Automatisches Kleinteilelager (AKL): Kosten, Vor- und Nachteile

Ein automatisches Kleinteilelager lohnt sich, wenn viele kleine Artikel in Behältern oft und schnell bereitstehen müssen und Fläche knapp ist. Das Regalbediengerät (RBG) holt den Behälter zum Arbeitsplatz, statt dass Mitarbeitende zum Regal laufen. Der Preis dafür ist eine Investition, die bei veröffentlichten Projekten zwischen 3,4 und 8 Millionen Euro lag. Dazu kommt eine Anlage mit festen Ladungsträgern, festen Gassen und eigener Instandhaltung. Der Artikel ordnet zuerst die Nachteile ein, dann die Kosten anhand veröffentlichter Projekte mit offengelegtem Rechenweg und zuletzt die Einordnung zwischen anderen Lagersystemen.

Welche Nachteile hat ein automatisches Kleinteilelager?

Die Nachteile eines automatischen Kleinteilelagers liegen in der hohen Anfangsinvestition, der Festlegung auf bestimmte Ladehilfsmittel, der Abhängigkeit von Technik und Instandhaltung sowie in den baulichen Anforderungen. Die Richtlinie FEM 9.832 der Europäischen Vereinigung der Fördertechnik beschreibt den Aufbau: Die Lagereinheiten liegen meist in Ladehilfsmitteln wie Kästen, Lagerwannen und Kassetten, und Regalbediengeräte übernehmen die Ein- und Auslagerung automatisch.^[1] Aus diesem Aufbau ergeben sich die meisten Einschränkungen.

Investition. Eine automatisierte Lösung erfordert höhere Investitionskosten als eine manuelle; wie hoch, hängt vom Automatisierungsgrad ab. Das schreibt der Generalunternehmer Unitechnik in der Fachzeitschrift f+h, also ein Anbieter solcher Anlagen.^[2] Die Amortisation entsteht nach derselben Quelle vor allem über höheren Durchsatz ohne zusätzliches Personal, primär im Mehrschichtbetrieb. Ein Einschichtbetrieb mit wenigen Zugriffen trägt die Investition deshalb schwerer.

Feste Ladehilfsmittel. Ein automatisiertes Lager arbeitet mit definierten Ladungsträgern; weil Behälter feste Abmessungen und ein maximales Gewicht haben, ist eine spätere Änderung des Artikelspektrums nach Unitechnik mitunter eingeschränkt.^[2] FEM 9.832 nennt als Ladehilfsmittel Kunststoff- und Metallbehälter, Tablare, steife Platten und Kartonboxen; in der Regel bedingt ein bestimmtes Ladehilfsmittel ein dazu passendes Lastaufnahmemittel am RBG.^[1] Wer heute nur Behälter einplant und morgen sperrige Teile lagern muss, braucht daneben ein zweites Lager.

Technik und Instandhaltung. Die Anlage kann wie jede Technik ausfallen; Unitechnik nennt geschultes Instandhaltungspersonal als Erfolgsfaktor und Bedienungsfehler sowie unsachgemäßes Beladen als häufige Störursachen.^[2] Bei einem klassischen AKL bedient je ein RBG eine Gasse. Steht dieses Gerät, sind nach redaktioneller Einordnung die Behälter dieser Gasse bis zur Reparatur nicht erreichbar. Ein Betrieb mit nur einer oder zwei Gassen sollte die Reaktionszeit des Servicevertrags deshalb vor der Bestellung klären.

Bau und Toleranzen. FEM 9.832 listet die Teile, deren Toleranzen und Verformungen zusammenwirken: Baugrund, Bodenplatte, Fahr- und Führungsschiene, Ladehilfsmittel, Regalkonstruktion und das RBG selbst.^[1] In einer Bestandshalle ist deshalb vor der Planung zu prüfen, ob die Bodenplatte die Anforderungen erfüllt.

