Automatisierung & Digitalisierung: Würth, Procter & Gamble, Seeberger, Oknoplast & Co. setzen auf Lager-Roboter – Bild: Xpert.Digital
Hochautomatisierte Lager: Trends und Technologien der Zukunft
Automatisierung und Digitalisierung in der Lagerlogistik: Ein umfassender Überblick
Die rasante technologische Entwicklung der Lagerlogistik hat in den letzten Jahren zu einer fundamentalen Transformation traditioneller Warenlager in hochautomatisierte Hochregallager geführt. Diese Entwicklung ist inzwischen unerlässlich für die Steigerung von Effizienz und Produktivität in der gesamten Logistikbranche geworden. Der vorliegende Bericht untersucht die aktuellen Trends, technologischen Lösungen sowie Praxisbeispiele und bietet einen Ausblick auf die zukünftige Entwicklung dieser dynamischen Branche.
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Die treibenden Kräfte der Lagerautomatisierung
Die Automatisierung von Lagerprozessen wird durch mehrere Faktoren vorangetrieben, die zusammenwirken, um die Leistungsfähigkeit und Effizienz moderner Lager zu steigern. In der dynamischen Welt der Lagerlogistik zeichnen sich wegweisende Trends ab, die die Zukunft automatisierter Systeme prägen und zu neuen Standards in der Industrie führen. Mit den Innovationen in Robotik und künstlicher Intelligenz, die eine immer weitergehende Automatisierung vorantreiben, und der Integration des Internet der Dinge, die für eine nahtlosere Vernetzung sorgt, gestalten sich Hochregallager zunehmend autonomer und vernetzter.
Diese Fortschritte stehen im Kontext einer umfassenden digitalen Transformation, die auch Flexibilität und Skalierbarkeit automatisierter Lagerlösungen adressiert, um auf die Schwankungen des Marktes eingehen zu können. Die fortschreitende Entwicklung komplexer Software-Systeme für die Lagerverwaltung ermöglicht nicht nur eine bessere Steuerung der Logistikprozesse, sondern auch eine Optimierung auf Basis von Datenanalysen und Simulationen. Die Entwicklung von Hochregallagern zielt somit darauf ab, durch den Einsatz moderner Technologien den steigenden Anforderungen an Lagersysteme gerecht zu werden.
Technologische Komponenten moderner Lagersysteme
Moderne Lagersysteme basieren auf einer Kombination verschiedener Technologien, die nahtlos zusammenarbeiten. Regalbediengeräte (RBG) sind zentrale Bestandteile automatisierter Hochregallager und übernehmen die Ein- und Auslagerung von Paletten mit hoher Präzision und Geschwindigkeit. Diese werden häufig durch Shuttle-Systeme ergänzt, die Paletten für die RBGs bereitstellen und so den internen Materialfluss optimieren.
Fahrerlose Transportsysteme (FTS) revolutionieren den internen Transport in Lagern und verbinden verschiedene Lagerbereiche miteinander. Bei Unternehmen wie Seeberger bewegen sich diese autonomen Fahrzeuge beispielsweise auf einer Brücke zwischen dem Hochregallager, dem manuellen Lager und der Produktion. Die FTS-Regalsysteme können mit geringem Aufwand an unterschiedliche Transportgeräte angepasst werden, um einen sicheren Transport zu gewährleisten, während der modulare Regalaufbau eine effiziente Lagerung für jedes Lagergut ermöglicht.
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Praxisbeispiele automatisierter Hochregallager
Procter & Gamble: Hochmodernes Distributionszentrum in Euskirchen
Procter & Gamble hat im September ein neues vollautomatisiertes Hochregallager am Standort Euskirchen eröffnet, das einen bedeutenden Schritt in der strategischen Entwicklung des Standorts darstellt. Das knapp 30 Meter hohe und 90 Meter breite Gebäude bietet Platz für über 19.000 zusätzliche Palettenstellplätze und stärkt mit einer Investition von fast 50 Millionen Euro die Lieferkapazitäten und die Resilienz der gesamten Supply Chain für den Einzelhandel in der DACH-Region.
Der Betrieb im Hochregallager erfolgt vollkommen autonom: Vom Kapazitätsmanagement über den Ein- und Auslagerungsprozess bis zum Palettentransport mit Hilfe modernster Robotertechnologie laufen alle Prozesse innerhalb des Gebäudes computergesteuert. Besonders hervorzuheben ist zudem die Einhaltung strenger Nachhaltigkeitsrichtlinien, darunter effiziente, programmierbare LED-Leuchten, ein Luftbehandlungssystem mit Wärmerückgewinnung sowie ein Air Night Cooling System.
