sich demzufolge zunächst auf einen Rückgang mit einem anschließenden starken Anstieg der einzulagernden Teile einstellen.

Diese Schwankungen müssen zwangsläufig von Anfang an bei der Planung der Anlage berücksichtigt werden. Es gibt jedoch unvorhersehbare Umstände, die den Projektdesigner zwingen, andere Systeme zu verwenden. Daher ist es wichtig zu wissen, wie man sich auf ein plötzliches Wachstum einstellt, wenn das Kleinteilelager bereits vorhanden ist.

Wie erreicht man in einem existierenden Kleinteilelager eine höhere Lagerkapazität?

Je nach Kleinteilelager Anlage kann es relativ einfach oder äußerst komplex sein, eine größere Lagerkapazität für die Lagerung von Kleinteilen zu erreichen. Für die Steigerung der Lagerkapazität gibt es zwei Grundstrategien. Bei der einen wird das Kleinteilelager mittels modernster Technologie umgebaut, während bei der anderen eine neue Anlage mit größerer Lagerkapazität errichtet wird.

Die erste Vorgehensweise kann mehr oder weniger kompliziert sein, da nicht alle Kleinteilelager ausgebaut werden können. Kann das Kleinteilelager tatsächlich nicht erweitert werden, muss man zwangsläufig mit der zweiten Strategie arbeiten.

Um sowohl in einem bestehenden als auch in einem neuen Kleinteilelager die Lagerkapazität zu steigern, bietet der Markt verschiedene Alternativen. Einerseits kann auf Superkompaktlager zurückgegriffen werden, die sich durch ihre Höhe und extrem enge Gänge auszeichnen. Hier werden herkömmliche, halb- und vollautomatische Fördermittel eingesetzt.

Eine zweite Möglichkeit sind horizontale Karusselllager. Diese können sogar untereinander kombiniert werden, um die benötigte Lagerkapazität im Kleinteilelager zu erreichen und zukünftige Erweiterung zu gewährleisten. Auf die gleiche Weise können vertikale Kleinteilelager eingesetzt werden, die ebenfalls kombinierbar und, in Hinblick auf die Zukunft, erweiterbar sind.

Eine weitere Alternative könnte sein, einen Teil der bestehenden Anlage zu modifizieren und ein selbsttragendes Lager zu konstruieren.

Mit Hilfe dieser vier Lösungen kann der Projektleiter ein geeignetes Kleinteilelager planen, zugeschnitten auf die in der Anlage zu handhabenden Produkte. In konkreten Fällen kann es durchaus vorkommen, dass keine der genannten Lösungen ideal ist. Durch die Kombination von Lösungen kann jedoch möglicherweise ein hoch optimiertes Kleinteilelager entstehen. Um zwischen all diesen Lösungen die richtige Entscheidung zu treffen, ist es jedoch unabdingbar auch die zweite Kondition zu berücksichtigen, die wir bereits erwähnt haben und die nun genauer erläutert werden soll.

Wie wird die höchstmögliche Umschlagsrate im Kleinteilelager erreicht?

Die Umschlagsrate misst die Ausgangshäufigkeit der gelagerten Waren, wofür sie die verbrauchte Menge der Waren in Bezug setzt zu ihren durchschnittlichen Lagerbeständen. Wurden beispielsweise im Verlauf eines Jahres 100 Einheiten eines Produkts verbraucht und betrug der durchschnittliche Bestand dieses Produkt innerhalb eines Jahres 25 Einheiten, so ist die Umschlagsrate 4. Diese Zahl gibt an, wie oft dieses Produkt erneuert wurde.

Die Umschlagsrate in einem Kleinteilelager kann beträchtlich variieren. Eine einzelne Umschlagsrate ist nur dann akzeptabel, wenn auch die Rate der Gesamtheit aller Produkte akzeptabel ist.

Somit reicht es nicht aus, eine optimale Umschlagsrate zu erreichen, die in einigen Fällen 12, in anderen 20 und in anderen wiederum lediglich 3 betragen kann. Gibt es nur ein einziges Produkt mit einer Umschlagsrate von beispielsweise 0,01, bedeutet dies, dass die Anlage einen schwerwiegenden Fehler aufweist oder zumindest irgendetwas mit diesem Artikel nicht stimmt, da eine große Menge eines Produkts gelagert wird, bei dem keine Ausgänge stattfinden. Dies bringt eine Einbuße von Raum und Effizienz mit sich.