Den Nachteilen stehen Vorteile gegenüber, die die Quellen ebenfalls nennen:

Die Werte zu Belimo stammen aus einer Projektmeldung über das Logistikzentrum, das TGW Logistics in Shanghai gebaut hat: ein zweigassiges AKL mit mehr als 11.000 doppeltiefen Stellplätzen.^[3] Die nachträgliche Leistungssteigerung über ein zusätzliches Lastaufnahmemittel beschreibt Unitechnik.^[2]

Wie hoch sind die Kosten für ein automatisches Kleinteilelager?

Ein automatisches Kleinteilelager kostet nach veröffentlichten Projektzahlen einen mittleren einstelligen Millionenbetrag; einen öffentlichen Listenpreis gibt es nicht, weil jede Anlage nach Platzzahl, Höhe, Gassen und Leistung geplant wird. Die folgenden Projekte nennen eine Investitionssumme und die Größe der Anlage:^[4]

Quellen: Pressemitteilung von Škoda^[4] und Bericht der VerkehrsRundschau zum Projekt bei Haver & Boecker.^[5]

Rechnet man die Škoda-Investition auf die Behälterplätze um, ergibt sich ein grober Richtwert: rund acht Millionen Euro geteilt durch 71.000 Kleinladungsträger sind rund 113 Euro je Behälterplatz, Preisstand 2018.^[4] Die Rechnung hat Grenzen. Die Pressemitteilung schlüsselt nicht auf, ob Halle, Fördertechnik und Software enthalten sind, und Preise haben sich seit 2018 verändert. Bei Haver & Boecker umfasst die Summe außer dem AKL auch Hochregal und Schwerlastregal, eine Umrechnung auf Tablarplätze wäre deshalb zu hoch angesetzt.^[5] Für ein eigenes Projekt taugt der Wert nur, um die Größenordnung eines Angebots zu prüfen.

Was die Kosten treibt, lässt sich aus den Projektdaten ablesen:

• Platzzahl und Größenvorteil: Viele Plätze verteilen die festen Kosten für RBG, Steuerung und Vorzone auf mehr Behälter.
• Gassen und Geräte: Jede Gasse braucht ein eigenes RBG. Haver & Boecker kam mit zwei Gassen und zwei Geräten aus; mehr Leistung bedeutet mehr Geräte oder zusätzliche Lastaufnahmemittel.
• Ladehilfsmittel: Tablare oder Behälter, Einfach- oder Doppeltieflagerung bestimmen Regal und Lastaufnahmemittel.
• Vorzone und Software: Kommissionierplätze, Fördertechnik und die Anbindung an das Lagerverwaltungssystem oder das ERP-Lagermodul kommen zum Regal hinzu.
• Bau: Bodenplatte und Halle müssen die Toleranzen nach FEM 9.832 erfüllen.

Zur Amortisation gibt es vor allem Herstellerangaben. AutoStore-Chef Karl Johan Lier nannte 2022 für das würfelförmige Behältersystem seines Unternehmens eine typische Amortisationszeit von einem bis drei Jahren.^[6] Das ist eine Angabe des Anbieters für eine andere Bauform als das AKL mit RBG und kein unabhängig geprüfter Wert. Für eine eigene Rechnung zählen die eingesparten Personalstunden je Schicht, der gewonnene Hallenplatz und die Kosten für Wartung und Energie. Wie sich Kauf und Finanzierung einer Anlage auf die Liquidität auswirken, zeigt der Beitrag Maschine leasen oder kaufen.

Was für Lagersysteme gibt es?

Lagersysteme lassen sich nach Bauart in Bodenlager, Regallager und automatisierte Lager einteilen; das AKL gehört zu den automatisierten Regallagern für Kleinteile. Die Einteilung ist eine redaktionelle Übersicht, keine Norm:

Welche Palettenregale es gibt, behandelt ein eigener Artikel. Für die Wahl zwischen den Gruppen zählen vor allem drei Größen: Wie schwer und wie groß ist die Ladeeinheit, wie oft wird zugegriffen, und wie viel Fläche steht zur Verfügung? Für ein Lager mit wenigen schweren Teilen kommen eher Palettenregal und Stapler in Frage; die Prüfpunkte dafür stehen im Beitrag zu gebrauchten Gabelstaplern.

Welche 3 Lagerarten gibt es?

