Besonderheiten der Lagerautomatisierung im Automobilbereich

Entwicklungen in der ukrainischen Automobilindustrie

Die globale Lage (Wirtschaftskrise, militärische Konflikte, Pandemien, Knappheit an Halbleitern) zeigt, dass die meisten Verbraucher eher bereit sind, Autos reparieren zu lassen, als neue zu kaufen. Infolgedessen steigt die Lebensdauer von Autos. Das Durchschnittsalter eines Fahrzeugs auf den Straßen beträgt heute 11,4 Jahre. Im Jahr 2000 lag dieser Wert noch bei 8,9 Jahren (Quelle: https://autotrends.org/ihs-automotive/). Viele Verbraucher benötigen Ersatzteile, die teilweise nicht mehr hergestellt werden. Daher muss das Ersatzteillager neben den Ersatzteilen für Neuwagen, die jedes Jahr produziert werden, auch Ersatzteile für ältere Automarken vorrätig halten. Hinzu kommt die sich ständig weiterentwickelnde Technologie, die den Markt für die Wartung und Reparatur von Autos noch schwieriger macht. Dies führt zu einem ständigen Anstieg der Anzahl der SKUs im Lager des Händlers. In der Ukraine zum Beispiel haben die Ersatzteillager durchschnittlich 100.000 Ersatzteile (SKUs), um den Bedarf der Autowerkstätten und Händler vollständig zu decken.

Die Haupteigenschaften von Ersatzteillagern sind

• ein riesiges Sortiment, welches eine große Anzahl von verschiedenen Lagerplätzen für Ersatzteile erfordert;
• eine enorme Größenvielfalt – von Millimetern bis hin zu Lkw-Aufbauten und Fahrerhäusern;
• eine Vielzahl von Verpackungsarten und -formen;
• die Komplexität der Etikettierung – aufgrund der Abmessungen;
• eine große Spannbreite im Hinblick auf die Lagerdauer (einige Teile können jahrelang im Lager liegen, bevor sie an einen Kunden – Händler, Autowerkstatt usw. – geliefert werden);
• Besonderheiten bei der Lagerung von Kraft- und Schmierstoffen;
• Schnelligkeit der Auftragsabwicklung (Montage und Lieferung);
• Aufträge mit einer geringen Anzahl von Artikeln (SKUs). Es entstehen hohe Kosten für die manuelle Arbeit der Mitarbeiter im Kommissionierprozess. Dies führt zu einem hohen Anteil der Lohnkosten an den Gesamtkosten der Produktion;
• dass die Grundsätze und Technologien für die Kommissionierung in Ersatzteillagern denen des E-Commerce ähneln: Einzeilige Aufträge werden getrennt kommissioniert und Waren aus mehrzeiligen Aufträgen werden in einem einzigen Lagerfach zusammengestellt, mit weiterer Sortierung der Waren nach Aufträgen;
• Qualitätskontrolle bei der Entgegennahme und Bearbeitung von Retouren aus Autohäusern/Reparaturwerkstätten.

Brauchen alle Ersatzteillager eine Automatisierung?

Es gibt einen bestimmten Richtwert für den Zeitpunkt, zu dem eine Automatisierung in einem Ersatzteillager eingeführt werden sollte. Mit steigendem Umsatz sinkt die Effizienz eines nicht automatisierten Lagers. Die Zahl der Mitarbeiter, die für die Abwicklung einer steigenden Anzahl von Bestellungen eingesetzt werden muss, nimmt exponentiell zu. Dann ist es Zeit für eine Automatisierung des Lagers, auch wenn diese eine hohe Investition darstellt. Dabei sollten die Amortisationsdauer der Investition und die Möglichkeit einer schrittweisen Einführung berücksichtigt werden.

Eine Automatisierung ist sinnvoll, wenn:

• das Unternehmen sich in einer Wachstumsphase befindet (z. B. Marktanteil oder Kundenexpansion) und konkrete Maßnahmen zur Erhöhung der Liefermengen plant;
• das Lager nicht mehr den Anforderungen an Warenfluss und Lagerfläche entspricht;
• auf dem Arbeitsmarkt ein Mangel an Arbeitskräften herrscht;
• die Löhne und die Kosten für die Produktion steigen;
• die Auftragsstruktur sich um über 60 % von 1-2 auf 5 Zeilen pro Auftrag erhöht hat;
• die Einhaltung der Lieferzeiten entscheidend ist, um den Umsatz zu sichern.

