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„Unter dem Strich zählt die Systemleistung“

Shuttles oder Regalbediengeräte?

Foto: Witron

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Shuttles sind in der Intralogistik derzeit in aller Munde. Doch in der aktuellen Diskussion bleiben die wirtschaftlich entscheidenden Fragen oft auf der Strecke. WITRON-Gründer Walter Winkler und  Martin Stich, verantwortlich für die Logistikplanung, erläutern, wo aus Ihrer Sicht die eigentlichen Potenziale von Regalbediengeräten liegen und warum sich WITRON nicht für den Einsatz  von Shuttles  entschieden hat.

Herr Winkler, WITRON hat vor etwa fünf Jahren entschieden, nicht in Shuttle-Lösungen zu investieren. Was waren die Hauptgründe dafür?

Walter Winkler: Wir realisieren automatische Logistikanlagen, die eine große Artikelanzahl abwickeln und hohe Leistungen erbringen  müssen – das ist mit Shuttles aufgrund ihrer geringen Systemleistung einfach nicht so wirtschaftlich machbar. Wir setzen für die Ein- und Auslagerung von Behältern lieber auf   bewährte Regalbediengeräte mit hoher Verfügbarkeit und Leistung. Damit haben wir sehr gute Erfahrungen gemacht. Denn eines haben wir in den vergangenen Jahren immer wieder festgestellt: Unsere Kunden, vor allem im Handel, wissen sehr genau, dass es unter dem Strich immer auf die Systemleistung ankommt. Dass wir hier auf die richtige Technik gesetzt haben, zeigt sich auch in der Tatsache, dass WITRON in den vergangenen vier Jahren trotz Rezession in der Mitarbeiteranzahl um 60 Prozent gewachsen ist.

Und  wo sehen Sie konkret die Nachteile der Shuttles?

Winkler: In unseren Anlagen entspricht die aufsummierte Leistung der eingesetzten  Regalbediengeräte in aller Regel annähernd der Systemleistung als Ganzes. Dafür sorgen unter anderem auch sehr ausgefeilte Softwarestrategien und strukturierte Materialflusssysteme mit leistungsfähigen Elementen. Shuttle-Systeme dagegen verlieren im Vergleich zu den gassengebundenen Regalbediengeräten im Automatischen Kleinteilelager (AKL) sehr viel an Systemleistung. Die Ursache darin liegt in der wesentlich kleineren Zugriffsmöglichkeit pro Shuttle-Element auf Stellplätze beziehungsweise Artikel und der damit verbundenen Notwendigkeit zu einer extrem komplexen Sequenzierung. Eine große Artikelanzahl in Kombination mit hoher Leistung ist mit Shuttles aufgrund der schlechteren Systemleistung nicht effizient machbar - das ist das Hauptproblem. 

Wo sehen Sie die konkreten Vorzüge von Regalbediengeräten?

Winkler:  Wie schon erwähnt erreichen Regalbediengeräte eine hohe Systemauslastung von mehr als 93 Prozent. Mit unseren Picking Mini Loads (PML) zum Beispiel sind 300 Ein- und 300 Auslagerungen in der Stunde pro Gerät problemlos möglich. Auch bringt die doppelttiefe Lagerung, die mittlerweile Standard bei WITRON geworden ist, eine signifikante Erhöhung der Leistung. Man muss sich einmal vorstellen, dass man mindestens 14 Shuttles auf 14 Ebenen und zwei Lifte benötigt, um die Leistung eines einzelnen PML zu erreichen. 

Dies beruht auf der Tatsache dass die klassischen Shuttles – auch Captive Systeme genannt – ein sehr eingeschränktes, streng gassengebundenes Zugriffsverhalten besitzen; das heißt einzelne Shuttles können nur auf eine limitierte Anzahl Artikel zugreifen. In Folge dessen und wegen der höheren Komplexität entstehen deutliche Leistungsverluste. 

Um welche Leistungsverluste geht es dabei?

Winkler: Diese Leistungsverluste entstehen durch die systembedingte hohe Anzahl an Schnittstellen zwischen Lift, Shuttle und Fördertechnik sowie deren Synchronisation untereinander. Vergleicht man die Shuttle-Lösung als komplettes System, so erkennt man, dass in Summe wesentlich mehr Antriebe, Sensoren und Schnittstellen vorhanden sind. Bedingt durch die hohe Anzahl an Elementen, aber auch durch die vielen Übergabestellen der Behälter oder Trays, ist das Shuttle-Konzept meiner Meinung nach wesentlich komplexer - was zwangsläufig mehr Störungen zur Folge haben muss.

