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Körber Supply Chain Blog

27.05.2021

Simulation in der Logistik: Macht die Software den Unterschied?

Die Anforderungen an die Logistik steigen stetig. Kurze Lieferzeiten bei hoher Termintreue und Lieferqualität sowie strikte Service- und Kostenorientierung sind nur einige davon.

Damit rückt die Abwicklung im Lager in den Fokus. Je nach Größe und Komplexität unterscheidet sich die Lagerabwicklung erheblich. Lager ist nicht gleich Lager.
Doch wie sieht das perfekte Lager aus? Der erste Schritt zur Erreichung Ihrer Ziele besteht dabei entweder aus der Planung und Installation der neuen Logistikanlage oder der Neustrukturierung Ihrer Logistikprozesse im bestehenden System. Doch die Inbetriebnahme des Systems mit den Fördertechnikkomponenten und der entsprechenden Steuerung beziehungsweise den neuen Prozessen birgt gleich mehrere Risiken. Hier ist die Simulation ein effektiver Ansatz, um diese zu minimieren.

Simulation

Die Simulation abstrahiert alle gängigen Prozesse, Arbeitsabläufe, Bestände und Materialflüsse im Lager und ermöglicht durch Hinzunahme relevanter Bestands-und Bewegungsdaten die modellartige Nachbildung des gesamten Systems. Darüber hinaus lassen sich durch 2D- oder 3D- Computermodelle alle wichtigen Abläufe analysieren und auswerten. Sie können einen Tag oder auch eine Woche Ihres Betriebs virtuell „durchlaufen“, um Einsicht in dessen Leistungsvermögen zu erhalten.

Zu simulierende Bereiche sind z. B.

  • Arbeitsabläufe im Wareneingangs- und Warenausgangsprozess
  • Personalauslastung
  • Materialfluss unter Berücksichtigung der Auslastung der Lager- und Fördertechnik
  • Staplerbewegungen oder Bewegungen anderer Transportmittel
  • Lagerflächen und Puffergrößen
  • Eingangstore, Laderampen und andere externe Bereiche

Die Simulation kann nun unterschiedliche Was-wäre-wenn-Szenarien vergleichen. Das ist sowohl für neu zu planende Lager als auch für die Neustrukturierung bestehender Anlagen möglich. Während im Fall eines neuen Systems der Schwerpunkt auf der Planung und somit der Simulation des Durchsatzes anhand der topologischen Anordnungen der Lagertechnik und der Lagerkonfiguration liegt, wird im Fall der Optimierung einer bestehenden Anlage der Fokus eher auf derzeitigen Engpässen im Prozess liegen. Durch das Testen offensichtlicher aber auch versteckter Schwachstellen können dann in beiden Fällen präzise Langzeitprognosen für die zunächst simulierte Anlage erstellt werden.

Die ersten Schritte mit Hilfe der Simulationssoftware

Auf Basis einer umfassenden Bibliothek mit vorkonfigurierten Industriestandards, wie z.B. Regaltypen mit zugehöriger Höhe und Breite eines Regals, den Gangbreiten und Palettengrößen, kann das Modell schnell aufgebaut und einfach simuliert werden: Die Software zeigt mit diesem Schritt zum Beispiel bereits automatisch die Anzahl der vorhandenen Palettenstellplätze. Damit ist die Basis geschaffen, um bestimmen zu können, ob die Lagerplätze für Ihre Abwicklung ausreichen.

Wird die Größe der zugeteilten Lagerfläche verändert, passt sich die Anzahl der Palettenstellplätze automatisch an. Im Falle des Einsatzes von Lagerautomatisierung können Sie zusätzlich wesentliche Parameter deren Leistung konfigurieren. So ist zum Beispiel die Zeit, die die eingesetzte Automatisierungskomponente für das Ein- und Auslagern benötigt, einfach in die Konfiguration zu übernehmen.

Wenn die Lagersimulation als Werkzeug zur Verbesserung der derzeitigen Arbeitsabläufe verwendet wird, können Sie im ersten Schritt ein exaktes Computermodell der derzeitigen Prozesse erstellen. Dieses läuft dann typischerweise mit ausgewählten Daten und Abläufen eines Zeitraums von sieben Tagen. Im zweiten Schritt können Sie unterschiedliche Szenarien über einen ähnlichen Zeitraum ablaufen lassen und diese mit den Daten der derzeitigen Prozesse vergleichen.

