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06. März 2018

Sprache, Licht oder Roboter? - Worauf es bei der Auswahl eines Kommissioniersystems ankommt

Unitechnik

Wie hoch die Produktivität eines Logistikzentrums ist, hängt zu einem großen Teil von der Effizienz des Kommissioniervorgangs ab. Die Auswahl einer geeigneten Picklösung will daher wohl überlegt sein. Wichtige Parameter bei der Entscheidungsfindung sind Leistung, Flexibilität und Ergonomie des Kommissioniersystems. Ist die Wahl getroffen, lässt sie sich nur schwer revidieren, denn die Lösung ist eng mit dem Design des gesamten Logistiksystems verbunden. Vor der Einführung einer Kommissioniermethode sollten Unternehmen gemeinsam mit dem Systemintegrator eine strategische Analyse ihrer logistischen Rahmenbedingungen und Prozessanforderungen vornehmen.

Wer beim Bau eines neuen Logistikzentrums ein Kommissioniersystem plant, hat zunächst eine Grundsatzentscheidung zu treffen: Sollen die Bestellpositionen nach dem Prinzip Ware zur Person, Person zur Ware oder automatisiert zusammengestellt werden? Bei Ersterem werden dem Mitarbeiter die benötigten Artikel aus dem Lager per Fördertechnik angedient. Dieser kommissioniert auftragsbezogen in einen oder mehrere Behälter. Anders funktioniert das Person-zur-Ware-Prinzip: Hier bewegt sich der Mitarbeiter in den Kommissionierzonen zur Ware, entnimmt die gewünschte Stückzahl und legt die Artikel in einen Auftragsbehälter. Bei der automatischen Kommissionierung ist dagegen kein manuelles Einwirken mehr erforderlich. Welche Methode für ein Unternehmen am besten geeignet ist, hängt vom spezifischen Anwendungsfall ab.

Logistische Anforderungen unter der Lupe
Die Ausgestaltung der Kommissionierung unter Berücksichtigung der logistischen Anforderungen ist ein wichtiger Teil der Systemplanung einer Anlage. Vier Parameter sollten vor der Entscheidung für eine Lösung geprüft werden:
•    durchschnittliche Auftragsgröße
•    Umfang des Artikelspektrums
•    Zugriffshäufigkeit
•    Gewicht und Abmessungen der Artikel

Ware zur Person
Um nach dem Ware-zur-Person(WzP)-Prinzip zu arbeiten, müssen die Artikel in einem automatischen Lagersystem organisiert sein. Ist diese Anforderung erfüllt, spielt die Lösung bei einem großen und häufig wechselnden Artikelspektrum ihre Vorteile aus. Damit ist sie beispielsweise für den E-Commerce relevant. Der Logistikverantwortliche muss sich nicht um die Einteilung der Kommissionierregale kümmern, denn die Artikel werden bei Bedarf aus einem Hochregallager vorgefahren. Besonders für seltener benötigte B- und C-Artikel eignet sich die Lösung, da abgesehen vom Hochregallager kein zusätzlicher Lagerplatz erforderlich ist. Aufgrund der entfallenden Wegzeiten für den Kommissionierer lassen sich mit dem WzP-Prinzip hohe Kommissionierleistungen erzielen. Dieser Effekt kann durch das gleichzeitige Zusammenstellen mehrerer Aufträge noch verstärkt werden. Die technische Umsetzung des WzP-Prinzips erfolgt zum Beispiel mit Bildschirmen an den Kommissionierplätzen, die Artikelinformationen und die zu entnehmende Stückzahl anzeigen. Über ein Put-to-Light-System erfährt der Kommissionierer, in welchen Auftragsbehälter er eine Ware legen soll.

Person zur Ware
Beim Picken nach dem Person-zur-Ware(PzW)-Prinzip sind alle Artikel im direkten Zugriff. Daher eignet sich diese Methode besonders für das Kommissionieren von A-Artikeln sowie grundsätzlich bei kleinen Artikelspektren mit einem hohen Durchsatz. Da die Größen der Lagerfächer variabel sind, ist auch die Abfertigung sperriger Güter problemlos möglich. Ein weiterer Vorteil ist, dass sich die Leistung des Systems durch erhöhten Personaleinsatz und geringfügige Investitionen, z. B. in Handhelds, leicht steigern lässt, während bei WzP-Systemen eine feste Leistungsgrenze vorliegt. Allerdings muss beim PzW-System für jeden Artikel vorab ein fester Lagerplatz definiert werden, der mittelfristig beibehalten wird. Außerdem führen die längeren Wegzeiten des Kommissionierers zu einer geringeren Pickleistung im Vergleich zum WzP-Prinzip. Für ein zeit- und wegeoptimiertes Arbeiten sollten oft benötigte Artikel in zentraler Position und idealer Griffhöhe angeordnet sein. Um Zeit zu sparen, bietet sich bei dieser Methode auch das Multi-Order-Picking an, bei dem im Laufe einer Tour mehrere Aufträge kommissioniert werden. Die gängigsten Techniken beim PzW-Prinzip sind Pick-by-Light, Pick-by-Voice, Pick-by-Vision und Pick-by-Handheld.

