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Projekt mit Herz

Es ist die Mischung aus Laufzeit und Projektumfang, die dieses Bauvorhaben zu etwas Besonderem macht. Und deshalb berichten wir über dieses beeindruckende Mammutprojekt, bestehend aus diversen Baustufen und zukunftsweisender Technik. Wir beschreiben hier im Wesentlichen die Funktionen und Leistungsmerkmale des HDS-Shuttle-Lagersystems und der Kommissionierung, beides realisiert von Vanderlande als Generalunternehmer. Vor allem aber zeigt dieser Artikel die Ergebnisse der partnerschaftlichen und vertrauensvollen Zusammenarbeit bei diesem umfassenden Großprojekt.

Fit für die Zukunft

Im Bosch-Unternehmensbereich Mobility Solutions steuert der Geschäftsbereich Automotive Aftermarket aus Karlsruhe die weltweite Bereitstellung, die Logistik und den Verkauf von Kfz-Ersatzteilen, Werkstattausrüstung, Services sowie Bosch-Produkten für die Nachrüstung. Außerdem gehört der technische Kundendienst für Kfz-Erzeugnisse und -systeme zu seinen Leistungen. Der Geschäftsbereich bietet Handel und Werkstätten weltweit Prüf- und Werkstatttechnik, Software für Diagnose, ein umfassendes Dienstleistungs- und Schulungsangebot sowie ein umfassendes Ersatzteilsortiment vom Neu- bis zum Austauschteil.

Der 1976 in Betrieb genommene und sukzessive erweiterte Standort hatte 2009 das Kapazitätslimit erreicht und arbeitete bereits im Drei-Schicht-Betrieb inklusive Samstagsarbeit und Sonntagsnachtschicht, um die gesteckten Ziele zu erreichen.

Früh erkannten die Verantwortlichen bei Bosch die Notwendigkeit, in eine zukunftsfähige Logistik zu investieren und den bestehenden Standort zu erweitern.

Bis 2022 wird das Unternehmen insgesamt 100 Millionen Euro investieren, um die Lagerkapazitäten zu erweitern, die Lagertechnik und den Materialfluss zu modernisieren und die Durchlaufzeiten zu reduzieren.

Zwischen 2013 und 2015 entstanden mehrere Erweiterungsbauten mit insgesamt rund 15.000 Quadratmetern Lagerfläche. So wurde die Gesamtkapazität des Hochregallagers um 50 Prozent auf rund 150.000 Palettenplätze erweitert.

Nach gemeinsamer Planungsphase wurde das automatische Kleinteilelager (AKL) des Typs QUICKSTORE HDS von Vanderlande geliefert und installiert. Die komplexe Anlage bietet 226.800 Behälterstellplätze und wurde sukzessive in Betrieb genommen. Die einzelnen Systeme des Projektes wurden und werden bei laufendem Betrieb realisiert und aufgebaut.

Bis Ende 2022 wird das neue Logistikzentrum von Bosch Automotive Aftermarket fertig sein.

Durchgängiges Konzept

Unterstützt wurde Bosch in der Planungsphase von io-consultants, Heidelberg, wie Mark Luehrs, Gesamtprojektleiter „DISKUS“ – so die interne Bezeichnung des Modernisierungs- und Erweiterungsvorhabens von Robert Bosch GmbH, Automotive Aftermarket - erläutert. „Wir haben zusammen mit io-consultants die Grob- und Feinplanung erstellt und die Ausschreibung bearbeitet. Zudem hat io noch die erste Detailplanung mit den Lieferanten begleitet.“

Wodurch überzeugte nun Vanderlande, um als Generalunternehmer und Realisierungspartner für das Shuttle-Lagersystem, die Sortier- und Fördertechnik sowie den Warenausgang, der bis Mitte 2019 fertiggestellt wurde, ausgewählt zu werden?

„Vanderlande hat im Rahmen der Konzeptions- und Angebotsphase ein fundiertes und detailliertes Vorgehen und ein in sich schlüssiges Konzept vorgelegt“, so Luehrs. „Mit den von Vanderlande angebotenen Leistungen wurden die Anforderungen von Bosch bestmöglich erfüllt. In der finalen Verhandlungsphase überzeugte Vanderlande ebenfalls mit einer durchgängigen, nachhaltig guten technischen Lösung und konnte diese mit einer attraktiven Preisgestaltung kombinieren.“

