Kommissionieren Maßgeschneidertes Logistikzentrum mit Prozessteuerung aus SAP EWM

Autor / Redakteur: Jürgen Kalkenbrenner / Dipl.-Betriebswirt (FH) Bernd Maienschein

Für die EBM-Papst Landshut GmbH, weltweit führender Motoren- und Ventilatorenhersteller, hat SSI Schäfer ein Logistikzentrum zur Produktionsversorgung und Distribution erstellt.

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(Bild: SSI Schäfer)

Moderne Anlagenkomponenten wie die Exyz-Regalbediengeräte von SSI Schäfer, eine intelligente Organisation der verschiedenen Materialflüsse, automatisierte Warenein- und -ausgangsbearbeitung sowie ein exakt auf die Anforderungen einer getakteten Produktionsversorgung zugeschnittenes SAP EWM sorgen für Prozesseffizienz auf höchstem Niveau. Es ist wie überall, wo moderne Produktions- und Logistikanlagen an einem Standort geführt werden: „Die Produktionsflächen wachsen zu Lasten der Logistikfläche“, erklärt Stefan Brandl, Geschäftsführer der EBM-Papst Landshut GmbH. „Einerseits wird die Logistik durch die Planungsprozesse kontinuierlich optimiert, andererseits werden die operativen Prozesse immer effizienter.“ Vor diesem Hintergrund starteten die Entscheider des Unternehmens Ende 2010 das Effizienzsteigerungsprogramm „Fabrik 2012".

Kapazitätsengpässe auflösen, Logistikprozesse vereinfachen

Mit dem Projekt wollte der weltweit führende Hersteller von Ventilatoren, Lüftern, Gebläsen und Motoren einerseits die Kapazitätsengpässe am Produktionsstandort Landshut beseitigen, Außenläger auflösen und die Bestände bündeln. Andererseits sollten Automation und SAP-IT-Infrastruktur die logistischen Prozesse vereinfachen und effizienter gestalten. „Ein entsprechendes Detailkonzept, das wir gemeinsam mit dem Kompetenzzentrum Produktion und Logistik Landshut (Pull) entwickelten, zeigte, dass wir den logistischen Aufwand um zirka 40 % reduzieren konnten“, sagt Brandl. „Zugleich wurde damit aber auch deutlich, dass der Flächenbestand am Werksgelände für die weitere wirtschaftliche Entwicklung nicht ausreichen würde.“

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Die Unternehmensführung machte einen konsequenten Schnitt, erwarb im 5 km vom Werk entfernten Gewerbegebiet eine angemessene Ansiedlungsfläche und plante den Bau eines neuen Logistikzentrums für die Produktionsversorgung und die Distribution. Den Auftrag zur Erstellung des Logistikkomplexes mit einem fünfgassigen Hochregallager (HRL), Fördertechnik, Wareneingangs-, Kommissionier- und Warenausgangsflächen sowie der Prozesssteuerung direkt aus SAP EWM (Extended Warehouse Management) erhielt als Generalunternehmer für die Intralogistik SSI Schäfer, Neunkirchen. „Wir entschieden uns für einen kompetenten Anbieter, der uns eine Komplettlösung für Hard- und Software aus einer Hand bieten konnte“, begründet Brandl den Zuschlag.

20.000 Lagerbewegungen monatlich erfordern effiziente Prozesse

Mitte 2013 übergab SSI Schäfer das Logistikzentrum termingerecht an den Auftraggeber. Annähernd 15.000 Palettenstellplätze für eine einfachtiefe Lagerung stehen dort nun zur Verfügung. 15.000 Sachnummern, davon 5000 für Fertigartikel und 10.000 für Produktionsmittel, sind im Lager zu verwalten. Rund 23 Mio. Euro beträgt der Wert des Lagerbestandes, der sich zwölf Mal pro Jahr komplett dreht. „Das entspricht 20.000 Lagerbewegungen im Monat“, sagt Brandl. „Da sind effiziente Prozesse gefordert.“

