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OptiMAL - Optimale Planung manueller Lagersysteme

 

Ausgangssituation

Die Lagerung ist ein bedeutendes Teilgebiet der Intralogistik. Sie dient der Bevorratung, der Pufferung und Verteilung sowie dem Schutz vor äußeren Einflüssen und Eingriffen. Aus den unterschiedlichen Anforderungen hat sich eine große Anzahl an Lagerausprägungen entwickelt. Manuell bediente Lagersysteme sind trotz der Innovationen in Lager- und Fördertechnik auch heute noch unverzichtbar (Abb. 1). Sie decken ein sehr viel größeres Anforderungsprofil ab als hochautomatisierte Systeme, sind flexibel, skalierbar und erlauben einen schrittweisen Aufbau. Die Betriebskosten sind durch den höheren Bedarf an Bedienpersonal größer als bei automatisierten Lösungen, allerdings sind die Anschaffungskosten wesentlich geringer. Manuelle Lagersysteme stellen deshalb den größten Anteil an realisierten Lagersystemen dar und werden in produzierenden Unternehmen aller Größen eingesetzt.

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 Abb. 1: Manuell bedientes Fachbodenregal
(Quelle: shutterstock.com; Blinkov)

Die Kosten von Fehlplanungen manueller Lagersysteme können erheblich sein. Planungsfehler äußern sich beispielsweise in suboptimalen Layouts, Über- und Unterdimensionierung einzelner Lagertypen oder gar der falschen Auswahl von Lagertypen. Die Realisierung solcher Systeme kann die Anschaffungskosten erhöhen oder unnötig hohe Betriebskosten bewirken, vorzeitige Umplanungen verursachen oder zukünftige Erweiterungen verbauen. Dabei spielen der Flächenbedarf, die Leistungsfähigkeit und damit der Personalaufwand eine entscheidende Rolle.

Stand der Technik und Forschung

Es gibt bisher noch kein praxisgerechtes rechnergestütztes Werkzeug, welches den ganzheitlichen Planungsprozess eines manuellen Lagersystems in der Grobplanungsphase unterstützen kann. Dementsprechend wird die Planung heute größtenteils manuell durchgeführt und nur für einzelne Teilschritte Software zur Unterstützung herangezogen. Dem dadurch verursachten hohen manuellen Aufwand ist es geschuldet, dass nur einige wenige Varianten (Lagertypen mit zugeordneten Artikeln) ausgearbeitet und miteinander verglichen werden können.
Um den Planungsaufwand zu begrenzen muss beispielsweise schon zu einem frühen Zeitpunkt eine Vorauswahl der Lagertypen anhand der zu lagernden Artikel und der Rahmenbedingungen getroffen werden. Sehr häufig erfolgt diese Vorauswahl erfahrungsbasiert oder auf Basis von einfachen Tabellen. Da zu diesem frühen Planungszeitpunkt die Leistungsfähigkeit der einzelnen Lagertypen noch nicht bekannt ist und nur geschätzt werden kann, ist ein objektiver Vergleich aber noch nicht möglich. Bereits durch die Vorauswahl der zu betrachtenden Lagertypen erfolgt dadurch eine bedeutende Einschränkung des später zur Entscheidung heranziehbaren Lösungsraums.

Zielsetzung des Forschungsvorhabens

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer Planungsmethodik zur Auswahl des optimalen manuellen Lagersystems für einen spezifischen Anwendungsfall in der Grobplanungsphase. Das Vorgehen der Optimierung besteht dabei aus den drei aufeinander aufbauenden Teilfunkionen Flächenberechnung, Umschlagsleistungsberechnung und Kostenberechnung, die zyklisch mehrmals durchlaufen werden (Abb. 2).

 Abb. 2: Einflussfaktoren auf die Optimierung des Lagersystems
(Quelle: shutterstock.com; Blinkov, Baloncici, Aleksandru)

Damit sollen Planer und Betreiber von manuell bedienten Lagersystemen aufbauend auf den in der Planungsphase vorliegenden Daten ein optimales Planungsergebnis erhalten.
Die zu entwickelnde Methode soll dabei für den Nutzer einfach anzuwenden sein, die wichtigsten manuellen Lagertypen berücksichtigen und gleichzeitig auch eine Kombination von Lagertypen bei der Lösungswahl ermöglichen. Um eine optimale Lösung zu finden, soll ein sinnvoller Vergleich von verschiedenen Varianten ermöglicht werden und die Möglichkeit für komplexe Auswertungen gegeben sein.

Vorgehensweise

  • Klassifizierung manueller Lagersysteme
  • Erarbeitung einer Datenbasis mit den benötigten Stammdaten verschiedener manueller Lagersysteme
  • Entwicklung analytischer Methoden zur Berechnung von Flächenbedarf, Umschlagsleistung und durch die Investition verursachten Kosten
  • Entwicklung einer automatisierten Methodik zur Optimierung, die die Planung mehrerer Lagertypen erlaubt und manuelle Eingriffe des Planers zulässt
  • Umsetzung der Planungsmethodik in einem Softwaredemonstrator
  • Validierung von Planungsmethodik und Demonstrator


Download Projektblatt
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Download Forschungsbericht
 
 
Das IGF-Vorhaben 18274N/1 der Bundesvereinigung Logistik wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

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Ansprechpartner

Mitarbeiter::Tobias Staab::

 Förderung

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Projektträger

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FV 18274N/1

 

Forschungsvereinigung

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Projektpartner

  • BMW
  • CIM
  • ifp consulting
  • io-consultants
  • Jungheinrich
  • Kühne + Nagel
  • Miebach Consulting
  • Orcan Energy
  • PROTEMA Unternehmensberatung
  • Safelog
  • Weissenborn Logistik-Consulting