Hersteller für automatische Kleinteilelager (AKL)

1. Konzept und Definition

Automatisierte Lager- und Bereitstellungssysteme (AS/RS) sind computergesteuerte Systeme, die Ladeeinheiten – Paletten, Behälter, Tabletts oder Kartons – automatisch an definierten Lagerplätzen innerhalb einer Regalstruktur platzieren und entnehmen. Im Gegensatz zu halbautomatischen Systemen wie Shuttle-Regalen oder Verschieberegalen führt AS/RS Ein- und Auslagervorgänge ohne direkten menschlichen Eingriff in der Lagerzone durch. Das System wird von einem Warehouse Control System (WCS) oder Warehouse Management System (WMS) gesteuert, das Standorte zuweist, Bewegungsbefehle ausgibt und den Lagerbestand in Echtzeit verfolgt.

Die Regalstruktur in einer AS/RS-Anlage ist speziell für die präzise Schnittstelle mit der automatischen Bereitstellungsmaschine – typischerweise einem Regalbediengerät (Storage and Retrieval Machine, SRM) oder einem Shuttle-basierten Trägergerät – konzipiert. Rackabmessungen, Schienentoleranzen und Genauigkeit der Lastposition werden nach strengeren Spezifikationen konstruiert als bei manuell betriebenen Systemen, da die automatisierte Maschine eher auf die Wiederholbarkeit der Position als auf das Urteilsvermögen des Bedieners angewiesen ist.

AS/RS-Installationen werden üblicherweise in Hochregalgebäuden mit einer lichten Höhe von 15–45 m untergebracht, es gibt jedoch auch Konfigurationen mit niedrigeren Regalen. Bei regalunterstützten Gebäudekonstruktionen (RSB) bildet die Regalstruktur selbst den primären Strukturrahmen des Gebäudes, wobei die Außenverkleidung direkt an den Regalstützen befestigt wird, sodass keine separate Gebäudestruktur erforderlich ist.

2. Systemtypen

Einheitslast AS/RS (Palettenebene)

Bewältigt volle Paletten oder große Ladungseinheiten. Ein Stapelkran (SRM) arbeitet in einem festen Gang zwischen zwei Regalreihen und bewegt sich horizontal entlang einer Bodenschiene und einer Deckenführungsschiene, während sich ein Hubschlitten vertikal auf dem Mast bewegt. Das SRM erweitert ein Lastaufnahmegerät – typischerweise Teleskopgabeln oder eine Shuttle-Plattform –, um eine Palette an einer beliebigen Regalposition im Gang abzusetzen oder daraus zu entnehmen. Regalbediengeräte für Stückgut sind die häufigste Konfiguration in automatisierten Hochregallagern.

Mini-Load-AS/RS (Behälter- oder Tablettebene)

Bewältigt kleinere Ladungen wie Kunststoffbehälter, Tabletts oder Kartons statt voller Paletten. Mini-Ladungskräne arbeiten in geringeren Höhen (typischerweise 4–15 m) und mit höheren Geschwindigkeiten als RBGs für Einzelladungen und werden häufig in der Auftragsabwicklung, der Teilelagerung und im E-Commerce eingesetzt, wo die Kommissionierung einzelner Artikel oder Kartons aus Behältern erforderlich ist.

Shuttle-basiertes AS/RS

Anstelle eines einzelnen RBG pro Gang sind auf jeder Regalebene mehrere Shuttle-Carrier im Einsatz, die Lasten innerhalb der Regalkanäle bewegen. Ein vertikales Hubmodul oder ein Aufzug transportiert Shuttles und Lasten zwischen den Ebenen. Shuttle-basierte AS/RS-Systeme können durch den gleichzeitigen Betrieb mehrerer Träger einen höheren Durchsatz als Einzel-RBG-Konfigurationen erzielen und werden zunehmend sowohl in Anwendungen auf Palettenebene als auch auf Behälterebene eingesetzt.

Vertikalliftmodule (VLM) und Karussells

VLMs sind geschlossene automatische Lagereinheiten, in denen Tabletts in einer vertikalen Säule gelagert und über einen internen Abzieher zu einer ergonomischen Zugangsöffnung entnommen werden. Horizontale und vertikale Karussells drehen Regale, um Artikel zum Bediener zu bringen. Diese Systeme werden für kleinere Güter verwendet und typischerweise in bestehenden Gebäuden und nicht in speziell dafür errichteten Hochregalkonstruktionen installiert.