Es gibt ja neben den Ein-Ebenen-Shuttles auch Systeme,  bei denen die Shuttles die Ebenen wechseln. Was halten Sie davon?

Winkler: Die sogenannten Roaming-Systeme, bei denen die Shuttles die Ebenen über Senkrechtförderer wechseln, um damit auf mehr Stellplätze und Artikel zugreifen zu können, stellen für mich auch keine Alternative dar. Hier ist von vornherein die Leistung durch den Ebenenwechsel stark reduziert. Dies widerspricht ja gerade dem Sinn von Shuttles als System mit hoher Leistung.

Aus meiner Sicht kann man mit den Ein- und Mehr-Ebenen-Shuttles niemals das gesamte Spektrum der Marktanforderung abdecken. In diesem Zusammenhang ist für mich auch die aktuelle Tendenz interessant, dass bei Shuttle-Systemen mittlerweile Shuttles mit Zugriff auf bis zu sechs Lagerebenen angeboten werden. Da stellt sich bei mir die Frage, wo da überhaupt noch der Unterschied zu Regalbediengeräten ist.

Treten Ihre Kunden mit der konkreten Nachfrage nach Shuttle-Lösungen an Sie heran?

Martin Stich: Unsere Kunden achten wie gesagt in allererster Linie auf die Leistung des Gesamtsystems und auf eine moderne Logistikphilosophie. Mit welchen Komponenten das realisiert wird, spielt für sie nicht die entscheidende Rolle. Wir sind in der Vergangenheit auch einige Male direkt gegen Shuttles angetreten. Bisher haben wir jedoch noch keinen Auftrag  gegen eine Shuttle-Lösung verloren. 

Wir stellen eines immer wieder fest: Shuttles gelten derzeit als modern und stellen  eine gewisse Faszination dar, die durch pauschale Aussagen wie etwa ‚leicht‘, ‚energiesparend‘ oder ‚batteriegetrieben‘ noch verstärkt werden. Aber letztlich zählen für uns und unsere Kunden wirkliche Nutzenfaktoren wie zum Beispiel ein besserer Filialservice, eine Erhöhung der Wettbewerbsfähigkeit, die Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems hinsichtlich Kosten pro Kolli sowie die Punkte Systemleistung und Verfügbarkeit. 

Wo gibt es dennoch Einsatzgebiete für Shuttles?

Winkler: Bei Kundenanforderungen mit einer geringen Anzahl von Artikeln, die mit mittlerer bis hoher  Leistung ein- und ausgelagert werden sollen, und bei Systemen mit begrenzten Nutzlasten von 30 oder 50 Kilogramm sehe ich durchaus Potenziale. Die Shuttle-Lösungen sind auch stark auf den jeweiligen Anbieter zugeschnitten. Hat man also gute Erfahrungen mit dem jeweiligen Systemlieferanten gemacht und sind die genannten Restriktionen kein Ausschlusskriterium, kann der Einsatz von Shuttles  Sinn machen. 

Letztendlich dreht es sich bei der Frage ‚Shuttle oder Regalbediengerät‘  auch nur um eine Komponente in einem logistischen Gesamtsystem zur Ein- beziehungsweise Auslagerung  – und da haben beide Lösungen irgendwo ihre Berechtigung. In solchen Fällen kann ein wirtschaftlicher Vergleich mit Shuttle-Fahrzeugen Sinn machen.

Ein Aspekt, der ebenfalls immer wieder als großer Vorteil der Shuttle-Technik herausgestellt wird, ist die angeblich höhere Energieeffizienz der Systeme. Lässt sich dies aufgrund Ihrer Erfahrungen in der Praxis belegen? 

Stich: Nein. Denn ein seriöser Vergleich der Energiekosten kann wiederum nur auf Systemebene erfolgen und da sind die Regalbediengeräte nicht schlechter als die Shuttles. Und eventuelle Energieeinsparungen der einzelnen Shuttles spiegeln sich, wenn überhaupt, aus unserer Sicht nur minimal in den Gesamtkosten der Anlage wieder.

