13. Januar 2020

Bewegungsstrategien im Lagerbetrieb

Anhand von Bewegungsstrategien sollen im Lagerbetrieb vorgegebene Richtlinien eingehalten und gleichzeitig eine bestmögliche Durchsatzleistung erzielt werden. Die jeweilige Bewegungsstrategie bestimmt, in welcher Anordnung Regalbediengeräte zur Ein-, Um- oder Auslagerung von Material eingesetzt werden.

Wichtig: Bewegungsstrategien sind nicht beliebig verträglich mit möglichen Belegungsstrategien.

Zu den Bewegungsstrategien zählen:

  • Doppelspiel/Doppelspielstrategie
  • Einzelspiel
  • Umlagerstrategie
  • Gangwechselstrategie
  • Zuförderstrategie
  • Abförderstrategie

Bewegungsstrategien: Doppelspiel / Doppelspielstrategie

Das Doppelspiel beziehungsweise die Doppelspielstrategie ist eine Bewegungsstrategie innerhalb des Lagerbetriebs, bei der Ein- und Auslagerungen kombiniert und somit Ein- und Auslagerspiele durchgeführt werden.

Vorgang beim Doppelspiel

Die Doppelspielstrategie kann sowohl bei Einzelaufträgen als auch bei einer größeren Auftragsanzahl durchgeführt werden. Bei Einzelaufträgen wird das Einlagerfach nahe dem Auslagerfach gewählt. Durch eine optimale Auswahl des Lagerplatzes kann das Regalbediengerät, direkt nachdem Material eingelagert wurde, zur Auslagerung übergehen und umgekehrt. Bei Sammelaufträgen findet eine Kombination von Aufträgen statt, deren Ein- und Auslagerfächer nah beieinander liegen.

Als eine optimierte Doppelspielstrategie wird beispielsweise die Einlagerung im Hinfahrbereich des Auslagerplatzes oder die Auslagerung im Rückfahrbereich des Einlagerplatzes bezeichnet. Im besten Fall lässt sich bei dieser Bewegungsstrategie die durchschnittliche Fahrzeit zwischen Ein- und Auslagerpunkt einsparen.

Vor- und Nachteile beim Doppelspiel

Vorteil des Doppelspiels ist die Fahrwegoptimierung des Bediengeräts. Durch die kombinierte Ein- und Auslagerung erfolgt eine Steigerung der Effizienz im gesamten Wertschöpfungsprozess der Lagerlogistik. Die strategischen Bewegungsabläufe sorgen dafür, dass das Regalbediengerät Leerfahrten vermeidet, auf seinem Weg immer wieder ein- und auslagert und die Durchsatzleistung bis zu 10% verbessert wird.

Nachteilig ist, dass einzelne Bewegungsabläufe etwas länger dauern und im Vorfeld sorgsam kalkuliert werden müssen.

Bewegungsstrategien: Einzelspiel / Einzelspielstrategie

Die Einzelspielstrategie (Einzelspiel) ist eine Bewegungsstrategie, bei der nur ein- oder ausgelagert wird. Die Ein- und Auslagerungen finden nicht gleichzeitig oder in Kombination statt.

Vorgang der Einzelspielstrategie

Bei der Einzelspielstrategie nimmt das Regalbediengerät eine Lagereinheit auf und bringt sie an den dafür vorgesehenen Lagerplatz. Anschließend fährt das Regalbediengerät wieder zurück, um die nächste Lagereinheit zu transportieren. Die Einzelspiele beginnen und enden oftmals an dafür vorgesehenen Pufferplätzen. Abhängig davon, ob der Wareneingang oder der Warenausgang vorrangig ist, finden in Einzelspielen entweder Ein- oder Auslagerungen statt.

Berechnung der Einzelspielstrategie

Die benötigte Zeit für das Einzelspiel gibt Auskunft über die Umschlagleistung eines automatischen Lagers, wie zum Beispiel dem Hochregallager. Die Einzelspielzeit wird berechnet aus der Fahrzeit des Regalbediengeräts vom Ursprungsort zum Lagerplatz, der Fahrzeit zur Aufnahme der Lagereinheit am Lagerplatz und der Fahrzeit zur Abgabe des Behälters am Lagerplatz. Die Fahrzeit des Regalbediengeräts vom Ursprungsort zum Lagerplatz wird mit zwei multipliziert, da dieser Fahrweg im Einzelspiel zweimal enthalten ist. Einmal beim Transport der Einheit zum Lagerplatz und einmal beim Rückweg vom Lagerplatz zum Ursprungsort.