3. Wichtige technische Parameter

4. Anwendungen und Branchen

AS/RS-Installationen sind kapitalintensiv und gerechtfertigt, wenn eine oder mehrere der folgenden Bedingungen zutreffen: sehr großes Lagervolumen, hohe Durchsatzanforderungen, erhebliche Ziele zur Reduzierung der Arbeitskosten, begrenzte Land- oder Bodenfläche, Umgebungen mit kontrollierter Temperatur oder strenge Anforderungen an die Bestandsgenauigkeit.

• Verteilung von Speisen und Getränken: Hochvolumiger Palettenbetrieb mit hoher Geschwindigkeit und Anforderungen an die Temperaturregelung. AS/RS reduziert sowohl die Arbeitsabhängigkeit als auch das Kühlgangvolumen.
• Pharmazeutische Herstellung und Vertrieb: Die strenge Chargenkontrolle, die Verwaltung des Ablaufdatums und die Rückverfolgbarkeit der Serialisierung werden auf Systemebene verwaltet, wobei jede Bewegung automatisch aufgezeichnet wird.
• E-Commerce-Fulfillment: Miniload- und Shuttle-basierte AS/RS-Systeme bewältigen Umgebungen mit vielen Artikeln und hoher Bestellfrequenz, in denen die Ware-zur-Person-Kommissionierung (GTP) die Reisezeit und die Arbeitskosten erheblich reduziert.
• Automobil und Fertigung: Pufferlagerung von Komponenten und Fertigwaren mit präzisen Reihenfolgeanforderungen für die Versorgung der Produktionslinie.
• Third-Party-Logistik (3PL): Vertriebszentren mit hohem Durchsatz, bei denen Arbeitskosten, Genauigkeit und Durchsatz-SLAs die Kapitalinvestition in die Automatisierung rechtfertigen.

5. Vergleich mit anderen Palettenlagersystemen

6. Vorteile und Einschränkungen

Vorteile: sehr hohe Lagerdichte, insbesondere in hochregalgestützten Gebäudekonfigurationen; vollständige Palettenselektivität mit 100 % systemverfolgter Bestandsgenauigkeit; Die Abhängigkeit von Gabelstaplerfahrern in der Lagerzone wurde erheblich reduziert, wodurch die Arbeitskosten gesenkt und menschliche Fehler beim Ein- und Auslagern vermieden wurden. 24-Stunden-Betriebsfähigkeit ohne Schichteinschränkungen; konstante Zykluszeiten unabhängig von der Tiefe oder Höhe des Lagerplatzes; Effektiv in temperaturkontrollierten Umgebungen, da die Anwesenheit von Menschen und die damit verbundenen Türöffnungen minimiert werden.

Einschränkungen: die höchste Anfangskapitalinvestition aller Kategorien von Palettenlagersystemen; Projektlaufzeiten von 12–36 Monaten vom Entwurf bis zur Inbetriebnahme; erfordert eine stabile, hochwertige Stromversorgung und eine robuste IT-Infrastruktur; Jeder SRM- oder Systemausfall unterbricht den Zugang zum betroffenen Gang, bis die Reparatur abgeschlossen ist – Redundanzplanung ist unerlässlich; Die Standardisierung der Ladeeinheiten ist obligatorisch – gemischte oder nicht konforme Palettentypen verursachen Maschinenfehler; Die laufende Wartung erfordert spezielle technische Fähigkeiten, die in allgemeinen Lagerbetriebsteams normalerweise nicht verfügbar sind.

7. Häufig gestellte Fragen

F: Was ist ein Rack-gestütztes Gebäude (RSB) im AS/RS-Kontext?
Ein regalgestütztes Gebäude ist eine Struktur, bei der das AS/RS-Regal den primären Strukturrahmen des Gebäudes bildet. Außenwandverkleidung, Dacheindeckung und Wetterschutz werden direkt an den Regalständern befestigt und nicht an einem separaten Gebäudeskelett. RSB-Designs sind bei AS/RS-Projekten auf der grünen Wiese weit verbreitet, da sie die Kosten für eine separate Gebäudestruktur eliminieren, die Bauzeit verkürzen und das Verhältnis zwischen Rackhöhe und Gebäudevolumen optimieren. Für den nachträglichen Einbau in bestehende Gebäude sind sie nicht geeignet.

F: Welche Palettenqualitätsstandards sind für die AS/RS-Kompatibilität erforderlich?
AS/RS-Systeme stellen strengere Anforderungen an die Palettenqualität als manuell betriebene Regale. Paletten müssen genau den angegebenen Abmessungen (Länge, Breite, Höhe und Deckbrettkonfiguration) entsprechen, frei von Verformungen oder Beschädigungen sein, die den Eingriff des SRM-Lastaufnahmegeräts beeinträchtigen würden, und der im Systemdesign angegebenen Tragfähigkeit entsprechen. Nicht konforme Paletten werden am Eingangsförderer aussortiert, bevor sie in die AS/RS-Zone gelangen. Die meisten Installationen umfassen eine automatische Palettendimensionierungs- und Gewichtskontrollstation am Systemeingangspunkt.