Es ist ebenfalls nicht akzeptabel wenn für alle günstigen Produkte gute Umschlagsraten erzielt werden, während dies für teurere Produkte nicht erreicht werden kann.

Daher ist ein ausgeglichenes Kleinteilelager fast wichtiger als das Erzielen einer hohen durchschnittlichen Umschlagsrate.

Auswirkungen der Rationalisierung im Kleinteilelager

Jede zusätzliche Rationalisierung im Kleinteilelager wirkt sich besonders günstig auf die Gesamtkosten der Lagerungen von Kleinteilen aus.

Dieser Faktor wird durch Einsatz von geeigneten Mitteln für die Handhabung und die Unterbringung der Materialien konsolidiert, da diese Ausfallzeiten und vor alle unnötige Bewegungen vermeiden.

Gleichzeitig wird die Rationalisierung durch die Verwendung von schnelleren und sichereren Kanälen im Materialfluss verbessert. Auf diese Weise werden unagemessene, komplizierte und verschlungene Routen vermieden, welche die Zykluszeiten und folglich die Handhabungskosten erhöhen. Zugleich wird die Rationalisierung durch eine korrekte Planung der Verteilung der Lagerelemente innerhalb der Anlage (Layout) beeinflusst, da eine Optimierung der Eingangs- und Ausgangsrouten erzielt wird.

Außerdem trägt ein wirksames Kontroll- und Verwaltungssystem aller einzelnen Ressourcen zu einer besseren Effizienz und zur Verstärkung der Rationalität der Anlage bei.

Der letzte Punkt, der in diesem Abschnitt berücksichtigt werden sollte, ist die Einrichtung von Arbeitsplätzen im Inneren des Kleinteilelager, die über eine angenehme Umgebung verfügen und eine gute Aufgabenplanung ermöglichen. Dadurch wird die Effizienz der Anlage erhöht.

Wichtige Grundsätze zur Installation eines Kleinteilelager

Diese Vorabüberlegungen dienen als Ausgangspunkt für die Analyse der Ziele und Umstände (sowohl generelle als auch persönliche). Nun werden die verschiedenen Optionen analysiert, die bei der Suche nach der besten Planung eines Kleinteilelager zur Verfügung stehen.

Bei der Planung eines Kleinteilelager dieser Art stehen zwei entscheidende Grundstrategien zur Wahl. Entweder wählt man eine der beiden aus oder man kombiniert beide miteinander. Es geht um die Prinzipien „Mann zur Ware” (der Lagermitarbeiter bewegt sich) oder „Ware zum Mann” (die Ware bewegt sich zur Position des Lagermitarbeiters).

Bei der Auswahl einer dieser Prinzipien gibt es keine standardmäßige oder ideale Lösung eines Kleinteilelager. Es kann sogar sein, dass es tatsächlich keine optimale Lösung gibt oder die am besten geeignete Lösung eine Kombination der beiden Prinzipien ist. Da diese Strategien an jedes einzelne Produkt und an jede einzelne Branche angepasst werden müssen, werfen sie unendlich viele Zweifel auf über eine Frage, die nur schwer beantwortet werden kann.

Das Ziel dieses Artikels liegt in der Zusammenstellung von Informationen, die relativ verstreut sind und sich mit der Entwicklung von neuen Lösungen und Elementen ständig ändern.

Auf diese Weise kann sich der Leser einen Überblick über die verfügbaren Optionen verschaffen, auch wenn er hinsichtlich neuer Kleinteilelager noch nicht ausreichend geschult wurde. Mit der unverzichtbaren Hilfe von Spezialisten stehen so weitere Entscheidungshilfen zur Verfügung über Alternativen für die Anlage und mögliche Verbesserungen, die bei dieser implementiert werden können. Hiervon ausgehend werden nachfolgend die in einer Branche verfügbaren Lösungen untersucht.

Die Strategie „Mann zur Ware”

Das Prinzip „Mann zur Ware” ist die typische und klassische Vorgehensweise. Der Nachteil dieses Prinzips sind seine hohen Handhabungskosten während der Hauptvorteil die geringen Investitionskosten sind.

Bei dieser Strategie werden die Produkte in Regalen gelagert, die auf unterschiedliche Weisen angeordnet sein können, je nachdem welches Kleinteilelager System man gewählt hat. Die Handhabung dieser Elemente erfolgt entweder manuell – dabei wird das Produkte Stück für Stück platziert – oder mechanisch. Bei der letzteren Option werden ganze Ladeeinheiten, generell Kisten oder Behälter, gehandhabt.