Vorteil des Einzelspiels ist die gesteigerte Leistung in der Ein- bzw. Auslagerung.
Nachteilig ist, das bei dem Einzelspiel mit längeren Leerfahrten der Lagergeräte gerechnet werden muss.

Bewegungsstrategien: Umlagerstrategie, Umlagerung

Die Umlagerstrategie (Umlagerung) ist eine weitere Bewegungsstrategie innerhalb des Lagerbetriebs. Eine solche Warenbewegung wird in der Regel durch eine anstehende Auslagerung von verdeckten Einheiten ausgelöst.

Für die Umlagerleistung eines Lagersystems sind folgende Eigenschaften des eingesetzten Lagergeräts von Bedeutung:

  • Konstruktion
  • Fahrverhalten
  • Ganggebundenheit
  • Lastaufnahmemittel
  • Kapazität

Außerdem spielt es eine Rolle, wie hoch die Anzahl der eingesetzten Lagergeräte ist.

Je mehr sich ein Mehrfachplatzlager füllt, desto mehr erhöht sich die Anzahl der Lagerkanäle, die doppelt belegt sind. Das erhöht wiederum die Wahrscheinlichkeit nötiger Umlagerungen.

Es sind vier Strategien möglich:

  • Zufällige Umlagerung
  • Umlagerung nahe Auslagerung
  • Kombinierte Um- und Auslagerung
  • Umlagerung in das nächste Lagerfach

Bei der zufälligen Umlagerung wird der Platz, auf den umgelagert werden soll, zufällig ausgewählt. Allerdings nimmt diese Strategie in der Regel mehr Durchlaufzeit in Anspruch als die weiteren Umlagerstrategien. Die zufällige Bewegung von Waren wird daher in der Praxis kaum angewandt.

Die Umlagerung nahe Auslagerung wird in der Regel häufig genutzt. Die umzulagernde Ladeeinheit soll möglichst nahe dem Auslagerkanal gelagert werden.

Eine kombinierte Um- und Auslagerung wird angewandt, wenn doppeltbreite Lastaufnahmemittel vorhanden sind. Die umzulagernde Ladeeinheit wird vom Lagergerät aufgenommen und an den Ort transportiert, an dem die auszulagernde Ladeeinheit aufgenommen werden soll. Die Ladeeinheit, die zur Auslagerung aufgenommen wird, blockiert dabei eine Seite des Lagergeräts. Daher wird die umzulagernde Ladeeinheit gegenüber der auszulagernden Einheit eingelagert.

Die Umlagerung in das nächste Lagerfach kann beim Einsatz mehrerer Lagergeräte angewandt werden. Freie Lagergeräte werden jeweils als Zwischenpuffer verwendet und transportieren die umzulagernden Einheiten zum nächsten Lagerfach.

Bewegungsstrategien: Gangwechselstrategie

Bei der Gangwechselstrategie werden Ein- und Auslageraufträge gesammelt und erst nach einer bestimmten Zeit ausgeführt.

Vorgang der Gangwechselstrategie

Zur Erfüllung eines Kommissionierauftrags muss in der Regel Ware aus verschiedenen Lagerplätzen entnommen werden, wobei sich die für einen Auftrag anzufahrenden Lagerplätze in unterschiedlichen Gängen befinden können. Der Gangwechsel erfolgt ab dem Moment, wenn in einer Lagergasse alle Positionen für einen Kommissionierauftrag angefahren wurden. Das Lagergerät wechselt daraufhin in den nächsten Gang, in dem Artikel entnommen werden müssen. Der Grund dafür kann sein, dass der bisherige Auftrag noch nicht abgeschlossen ist oder, dass Artikel für den nächsten Auftrag eingesammelt werden.

Die Gangwechselstrategie zielt vor allem auf eine wegeoptimierte Kommissionierung ab. Da der Gangwechsel relativ viel Zeit erfordert, wird die Ein- und Auslagerleistung bei einer hohen Gangwechselfrequenz deutlich reduziert.