Herzstück des Systems

Mark Luehrs über die Gründe für die Entscheidung, das HDS-System zu wählen: „Als Ergebnis unserer Planungen hat sich ein AKL-Shuttle-System als die beste technische Lösung für unsere Anforderungen herauskristallisiert. Da die dynamischen Anforderungen es nicht erforderten, auf jeder Ebene ein Shuttle einzusetzen, wurde ein Mehrebenensystem angedacht; das HDS stellt diese Lösung dar.“

Das QUICKSTORE HDS ist ein ideales Shuttle-System beispielsweise für die Lagerung von Kartons und Behältern. Die Kapazität des bei Bosch in Karlsruhe installierten neun-gassigen, rund 22 Meter hohen HDS-Lagersystems umfasst momentan 226.800 Behälterstellplätze, wobei eine Erweiterung um weitere Gassen zu einem späteren Zeitpunkt jederzeit möglich ist. Es können sowohl Behälter der Größe 600 x 400 mm als auch 600 x 800 mm doppelt- bis dreifachtief gelagert werden.

„Bei Bedarf können pro Stunde bis zu 5.500 Behälterbewegungen und 2.500 Kommissionierpositionen erzeugt werden“, so Michael Wagner, Projektmanager und -leiter von Vanderlande. „Insgesamt werden 86.000 unterschiedliche Artikel im HDS vorgehalten, die im Normal- und Schnellversand versendet werden.“

Derzeit sind nach dem HDS 14 Kommissionierplätze auf zwei Ebenen installiert, die künftig die bislang getrennten Funktionen des Kommissionierens (Pick) und des Verpackens (Pack) übernehmen. Wie Luehrs erläutert, wurde „bei der Gestaltung der Arbeitsplätze großer Wert auf die Ergonomie gelegt. Insbesondere vor dem Hintergrund des demografischen Wandels und der vorhandenen Belegschaft war eine ergonomische Gestaltung von wesentlicher Bedeutung.“

Als Vorreiter in der Entwicklung hochergonomischer, leistungsstarker Arbeitsstationen (PICK@EASE) entwickelte Vanderlande gemeinsam mit Bosch speziell auf die Bedürfnisse von Bosch zugeschnittene Kommissionierplätze. Aufgrund der stark variierenden Größen und Gewichte der Artikel, wurden in Zusammenarbeit mit den zuständigen Bosch Mitarbeitenden in einer Art Green Room die vorliegenden Abläufe und damit verbundenen Bewegungen visualisiert und analysiert. Eines der Ergebnisse dieser Untersuchung war die Installation von höhenverstellbaren Arbeitspodesten. Durch diese, auf jede individuelle Körpergröße einstellbaren Plattformen lässt sich für jeden Bediener eine optimale und ergonomische Arbeitshöhe einrichten.

Kompakte Bauweise

Als besondere Herausforderung bei der Realisierung des HDS nennt Luehrs „vor allem die dreifachtiefe Lagerung der Behälter mit einem Gewicht bis zu 50 kg. Zudem musste das Lager so ausgelegt werden, dass zwei unterschiedliche Behältertypen, nämlich konische (800 x 600) und kubische (600 x 400), darin Platz finden.“   

Des Weiteren wurde das Layout der Hallen seitens Bosch vorgegeben, da diese aufgrund der Detailplanung vor Vergabe bereits bauseitig definiert worden waren. „Ferner wurden Vorgaben zur Einbindung in die Bestandsanlage und den gesamten Materialfluss gemacht und die benötigten Leistungen sowie die erforderliche statische und dynamische Kapazität im Rahmen einer funktionalen Ausschreibung vorgegeben.“

Die kompakte Bauweise des QUICKSTORE HDS von Vanderlande war der Schlüssel zum Erfolg.

Kontinuierliche Versorgung des HDS aus dem Hochregallager

Vom künftigen Ablauf her werden die aus dem Hochregallager (HRL) auf Paletten antransportierten und an 21 Depalettierplätzen des HRL in Behälter umgepackten Artikel zum Kommissionierlager transportiert. Grundsätzlich fahren alle Behälter zum HDS Shuttle-Lager und werden dort eingelagert, denn das HDS übernimmt die Bevorratung für die 14 Arbeitsplätze, an denen die Aufträge anschließend in die Versandkartons kommissioniert werden.

Die gefüllten kleinen und großen Behälter fahren gemeinsam mit hoher Leistung auf einen separaten, von den Auslager-Behältern getrennten Einlager-Loop. Wo klassischerweise aufgrund der Leistung mehrere Loops benötigt werden, ist es aufgrund einer speziellen Anordnung der Zu- und Abführung zu den Shuttle-Gassen möglich geworden, mit lediglich einem Hochleistungssorter (POSISORTER) die rund 5.000 Behälter in das Shuttle-Lager zu befördern.

