Flurförderzeuge: Distribution am Scheidepunkt

In der Automatisierung von Staplern sehen viele Logistiker den künftigen Königsweg. Doch welche Szenarien sind eigentlich realistisch?

Symbolbild LOGISTRA (Foto: T. Schweikl)
Redaktion (allg.)

Alle Wege führen zur Automatisierung. So könnte man die Ergebnisse einer im Jahr 2012 von Crown durchgeführten Umfrage unter mehr als 300 Fachleuten für Materialfluss interpretieren. Auf die ­Frage, ­worin sie die größten Herausforderungen für ihren Bereich in den nächsten fünf Jahren sehen, benannten 70 Prozent der Befragten die Kostensenkung als Thema Nummer eins, noch vor der Einführung neuer Technologien (35 Prozent), der Suche nach qualifizierten Arbeitskräften (33 Prozent) und der Beschleunigung der Produktbewegung (22 Prozent).
Alle genannten Herausforderungen haben eine gemeinsame Antwort: Automatisierung. Die Frage lautet also nicht, ob mehr Automatisierung in den Distributionszentren Einzug halten wird, sondern wann und wie. Das Thema ist derzeit in aller Munde. Für manch einen Supply-Chain-Experten lautet daher die Antwort auf die Frage „Wann?“ möglicherweise: jetzt!
Auch wenn in der Lagerautomatisierung viele Komponenten ineinandergreifen, geht nachfolgender Artikel ausschließlich auf die Automatisierung palettengestützter Prozesse beziehungsweise die Gabelstaplerautomatisierung ein. Dieser Bereich kann den Lagerbetrieb maßgeblich beeinflussen – sowohl positiv als auch negativ. Entsprechend sind Entscheidungen bezüglich dieser Technologie für die Zukunft Ihres Distributionszentrums weichenstellend.
Stand der Technik
Während Fahrerlose Transportsysteme (FTS) in der Produktion bereits erfolgreich Einzug gehalten haben, ist ihre Verbreitung in der Lagerhaltung und im Versand noch begrenzt. Ihr Anteil am Gesamtabsatz von Gabelstaplern entsprach 2011 weniger als einem Prozent. Technologische Fortschritte, wie schnellere Mikroprozessoren und bessere Sensoren, erhöhten zwar das Interesse, führten jedoch nicht zu dem von vielen erwarteten Technikboom. Jeder redet von Fahrerlosen Transportsystemen, aber nur wenige nutzen sie. Warum?
In die Produktion eingebundene FTS bewegen Produkte in der Regel von Station zu Station oder von der Fertigung zum Versand. Die Förderzeuge legen wiederholt einen festgelegten Weg zurück, ohne andere Fahrzeuge oder Hindernisse umfahren zu müssen. Für die vorhersehbaren und wiederholbaren Tätigkeiten sind sie bestens geeignet.
Komplexität im Lager
Auch wenn im Lager- und Distributionsbetrieb ähnliche Aufgaben wie in der Produktion zu bewältigen sind, – beispielsweise der Transport vollbeladener Paletten zum Versand – stellt die Lagerhaltung komplexere und weniger vorhersehbare Anforderungen an die Gabelstapler. Sie müssen jeden beliebigen Ort im Lager erreichen, für einen einzigen Auftrag verschiedene Lagerplätze ansteuern und dabei anderen Fahrzeugen oder Mitarbeitern ausweichen können.
Dies erfordert weitaus intelligentere Stapler mit komplexerer Steuerungstechnik. Auch bedarf es größerer Flexibilität. Förderzeuge, die eine einspurige Strecke nur mit einer bestimmten Geschwindigkeit zurücklegen können, werden bei stark schwankender Arbeitsbelastung zum Hindernis.
Die Lösung liegt in der Entwicklung eines neuen Fahrzeugtyps, der sowohl manuell – mit Fahrer – als auch fahrerlos betrieben werden kann. Durch die Umschaltmöglichkeit zwischen Hand- und Automatik-Modus kann das Lagerpersonal den Betrieb an Prozessänderungen und Auslastungsschwankungen anpassen. Bislang beruhen solche „Dual-Mode“-Fahrzeuge noch auf manuellen Gabelstaplern, die mit entsprechender Technik für den automatisierten Betrieb nachgerüstet wurden. Diese technische Übergangslösung wird in Zukunft jedoch von speziell für die Automatisierung der Lagerhaltung konstruierten Staplern abgelöst werden.
Nach dem jetzigen Stand der Technik ist eine Zukunft, in der automatisierte Fahrzeuge die Grundauslastung des Lagerbetriebs übernehmen und in Spitzenzeiten oder für Sonderaufgaben von Fahrern mit Dual-Mode-Staplern entlastet werden, durchaus vorstellbar. Dabei würden beide Fahrzeugtypen nebeneinander zum Einsatz kommen und die Aufgaben mit größtmöglicher Effizienz erledigen. Mit der daraus resultierenden Kostensenkung, der höheren Produktivität der Lagermitarbeiter und der schnelleren Produktbewegung in der Supply Chain wären die wichtigsten Herausforderungen abgedeckt.
Aber noch ist dies Zukunftsmusik. Die jetzige Generation der Technik wirft in mancher Hinsicht Probleme auf, die den langfristigen Nutzen schmälern können:
·Zuverlässigkeit: Die Nachrüstung eines manuellen Gabelstaplers mit Automationstechnik kann Schwachstellen erzeugen, die zu Fahrzeugausfällen führen können. Außen am Fahrzeug ungeschützt angebrachte Sensoren sind schadensanfällig, da Staplerführer im manuellen Betrieb nicht an den zusätzlich erforderlichen Sicherheitsabstand gewöhnt sind. Zur Integration von Automatisierungsmodul und Fahrzeugsteuerung ist zusätzliche Elektronik erforderlich, wobei die Konstruktion beider Module möglicherweise nicht den gleichen Normen in puncto Zuverlässigkeit entspricht. Nicht zuletzt stellt sich die Frage, wer für auftretende Probleme zuständig ist: der Staplerhersteller oder der Lieferant der Automatisierungstechnik.
·Flexibilität: Dual-Mode-Fahrzeuge sind flexibler und besser für den Lagerbetrieb geeignet als FTS. Dennoch erfüllt die aktuelle Generation der Steuerungssysteme nicht die in vielen Anlagen herrschenden Flexibilitätsanforderungen. Heutige Steuerungssysteme sind im Automatikbetrieb zum Beispiel nicht in der Lage, anderen Fahrzeugen oder Hindernissen auszuweichen oder Entscheidungen zu treffen, wie die Auswahl des kürzesten Weges von A nach B. Mithilfe der Fernsteuerung kann der Fahrer aus sicherer Entfernung Waren aus dem Hochregal entnehmen oder Produkte vom Regal zum Versand transportieren lassen. Die Erfüllung anderer, im Zukunftsszenario weiter oben beschriebener Aufgaben ist vorerst jedoch nur beschränkt möglich.
·Skalierbarkeit: Viele Flexibilitätseinschränkungen gelten ebenso für die Skalierbarkeit. Die Ausweitung des Stapler­einsatzes auf den gesamten Lagerbetrieb, die im Rahmen von begrenzten Pilotversuchen zufriedenstellende Ergebnisse geliefert hat, kann in der Praxis mit Schwierigkeiten oder erheblichen Investitionen verbunden sein. Auch die Stabilität der Technologie kann der Skalierbarkeit Grenzen setzen. Mit jeder neuen Generation verbessert sich auch die Technik. Doch nicht alles Neue ist mit dem Alten kompatibel. Wer sich zum Beispiel heute für die Einführung eines lasergesteuerten Systems entscheidet, muss morgen vielleicht das gesamte System austauschen, sollte die Industrie eine andere Navigationstechnologie zum Standard erheben.
·Sicherheit: Zur Erfüllung der industriellen Sicherheitsstandards müssen automatisierte Fahrzeuge mit akustischen und visuellen Warnsignalsystemen sowie mit eingebauten Sensoren zur Erkennung von Hindernissen ausgestattet sein. Diese Systeme sind jedoch im Vergleich zu einem manuell betriebenen Stapler mit Fahrer rudimentär. Zum Ausgleich bewegen sich automatisierte Fahrzeuge langsam und schalten ab, sobald sie ein Hindernis wahrnehmen. Jedes Mal, wenn sich ein Stapler ausschaltet, muss ein Mitarbeiter das Hindernis jedoch aus dem Weg räumen und das Fahrzeug neu starten.
Allen aktuellen Problemen zum Trotz macht die Gabelstaplerautomatisierung große Fortschritte. Der Traum der effizient durch das Lager gleitenden, automatisierten Fahrzeuge, die selbstständig Aufträge abarbeiten, wird Wirklichkeit werden und die Lagerhaltung tiefgreifend verändern.
Doch die Technologie und die damit verbundene Infrastruktur sind noch relativ unausgereift. Entscheidungen sollten wohl überlegt sein. Investitionen in die Technologie können sich bereits heute auszahlen, wenn alle Aufgaben klar definiert wurden, die Förderzeuge problemlos vom manuellen auf den automatisierten Modus umgestellt werden können und die Serviceverantwortung eindeutig festgelegt wurde.
Hauruck-Entscheidungen bergen große Risiken. Besonders dann, wenn ein Unternehmen nicht darauf vorbereitet ist, die bei der Einführung neuer Technologien auftretenden Kinderkrankheiten zu bewältigen. Wenn automatisierte Fahrzeuge wegen Serviceproblemen überwiegend stillstehen oder so viel Support benötigen, dass sich die Investition kaum lohnt, ist das Vertrauen der Entscheidungsträger für künftige Investitionen schnell verspielt. In diesem Fall empfiehlt es sich, eine Strategie auszuarbeiten, aber mit der Umsetzung zu warten, bis die Technologie ausgereift ist.
Vielversprechende Entwicklungen treiben den Reifungsprozess voran: Fortschritte bei den Positionierungs- und Leitsystemen erweitern das Bewegungsspektrum der Stapler im Lager, die Industrie entwickelt spezifische Automatisierungsnormen. Und künftig werden auch Gabelstapler speziell für die Automatisierung der Lagerhaltung konstruiert. Bleiben Sie am Ball! Die Technik ist an allen Fronten auf dem Vormarsch.

Der Autor
Tim Quellhorst ist Senior Vice ­President des Gabelstapler­herstellers Crown ­Equipment ­Corporation mit Sitz in New ­Bremen im US-­Bundesstaat Ohio. Die ­Europazentrale ­befindet sich in ­München.

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