Anforderungen an die Automatisierung eines Ersatzteillagers

Je nach Zielsetzung des Kunden sollte ein einzelner Lagerprozess automatisiert werden, z. B. die Warenannahme oder das Verpacken von Ersatzteilen, oder es sollte eine Komplettlösung für alle Prozesse entwickelt werden. Soll nur ein einziger Prozess automatisiert werden, so sollte dieser im Detail analysiert werden. Im Falle einer umfassenden Automatisierung eines Ersatzteillagers sollten all diese Aspekte berücksichtigt werden:

1. Art des Ersatzteillagers – Zwischenlager, U-förmiges Lager, usw;
2. Grad der Automatisierung;
3. Welche Vorgänge werden in den einzelnen Bereichen des Ersatzteillagers durchgeführt?
4. Anzahl der einzelnen Artikel im Lager und ihre Bestände;
5. Maße der Waren;
6. Besonderheiten der Lagerung von Autoteilen;
7. Häufigkeit der Bearbeitung der einzelnen SKU-Typen;
8. Art und Umfang der Aufträge in Bezug auf Zeilen, Stückzahlen und Gewicht;
9. Art der Verpackung von Autoteilen;
10. Anzahl der Lieferrouten für Autoteile, Abfahrtspläne, Anzahl der Servicestellen, Versandvolumen (um ein System für die Lagerung und Sortierung der verpackten Waren zu entwickeln);
11. Besonderheiten beim Versand von Autoteilen;
12. Abwicklung von Retouren.

Besonderheiten der Lagerung von Ersatzteilen im Lager

Die ständige Zunahme der Artikel führt zu einer Vergrößerung der Lagerflächen. Da der Lagerplatz begrenzt ist, erhöhen die Ersatzteillager ihre Lagerkapazität. Von der konventionellen Lagerung auf frontalen Paletten- und Fachbodenregalen wird auf Lagersysteme mit höheren Lagermengen pro Quadratmeter Lagerfläche umgestellt. Dazu gehören Metallbau-Lager (Mezzanine), automatisierte Lagersysteme ( Shuttle Systeme, AKL ) und Fließlager-Regale. Oftmals sind besondere Lagerbedingungen gemäß den behördlichen Vorschriften erforderlich – dies gilt für Flüssigkeiten, Chemikalien, ätzende Stoffe und Batterien. In Lagerhallen kann es erforderlich sein, Sprinkleranlagen in den Regalen einzubauen und das Lagerpersonal speziell für die ordnungsgemäße Handhabung und Verpackung dieser Güter zu schulen.

Schnelle Bearbeitung von Kleinaufträgen für Ersatzteile

Ein wesentlicher Prozentsatz des Umsatzes im Ersatzteillager entfällt auf Bestellungen von Privatpersonen und Werkstätten. In der Regel handelt es sich dabei um kleine Aufträge (Anzahl der Zeilen – bis zu 2), die direkt geliefert werden müssen. Solche Aufträge erhalten im ERP einen besonderen Status und werden mit einer URGENT-Kennzeichnung an das WMS übertragen. Sie erhalten eine höhere Priorität als die SNS-Bestellung (heute für morgen), damit sie so schnell wie möglich von eigenen oder beauftragten Kurierdiensten zusammengestellt, verpackt und an den Kunden versandt werden können. Die meisten Kunden wollen eine ungefähre oder garantierte Lieferzeit wissen und sind bereit, für eine schnellere Lieferung mehr zu bezahlen. Daher ist die Lieferzeit eine der wichtigsten Aspekte bei der Auswahl eines Unternehmens für die Lieferung von Ersatzteilen. Für A+ und A-bewertete Produkte wird ein separater Bereich im Lager zugewiesen (als “Lager im Lager” bezeichnet). Solche Waren werden näher am Versandbereich platziert – für eine schnellere Bearbeitung und Verpackung.

Reduzierung von Personalkosten und Minimierung von Fehlern bei der Auftragsabwicklung

Die Automatisierung von Warenlagern in der Automobilindustrie ist auf ihrem Höhepunkt, da die Branche bestrebt ist, die Auftragsabwicklung mit minimalen Kosten und Fehlerquoten durchzuführen. Die Automobilindustrie kann als Pionier in der Automatisierung bezeichnet werden, denn aufgrund des Bedarfs an Flexibilität und konstanter Skalierbarkeit werden in diesen Lagern neue Technologien getestet. Die Lagerautomatisierung wird auf vielfältige Weise umgesetzt, u. a. durch den Einsatz von Förderanlagen, Industrierobotern, Kränen, Shuttlesystemen, AGV-Maschinen und Sortiersystemen, um die Tätigkeit der Mitarbeiter in allen Prozessen zu optimieren – vom Wareneingang im Lager bis zur Lieferung an den Kunden. Dies erhöht die Effizienz und Genauigkeit und reduziert gleichzeitig Lohnkosten und Fehler. Fehler in Ersatzteillagern sind sehr kostspielig. Daher wird eine sorgfältige Überwachung jeder Retoure durch Mitarbeiter benötigt. Fehler können durch unerfahrenes Personal im Lager und falsche Bestellungen seitens der Werkstatt oder des Kunden verursacht werden. Es ist also fast unmöglich, Fehler im Lager auf Null zu reduzieren, aber es ist möglich, sie zu minimieren.

