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Regalbediengeräte oder Shuttle? Leistungscheck und Stärken & Schwächen
Der sportliche Dreiklang "höher, schneller, weiter" lässt sich auch auf Anforderungen übertragen, die an die vollautomatische Kleinteilelagerung (AKL) gestellt werden: Hier machen zunehmend Shuttle-Lösungen herkömmlichen Regalbediengeräten Konkurrenz. Und es gibt Stimmen, die eine Wachablösung prognostizieren. Um zukünftige Betreiber nicht ratlos zurückzulassen, die sich Zukunftssicherheit für einen Zeitraum von mindestens 10 bis 15 Jahren wünschen, erläutern wir in diesem Beitrag die Stärken und Schwächen beider Systeme.
In den frühen Anfängen war die technische Entwicklung der Behälterlager getrieben von zwei zentralen Zielsetzungen: So galt es einerseits, den Raumnutzungsgrad zu verbessern. Parallel sollten die Zugriffzahlen und mit ihnen die Spielzahlen erhöht werden. Dies hat auch weiterhin Gültigkeit. Gleichwohl kommen heute weitere Anforderungen hinzu. Treiber sind insbesondere das Multichanneling, eine gestiegene Artikelvielfalt sowie der Trend zu kleinteiligen Sendungsvolumina. Vor diesem Hintergrund könnte man leicht dazu neigen, Shuttle-Systeme zu favorisieren, die sich flexibel an aktuelle Auftragsstrukturen anpassen lassen. Ist also das Ende gassengebundener Regalbediengeräte besiegelt? Nein. Denn beide Konzepte haben ihre besonderen Vorzüge, die im konkreten Anwendungsfall nutzenstiftend und gewinnbringend ausgespielt werden können.
Eine kleine Definition vorab:
Bei einem Regalbediengerät (RBG) handelt es sich um ein Flurförderzeug, das meist schienengeführt zwischen zwei Regalzeilen verfährt. Es besteht im Wesentlichen aus einem Fahr- sowie einem Hubwerk, ein oder zwei Masten und einem Lastaufnahmemittel. Die Lastaufnahme geschieht durch Unterfahren, Ziehen oder Greifen.
Ein Shuttle ist ein kompaktes, autonomes Fahrzeug, das selbständig auf Traversen innerhalb einer Regalanlage verfährt und mit einem Lastaufnahmemittel ausgestattet ist. Hier gibt es aktuell zwei Varianten: Shuttle, die die Waren an Vertikalförderer, beispielsweise Aufzüge, übergeben und solche, die samt Last übernommen werden.
Fortschritte auf Ebene der Steuerungstechnik und Sensorik haben quasi das Feld für Shuttle-Systeme bestellt. Eine solche Lösung lässt sich problemlos an räumliche Gegebenheiten anpassen, besticht durch ein hohes Maß an Flexibilität und ist zudem hochgradig skalierbar. So lässt sich beispielsweise durch die Integration weiterer Regalmodule die Lagerkapazität steigern. Zusätzliche Fahrzeuge und Lifte erhöhen die Durchsatzleistung weiter. Diese Anpassungen können auch im laufenden Betrieb vorgenommen werden, ohne dass dieser in nennenswerter Weise gestört wird.
In Summe spricht eine ganze Reihe von Faktoren für den Einsatz von Shuttle-Systemen:
- Im Vergleich zum RBG-AKL lassen sich deutlich höhere Durchsatzleistungen erzielen.
- Die Leistung ist durch die Anzahl der im Einsatz befindlichen und mit moderaten Kosten verbundenen Fahrzeuge beliebig skalierbar.
- In Abhängigkeit vom Auftragsstatus kann eine Konzentration auf bestimmte Gassen vorgenommen werden, indem einzelne Fahrzeuge verlagert werden.
- Die Ansteuerung ermöglicht sequenzgenaue Auslagervorgänge und die relativ kleinen, zu bewegenden Massen minimieren den Energieverbrauch.
- Sollte es zu Störungen an einem Fahrzeug kommen, lässt die Anlage mit kaum merkbaren Einschränkungen weiter nutzen. Entsprechend hoch ist die Redundanz.
Das vergleichsweise robuste und mit weniger Komponenten bestückte RBG-AKL eignet sich insbesondere bei großen Lagervolumen und mittlerem Durchsatz. Dank der Modulbauweise lässt sich die Anzahl der Lagerplätze beliebig skalieren. Auch punktet diese seit Jahrzehnten bewährte Technik durch ein hohes Maß an Betriebssicherheit. Wartungsintervalle können deutlich länger ausgelegt werden und erforderliche Instandhaltungsarbeiten halten sich in einem überschaubaren Rahmen. Durch die Möglichkeit, Bremsenergie zurück zu speichern und für die weitere Versorgung zu nutzen, wurde letztlich auch der Vorwurf entkräftet, dass der RBG-Betrieb ein Vielfaches mehr an Strom verbraucht.