Oknoplast: Effiziente Fensterproduktion durch automatisierte Lagertechnik
Ein weiteres bemerkenswertes Beispiel ist das neue Hochregallager der Oknoplast Gruppe in Ochmanów bei Krakau. Mit einer Kapazität von fast 30.000 m³ soll es das leistungsfähigste vollautomatische Lager für Produktionskomponenten der Branche in Polen sein und ist Teil einer Investition von rund 25 Mio. Euro zur Erweiterung der Marktanteile in Europa und den USA. Das Lager erreicht eine beeindruckende Produktivität von 60 Paletten pro Stunde und stellt vollautomatisch die benötigten Profilsysteme für die zu produzierenden Fenster- und Türensysteme bereit.
Die Zykluszeit beträgt dabei nur eine Minute für den gesamten Prozess von der Entnahme einer Palette über den Transport zum Bestimmungsort in der Produktion bis zur Rückführung in das entsprechende Regalfach. Der hohe Automatisierungsgrad in diesem neuen Lager hat laut Unternehmensangaben keinerlei negative Auswirkungen auf die Personalpolitik, was die Möglichkeit einer harmonischen Integration moderner Technologien bei gleichzeitiger Wertschätzung der menschlichen Arbeitskraft unterstreicht.
Würth: Individualisierte Lagerlösungen für effiziente Materialbeschaffung
Die Firma Würth setzt auf eine andere Form der Lagerautomatisierung mit ihren ORSY®-Systemregalen, die exakt auf die Bedürfnisse und Arbeitsabläufe der Kunden abgestimmt werden können. Das Ergebnis dieser Anpassung ist eine höchst effiziente Lösung, bei der benötigte Materialien sofort griffbereit sind, ohne zeitraubende Suchvorgänge. Diese Systeme bieten nicht nur einen besseren Überblick über den Lagerbestand, sondern ermöglichen auch eine schnelle Nachschubversorgung.
Die Automatisierung geht noch weiter mit dem ORSY®System-Regal-Sensor, der über Sensoren die einzelnen Lagerplätze überwacht und bei Unterschreitung des eingestellten Mindestbestandes automatisch nachbestellt – ideal für schnelldrehende Produkte wie DIN- und Normteile. Der ORSY®Controller fungiert dabei als Schnittstelle zwischen dem physischen Lagersystem und der digitalen Welt und vereint Services und Systeme in einer Lösung, die vollständige Bestandskontrolle, schnelles Scannen und ausgewählte Service-Apps bietet.
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Warehouse Management Systeme und künstliche Intelligenz
Die Digitalisierung im Lager wird maßgeblich durch den Einsatz moderner Warehouse Management Systeme (WMS) vorangetrieben. Mit einem WMS können Unternehmen ihre Effizienz im Lager erheblich steigern. Durch die automatisierte Steuerung der Bestandsverwaltung ist es möglich, Engpässe oder Überbestände zu vermeiden und fundierte Entscheidungen auf Basis von Datenanalysen zu treffen. Das WMS ermöglicht eine effiziente Kommissionierung durch klare Strukturierung der Aufträge und Wegeoptimierung im Lager, während die Transparenz durch Echtzeitinformationen über Bestand und Lagerstatus deutlich erhöht wird.
Die Integration künstlicher Intelligenz in Lagerprozesse eröffnet zusätzliche Optimierungsmöglichkeiten. Laut einer Umfrage des Digitalverbands Bitkom glauben zwei Drittel der befragten Unternehmen, dass KI-gestützte Systeme in Zukunft viele Arbeiten in der Logistik übernehmen werden, obwohl derzeit nur 6% KI aktiv einsetzen. Die Logistikbranche mit ihren weit verzweigten Netzwerken ist ein ideales Anwendungsfeld für KI, da mit intelligent ausgewerteten Daten beispielsweise zukünftige Produktions- und Transportmengen prognostiziert werden können, was Unternehmen eine effizientere Ressourcennutzung ermöglicht.
Konkrete KI-Anwendungen in der Lagerlogistik
Im Bereich der Lagerlogistik entstehen täglich große Datenmengen, die die perfekte Basis für die Anwendung künstlicher Intelligenz bilden. Zu den konkreten Einsatzmöglichkeiten zählen:
- Drive Units können durch zentral gesteuerte KI die effizienteste Route durch das Lager ermitteln, was den Transport von Gütern in die verschiedenen Lagerzonen vereinfacht und einen stetigen Materialfluss gewährleistet, da diese Fahrzeuge nicht an Arbeitszeiten gebunden sind. Bei der Qualitätssicherung kann KI, die auf das Erkennen von Artikeln trainiert wurde, die Warenkontrolle genauer und schneller durchführen als Menschen, wobei moderne Bilderkennungssoftware auch komplexe Oberflächenbeschaffenheiten präzise untersuchen kann.
- Die Pick-by-Voice Technologie ermöglicht es, per Sprachassistent die zu kommissionierenden Güter sowie deren Lagerplatz abzufragen, was den Pick-Prozess vereinfacht und die Einarbeitung neuer Mitarbeiter erleichtert. KI-gestützte Robotergreifarme können durch Reinforcement Learning trainieren, wie verschiedene Artikel gegriffen werden müssen, ohne sie zu beschädigen, was besonders bei empfindlichen Materialien von Vorteil ist.