Shuttleverkehr-Rundläufe versorgen Produktion im 75-min-Takt

Das Landshuter Werk ist eine von 18 Produktionsstätten des Motoren- und Ventilatorenherstellers. Das angeschlossene Logistikzentrum erhält Anlieferungen von externen Lieferanten und versorgt mit den Fertigprodukten weltweit 600 Kunden, 57 Vertriebsstandorte und die Tochterunternehmen. Entsprechend vielschichtig sind die Materialflüsse im Logistikzentrum. Operativ und informatorisch müssen die Warenein- und -ausgänge der Vormaterialien für die termingerechte Produktionsversorgung in Landshut gesichert werden. Dazu sind Shuttleverkehr-Rundläufe eingerichtet, die die Produktionsversorgungsbereiche (PVB) im 75-Minuten-Takt bedienen und Fertigwaren im Logistikzentrum anliefern. Parallel dazu erfolgt die Auftragsfertigung mit Fertigprodukten für die Märkte.

„Dabei werden insgesamt zehn verschiedene Ladungsträger verwendet“, beschreibt Klaus Eul, Gebietsleiter Fachvertrieb Automatisierte Gesamtsysteme SSI Schäfer, eine der Herausforderungen des Projektes. „Bei der Lösungsentwicklung ergaben die Tests im SSI-Schäfer-Technologiezentrum, dass sie auf einer gemeinsamen Fördertechnik nicht transportfähig sind.“ In Abstimmung mit EBM-Papst Landshut konzipierte SSI Schäfer daher eine auf Trägerpaletten basierende Automationslösung. Dabei werden alle Materialien, die nicht auf Standardpaletten angeliefert werden, zur weiteren automatisierten Prozessfolge im Wareneingang auf Trägerpaletten gesetzt.

Erstes Hochregallager mit RBG der Exyz-Reihe ausgestattet

Der hohe Innovationsgrad der Lösung liegt in der Effizienz, die neben den modernen Anlagenkomponenten durch die intelligente Organisation der Prozesse, die exakt auf die Anforderungen zugeschnittene SAP-EWM-Lösung und die getaktete Transportstruktur erzielt wird“, urteilt Eul. Das beginnt bereits bei den Hardwarekomponenten im HRL. Das Logistikzentrum von EBM-Papst Landshut verfügt über das erste HRL, das mit den hochmodernen Regalbediengeräten (RBG) der neuen Exyz-Generation von SSI Schäfer ausgestattet wurde. Die modular konzipierten Exyz-RBG, das vermittelt bereits die Gerätebezeichnung, sind mit ihren Konstruktionsmerkmalen auf geringsten Raumbedarf und höchste Effizienz ausgelegt: Das „E“ steht für Energieeffizienz wie auch für hohe Leistungsfähigkeit, die die RBG auf allen dreidimensionalen Achsen, „X“, „Y“ und „Z“, bieten. Weiteres Kennzeichen der Exyz-RBG: die beiden starken Antriebsmotoren mit Allradantrieb – einer vor der Last und einer hinter dem Mast.

Gegengewichte des Hubwagens lassen Energiebedarf sinken

Neben der Leistungssteigerung verringert dieses Konstruktionsmerkmal die Gesamtlänge des Fahrwerks und reduziert die für den Gassenendpuffer üblicherweise vorzuhaltenden Maße um bis zu 30 %. „Zusammen mit den Steuerungsoptionen der IT ließen sich damit die Anfahrmaße zum Gassenpuffer im Vergleich zu herkömmlichen RBG-Lösungen bei EBM-Papst Landshut um bis zu 2 m verringern“, erläutert Eul. Kennzeichnend für die Exyz-RBG ist zudem die Energieeffizienz. So sind die Gegengewichte für den Hubwagen im Inneren des Mastes eingebracht. Sie gleichen bis zu zwei Drittel des Hubwagen-Eigengewichtes aus und steigern so die Leistungsfähigkeit, während der erforderliche Energieeinsatz sinkt. Auf diese Weise reduziert EBM-Papst Landshut gegenüber herkömmlichen Geräten allein beim Hub den Energiebedarf um bis zu 25 %.