Automatisierungsschritte von Warenlagern in der Automobilindustrie nach dem Konzept von KAPELOU

Als erstes stellt der Kunde die notwendigen Daten für eine umfangreiche Analyse zur Verfügung. Es folgen Berechnungen (unter Berücksichtigung von Wachstumsprognosen), die Erstellung eines “Traffic Flow Chart”, Berechnungen zur Anzahl und Art der Lagerplätze und die Abstimmung der Zahlen mit dem Kunden.

Als zweites folgt die Konzeption des Automatisierungssystems: Zeichnung der Anlage; Berechnung der Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems im Verhältnis zu den erforderlichen Stückzahlen. In dieser Phase verwenden wir Traffic Modeling Systeme – für die Berechnung von Engpässen.
In einem dritten Schritt erfolgt die Abstimmung mit dem Kunden.

Der vierte Schritt ist die Berechnung der Arbeitskosten und der Anzahl der Mitarbeiter und Geräte im Lager.
Die nächsten Schritte umfassen die 3D-Modellierung des Projekts, die Berechnung der Kosten für die Anlage, den Zeitpunkt der Installation, die Inbetriebnahme und die Amortisationszeit der Investition.

Dann erfolgt eine detaillierte Beschreibung der Maßnahmen – Abläufe, Arbeitsbereiche, Beschreibung der Geräte und der Funktionsweise der IT-Systeme. Es folgen die Projektabwicklung und ihre Umsetzung: die Produktion, die Beschaffung der Komponenten, die Installation und die Inbetriebnahme. Wir arbeiten auch mit Kunden zusammen, um WMS zu implementieren.

Die letzte Phase ist die technische Unterstützung für den Betrieb der Anlagen.

Die Phasen der Projektentwicklung für ein Ersatzteillager und die Anpassungen während der Umsetzung (ein Beispiel aus der Praxis)

Der Kunde wandte sich im Rahmen der Errichtung eines neuen Lagers an uns. Nach sorgfältiger Analyse aller Daten erstellten wir ein Konzept für den Lagerbetrieb und stimmten es mit dem Kunden ab. KAPELOU-Experten arbeiteten an dem Konzept, während der Kunde noch mit dem Bau des Lagers beschäftigt war. Dabei ist zu beachten, dass das Projekt auf eine Verdoppelung des Umsatzes ausgelegt war. Anderthalb Jahre sind vergangen, seit der Erstellung eines endgültigen Konzepts. In dieser Zeit entwickelte das Team einen detaillierten technischen Entwurf und produzierte die Anlage.

Während der Entwicklungsphase wurden die Daten immer wieder aktualisiert. Dabei musste auch festgestellt werden, dass sich zwischenzeitlich das Auftragsvolumen verändert hatte. Die Zahl der Aufträge hatte deutlich zugenommen, insbesondere die Anzahl der einzeiligen Aufträge. Das Projekt musste daraufhin schnell angepasst werden.

Wir empfahlen eine neue Bearbeitungstechnik: Zwar blieb es bei meist einzeiligen Aufträgen, die Anzahl der Aufträge hatte aber zugenommen. Vor diesem Hintergrund war es notwendig, die Förderleistung zu erhöhen. Im Erdgeschoss des Lagers des Kunden wurde ein zusätzliches Sortiersystem mit einem Spitzendurchsatz von 1.200 Einheiten pro Stunde installiert. Zu diesem Zeitpunkt hatte der Kunde bereits einen Durchsatz von 1.500 bis 2.000 Einheiten pro Stunde, und es wurde prognostiziert, dass er sich bis 2025 weiter verdoppeln würde. Um dieser Entwicklung vorzugreifen, schlugen wir dem Kunden vor, die einzeiligen Aufträge auf die zweite Ebene des Lagers zu verlagern und sie dort sofort manuell in Behälter zu verpacken und zu sortieren. Jeder Behälter kann eine Richtung und bis zu 50 Bestellungen zusammenfassen, die ansonsten 50 logische Bereiche auf dem Förderband einnehmen würden. Die vollen Behälter sind bereits auf dem Sortierer nach Richtungen sortiert. Diese Lösung ermöglichte es dem Kunden, das erhöhte Auftragsvolumen zu bewältigen.

