AS/RS: Die Ära der Shuttles ist da

Um den Platz optimal zu nutzen und den Bestelldurchsatz effizient abzuwickeln, setzen Einzelhändler zunehmend auf automatisierte Lager- und Bereitstellungssysteme (AS/RS).

Steigende E-Commerce-Umsätze werden anhalten. Selbst angesichts der Affinität der Verbraucher zum Einkaufen vor Ort und problematischer makroökonomischer Trends bleiben die Online-Verkäufe im Vergleich zum Niveau vor der Pandemie robust. In seinem Bericht über die E-Commerce-Umsätze im zweiten Quartal 2022 schätzte das Handelsministerium, dass Online-Käufe fast 14 % des Einzelhandelsumsatzes oder 252,1 Milliarden US-Dollar ausmachten, was einem Anstieg von 7,4 % gegenüber dem Vorjahreszeitraum entspricht.

Dies lässt sich an den dramatischen Entwicklungen auf dem Markt für Lagerflächen ablesen. In den im Juni 2021 veröffentlichten Forschungsergebnissen schätzte CBRE, dass die Vereinigten Staaten bis 2025 330 Millionen Quadratfuß zusätzliche Vertriebsfläche benötigen werden, um die starke E-Commerce-Nachfrage zu decken. CRBE stellte außerdem fest, dass die Leerstandsraten für Industrieflächen im gesamten ersten Halbjahr 2022 auf einem Rekordtief blieben und das Mietwachstum auf einem Rekordhoch blieb, ein starkes Anzeichen dafür, dass die E-Commerce-Nachfrage weiterhin eine Herausforderung für bestehende Materialtransportbetriebe darstellt.

All dies weist auf eine neue Realität hin. Die Lager sind größer, und dennoch haben Einzelhändler immer noch Schwierigkeiten, Platz zu finden, der mit dem Durchsatz der heutigen Online-Shopping-Trends Schritt halten kann. Um den Platz optimal zu nutzen und den Bestelldurchsatz effizient abzuwickeln, setzen Einzelhändler zunehmend auf automatisierte Lager- und Bereitstellungssysteme (AS/RS).

Natürlich sind AS/RS nicht neu. Automatisierte Palettenkräne kamen Mitte der 1970er Jahre auf den Markt und ersetzten manuelle Kräne, die von Kabinen aus bedient wurden und sich mit der Hebefläche bewegten. Es folgten Miniload-Kräne, die, wie der Name schon sagt, den Transport von Palettenladungen in Kartons, Tablare und Behälter ermöglichten.

Beide werden auch heute noch verwendet und können sehr effektiv sein, wenn die Lagerbestände relativ statisch und die erforderlichen Durchsatzmengen niedrig sind. Die Beschleunigung des E-Commerce während der Pandemie hat jedoch das Auftragsvolumen, das die Lager verarbeiten müssen, drastisch erhöht und zu einer raschen Expansion des AS/RS-Marktes geführt.

In diesem Markt sind Shuttle-Systeme aufgrund ihrer Eigenschaften wie Geschwindigkeit, Skalierbarkeit, Benutzerfreundlichkeit und Arbeitsersparnis wichtiger denn je. Doch schon vor der Pandemie sahen viele in ihnen aufgrund ihrer Anwendbarkeit im E-Commerce die Zukunft von AS/RS.

Shuttles sind effizienter als andere Systeme für E-Commerce-Anwendungen und eignen sich ideal für die Ware-zur-Person-Umgebung (GtP), die erforderlich ist, um den höheren Durchsatz und die Artikelkommissionierung im E-Commerce sowie die zunehmende Variabilität der SKUs zu erreichen. Insbesondere lösen Shuttles auch einen Aspekt, der über Generationen hinweg zu den zeitaufwändigsten und arbeitsintensivsten Aspekten der Artikelkommissionierung gehörte: Arbeiter verbrachten typischerweise 70 % ihrer Zeit damit, einfach zu Fuß zu gehen, um Artikel zu finden und zu kommissionieren.

Diese Realität und die Wiederholung anderer Aufgaben im Zusammenhang mit der Kommissionierung stellten Distributionszentren (DCs) schon immer vor Herausforderungen, wenn es darum ging, Mitarbeiter anzuwerben, zu halten und zu schulen. Heutzutage, da in vielen Lagerhäusern eine Mitarbeiterfluktuation von bis zu 40 % pro Jahr zu verzeichnen ist, sind dieselben Herausforderungen vorhersehbar.

Schon vor der Pandemie führte dies zu einer größeren Nachfrage nach Shuttle-Systemen, die skalierbar sind, einen geringeren Platzbedarf haben, arbeitsbezogene Herausforderungen bewältigen und Unternehmen in die Lage versetzen, die Lagerdichte ihrer bestehenden Einrichtungen zu erhöhen. In einem von der ARC Advisory Group herausgegebenen Bericht wurde festgestellt, dass viele dieser Merkmale mit den heutigen Anforderungen an die Auftragsabwicklung und den E-Commerce übereinstimmen.

