So treffen Sie die richtige Behälterauswahl für Ihr Kleinteilelager

Automatische Kleinteilelager (AKL) sind in vielen Betrieben in Lager- und Distributionszentren als auch im Produktionsumfeld nicht mehr wegzudenken. In Zeiten des E-Commerce sind die Anforderungen an die Kommissionierung in vielen Unternehmen deutlich komplexer und die Aufträge kleinteiliger geworden. Mit der Entwicklung der Technik sind AKL heute auch schon für kleinere Betriebe wirtschaftlich einzusetzen. Dabei sind bedeutende Parameter, wie beispielsweise die Artikelstruktur und Mengen sowie die erforderliche Schnelligkeit für den Warenzugriff, zu bedenken. Auch die bestehenden Personalkosten und Ergonomieanforderungen sind entscheidend. Je höher die Erfordernisse für einen oder mehrere Parameter sind, desto sinnvoller ist die Anschaffung eines AKL. Allerdings sollte zumindest eine Lagergasse mit Artikeln (3000 bis 5000 Stellplätze) ausgenutzt werden. Wenn sie in vorhandene Räume integriert werden, können sich auch kleinere Automatische Kleinteilelager ab 1000 Stellplätzen schon lohnen.

Im Prinzip entsprechen AKL im Aufbau automatischen Paletten-Hochregallagern und besitzen auch deren Vorteile, wie hohe Verdichtung (große Raumausnutzung) - besonders bei doppel- und mehrfachtiefer Lagerung-, optimale Nutzung der Lagerfläche und die mögliche Realisierung des Ware-zum-Mann-Prinzips. Es lassen sich stationäre ergonomische Kommissionierstationen aufbauen, da der Mitarbeiter zum Picken nicht zur Ware laufen muss. Die Artikel sind zudem vor Schmutz und Diebstahl geschützt, da sie im geschlossenen System in Boxen, Behältern, Kartons oder Tablaren gelagert werden. Nachteile sind relativ hohe Investitionskosten, die allerdings durch die Einsparung von Personal bzw. den Neueinsatz der Mitarbeiter an anderen Stellen amortisiert werden können. Das Automatische Kleinteilelager ist für leichte Kleinteile konzipiert und ist somit für schwere, große und sperrige Artikel nicht geeignet. Außerdem muss es regelmäßig gewartet werden, um Stillstände (auch durch Computerausfall) zu vermeiden.

Die einfachtiefe Lagerung erlaubt den direkten Zugriff auf alle Artikel, während bei der doppel- bzw. mehrfachtiefen Lagerung zwei bzw. mehrere Boxen mit Artikeln hintereinander im Regalkanal lagern. Hier wird meist sortenrein gelagert - z. B. auf Durchlaufregalen -, um den wirtschaftlichen Zugriff zu gewährleisten (Vermeiden von Aus- und Umlagern).

Automatische Kleinteilelager bestehen normalerweise aus einem Regalsystem mit ein oder mehreren Gassen. In den Regalgassen bewegen sich Regalbediengeräte (RGB) mit einem Lastaufnahmemittel auf einer Fahrschiene. Die Ein-und  Auslagerung  kann  in  unterschiedlichen  Graden  der  Automatisierung  erfolgen:  
durch   manuell   bediente   Schmalgangstapler, durch   halbautomatische   Regalbediengeräte mit einem in einer Bedienkabine zum Lagerfach fahrenden Kommissionierer  oder  durch  vollautomatische  Regalbediengeräte. Wenn sich der Kommissionierer in irgendeiner Form zur Ware bewegt, um diese zu picken, spricht man vom Mann-zur-Ware-Prinzip (s. o. Ware-zum-Mann-Prinzip). Der Nachteil sind die langen Wege, die ein Komissionierer zurücklegen muss und die damit u. U. verbundene starke Beanspruchung. Zunehmend werden auch flexible Shuttlesysteme in AKLs eingesetzt, die entlang einer Regalfront geführt auf im Regal integrierten Fahrschienen abgesetzt werden können. Die Ein-, Um- und Auslagerung geschieht hierbei im rechten Winkel zur Fahrgasse des Shuttles. Die Vorteile eines Shuttle-Systems sind die flexiblen einsetzbaren Fahrzeuge, die z. B. bei Bedarf auch in einer Gasse konzentriert werden können. Die Shuttles sind relativ preiswert und einfach gebaut, daher kann das System leicht skaliert werden. Bei einem Störfall sind in der Regel nur einzelne Fahrzeuge betroffen. Der Lagerbetrieb kann also weitergehen, da das Shuttlesystem redundant ist. Die Auslagerung erfolgt auf die Sequenz genau nach dem jeweiligen Bedarf beispielsweise in der Produktion. Da eher kleine Massen bewegt werden, ist der Energiebedarf nicht so hoch, wie bei den anderen Lösungen. Generell erhöhen Shuttle-Systeme die Durchsatzleistung, da extrem schnell ein-, um- und ausgelagert werden kann. Für das System sind spezielle Fahrschienen und Absicherungen im AKL anzubringen. Zudem sind eine sehr komplexe Steuerung und eine intensivere Überwachung und mehr Sensorik notwendig. Die verwendeten Algorithmen und die Effizienz der Steuerung des Systems bestimmen stark die Leistung. Sie hängt ebenso von der Anzahl der Senkrechtförderer und Heber für die Shuttle ab. Das Shuttle-System gilt gegenüber dem relativ starren aber wartungsarmen RGB als die flexiblere Logistiklösung, da flexible Fahrstrategien möglich sind und sich das Shuttle-Lager besser an die Geometrie des Gebäudes anpassen und sich das System leicht erweitern lässt. RBG und Shuttle haben ihre Vorzüge und Schwächen. Welche Lösung die jeweils bessere ist, ist anhand des Einzelfalls (den individuellen Logistikstrategien) zu prüfen.