Eine weitere Besonderheit der Komplettlösung von SSI Schäfer liegt in der Implementierung des SAP EWM für die Prozesse bei EBM-Papst Landshut, bei der die Materialflusssteuerung der gesamten Anlage direkt aus SAP EWM erfolgt. „Die Herausforderung lag darin, dass auch die Prozesse um das Lager weitestgehend automatisiert werden sollten. So werden beispielsweise zuvor aus SAP ERP (Enterprise Resource Planning) avisierte Paletten im Wareneingang entladen und direkt, ohne vorherige Systeminteraktion, auf die Fördertechnik aufgesetzt. Der Wareneingang und die Transportzielermittlung werden dabei mit dem Aufsetzen auf die Fördertechnik gebucht“, urteilt Martin Fröschl, SAP-Projektmanager SSI Schäfer. „Damit ist sichergestellt, dass Wareneingänge schnell und effizient abgewickelt werden können und die Wareneingangszone umgehend geräumt werden kann.“

Automatischer Wareneingang dank Avis von Menge und Artikeldaten

Warenanlieferungen ohne elektronisches Avis werden der manuellen Eingangsbearbeitung zugeführt. Dabei erfolgt zunächst das Verpacken der Ware anhand von vordefinierten Packspezifikationen in SAP EWM sowie der Druck des Wareneingangsetiketts. Anschließend wird die Palette ebenfalls auf die Fördertechnik aufgesetzt und eingelagert.

Darüber hinaus wird für alle Wareneingänge eine Qualitätsprüfung über die Integration der SAP EWM QIE (Quality Inspection Engine) mit dem bereits vorhandenen SAP-ERP-QM-Modul vorgenommen. So wird für jedes Material geprüft, ob eine Erstmuster- oder Serienprüfung vorgenommen werden muss oder ein Skip-Los vorliegt. Der daraus resultierende Verwendungsentscheid bestimmt das Ziel der Palette, welches zunächst eine Q-Prüfzone oder die Fördertechnik zur Einlagerung sein kann. Dem Staplerfahrer im Wareneingang wird danach im SAP-Dialog per MDT (mobiles Datenterminal) angezeigt, wohin die Palette gebracht werden soll.

Produktionsversorgungsbereiche schicken Bedarfsmeldungen

Auch für die Produktionsversorgung des Landshuter Werkes von EBM-Papst sind spezielle Strategien im SAP EWM hinterlegt. Beliefert werden verschiedene Produktionsversorgungsbereiche (PVB) – und zwar zeitgenau nach Anforderung der jeweiligen Bedarfsstellen. Dazu errechnet das SAP EWM nach Eingang der Bedarfsmeldungen der PVB unter Berücksichtigung etwaiger Kommissionierprozesse den optimalen Auslagerungszeitpunkt und stößt die Prozesse von der Auslagerung bis hin zur Bereitstellung für die Beladung der Werks-Shuttle-Verkehre zeitgerecht an. Nach Verladung und Transport erfolgt über SAP EWM im Produktionswerk die Wareneingangsbuchung. Über die Vereinnahmung erfolgt zugleich die Organisation der Verteilung an die Bedarfsstellen. Dazu bucht das EWM im Werk die Abhol- und Transportaufträge für die Stapler. Nach ihrer Entladung werden die Shuttlefahrzeuge im Werk gleich wieder mit Fertigprodukten beladen, die sie zur Lagerung der Fertigwaren in das Logistikzentrum überführen.

Für die Auftragszusammenstellung im Logistikzentrum verfolgt das SAP EWM verschiedene Strategien: Vollpaletten werden aus dem HRL direkt auf die Versandbahnen des Warenausgangs geleitet. Dort erfolgt die Auftragszusammenführung mit den zuvor kommissionierten Auftragspositionen. Diese können manuell oder automatisch zusammengestellt werden.

Die automatisierte Kommissionierung erfolgt nach dem Prinzip Ware zum Mitarbeiter. Gesteuert vom SAP EWM werden die Paletten aus dem HRL bereits sequenziert ausgelagert und über eine Förderstrecke auftragsbezogen an die Kommissionierarbeitsplätze geführt. Dort entnehmen die Mitarbeiter die Artikel nach Vorgabe, stellen sie auf eine Kommissionierpalette und quittieren die Picks. Mit Quittierung der Entnahme führt die Fördertechnik die Anbruchpalette über einen kurzen Rundlauf zurück ins HRL. Die Zielpaletten werden von der Fördertechnik entweder zur Auftragszusammenführung direkt in die Versandzone oder zur Zwischenlagerung in das HRL transportiert.