Das Ziel ist es, mit der virtuellen Anlage so nah wie möglich an die Realität heranzukommen. Je realer das Modell sein soll, desto mehr Aufwand muss investiert werden. Deswegen ist es wichtig zu wissen, was genau Sie erreichen wollen, um die notwendige Detailtiefe der Simulation festzulegen.

Das Einsatzfeld entscheidet über den Nutzungsgrad der Simulationssoftware

Szenario 1: Neuplanung von vollautomatisierten Anlagen mit komplexen Prozessen und hohem Durchsatz
Eine leistungsfähige Simulationssoftware mit erstklassiger Ergonomie und ausgereifter Analyse und Auswertungsmöglichkeit ist unerlässlich für dieses Szenario. In diesem Fall kommt aber der Kompetenz des Experten für die Simulation eine wesentliche Bedeutung zu. Die Prozesse, Arbeitsabläufe und der Materialfluss sind in der Simulationssoftware exakt abzubilden. Jedoch nimmt hier die Bereitstellung der Daten auf Basis der Annahmen für den Logistikablauf eine entscheidende Rolle ein. Die Bestände müssen für die Simulation entsprechend bereitgestellt werden, und zwar so, dass sie der Realität der Zukunft sehr nahekommen: „Schnelldreher“ müssen in den entsprechenden Zonen vorgehalten werden, „Langsamdreher“ in die dafür vorgesehene Lagerstruktur. Der Auftragsmix für die Simulation der Abwicklung muss ebenfalls so gewählt werden, dass er in Durchsatz und zu erwartendem Materialfluss den Grundannahmen des Anlagendesigns entspricht. Nur so können Ablaufschwächen, Engpässe der Lager- und Fördertechnik und der Auslastung der Gesamtanlage analysiert werden. 
Ist die Anlage virtuell im Modell umgesetzt, lassen sich auch Anpassungen und Umbauten, wie zum Beispiel die Nutzung von autonomen mobilen Robotern oder weiteren Fördertechnikkomponenten simulieren und überprüfen. Auch hier profitiert man von einem Mehr an Sicherheit und einer kürzeren Inbetriebnahmephase.

Szenario 2: Optimierung oder Erweiterung einer bestehenden Anlage mit manuellen Bereichen und Automatisierung ggf. mit der Planung des Einsatzes von neuen Technologien wie AMR usw.

Die Simulationssoftware kann hier seine Stärken insbesondere dann ausspielen, wenn die eingerichteten Abläufe mit vorgefertigten Datenszenarien simuliert werden können. Hier kann man gegebenenfalls auf die historischen Echtdaten eines bereits installierten Warehouse Management Systems zurückgreifen. Mit entsprechenden Funktionen der Simulationssoftware können mithilfe von Durchsatzanpassungen der historischen Daten Was-wäre-wenn-Szenarien durchgespielt werden. 

Szenario 3: Logistikdienstleister

Im Umfeld der Einrichtung von neuen Mandanten bei Logistikdienstleistern ist gerade in frühen Projektphasen Geschwindigkeit bei der Entscheidungsfindung notwendig. Mit der ergonomischen Simulationssoftware kann bereits in der Angebotsphase ein valides Bild der Abwicklung dargestellt werden. Um bereits bei noch nicht sicherer Datenlage bezüglich der Entwicklung des Durchsatzes Aufwandsschätzungen zu den notwendigen Ressourcen machen zu können, ist eine dynamische Generierung von Simulationsdaten hilfreich. Liegen zum Beispiel nur Prognosen zur Auftragslast auf Monats-, Wochen- oder Tagesebene vor, so kann die Simulationssoftware diese Auftragslast mit bestimmten Annahmen über den Tag verteilen. Wachstumsprognosen können berücksichtigt werden, um den Ausblick auf die Anlagen- und Ressourcenauslastung abschätzen zu können.

Fazit

Simulationssoftware bietet die Gelegenheit, unterschiedliche Alternativen vor der (kostspieligen) Umsetzung auszutesten und zu vergleichen. Dabei ist sie allerdings auch auf die Genauigkeit der Daten und Expertise des Experten, der Sie bei der Simulation unterstützt, angewiesen. Sie hilft Verantwortlichen dabei, wichtige Entscheidungen zu treffen und Vorhersagen über erwartete Verbesserungen zu treffen.

Hier können Sie mehr zum Thema Lagersimulation erfahren.

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