Neben dem Regalsystem, dem Lagergerät (RGB, Schmalgangstapler, Shuttle) gehören zum Automatischen Kleinteilelager  auch Kommissionierbereiche und eine
Vielzahl von KLT-Behältern. Welches System Sie auch wählen, generell sind extrem hohe Genauigkeiten und engste Toleranzen bei der Ausführung einzuhalten.

Die Ein- und Auslagerungen der Ladehilfsmittel (Boxen, Tablare, Kartons etc.) sowohl in die Regalfächer als auch in der Vorzone der Regalgasse erfolgen durch das Lastaufnahmemittel (LAM).  Die technische Ausführung des LAM richtet sich nach der Art der verwendeten Ladehilfsmittel. Dabei kommen verschiedene Prinzipien der Greiftechnik für die Handhabung der Ladehilfsmittel zum Einsatz: Klemmgreifer, Hubteleskop, Ziehtechnik, Kombinationen mit Förderanlagen und Sauggreifer. In der Lagertechnik finden hauptsächlich die Ziehtechnik und die Teleskoptechnik in verschiedenen Varianten Anwendung. In einigen Sonderfällen, vor allem bei Kartonagen, wird auch mit Sauggreifern gearbeitet. Häufig kommen im Lager Mehrfachlastaufnahmemittel zum Einsatz, die mehrere Ladeeinheiten zugleich transportieren können. Grundsätzlich müssen natürlich die LAM und die Ladehilfsmittel kompatibel sein.

Moderne AKL-Behälter sind meist aus Kunststoff. Zudem existieren auch Behälter aus Metall und aus Kartonage. Unterteilungen, Einsatzkästen, Inlays tragen in vielen AKL-Behältern dazu bei, dass selbst sehr kleine Teile oder sogar ganz unterschiedliche Teile in einem Behälter sicher aufbewahrt und bei Bedarf entnommen werden können. Die Anpassbarkeit steigert die flexiblen Einsatzmöglichkeiten der Boxen.

AKL- bzw. KLT-Behälter sind entsprechend ihres Einsatzzwecks konstruiert und besitzen z. B. Ziehrippen für das LAM, eine Laufkranzboden für Laufbänder, ein geringes Eigengewicht für mehr Nutzlast, Wasserablauflöcher und Einlagedeckel. Generell sind die Anforderungen an die Gestaltung des Behälterbodens sehr hoch, um Laufgeräusche zu minimieren bzw. eine minimale Durchbiegung und optimale Reinigungsfähigkeit zu gewährleisten. Ein Beispiel ist der XL Motion von BITO, der kompromisslos für die automatische Lagerung und das reibungslose Zusammenspiel mit allen Systemkomponenten sowie speziell auf minimale Laufgeräusche hin optimiert wurde.

Bei der Auswahl der Behälter sollten Sie den Einsatzzweck beachten. Für welche Branche sind sie bestimmt: Lebensmittel, Elektronik, etc.? Typische Behältergrößen sind z. B. 400 x 300 mm und 600 x 400 mm mit unterschiedlichen Höhen. Werden die Behälter beispielsweise auch im Versand genutzt? Müssen die Boxen platzsparend gelagert bzw. rückgeführt werden (Faltbehälter)? Finden viele Umlagerungsprozesse statt? Entsprechend stabil muss der Behälter gestaltet sein. Wie können Barcode-Etiketten oder RFID-Tags angebracht werden? Müssen die Behälter verplombbar sein?

Erfahren Sie mehr in unser Checkliste "AKL-Behälter". Falls Sie weitere Fragen haben, kontaktieren Sie bitte auch einen unserer Lagerexperten via Kontaktformular, Email oder Telefon.

Literatur

1 Seemüller Stephan, Durchsatzberechnung automatischer Kleinteilelager im Umfeld des elektronischen Handels, Dissertation am Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik der Technischen Universität München

Professor Dr.-Ing. Dr. h. c. Arnold Dieter (Hrsg.), Intralogistik - Potentiale, Perspektiven, Prognosen; Universität Karlsruhe, Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme, Springer Fachbuch