F: Wie wird der Durchsatz für eine Einheitslast-AS/RS berechnet?
Der Durchsatz für einen einzelnen RBG-Gang wird typischerweise in kombinierten Zyklen pro Stunde ausgedrückt – ein kombinierter Zyklus besteht aus einer Einlagerungs- und einer Entnahmebewegung in einer einzelnen RBG-Fahrt. Der kombinierte Taktdurchsatz hängt von der Regalgeometrie (Ganglänge und -höhe), den RBG-Fahrgeschwindigkeiten und der statistischen Verteilung der Lagerplätze ab. FEM 9.851 bietet eine standardisierte Methode zur Berechnung des AS/RS-Durchsatzes unter definierten Bedingungen, die während des Systemdesigns verwendet wird, um zu überprüfen, ob die angegebene Anzahl von SRM-Gängen den erforderlichen Durchsatz erfüllt.

F: Kann ein AS/RS nach der Erstinstallation erweitert werden?
Eine Erweiterung ist möglich, muss jedoch bereits in der ersten Entwurfsphase geplant werden. Das Hinzufügen von SRM-Gängen erfordert zusätzliche Rackeinschübe, Bodenschienenverlängerungen, Deckenführungsschienenverlängerungen und WCS-Softwarekapazität. Bei regalgestützten Gebäuden ist der bauliche Ausbau komplexer als bei konventionellen Gebäuden. Der praktischste Ansatz besteht darin, das anfängliche System mit definierten Erweiterungszonen zu entwerfen und die strukturellen Verbindungen, die Stromversorgungskapazität und die WCS-Architektur vorab zu planen, um zukünftige Gänge ohne Neugestaltung des Kernsystems aufzunehmen.

F: Welche Rolle spielt ein WCS im Vergleich zu einem WMS in einer AS/RS-Installation?
Ein Lagerverwaltungssystem (WMS) verwaltet den Bestand auf der Ebene der Geschäftslogik – Auftragsverwaltung, Bestandszuordnung und Berichterstattung. Ein Warehouse Control System (WCS) verwaltet die physische Ausrüstung und steuert SRM-Bewegungen, Förderbandführung und Ladungsverfolgung in Echtzeit. Bei AS/RS-Installationen empfängt das WCS Aufgaben vom WMS und übersetzt diese in präzise Maschinenbefehle. Einige moderne Plattformen integrieren die WMS- und WCS-Funktionalität in einem einheitlichen System, während andere sie als separate Schichten mit definierten Schnittstellen verwalten.

8. Bingo Machinery und AS/RS

Yancheng Bingo Machinery Equipment Co., Ltd. produziert und liefert Lager- und Logistikausrüstung in den Kategorien Regale, Handhabung und Lagerung. Während es sich bei AS/RS-Installationen um hochentwickelte Systeme handelt, die spezialisierte Automatisierungsintegratoren erfordern, fallen die Hochleistungsregalkomponenten, die die strukturelle Basis von AS/RS-Systemen für Einzellasten bilden – Pfosten, Träger und Strukturzubehör – zum Regalproduktsortiment von Bingo und werden nach internationalen Qualitätsstandards durch eine strukturierte Lieferkette und einen Inspektionsprozess hergestellt.

In Lagerumgebungen, die sowohl automatisierte AS/RS-Zonen als auch herkömmliche manuelle Lagerbereiche umfassen, unterstützt das breitere Produktportfolio von Bingo den Bereich der manuellen Handhabung: elektrische Palettenhubwagen und Stapler für den eingehenden Wareneingang und die ausgehende Versandbereitstellung; Kunststoffbehälter und -kisten, die mit den Abmessungen der Kleinlast-AS/RS-Behälter zur Wareneinheitung kompatibel sind; sowie Stretchfolie und Packband zur Ladungssicherung vor dem Systemeintritt. Diese Produktpalette unterstützt die integrierte Beschaffung für Einrichtungen, die AS/RS neben herkömmlichen Lager- und Handhabungsabläufen betreiben.

Yancheng Bingo Machinery Equipment Co., Ltd. · Referenznormen: EN 15512, FEM 9.831, FEM 9.832, FEM 9.851, ISO 22166, RMI ANSI MH16.1