Die Liste der mithilfe von RBG erzielbaren Vorteile erscheint zunächst nicht so umfassend wie jene beim Einsatz von Shuttle-Systemen. Gleichwohl haben auch diese ihre Schwächen. So ist beispielsweise der Regalbau deutlich aufwändiger und die Fahrzeuge benötigen gesicherte Fahrschienen sowie eine adäquate Energieversorgung, die auf jeder einzelnen Ebene gewährleistet sein muss. Zudem ist die Steuerung deutlich komplexer und es wird mehr Sensorik benötigt. Last but not least ist die gewünschte Performance sowohl abhängig von der Anzahl und physischen Leistung der einzelnen Fahrzeuge als auch von der Qualität der eingesetzten Systemsteuerung sowie der verwendeten Algorithmen.
Nachteilig beim RBG-Einsatz wirkt sich aus, dass die zu bewegenden Massen aufgrund des tonnenschweren Eigengewichts der Geräte sehr hoch sind. Den damit einhergehenden hohen Energieverbrauch gilt es durch ein intelligentes Energiemanagement in Verbindung mit Leichtbauweise und bedarfsgesteuerten Bewegungsprofilen auszugleichen. Auch ist der Flächennutzungsgrad vergleichsweise niedrig. Die erforderlichen Gassenbreiten sind daran nicht ganz unschuldig.
Jede Systemlösung für sich bietet also Vorteile. Chancen und Risiken sind im Einzelfall explizit gegeneinander abzuwägen. Shuttle-Systeme punkten insbesondere durch ihre Flexibilität hinsichtlich Hallenlayout und Erweiterungsfähigkeit sowie durch die zu erzielenden überproportionale Kommissionier- bzw. Durchsatzleistung. Der Regalbau ist allerdings aufwändiger und die Technik kosten- und wartungsintensiv. Regalbediengeräte sind immer dann eine sichere Wahl, wenn das Leistungsprofil klar definiert und eine hohe Betriebssicherheit in Verbindung mit geringem Wartungsaufwand gewünscht ist.
Nicht von der Hand zu weisen ist jedoch, dass RBG-AKL eine weitestgehend starre Lösung darstellen und sich nur mit Einschränkungen erweitern lassen. Auch sind manuelle Zugriffe auf das Lagergut im Fall von Störungen nicht möglich. Shuttle-Systeme hingegen bieten diese Möglichkeit, sind jedoch deutlich komplexer. Gleichwohl besitzen sie ein enormes Potenzial bei der Gestaltung flexibler, wandelbarer Intralogistiksysteme im Sinne des Industrie 4.0-Konzepts.
Sie ahnen es - Patenrezepte sind schlichtweg nicht existent! Beide Lösungen haben ihre "Daseinsberechtigung". Entscheidend sind der jeweils individuelle Anwendungsfall sowie die Resultate einer eingehenden Bedarfsanalyse. "Höher, schneller, weiter" sollte hier nicht die alles diktierende Maxime sein. Letztlich ist die Entscheidung stets eine Frage von Umschlagsleistung, Verfügbarkeit, Flächenkapazität, Investitions- und Betriebskosten. Nicht zu unterschätzen sind auch Faktoren wie Skalierbarkeit. Zwar ist die Regaltechnik für Shuttle-Systeme aufgrund der integrierten Schienen deutlich aufwändiger. Die Zeilen sind jedoch begehbar und erforderliche Wartungen können auch während des laufenden Betriebs vorgenommen werden. Darüber hinaus garantiert die hohe Redundanz dem Betreiber ausgewiesene Kostenvorteile.
Die zahlreichen laufenden Realisierungsprojekte der IGZ bei namhaften deutschen und internationalen Großkunden sind Indikator dafür, dass Shuttle-Systeme weitaus mehr als eine Modeerscheinung sind. Die Vorteile liegen auf der Hand, insbesondere dann, wenn die Shuttle-Ansteuerung direkt aus SAP erfolgt. IGZ bietet umfassende Lösungen für die Shuttle SAP Vollintegration mit SAP EWM (SAP Extended Warehouse Management) und SAP MFS (SAP Material Flow System) an.
Mehr Informationen zu den verschiedenen Lagertechnik-Arten finden Sie unter https://www.igz.com/sap-automation/neuanlagen/