KAPELOU-Lösungen in der Automobilindustrie

In den 9 Jahren unseres Bestehens haben wir zahlreiche maßgeschneiderte Lösungen für Kunden aus der Automobilbranche umgesetzt. So haben wir zum Beispiel Pick to Light an der Sortierwand von Multi-Lots installiert. Dadurch wurde die Kommissioniergeschwindigkeit erhöht und Fehler in der Kommissionierphase reduziert. Der Mitarbeiter erhält vom System die Information, wo die Ware abgelegt werden muss. Darüber hinaus kombiniert das Verfahren Verpackung und Auftragskontrolle.

Um eine maximale Lagerdichte und die korrekte Auftragsreihenfolge zu gewährleisten, wurde ein mehrstufiges Shuttlesystem implementiert. Es dient dazu, Produkte der Klasse A+/A einzulagern und diese schnell und automatisch an die Kommissionierstellen im “Ware-zur-Person”-Verfahren auszuliefern. Ein weiteres Beispiel für den Einsatz des mehrstufigen Shuttlesystems ist die Einlagerung von abgepackten Aufträgen und deren minutengenaue Freigabe bei Ankunft des jeweiligen Spediteurs.

Fahrerlose Transportsysteme  (FTS) Sortiersysteme wurden für die Sortierung von Aufträgen mit geringem Durchsatz eingesetzt. Die Lösung bietet Flexibilität und Skalierbarkeit und beschleunigt die Auftragsabwicklung.

Für die Sortierung der Waren bei SNS-Aufträgen wurden mobile Fachbodenregale mit dem Pick To Light System installiert. Dadurch entfallen jene zusätzlichen Arbeitsvorgänge, bei denen verpackte Aufträge auf einen Wagen für den Transport zum Fahrzeug umgeladen werden. Das spart Zeit und reduziert Fehler. Außerdem wurden Umlenkungen und angetriebene Rollenbahnen für die automatisierte Sortierung der verpackten Waren nach Routen eingesetzt.

Ein AKL (Regalbediengerät) wurde installiert, um die fertigen Aufträge zu kommissionieren. Der Mitarbeiter sortiert die Waren aus dem Multi-Tray an der Sortierwand. In jeder Sortierzone befindet sich ein Kunststofftablett, auf das die Ware gestapelt wird. Nach der Kommissionierung nimmt das AKL dieses Tablett automatisch auf und stellt es auf das Förderband für die anschließende Verpackung oder den Versand.

Zu den weiteren Lösungen von KAPELOU gehören:

• Automatisierte mehrstufige Sortiersysteme nach Auftragswellen – Puffer-Sequenzer. Er sorgt dafür, dass die Waren im Puffer-sequenzer gelagert und automatisiert zum Mitarbeiter transportiert werden;
• Sortiersysteme nach Auftragswellen auf der Basis von Schwerkraftregalen;
• 2,3,4-Mezzanin-Ausführungen;
• Vertikalförderer für den automatisierten Transport von Behältern zwischen den Ebenen;
• Systeme zur Entnahme leerer Behälter;
• Mechanismen zum automatisierten Stapeln von leeren Behältern;
• automatisierte Umreifungsanlagen;
• Industrieroboter für die Palettierung von Behältern mit Waren;
• Gewichtskontrolle.

KAPELOU bietet verschiedene Lösungskonzepte für Ihr Lager

1. Das Zwischengeschosslager vergrößert die nutzbare Lagerfläche.
2. Fördersysteme für den automatisierten Transport zwischen verschiedenen Lagerbereichen reduzieren die Wege der Mitarbeiter zwischen den Lagerbereichen.
3. Die Gewichtskontrolle am Ende eines Lagerbereichs dient dazu, die Kommissionierung auf ihre Richtigkeit hin zu überprüfen. Falls ein Fehler vorliegt, kann dieser korrigiert werden, bevor der Behälter den Lagerbereich verlässt.
4. Pick to Light  führt die Sortierung von Multitrays und Waren nach Auftrag durch.
5. Der Verpackungsbereich ist ergonomisch gestaltet.
6. Ein automatisiertes Sortiersystem sortiert die Waren nach Routen.

Die Ersatzteilindustrie ist damit eine der komplexesten Logistikbranchen der Welt. Dementsprechend weist ein Ersatzteillager besondere Merkmale auf, die bei der Einführung einer Automatisierung berücksichtigt werden müssen. Basierend auf fundierten Branchenkenntnissen und langjähriger Erfahrung in der Automatisierung von Ersatzteillagern bietet KAPELOU Ihnen eine Reihe besonderer Dienstleistungen an: Analyse sämtlicher Lagerprozesse, Entwicklung von Lagerablaufplänen und Lagerplatzberechnung, Herstellung und Auswahl der Ausrüstung. Das Ergebnis ist eine maßgeschneiderte schlüsselfertige Automatisierungslösung für Ihr Ersatzteillager auf der Basis aller analysierten Daten in dem für Ihren Warenfluss erforderlichen Umfang.