Robotergestützte Kommissionierung
Trotz des steigenden Automatisierungsgrades in Logistikzentren eignen sich rein automatische Kommissioniersysteme bisher in erster Linie für Spezialanwendungen, bei denen gleichförmige Ware mit ähnlichem Gewicht in sehr großen Stückzahlen kommissioniert wird. Das trifft beispielsweise auf Anwendungen in der Pharma- oder Tabakindustrie zu. Hier erreichen automatische Systeme hohe Leistungswerte bei einer geringen Fehlerquote. Von Nachteil sind allerdings die hohen Investitionskosten und die eingeschränkte Flexibilität der Lösungen, etwa beim Umstellen des Artikelspektrums. Die Umsetzung der automatischen Kommissionierung erfolgt zum Beispiel durch Schachtkommissionierer, die die Artikel auf ein abförderndes Band geben, oder durch Saugnapfsysteme, mit denen ein Roboter nach der Ware greift. Ein weiterer Einsatzbereich für automatische Systeme ist die zweistufige Kommissionierung: Dabei wird zunächst die für eine Anzahl von Aufträgen erforderliche Gesamtmenge der Artikel auf ein Förderband gegeben. Im zweiten Schritt ordnen automatische Sorter die Artikel den einzelnen Aufträgen zu. Mit dieser Methode lassen sich große Mengen an kleinteiligen Aufträgen effizient bearbeiten, beispielsweise im E-Commerce. Auch bei einer großen Artikelvielfalt und häufig wechselndem Sortiment ist die zweistufige, teilautomatisierte Kommissionierung zielführend.

Sonderfall Retrofit: Die Lösung muss zum Anlagenlayout passen
Im Gegensatz zu einem Neubau, bei dem sich das Anlagenlayout den logistischen Anforderungen unterordnet, wirkt sich die Lagertopologie beim Umbau oder bei der Modernisierung bestehender Anlagen auf die Entscheidung für ein Kommissioniersystem aus. Das häufige Ein- und Auslagern von Artikeln beim WzP-Prinzip erfordert leistungsfähige Regalbediengeräte und eine belastbare Fördertechnik. Außerdem sollte das Lager über möglichst viele Gassen verfügen. Diese Topologie erlaubt die gleichzeitige Entnahme mehrerer Behälter aus verschiedenen Bereichen des Lagers und damit eine schnelle Versorgung der Kommissionierstationen. Alternativ bietet sich die Integration eines Shuttle-Lagers mit mehreren Hebern an. Die statische Bereitstellung der Ware an festen Lagerplätzen beim PzW-Prinzip kann dagegen auch bei einer Fördertechnik mit geringerer Kapazität oder in einem manuellen Lager effizient genutzt werden. Lediglich der Nachschub muss bei dieser Lösung über die Fördertechnik oder manuell angedient werden. Automatische Kommissioniersysteme erfordern eine speziell auf sie abgestimmte Fördertechnik – und sie stellen die kostenintensivste Lösung dar.

Die Technik unterstützt den Menschen
Faktoren wie Ergonomie, Bedienbarkeit oder die Präferenzen der Mitarbeiter spielen ebenfalls eine Rolle bei der Entscheidung, wie kommissioniert werden soll. Denn auch eine technisch hervorragende Lösung ist nutzlos, wenn sie sich nicht ergonomisch und intuitiv bedienen lässt. So werden von manchen Mitarbeitern Systeme als unangenehm empfunden, die bestimmte Sinnesorgane stark beanspruchen und eine dauerhaft hohe Konzentrationsleistung erfordern. Zum Beispiel der nach oben gerichtete Blick beim Pick-by-Vision oder die häufigen Sprachbefehle beim Pick-by-Voice können stören und bei längerer Anwendung zu einem Leistungsabfall führen. Aus ergonomischer Perspektive sind Systeme ideal, die sich nahtlos in bestehende Arbeitsabläufe einfügen und die Bewegungsfreiheit nicht einschränken. Eine ergonomische Gestaltung des Arbeitsplatzes lässt besonders das WzP-System zu: Hier kann die Tischhöhe individuell bestimmt und die zu pickenden Artikel können in angenehmer Greifposition platziert werden. Beim PzW-System lässt sich hingegen nicht verhindern, dass Regale über mehrere Ebenen angeordnet und teils lange Laufwege zu bewältigen sind.

Ausblick: die Zukunft der Kommissionierung
Bereits heute bieten moderne Kommissioniersysteme eine hohe Flexibilität: Für unterschiedliche Anforderungen – zum Beispiel schnell- und langsamdrehende Artikel – können mehrere Methoden nebeneinander zum Einsatz kommen und ihre jeweiligen Vorteile ausspielen. Unternehmen und Forschungsinstitute arbeiten an der weiteren Verbesserung des Kommissioniervorgangs. Unterstützung durch künstliche Intelligenz erhalten Picker künftig aus der Robotik. In Mensch-Roboter-Teams können die automatisierten Mitarbeiter dem Kollegen beispielsweise wiederkehrende Tätigkeiten oder das Heben schwerer Lasten abnehmen und so zu einer Erhöhung der Ergonomie und der Verringerung des Unfallrisikos beitragen. Angesichts des Fachkräftemangels und der steigenden Lebensarbeitszeiten steckt in der Mensch-Maschine-Kooperation ein großes Zukunftspotenzial. Ein weiterer Ansatz, der bereits auf Logistikfachmessen besprochen wurde, ist Pick-by-Local-Light, eine flexiblere Variante des Pick-by-Light. Dabei kommen anstatt der starren Pick-by-Light-Schienen drahtlose Sensornetze zum Einsatz, die miteinander im Dialog stehen. Der Vorteil: Die Fachanzeigen können je nach Bedarf an beliebigen Stellen angebracht werden, auch an Paletten oder anderen Ladungsträgern. Der Anwender ist so unabhängig von den starren Regalanlagen eines klassischen Pick-by-Light-Systems. Im Ergebnis steigt die Flexibilität in der Kommissionierung und der Installationsaufwand sinkt. Pick-by-Local-Light kann vor allem in Branchen mit einem häufig wechselnden Sortiment wie dem E-Commerce große Vorteile bringen.

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