Das sogenannte Pick-by-Light-Prinzip hat sich in der Praxis eigentlich längst bewährt: Lagerarbeiter erreichen damit die besten Ergebnisse sowohl bei der Geschwindigkeit als auch bei der Fehlerquote. Allerdings waren die Lösungen zur optischen Unterstützung bei der Lagerlogistik bisher entweder unflexibel im Einsatz oder erforderten einen hohen Wartungsaufwand. Jetzt ist Forschern und Industriepartnern der Durchbruch gelungen: Ihr Pick-by-Local-Light-System eliminiert nicht nur die bisherigen Nachteile. Es bietet auch zusätzliche Vorteile für den Einsatz in der Lagerhalle und am Montageband.

Dreimal Artikelnummer 4.120, zwei Bauteile aus Fach 84.567, dazu noch eine Packung mit der Nummer 143.374 - allein anhand der bloßen Auftragsdaten hätten Lagermitarbeiter kaum eine Chance, Kommissionierungsaufträge in wirtschaftlich vertretbarer Zeit abzuarbeiten. In Logistikzentren lagern tausende oder zehntausende verschiedene Artikel. Dass die Mitarbeiter den richtigen Gang und das richtige Fach so schnell wie möglich finden, ist also essentiell. Die ideale technische Unterstützung für die manuelle Kommissionierung bieten Pick-by-Light-Systeme (PbL): Sobald der Lagermitarbeiter seinen nächsten Auftrag startet, lotst ihn eine brennende Leuchte an der Stirnseite des Regals direkt zu dem Gang, in dem er den nächsten Artikel findet. Im Regalgang leuchtet ein weiteres Licht an dem entsprechenden Lagerfach und sobald dieser dort ankommt, zeigt dem Arbeiter ein Display zudem die korrekte Entnahmemenge an.

Das Verfahren hat allerdings auch klare Nachteile. Jede Leuchte an Regal und Fach benötigt eine zuverlässige Versorgung mit Strom und den Auftragsinformationen. Um dies zu gewährleisten, gibt es zwei Möglichkeiten: Entweder wird das System durchgängig kabelgebunden installiert. Eine Verkabelung bis zu jedem Regalplatz ist allerdings sehr aufwendig und muss bei jeder Änderung in der Lagerorganisation angepasst beziehungsweise erweitert werden. Oder das Lager arbeitet mit drahtlosen, funkgesteuerten Systemen. Diese erfordern zwar einen deutlich geringeren Installationsaufwand und sind erheblich flexibler einsetzbar. »Ihr Nachteil aber sind bisher die geringen Batterielaufzeiten und der deshalb nötige Mehraufwand für Batterietausch und Wartung«, urteilt Andreas Hölczli von der Fraunhofer-Arbeitsgruppe für Supply Chain Services SCS des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS in Nürnberg.

Bewährtes Prinzip umsetzen, aber ohne Nachteile

Im von der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen AIF mit Mitteln des Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten Projekt »Pick-by-Local-Light« (PbLL) entwickelten Forscher der Fraunhofer-Arbeitsgruppe SCS und des Lehrstuhls für Fördertechnik, Materialfluss und Logistik der TU München gemeinsam mit Industriepartnern ein neues Kommissioniersystem, das die Zuverlässigkeit bisheriger kabelgebundener Lösungen mit der Flexibilität eines drahtlosen Systems vereint. Der technologische Durchbruch gelang ihnen dabei durch den Einsatz der drahtlosen s-net® Technologie. Die Komponenten dieses von Fraunhofer IIS entwickelten, funkbasierten Systems ermöglichen den Aufbau extrem energiesparender, sich selbst organisierender und Multi-Hop-fähiger Sensornetze. Die nötigen »Auftragsdaten« werden also bei minimalem Energieverbrauch »intelligent« Schritt für Schritt über den jeweils besten Weg des Sensornetzwerks weitergegeben.

In der manuellen Kommissionierung bringt dieser Ansatz entscheidende Vorteile: Sowohl die Leuchten an den Regalstirnseiten als auch die Leuchten- und Displayeinheiten an den Regalplätzen werden über drahtlose Sensorknoten bereitgestellt. Diese können also einfach und flexibel an Regalfächern, aber auch temporären Standorten von Gitterboxen oder Paletten angebracht werden. »Da die Sensorknoten sich selbstständig miteinander vernetzen, ist der Installationsaufwand minimal. Gleichzeitig ermöglicht ihre energiesparende Funktionsweise im vollen Betrieb Batterielaufzeiten von mehr als einem Jahr«, sagt Hölczli. Die hohe Energieeffizienz der LED-Leuchten erreichen die Forscher unter anderem durch einen einfachen Trick: Die Lichtsignale sind nur dann in Betrieb, wenn der betreffende Lagermitarbeiter auch in der Kommissionierzone ist. Möglich wird das durch einen Sensorknoten, den er bei seiner Arbeit bei sich trägt. Dadurch »weiß« das Unterstützungssystem jederzeit, wo er sich im Lager gerade befindet und kann so die Anzeigen entsprechend steuern. Im Praxisbetrieb testeten die Forscher das PbLL-System unter anderem im Logistikzentrum der BSH Hausgeräte Gruppe in Fürth.

Logistikunterstützung bis ans Montageband

Durch die hohe Flexibilität und die einfache Installation von Pick-by-Local-Light lässt sich das System auch für Aufgaben außerhalb von Logistikzentren einsetzen. In einem aktuellen Pilotprojekt erprobt ein Landmaschinenhersteller die Arbeiterunterstützung mit drahtlosen Sensorknoten direkt am Montageband. Hier soll das System die Arbeiter bei der kundenindividuellen Fertigung von Traktoren unterstützen. »Lichtsignale an den Materialboxen weisen die Fertigungsmitarbeiter im richtigen Zeitpunkt darauf hin, welches Sonderzubehör am jeweiligen Fahrzeug zu verbauen ist«, erklärt Hölczli. In Partnerprojekten mit Unternehmen wie diesem setzt das Fraunhofer IIS auch Eigenmittel ein, um Pick-by-Local-Light weiterzuentwickeln und als Basistechnologie für Industrie 4.0-Konzepte im Logistikbereich zu etablieren. (stw)

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