Auch wenn Shuttle-Systeme unbestreitbar ihren Platz in vielen E-Commerce-Distributionszentren haben, ist es für Unternehmen unerlässlich, Shuttle-Systeme nicht nur auf ihre Fähigkeiten hin zu prüfen, sondern vor allem auch auf das, was sie konkret für den Erfolg benötigen.

Heutzutage gibt es viele Arten und Marken von Shuttle-AS/RS auf dem Markt – alle sollten unter Berücksichtigung der individuellen Anforderungen jedes DC überprüft werden. Hochleistung ist nicht unbedingt für jede Anwendung die richtige Wahl.

● Eindimensionale Shuttles. Die ersten AS/RS mit integrierten Shuttles werden oft als eindimensional beschrieben. Eindimensionale Shuttles sind zwar weitaus effizienter als die von ihnen ersetzten Kräne, da sie den Ein- und/oder Ausleger entkoppelten und auf diese Weise die Möglichkeit erhielten, in mehr als einem Gang zu kommissionieren, können aber die ihnen zugewiesene Ebene nicht verlassen und nur zurückfahren und weiter in der Speicherstruktur. Daher verfügen sie oft über inaktive Shuttles auf Ebenen mit weniger beliebten SKUs und können sich nicht an sich schnell ändernde Bestellprofile oder -volumina anpassen. Sie können; Sie eignen sich jedoch ideal für Unternehmen mit einer begrenzten Anzahl an SKUs und sich stark wiederholenden Bestellungen, beispielsweise bei der Konfektionierung oder bei Fertigungsanwendungen.

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● Zweidimensionale Shuttles. Diese Shuttles können sich vorwärts, rückwärts und seitwärts über die Gassen der Lagerstruktur bewegen – und sind in der Regel deutlich produktiver als eindimensionale Shuttle-Systeme. Zweidimensionale Shuttles können auch per Software zu Aufzügen gesteuert werden, um sie nach oben oder unten auf Ebenen zu transportieren, wo zusätzliche Kommissionierkapazität erforderlich ist. Aus diesen Gründen eignen sie sich ideal für Umgebungen, in denen eine GtP-Kommissionierung erforderlich ist, die jedoch einen geringeren Durchsatz erfordern.

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● Dreidimensionale Shuttles. Dreidimensionale Shuttles können sich innerhalb der Lagerstruktur aus eigener Kraft vorwärts und rückwärts, von einer Seite zur anderen sowie auf und ab bewegen und erfordern im Gegensatz zu ihren zweidimensionalen Gegenstücken keinen Einsatz von Aufzügen. Der Verzicht auf Aufzüge spart Kosten, bei solchen Systemen ist es jedoch erforderlich, dass der Shuttle seine Ladung direkt zum Kommissionierarbeitsplatz liefert und/oder alternativ Retouren zurück ins Lager liefert. Während sie sich ideal für Anwendungen mit geringerem Durchsatz in GtP-Umgebungen eignen, sind sie bei Betrieben mit hohem Volumen daher anfällig für Staus, wenn sie in der Schlange stehen, um Produkte abzugeben oder abzuholen.

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● Roaming-Shuttles. Diese Shuttles sind die bislang fortschrittlichsten Systeme und sind hochgradig mit Aufzügen, Pufferbändern und Software integriert, die Kommissioniervorgänge für maximale Geschwindigkeit und Flexibilität sequenzieren. Der Shuttle, der dem Artikel am nächsten ist, wird geschickt, um seinen Behälter zu holen und ihn auf einem für die Kommissionierung vorgesehenen Lift abzusetzen. Anschließend wird er über ein Förderband an die GtP-Arbeitsstation übergeben. Separate Aufzüge nehmen dann die Behälter auf und bringen sie zurück ins Lager, während eine hochentwickelte Bildverarbeitungssoftware am Arbeitsplatz den Artikel und die Anzahl der Artikel identifiziert, die für jede Bestellung benötigt werden. Diese Fähigkeiten machen Roaming-Shuttles viel schneller und eignen sich ideal für Umgebungen, in denen sich der Bestand häufig ändert und die Durchsatzraten zwangsläufig hoch sind. Sie eliminieren auch praktisch Kommissionierungsfehler, die sich auf die Kundenzufriedenheit auswirken können, erfordern jedoch Investitionen in ein hochintegriertes System.

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AS/RS-Anwendungen von Shuttles werden mit zunehmendem E-Commerce-Volumen weiter zunehmen. Letztendlich muss jedes Distributionszentrum festlegen, welchen Funktionsmix es benötigt und welche Art von Shuttle-System diese Anforderungen erfüllt – und dabei bestehende Perimeter wie die verfügbare Lagerstruktur, den aktuellen Bedarf, Budgetbeschränkungen und zukünftiges Wachstum berücksichtigen.