Lagerverwaltung und Transportkontrolle durch mobile Endgeräte

Andreas Niggemann

Effizienzsteigerungen in der Lagerverwaltung sind heutzutage nur noch möglich, wenn man das ERP-System möglichst eng an das Lager ankoppelt und der Transport zu und von den einzelnen Produktionsstellen unmittelbar EDV-technisch unterstützt wird. Dabei helfen so genannte Staplermonitore in Form von Touchscreen-PCs sowie Handheld-Geräte. Eine direkte Einbindung der Geräte in das Unternehmensnetzwerk ist dabei Grundvoraussetzung für einen reibungslosen Betriebsablauf.

Lagerverwaltung und Touchscreen-PCs
Eine enge EDV-technische Verzahnung zwischen Verwaltung, Lagerhaltung und Produktion erscheint uns heute als eine Selbstverständlichkeit. Dennoch gibt es gerade in Bezug auf die Integration des Lagers noch Optimierungsbedarf. Oft wird immer noch „auf Zuruf“ gearbeitet und Buchungen zu anderen Zeitpunkten als bei der tatsächlichen Entnahme/Einlagerung durchgeführt. Dazu kommt eine „Zettelwirtschaft“, bei der unnötig Papier produziert und verschoben wird. Der Einsatz von Staplern im Lager ist gang und gäbe, jedoch wird oft nicht erkannt, dass sich damit auch Möglichkeiten (Platz, Befestigung, Stromversorgung) erschließen, Rechner direkt ins Zentrum des Geschehens einzubringen. Selbst für Kleinteilekommissionierung wird meist ein Wagen eingesetzt, auf dem man einen Rechner befestigen kann. Über WLAN werden diese Rechner direkt ins Unternehmensnetzwerk integriert und haben so unmittelbaren Zugriff und Buchungsmöglichkeiten. Lageraufträge können visualisiert und Buchungen per Fingerberührung und Barcodescanner ausgelöst werden. Als langjähriger PLANOS-Anwender (seit Anfang der 90iger Jahre) steht die Firma LUBING Maschinenfabrik GmbH & Co. KG in Barnstorf neuesten Entwicklungen aufgeschlossen gegenüber. Der Wunsch nach einer immer präziseren Abbildung des Betriebsgeschehens in der EDV führte dazu, dass die Vorgänge im Lager – bisher geprägt durch eigenverantwortliches Handeln der Beteiligten – formalisiert werden sollten.
Bei Lubing sind 3 verschiedene Staplersysteme im Einsatz:

  • Dreiseitenstapler (3SS): Die Gabel des 3SS kann durch Schwenken des Trägers in 3 Positionen gebracht werden und damit Paletten aus dem Hochregallager entnehmen. Dieser Stapler ist im PLANOS-Einsatz mit einem Barcode-Scanner hoher Reichweite ausgestattet, damit der Lagerist von unten auch den Barcode des höchsten Lagerplatzes scannen kann.
  • Kommissionierstapler (KOM): Der Stapler besteht aus einer Kabine, die bis zum höchsten Regalboden gefahren werden kann, so dass der Kommissionierer die Waren manuell entnehmen und z.B. auf eine Sammelpalette ablegen kann.
  • Elektrostapler (STA): Dieses Gerät – auch „fleißige Biene“ genannt – sorgt für den Transport von Rohmaterialen aus dem Zwischenlager zu den einzelnen Produktionsstätten und transportiert die Fertigerzeugnisse ins Zwischenlager (s.u.).