Die Entnahme der Einheiten erfolgt normalerweise manuell. Hierfür bewegt sich der Lagermitarbeiter zu Fuß oder mit einem Fahrzeug bis zur Position, in der Artikel gelagert wird, den er laut Bestellschein abzuholen hat.

Bei dieser Vorgehensweise werden einstöckige Regalanlagen, mehrstöckige Regalanlagen (mittels Laufgängen oder Lagerbühnen), Verschieberegale, Lager mit engen Gängen und Stückgut-Durchlaufregale eingesetzt.

Der Automatisierungsgrad ist sehr gering und hängt von den Merkmalen der jeweiligen Kleinteilelager Anlage ab. Einzig Stückgut-Durchlaufregale mit Pick-to-Light Vorrichtungen sowie Wagen mit Put-to-Light-System erreichen einen beträchtlichen Automatisierungsgrad.

Nicht alle Systeme die nach dem „Mann zur Ware”-Prinzip arbeiten sind identisch. Die verschiedenen Optionen können auf einer Skala von 0 bis 10 eingestuft werden, angewendet auf vier Parameter.

Die vier Parameter sind: die Gesamtkosten der Investition, die Personalkosten für die Handhabung (Kosten der Handhabung pro Artikel, die unabhängig von der Investition sind), die Handhabungskapazität in Anzahl an Bewegungen pro Zeiteinheit und schließlich der Flächennutzungsgrad hinsichtlich effektiver Nutzung.

Nachfolgend werden diese Lösungen einzeln und in Abhängigkeit dieser vier Faktoren entsprechend eingestuft.

Einstöckige Regalanlagen

Diese Regalanlagen, mit allgemein geringer Tragfähigkeit, sind im Lager so angeordnet, dass sie einen kleinen Gang für den Lagermitarbeiter und den Kommissionierwagen lassen.

Es gibt sehr ausgefeilte Systeme für Kleinteilelager mit Schubfächern unterschiedlicher Größe und Anordnung, die sich an alle Produktmengen und Branchenaktivitäten anpassen. Die unteren Ebenen sind für gewöhnlich für schwerere Produkte bestimmt.

Diese Regalanlagen im Kleinteilelager sind generell nicht sehr hoch, und die Höhe hängt von den branchenspezifischen Bedürfnissen und vom jeweiligen Kleinteilelager ab. Es ist zu berücksichtigen, dass sehr hohe Strukturen den schnellen Zugriff auf die Produkte in der oberen Ebene erschweren. Manchmal sind sogar Leitern oder Leiterwagen nötig (fast immer manuelle), die den Vorgang der Entnahme und Ablage verlangsamen.

In den mit diesen Kleinteilelager Systemen ausgerüsteten Kleinteilelagern können auch andere mechanische Mittel eingesetzt werden. Dazu gehören die manuellen oder selbstfahrenden Palettenhubwagen sowie die Kommissionierstapler für niedrige und mittlere Ebenen.

Mehrstöckige Regalanlagen

Dieses Lagersystem für Kleinteilelager arbeitet eigentlich nach den gleichen Prinzipien wie das vorherige System, da es sich dabei in der Praxis um zwei oder mehr einstöckige Kleinteilelager Regalanlagen handelt, die übereinander installiert sind. Damit soll eine höhere Lagerkapazität erreicht werden bzw. die Einrichtung von hohen Kleinteilelager Regalen mit Laufgängen (mit diesen wird schlussendlich die gleiche Wirkung erzielt wie mit einem mehrstöckigen Regal).

Mit diesem Kleinteilelager System müssen keine manuellen Leitern oder Leiterwagen verwendet werden. Auf diese Weise kann die Zeit verringert werden, die zum Abholen oder Ablegen der einzelnen Artikel aufgewendet wird.

In Kleinteilelager mit mehrstöckigen Regalanlagen können keine mechanischen Fördermittel verwendet werden. Eine Ausnahme bilden das untere Stockwerk oder sehr resistente Lagerbühnen (die jedoch größere Installationskosten mit sich bringen). Für die Bestückung der oberen Stockwerke mit vollständigen Paletten können jedoch Gabelstapler oder andere Mittel wie Aufzüge oder Lastenheber verwendet werden.