Wie sehen Sie die Zukunft von Shuttles beziehungsweise Regalfahrzeuge?

Winkler: Ich glaube es wird derzeit in den Medien viel zu viel Wirbel um die Shuttles gemacht. Shuttles oder Regalbediengeräte sind nur ein Nutzen zum Zweck um Behälter oder Trays ein- und auszulagern. Entscheidend sind doch die Kommissioniersysteme selbst und deren Leistung, Verfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit.  Es wird neue Systeme geben und damit auch neue Diskussionen. WITRON arbeitet ständig an neuen Innovationen und wir werden auch in Zukunft neue Technologien und Komponenten auf den Markt bringen.

In meinen 40 Jahren Erfahrung im Bereich der Fördertechnik und vor allen in der Planung von komplexen Logistiksystemen habe ich viele Neuheiten erlebt, die heute nur noch dort eingesetzt werden, wo sie wirkliche Vorteile bringen.

Autor: Thomas Wöhrle, Fachjournalist, Karlsruhe

Zwischen Theorie und Praxis

Zur Shuttle-Technologie hat WITRON in Rahmen einer Diplomarbeit, betreut durch die TU Dresden, den aktuellen Stand der Technik untersuchen lassen. Prof. Dr. Thorsten Schmidt, Lehrstuhlinhaber für Technische Logistik und Institutsdirektor an der TU Dresden, äußert sich im Folgenden grundsätzlich über die Vor- und Nachteile von Shuttles in Bezug auf Regalbediengeräte. 

„Am deutlichsten zeigte sich für mich die aktuelle Marktsituation anlässlich einer Podiumsdiskussion auf dem Münchner Materialflusskongress Anfang des Jahres. Hier wurde sich intensiv mit der Entwicklung von Regalbediengerät und Shuttle-Systemen auseinandergesetzt. Nach Übereinstimmung der Diskussionsteilnehmer - alles Systemanbieter von Regalbediengeräten und/oder Shuttle-Systemen - gibt es einen Bedarf für Beides; und nicht alle theoretischen Vorteile der Shuttle-Systeme kommen in der Praxis auch zum Tragen. 

Nach Meinung der Experten war die potenzielle Leistung pro Lagergasse das wesentliche Merkmal der Shuttles. Diese hängt aber nicht nur von der Anzahl eingesetzter Shuttles, sondern auch von der Art, Anzahl und Lage der Vertikalförderer je Lagergasse ab, die erheblich den erreichbaren Durchsatz bestimmen. Hier greift auch gleich eine Besonderheit: Die Verschiedenartigkeit der marktgängigen Lösungen macht eine Bestimmung des Systemdurchsatzes zu einer nicht kalkulierbaren Größe und damit zu einem Spezial-Know-how der Hersteller. 

Shuttle-Systeme benötigen Sequenzpuffer

Interessant war bei der Podiumsdiskussion auch die Bewertung, wie Reihenfolgenanforderungen beherrscht werden können. Hier scheint die einhellige Meinung, dass Sequenzierungsprozesse nur durch eine erhöhte Shuttle-Anzahl im System erreicht werden können – Erfahrungen zeigen einen deutlich höheren Shuttle-Bedarf – was dann in den meisten Fällen unwirtschaftlich ist. Aus diesem Grund sind in Shuttle-Systemen zusätzliche Sequenzpuffer vor den Kommissionierstationen erforderlich.

Parallelität ist eine wesentliche Voraussetzung zur Erreichung einer hohen Verfügbarkeit. Aus grundsätzlichen Erwägungen müssten also Shuttle-Systeme, die in einer Gasse mit vielen Shuttles und mindestens zwei Liften operieren, erhebliche Vorteile bieten. Angesichts der heutigen Verfügbarkeitswerte von Regalbediengeräten gerät dieser Vorteil aber ins akademische. Und auch die einfachere Wartung kann bei durchschnittlich einjährigen Wartungsintervallen von Regalbediengeräten nicht wirklich punkten.

An Grenzen gerät die Shuttle-Technologie heute bei höheren Stückgutgewichten und bei einer hohen Artikelanzahl – in letzterem Fall vor allem aus wirtschaftlichen Gründen.“