Alle drei Stapler (3SS, KOM, STA) werden elektrisch betrieben und sind somit in der Lage, Rechner mit Strom zu versorgen.
Strukturell wurde die Datenhaltung auf dynamische Lagerhaltung umgestellt. D.h., das Hochregallager als Hauptlager wurde in Regale, Fachböden und Fachnummern unterteilt. Jedes Fach bekam einen eindeutigen Barcode, der entweder am Fach selbst oder an einem sogenannten Schäfer-Kasten befestigt wurde.
Letztlich ergibt sich dadurch eine Hierarchie aus Artikelnummer, Lagerort und Lagerplatz. Ein und derselbe Artikel kann in mehreren Lagerorten (Versand, Zwischenlager, Produktionslager, etc.) und innerhalb des Hochregallagers auch an verschiedenen Lagerplätzen liegen. Jede Bewegung wird über das Scannen des Lagerbarcodes und des Artikelbarcodes gesteuert. Artikelbarcodes sind entweder direkt am Artikel befestigt oder liegen (als Artikelschein) in den jeweiligen Schäfer-Kästen.
Auf den Staplern kommen spezialisierte Rechner zum Einsatz. Die Forsis IPCs sind nach Schutzart IP65 geschützt und verfügen über keine mechanischen Datenträger. Statt einer üblichen Festplatte wird ein Flashspeicher verwendet, der sich wie eine Harddisk verhält. Auf diesem ist Windows XP embedded installiert, eine XP-Version speziell für den industriellen Einsatz.
Pro IPC ist ein Handscanner über den PS/2-Port angeschlossen und emuliert eine Tastatur. D.h., Scans landen als normale Tasteneingaben mit TAB oder RETURN im PLANOS-Anwendungsprogramm. Nur der 3SS ist mit einem Long-Rang-Scanner ausgerüstet, der KOM hat einen normalen Scanner, da er ein Fach direkt anfahren und aus kurzer Distanz scannen kann.
Die lokale PLANOS-Konfiguration auf den IPCs beschränkt sich auf den Datenbank-Client (MS-SQL-Server) und ein TEMP-Verzeichnis. Alle anderen PLANOS-Komponenten (Menü, Anwendungsprogramme, INI-Dateien, etc.) werden per WLAN vom Fileserver bezogen. Dabei sind die Rechner wie normale Arbeitsstationen in die Windows-Domäne integriert. Unter dem Hallendach befinden sich mehrere WLAN-Accesspoints. Für deren Platzierung waren Ausleuchtungstests nötig, damit alle Hallenbereiche und auch der Laderaum vor der Halle von den Staplern erreicht werden können, ohne den Kontakt zum Drahtlosnetzwerk zu verlieren.
Eine denkbare Weiterentwicklung wäre das Verlagern der Programmausführung auf einen Windows-Terminalserver. Die Forsis-IPCs sind in der verwendeten Konfiguration (Intel Celeron-800) nicht mehr ganz zeitgemäß, wären jedoch als TS-Clients völlig ausreichend. Ein weiterer Vorteil wäre der geringe Konfigurationsaufwand für die Client-IPCs und die Ersetzbarkeit durch beliebige andere Rechnersysteme.
Die Forsis-Mini-IPCs haben lediglich eine Auflösung von 640x480 Pixel auf einem 8,4-Zoll-Monitor. Speziell hierfür wurde die Lagerauftragsdarstellung mit größeren Schriftarten ausgerüstet (s. Bild 2). Dies ist insbesondere deshalb wichtig, weil die Bediener mit dem Finger genau eine Zeile aus der Listendarstellung auswählen.
Danach erscheint eine Eingabemaske, um Artikel per Barcode-Scanner und Mengen per Bildschirmtastatur eingeben zu können. Ein Stapler wurde inzwischen mit einer „echten“ Tastatur ausgerüstet, da die Bildschirmtastatur vergleichsweise langsam zu bedienen ist.
Jeder Stapler hat ein eigenes Menü, aus dem verschiedene Auskunftssysteme aufgerufen werden können, die dann Lageraufträge anzeigen und zur Bearbeitung anbieten.
3SS (Dreiseitenstapler): Umbuchung Zwischenlager ins Hochregallager, Kommissionierung Fertigung, Kommissionierung gemäß Fertigungsaufrag, Abschluss Kommissionierung Fertigungsauftrag, Kommissionierung Vertrieb, Kommissionierung gemäß Kundenaufrag, Abschluss Kommissionierung Kundenauftrag.
KOM (Kommissionierstapler): Umbuchung Zwischenlager ins Hochregallager, Kommissionierung Fertigung, Kommissionierung gemäß Fertigungsauftrag, Abschluss Kommissionierung Fertigungsauftrag, Kommissionierung Vertrieb, Kommissionierung gemäß Kundenauftrag, Abschluss Kommissionierung Kundenauftrag.
STA (Elektrostapler): Lagerübersicht, Umbuchung zwischen Produktionsstätten (Kostenstellen), Umlagerung von einem Fertigungslager ins Zwischenlager.