Die Gangwechselfrequenz wird berechnet mit der Formel vGW=1/h, wobei h für die maximale Ein- und Auslagerzeit, also der festgelegten Zykluszeit, steht.

Automatisierung

Um ein Lager automatisiert zu betreiben, ist es nötig, dass Lagergeräte beim Gangwechsel einer genauen Spurführung folgen. Diese Spurführung kann unter anderem mechanisch, optisch, akustisch oder auch elektronisch erfolgen. Die Ganggebundenheit der Lagergeräte ist mehr oder weniger abhängig vom Fahrverhalten, der Art der Spurführung und der Konstruktion der Geräte. Für den Gangwechsel ist in der Regel die Nutzung einer der folgenden Lagergeräte nötig:

  • Gangumsetzbare Lagergeräte
  • Gangunabhängige Lagergeräte

Zu gangumsetzbaren Lagergeräten zählen beispielsweise Regalbediengeräte mit Umsetzgerät, zu den gangunabhängigen Lagergeräten zählen unter anderem Hubwagen und Gabelstapler.
Für einen gewissen Zyklus werden alle Ein- und Auslageraufträge vorerst gehortet, ohne weiter bearbeitet zu werden. Anschließend erfolgt eine Ordnung der Aufträge nach bestimmten Lagergassen. Die Lagergeräte, die in den Gassen eingesetzt werden, führen dann die Aufträge in regelmäßigen Abständen, also nach einer festgelegten Zykluszeit, aus.

Vorteile der Gangwechselstrategie

Vorteil der Gangwechselstrategie ist eine kontinuierlich mögliche Anpassung an die Umgebung. Lange Ein- und Auslagerzeiten, die sich negativ auf die Durchsatzleistung auswirken würden, sollen vermieden werden. Der Gangwechsel der Lagergeräte zielt auf eine Minimierung des Leistungsverlusts ab.

Bewegungsstrategien: Zuförder- und Abförderstrategie

Die Zuförder- und die Abförderstrategie ist jeweils eine Bewegungsstrategie in der Intralogistik.

Zuförderstrategie

Durch die Nutzung einer sogenannten Zuförderbahn kann die Zuförderstrategie umgesetzt werden. Die Strategie kann auf zwei unterschiedliche Arten erfolgen:

  • Die Ladeeinheiten werden nach bestimmten Zyklen den einzelnen Lagergassen zugeteilt.
  • Die Ladeeinheiten werden schubweise den Gängen zwischen den Regalen zugewiesen, bei denen die Zuförderbahn die geringste Belegung hat.

Abförderstrategie

Bei der Abförderstrategie wird eine sogenannte Auslagerstichbahn eingesetzt. Ladeeinheiten werden über diese Auslagerstichbahn in die Abförderstrecke geschleust. Gemäß der Abförderstrategie erhalten die Einheiten, die am dringendsten benötigt werden, Vorrang und haben Vorfahrt.

Zusammenfassung

Bewegungsstrategien werden innerhalb des Lagerbetriebs genutzt. Je nachdem, welche Bewegungsstrategien im Lager eingesetzt und schließlich von den Lagergeräten durchgeführt werden, unterscheidet sich die Anordnung der Regalbediengeräte zur Ein-, Um- oder Auslagerung von Material. Ziel ist es, unter der Einhaltung vorgegebener Richtlinien die höchstmögliche Leistung in der Einlagerung, Auslagerung und dem Durchsatz zu erreichen. Bewegungsstrategien und Belegungsstrategien sind nicht beliebig miteinander kombinierbar.

Weiterführende Informationen:

Über TUP - Redaktion

TUP - Redaktion

Die Redaktion der DR. THOMAS + PARTNER GmbH & Co. KG hat die Plattform Logistik KNOWHOW ins Leben gerufen, administriert und koordiniert die Beiträge und erstellt selbst Inhalte zu verschiedenen Kategorien. Die Software-Manufaktur DR. THOMAS + PARTNER aus dem Raum Karlsruhe realisiert seit über 35 Jahren maßgeschneiderte Intralogistik-IT-Systeme, mit speziellem Fokus auf die Bereiche Lagerverwaltung und Materialfluss. Zu den namhaften Kunden zählen nationale und internationale Unternehmen unterschiedlicher Größe und Branche.

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