Der POSISORTER ist ein Gleitschuhsorter, der moderne Beförderungstechnologie mit schonendem Produkt-Handling kombiniert. Er ermöglicht die positive Hochleistungs-Sortierung einer breiten Palette an Produkten.

Die Schuhe gleiten über die Lastträger und schieben die Produkte durch eine Diagonalbewegung sanft in die Sortierausgänge. Das System ist für die Sortierung zu einer Seite oder zu zwei Seiten lieferbar, und es eignet sich für Behälter, Schalen, Kartons und auch für unförmiges Transportgut. Es wird insbesondere bei Batch-Kommissionierprozessen und Cross-Docking-Systemen sowie zur Versandsortierung eingesetzt.

Jedes HDS-Shuttle bedient fünf Behälterebenen

Auf einer der acht Einlagerungsebenen verlassen die Behälter nach Vorgabe des Materialflussrechners die Lifte und können vom HDS-Shuttle eingelagert werden. Dabei können drei kleine Behälter hintereinander oder ein großer Behälter und ein kleiner Behälter je einen Stellplatz belegen. Ein HDS-Shuttle bedient immer jeweils fünf Behälterebenen gleichzeitig.

 

Bei der Ermittlung der Lagerplätze können zusätzliche Kriterien wie Einlagerlast, Füllgrad und Gleichverteilung vom Lagerverwaltungssystem berücksichtigt werden, das Dr. Thomas + Partner (TUP) realisiert hat. Luehrs: „TUP ist der von uns gewählte Lieferant für alle Warehouse-Management- und Materialflussrechner-Funktionen. Wir haben mit Vanderlande vereinbart, dass sie auch den von ihnen kommenden Teil der Software bei TUP beauftragen, so dass wir alles aus einer Hand haben.“ Ebenso verbindet Vanderlande und TUP bereits eine langjährige und erfolgreiche Zusammenarbeit sowie diverse erfolgreich realisierte Projekte, wie beispielsweise Zalando; Arvato oder Baur belegen.

Leistung der Turmspeicher ist Gold wert

Hauptziel ist, dass immer genügend Artikelbehälter an den derzeit insgesamt 14, in zwei Ebenen übereinander angeordneten Kommissionier-Arbeitsplätzen zur Verfügung stehen, so dass die Mitarbeitenden kontinuierlich mit Produkten und Teilen versorgt sind. Hierfür sorgen fördertechnische Pufferstrecken und vor den Arbeitsplätzen installierte, von Vanderlande entwickelte Turmspeicher. Diese dienen der Zwischenpufferung und Sequenzierung vor der Kommissionierung und bieten zudem den Vorteil, dass die Artikel nicht nur auftragsspezifisch sortiert, sondern auch gewichtsmäßig vorsortiert werden können.

Wie Wagner erläutert, „entkoppeln die Turmspeicher die Kommissionierplätze vom Lager, so dass keinerlei Wartezeiten auf Behälter entstehen. Beim Start eines Auftrags werden die Behälter auftragsbezogen aus dem HDS in die Turmspeicher gefahren und von diesen an die Arbeitsplätze transportiert.“

Jeder Turmspeicher „bietet 50 Stellplätze, und da pro Auftrag im Durchschnitt vier bis neun Behälter benötigt werden, hat der Mitarbeitende stets genügend Nachschub für die lückenlose Auftragsbearbeitung.“

„Die Turmspeicher sind für uns wichtig, damit wir die Leistung auf die Kommissionierplätze bekommen, die wir brauchen, und für die Mitarbeitenden beim Behälterwechsel keine Wartezeit entsteht“, so Luehrs.

„Die gewichtsbezogene Sortierung der Kommissionierbehälter nach den Kategorien schwer, mittel und leicht, ist Gold wert“, betont Marcus Stampf, Projektverantwortlicher für das Projekt Diskus, „denn dies erspart die unproduktive Sortierung im Packstück.“

Schneller und ergonomischer Zugriff auf die Versandkartons

Die Kommissionierer erhalten die entsprechenden Versandkartons angedient. Hierfür sind über den Arbeitsplätzen in Greifhöhe Rutschen installiert, in denen Kartons in neun unterschiedlichen Größen vorgehalten werden. Generiert werden die Kartons zum einen von vier Kartonaufrichtern, von denen jeder zwei Formate geladen hat, zum anderen werden zwei Formate manuell aufgerichtet. Die Kartons werden auf Pufferbahnen bereitgehalten, die von der „Kartonfabrik“ kontinuierlich befüllt werden.