Auffällig ist dabei, dass für Kundenaufträge und Fertigung eine Sammlung von Einzelbuchungen möglich ist (z.B. Kommissionierung gemäß Kundenauftrag) und dann zum Schluss alle Buchungen „in einem Rutsch“ per Abschluss Kommissionierung durchgeführt werden. Resultat ist dann eine Folge von Umlagerungen, von einem Lager ins nächste, meist unter Beteiligung des Hochregallagers.
Buchungstechnisch werden die Umlagerungen über eine ASCII-Datei abgewickelt. D.h., alle Buchungen über die Staplermonitore landen zunächst in einer ASCII-Datei, die innerhalb von wenigen Sekunden von einem Serverprogramm abgegriffen und verarbeitet wird. Alle bis dahin aufgelaufenen Buchungen werden nacheinander datenbankwirksam abgearbeitet. Selbstverständlich erzeugt dieses Programm auch eine eigene Protokolldatei für die Kontrolle durch den EDV-Verantwortlichen.

Integration von Handheld-Geräten
In Ergänzung zu den Staplermonitoren sind mehrere Handscanner der Serie 8300 von Cipherlab im Einsatz. Diese sind akkubetrieben und daher aufgrund ihrer Größe auch ohne Stapler einsetzbar. Allerdings arbeiten die 8300er offline, d.h. Buchungen werden im Gerät lokal gespeichert und dann über eine Ladestation in einen PC und dann in die Datenbank eingelesen und gebucht. Somit ergibt sich eine zeitliche Differenz zwischen der körperlichen Entnahme/Einlagerung und der EDV-technischen Verbuchung. Je nach anfallender Arbeit kann dann schon mal mehr als eine halbe Stunde zwischen Erfassung und Verbuchung liegen.
Auf dem PC mit der Ladestation läuft ein spezielles Konverterprogramm, das in der Datenaufbereitung beispielsweise dafür sorgt, dass der Dezimalpunkt zu einem Komma umgewandelt wird. Die 8300er besitzen leider keine separate Kommataste (nur Dezimalpunkt).
Über eine spezielle Dialogprogrammierung erhalten die 8300er ihre Eingabeoberflächen. Aufgrund des Offline-Betriebs und des vergleichsweise kleinen Displays, ist der Einsatz auf Umlagerungen und Fertigungsauftragsfertigmeldungen unter Berücksichtigung des Betriebsmittels beschränkt. Auftragsdaten oder sonstige Informationen werden nicht auf die Geräte geladen.
Insgesamt sind 6 Geräte des Typs 8300 im Einsatz. Diese werden auch vom Versand genutzt, die Entladung (und damit Verbuchung) erfolgt aber u.U. mit einiger Zeitverzögerung. Auch Umlagerungen von und zum Außenlager werden in der Regel über 8300er gebucht. Kommissionierungen für die Produktion erfolgen in Einzelfällen per Handscanner.