- Bei Verpackungsprozessen kann ein 3D-Scanner mit KI-Unterstützung Artikel vermessen und basierend auf Trainingsdaten den optimalen Karton sowie die benötigte Menge an Klebeband vorschlagen, während für mehrere Artikel die passende Gesamtverpackung auf Basis von Größe, Form und Gewicht berechnet wird.
Retrofit und Modernisierung bestehender Lageranlagen
Nicht nur der Neubau, sondern auch die Modernisierung bestehender Lageranlagen gewinnt zunehmend an Bedeutung. Lagerlogistik Retrofitting bezeichnet die Aktualisierung oder Modernisierung bestehender Lagerlogistiksysteme und -anlagen zur Verbesserung ihrer Effizienz und Leistung, was die Integration neuer Technologien, Automatisierungslösungen oder die Neugestaltung von Lagerlayout und Prozessen umfassen kann.
Ein beeindruckendes Beispiel für ein erfolgreiches Retrofit-Projekt ist das von Artschwager + Kohl Software GmbH realisierte weltweit erste Palettenlager mit 6 Regalbediengeräten, einer umfangreichen Lagervorzone und automatisierter Versandbereitstellung für 8 Verladetore, das an SAP EWM angebunden wurde – und dies alles innerhalb von nur zwei Wochenenden. Das Unternehmen bietet ein erprobtes Retrofit-Verfahren, das von der Erstanalyse über die Bestandsaufnahme und detaillierte Konzepterstellung bis hin zur Inbetriebsetzung mit Mitarbeiterschulungen und anschließendem Support reicht.
Die Vorteile einer solchen Modernisierung sind vielfältig: Bestehende Anlagen können mit moderner Technologie ausgestattet werden, ohne dass ein kompletter Neubau erforderlich ist, was sowohl Zeit als auch Kosten spart. Zudem können die Prozesse optimiert und die Leistungsfähigkeit der Anlage gesteigert werden, während die Integration in bestehende IT-Systeme gewährleistet bleibt.
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Zukunftsperspektiven der automatisierten Lagerlogistik
Die Entwicklung automatisierter Hochregallager und digitalisierter Lagerprozesse wird auch in Zukunft weiter voranschreiten. Aspekte wie Energieeffizienz, Nachhaltigkeit und Sicherheit gewinnen zunehmend an Bedeutung, während innovative Konzepte wie die Zusammenarbeit zwischen Menschen und Robotern, der Einsatz von Drohnen für die Inventur und die Nutzung modernster Kommunikationstechnologien die Grenzen dessen verschieben, was in automatisierten Lagerumgebungen möglich ist.
Die Kombination von KI und Blockchain-Technologie zur Implementierung von Smart Contracts könnte in der Logistik verwendet werden, um Transaktionen automatisch auszuführen, sobald bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Vollautomatisierte Lager, in denen Roboter und KI-Systeme die gesamte Logistik übernehmen – von der Einlagerung über die Kommissionierung bis zur Auslieferung – würden nicht nur die Effizienz maximieren, sondern auch die Fehlerquote minimieren und die Betriebskosten senken.
Die Corona-Krise hat die Vulnerabilität moderner Supply-Chains aufgezeigt und viele Logistikunternehmen dazu veranlasst, Lösungswege zur Optimierung und für mehr Flexibilität zu finden. Der Einsatz von KI kann hier einen entscheidenden Beitrag leisten, indem resilientere Lieferketten geschaffen und die Lagerhaltung durch digitalisierte Prozesse transformiert wird.
Zukunftsfähig durch Retrofit: Modernisierung bestehender Lagerstrukturen
Die Automatisierung und Digitalisierung in der Lagerlogistik hat in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gemacht und wird die Branche auch in Zukunft weiter prägen. Die vorgestellten Beispiele von Procter & Gamble, Oknoplast, Würth und anderen Unternehmen zeigen deutlich, wie moderne Technologien die Effizienz, Genauigkeit und Geschwindigkeit in der Lagerlogistik steigern können, während gleichzeitig Aspekte wie Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung berücksichtigt werden.
Die Integration von künstlicher Intelligenz und Warehouse Management Systemen eröffnet neue Möglichkeiten zur Optimierung von Lagerprozessen und zur Anpassung an sich ändernde Marktbedingungen. Auch Retrofit-Projekte bieten erhebliches Potenzial, um bestehende Anlagen zu modernisieren und fit für die Zukunft zu machen.
Die Zukunft der Lagerlogistik wird von weiteren Innovationen und der zunehmenden Vernetzung verschiedener Technologien geprägt sein. Unternehmen, die in diese Technologien investieren und sie erfolgreich implementieren, werden ihre Wettbewerbsfähigkeit stärken und den steigenden Anforderungen des Marktes gerecht werden können. Dabei werden nicht nur Effizienz und Produktivität im Fokus stehen, sondern auch Nachhaltigkeit, Resilienz und die optimale Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine.
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