Zu Spitzenzeiten legen auch noch Menschen Hand an die Ware

Zur Bearbeitung von Auftragsspitzen und Schnellläufern sind zudem manuelle Kommissionierarbeitsplätze eingerichtet. Dazu werden die aus dem HRL ausgelagerten Paletten nach Vorgabe des SAP EWM von der Fördertechnik an spezielle Abnahmepunkte ausgesteuert. Stapler nehmen die Paletten ab und verfahren sie auf eine eingerichtete Kommissionierfläche. Dort wird nach dem Prinzip Mitarbeiter zur Ware mit mobilen Arbeitsplätzen kommissioniert. Auf ihren wegeoptimierten Kommissioniergängen nehmen die Mitarbeiter die Auftragsposten von den Bestandspaletten, lagern sie auf Kommissionierpaletten und quittieren die Kommissionieraufträge mit mobilen Datenterminals. Nach der Auftragskommissionierung werden die Zielpaletten an die Fördertechnik übergeben. Diese führt die Paletten wiederum entweder ins HRL oder in die Versandzone.

Die Materialflüsse der Auftragsfertigung – die Zuordnung der kommissionierten Auftragspaletten in die Versandzone oder ins HRL – lenkt das von SSI Schäfer zugeschnittene SAP EWM über spezielle Algorithmen für eine intelligente Planung der Transporteinheiten. Damit steht den Disponenten von EBM-Papst Landshut eine planerische Komponente für die optimale Verladereihenfolge und Auslastung der Distributions- und der Shuttle-Lkw zur Verfügung. „Weil die Versorgungsrouten für die PVB und die Abladestellen der Versandaufträge variieren, können die Disponenten individuelle Bereitstellungs- und Verladereihenfolgen im SAP EWM festlegen“, so Fröschl.

SAP EWM und Disponent legen Auftrag und Sequenz fest

Entsprechend erfolgt die Zuordnung der Lkw an die vier Verladetore, die den Fahrern nach ihrer Anmeldung bekannt gegeben wird. Hallenseitig werden die Tore von je drei Versandbahnen bedient. Den insgesamt zwölf Förderstichen sind zwei Verteilwagen vorgelagert. Sie verteilen die von der Fördertechnik herangeführten Paletten entsprechend den Planvorgaben vom SAP EWM und den Disponenten auftragsbezogen sequenziert auf die jeweiligen Versandbahnen. Eine weitere Sequenzierung erfolgt über die Abgabe der Paletten. Denn von den drei Versandbahnen jedes Tores ist immer nur eine Palette, nämlich diejenige, die als nächstes zu verladen ist, abzunehmen. Sie wird auf ihrer Versandbahn vorgerückt zur Abnahme präsentiert. „Alle Prozesse erfolgen damit auch im Warenausgang ohne weitere Scans und Systeminteraktionen“, so Fröschl. Bei der Auslagerung auf die Warenausgangsbahnen sind alle Artikelinformationen für die Aufträge oder Produktionsversorgungsbereiche in SAP EWM verfügbar. Diese werden per Schnittstelle direkt aus SAP EWM an zwei automatische Etikettiersysteme übergeben. Die beiden Etikettiersysteme sind im Bereich der Versandbahnen in die Fördertechnik integriert und drucken nach Vorgabe aus SAP EWM die notwendigen Etiketten und applizieren diese an die verschiedenen Palettentypen.

„Eine rundum gelungene Lösung“, resümiert Brandl, Geschäftsführer EBM-Papst Landshut. „Mit dem aus SAP EWM gesteuerten Zeitfenstermanagement, nach dem die Prozesse jetzt organisiert sind, und der Automationslösung erzielen wir eine gleichmäßige Auslastung und sind in den Prozessen deutlich flexibler und schneller geworden. Damit ist unsere Lieferperformance sowohl bei der Produktionsversorgung als auch bei der Distribution erheblich gestiegen. Die Ziele, die wir uns mit dem Lagerneubau gesetzt hatten, sind mit der Lösung von SSI Schäfer deutlich erreicht. Wir sind sehr zufrieden.“ ■

* Jürgen Kalkenbrenner ist Vertriebsleiter automatisierte Gesamtsysteme bei der SSI Schäfer Fritz Schäfer GmbH in 57290 Neunkirchen, Tel. (0 27 35) 70-5 66, juergen.kalkenbrenner@ssi-schaefer.de

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