Zwischenlager und Transport zu den Produktionsstellen
Als Schnittstelle zwischen dem Hochregallager und der Produktion dient ein Zwischenlager. Dieses ist - auch räumlich - zwischen dem Hochregallager (=Hauptlager) und der Produktion angeordnet.
Kommissionierer liefern per Stapler (3SS oder KOM) oder Kommissionierwagen die Artikel im Zwischenlager ab und der Elektrostapler („Fleißige Biene“) kümmert sich dann um die Verteilung der Rohmaterialien an die einzelnen Betriebsmittel (Produktionsstätten). Weiterhin werden Fertigerzeugnisse aus der Produktion vom Elektrostapler im Zwischenlager abgeliefert und dann per 3SS und KOM ins Hochregallager verbracht und dort eingelagert. Seltener werden Erzeugnisse per Elektrostapler direkt in den Versand gebracht. Aufgrund oben aufgeführter Vorgehensweise ergeben sich folgende Verbesserungen betriebswirtschaftlicher Art:

  • Fehlerfreie Material- und sonstige Buchungen werden erst durch die Verwendung von Barcodes möglich.
  • Übersichtliche Beauskunftung über die Lagerplätze durch die losweise Bestandsführung.
  • Runterladen von ToDo-Listen auf den Stapler mit freier manueller Auswahl des Lagerauftrages. Dadurch schnelle Reaktionszeiten aufgrund betrieblicher Anforderungen.

Ausblick: Andere Staplermonitore und Inventur
Weiter oben wurde bereits angedeutet, dass der Einsatz eines Terminalservers eine Lösung ist, um Rechenlast von den Staplermonitoren zu nehmen und die Konfiguration zu vereinfachen.
Interessant in diesem Zusammenhang ist, dass seit Anfang 2008 eine neue Klasse von kompakten Notebooks, die sogenannten Netbooks auf dem Markt sind. Diese liefern zwar keine überragende Rechenleistung, sind jedoch extrem preiswert. Teilweise bekommt man ein Netbook schon für 200 Euro. Dabei ist diese Geräteklasse nicht nur besonders klein, sondern auch recht robust. Und alle bringen sie einen Client für den Windows-Terminalserver mit.
Offensichtlich können Netbooks von Asus, Lenovo, Acer, Samsung und wie sie alle heißen, gute Staplermonitore abgeben. Da diese Geräteklasse ihre eigenen Akkus mitbringt und diese – je nach Fabrikat und Akkugröße – 6 oder mehr Stunden durchhalten, könnte man sie sogar auf normalen Kommissionierwagen einsetzen.
Die Firma sib hat Netbooks von Asus bereits sehr erfolgreich im Rahmen der Inventur bei Kunden eingesetzt. Die Zeit für die Inventurerfassung konnte dadurch erheblich verkürzt werden. Dazu wurde ein spezielles kombiniertes Erfassungs- und Auskunftssystem geschaffen, das einerseits per Barcodescanner die Artikelnummer erfassen kann, sowie eine Mengeneingabe zulässt, andererseits unmittelbar nach der Buchung eine Übersicht über die geleisteten Buchungen bietet. Dabei werden nicht nur die Artikel mit den erfassten Mengen, sondern auch die jeweiligen Lagerbestände im Datenbestand, eine Summe der Buchungen pro Artikel, sowie die sich daraus ergebende Differenz zum bisherigen Datenbestand ausgegeben. Die Erfassung erfolgt dabei entkoppelt zunächst in eine getrennte Datenbanktabelle, in der mehrfach korrigiert werden kann. Erst wenn die Analyse dieser Erfassungstabelle ergibt, dass alle dann noch bestehenden Differenzen „erklärbar“ sind, werden die Bestände durchgebucht.

Fazit
Staplermonitore und Handscanner bieten die Chance, das Lager direkter einzubinden, als das bisher üblicherweise der Fall war. Zettelwirtschaft und Belegverschiebungen haben ein Ende. Die neuen Netbooks versprechen zusätzlich drastische Kostensenkungen und noch engere Verzahnung des Lagers mit der EDV. In vielen Fällen können Offline-Geräte ersetzt und damit Bestände aktueller gehalten werden. Ohne Terminalserver wäre aber keine ausreichende Performance möglich. 

Schlüsselwörter:

Lagerverwaltung, Produktion, Stapler, Touchscreen, Handheld, Barcode, Schnittstellenlager, Netbook, Inventur, Hochregallager, Terminalserver