„Für kürzest mögliche Zugriffe ist gesorgt“, wie Wagner erläutert: „So sind bei den als Doppelarbeitsplatz ausgelegten Kommissionierplätzen vier Kanäle auf jeder Seite stets gleich mit häufig benötigten Kartons bestückt, so dass der Mitarbeitende nur kurze Wege zurücklegen muss. In der Mitte sind die langsam drehenden, nur wenige Male pro Tag verlangten Kartons angeordnet, auf die beide Mitarbeitende – nach einer etwas längeren Wegstrecke – zugreifen können.“    

 

Optimale Informationen für die Kommissionierer

Über den Bildschirm-Dialog wird der Mitarbeitende informiert, welche Artikel er aus den angedienten Behältern entnehmen und in den Karton legen soll.

Das TUP-WMS steuert neben der Entnahme-Reihenfolge eine weitere Sequenzierung vor: So werden die Artikelbehälter nach der im WMS hinterlegten „Schwer-, Mittel-, Leicht-Regelung“ antransportiert. Damit ist gewährleistet, wie Wagner erläutert, „dass schwere Artikel, wie beispielsweise Bremsscheiben zuerst entnommen und unten im Karton positioniert werden, dann sind die mittleren und zum Schluss die leichten Artikel an der Reihe.“ Auf diese Weise lassen sich möglichst stabile Versandkartons generieren. Darüber hinaus stellt das WMS sicher, dass der Kommissionierer zuvor die korrekte Versandkartongröße ausgewählt hat.

Ist der Pickvorgang aus einem Behälter beendet, fährt dieser automatisch weg, und der nächste wird antransportiert.

Den Abschluss jeden Pickvorgangs bestätigt der Mitarbeitende per Knopfdruck. Da der Karton auf einer Waage steht, kann nach jedem bestätigten Pickvorgang innerhalb der technisch möglichen Grenzen verifiziert werden, ob der Pick korrekt ausgeführt wurde. Anschließend wird der Karton in Richtung Warenausgang transportiert.

Vor dem Versand werden der Lieferschein und Füllmaterial in den Karton gelegt, der Karton wird gescannt, so dass automatisch der richtige Deckel produziert und appliziert wird. Die gedeckelten Kartons werden auf einer Förderstrecke gesammelt, erhalten auf der Oberseite das Versand-Label sowie stirnseitig ein RFID-Label und werden anschließend zum Versand transportiert.

Erfolgreiche partnerschaftliche Zusammenarbeit

Was die Zusammenarbeit bei diesem ebenso anspruchsvollen wie umfangreichen Projekt betrifft, so verläuft sie „auf einem sehr partnerschaftlichen Niveau“, wie Luehrs betont. „Wesentlich für eine partnerschaftliche Zusammenarbeit und ein erfolgreiches Projekt sind eine offene Kommunikation und gegenseitiger Respekt“, so der Gesamtprojektleiter.

„Die Anlieferung sämtlicher 226.800 Behälter für das HDS erfolgte sukzessive“, wie Marcus Stampf erläutert. „Insgesamt waren es über 500 Lkw-Ladungen. Wir haben ein knappes halbes Jahr benötigt, um alle Behälter einzulagern, da sie zuvor „getauft“ werden mussten.“ So war jeder angelieferte Behälter mit einem Barcode und zwei leeren RFID-Tags ausgestattet; an einer extra eingerichteten „Taufstation“ wurde der Barcode ausgelesen und sein Inhalt auf die Tags geschrieben, anschließend wurde der Behälter eingelagert.

Vor dem Zieleinlauf

„Das Projekt sowie die überaus partnerschaftliche Zusammenarbeit mit Bosch stellen einen Meilenstein in der Firmengeschichte von Vanderlande dar“, resümiert Dr. Markus Ehrmann, Geschäftsführer der Vanderlande Industries GmbH in Mönchengladbach. „Die gigantische Größe sowie die Vielzahl an Sublieferanten bildeten eine Herausforderung, die wir gerne angenommen und professionell gemanagt haben. Das Herzstück dieses beeindruckenden Logistiksystems, unser HDS Shuttle-System - 22 m hoch, dreifachtief, 50 kg Behältergewicht mal zwei – setzt Maßstäbe. Sowohl Bosch als auch Vanderlande können gleichermaßen stolz auf die bisherige Zusammenarbeit in den zurückgelegten Etappen zurückblicken. Wir freuen uns auf die Herausforderungen des finalen Bauabschnitts, dem Aufbau und der Inbetriebnahme des Wareneingangs.“

 

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