Die drei Lagerarten nach ihrer Funktion im Betrieb sind Materiallager, Zwischenlager und Absatzlager. Das Lexikon der Wirtschaft (Duden Wirtschaft, 6. Auflage 2016, bei der Bundeszentrale für politische Bildung) beschreibt das Lager als den Bereich eines Unternehmens, in dem Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffe sowie Halb- und Fertigerzeugnisse aufbewahrt werden.^[7] Es unterscheidet:

1. Materiallager: Güter für die Produktion, also Rohstoffe, Zukaufteile, Hilfs- und Betriebsstoffe.
2. Zwischenlager: produktionsbedingte Lager, die sich an das Materiallager anschließen, etwa für Halbfertigteile zwischen zwei Fertigungsschritten.
3. Absatzlager: Fertigerzeugnisse, die bis zum Verkauf im Bestand bleiben.

Lagerart und Lagersystem sind zwei verschiedene Fragen. Ein AKL kann jede der drei Aufgaben übernehmen: Bei Škoda versorgt es die Montage mit Kleinteilen und arbeitet damit als Materiallager.^[4] Bei Belimo in Shanghai soll das AKL laut Projektmeldung zugleich die Produktion versorgen und Kunden schnell beliefern.^[3]

Welche verschiedenen Lagersysteme gibt es?

Für Kleinteile in Behältern gibt es neben dem AKL mit Regalbediengerät vor allem Shuttle-Lager, Behälterwürfel mit Robotern sowie Liftsysteme und Karussells. Die Systeme unterscheiden sich darin, wer die Behälter bewegt und wie sich die Leistung erweitern lässt:

Dass Shuttle-Lager über die Zahl der Fahrzeuge skalieren und klassische RBG-Lager über ein zusätzliches Lastaufnahmemittel, beschreibt Unitechnik.^[2] Beim Behälterwürfel fahren Roboter auf einem Raster und bringen die Behälter zu Arbeitsstationen, wie die Beschreibung des AutoStore-Systems zeigt.^[6] Karussells und Vertikal-Liftmodule zählen nach einem Überblick der Fachzeitschrift Modern Materials Handling aus dem Jahr 2011 zu den Lagertechniken, die teils ebenfalls als AS/RS, also automatische Lager- und Bereitstellsysteme, bezeichnet werden.^[8] Der Vergleich von Shuttle-Lager, AutoStore und Paternoster im Detail ist Thema eines eigenen Artikels.

Für Paletten ist das automatische Hochregallager das Gegenstück zum AKL. Die Kombination beider hat sich nach Unitechnik bewährt: Paletten und Großteile im Hochregal, Kleinteile im AKL.^[2] Haver & Boecker hat genau diese Aufteilung mit einem AKL für 6.600 Tablare und einem Hochregal für 1.200 Paletten und Gitterboxen umgesetzt.^[5]

Wie heißt "Automatisches Kleinteilelager" auf Englisch?

Auf Englisch heißt ein automatisches Kleinteilelager in der Fachsprache meist mini-load AS/RS, kurz für mini-load automated storage and retrieval system. Modern Materials Handling grenzt es vom unit-load AS/RS ab: Unit-load-Systeme lagern Lasten ab 1.000 Pfund, meist auf Paletten, Mini-load-Systeme leichtere Lasten unter 1.000 Pfund in Trays, Totes oder Kartons.^[8] 1.000 Pfund sind rund 454 Kilogramm. Die Fachzeitschrift weist auch darauf hin, dass Anbieter viele unterschiedliche Namen für diese Systeme verwenden.

Neben dem Fachbegriff ist die wörtliche Übersetzung verbreitet. Škoda nennt seine Anlage in der englischen Pressemitteilung "automatic small parts warehouse".^[9] Wer eine Anfrage an internationale Anbieter schreibt, nennt am besten beides und ergänzt Ladehilfsmittel, Abmessungen und Gewicht je Behälter.

Vor einer Anfrage lohnt sich eine kurze Bestandsaufnahme im eigenen Betrieb: Zahl der Artikel und Behälter, Zugriffe pro Stunde in der Spitze, Schichtmodell, Hallenhöhe und Zustand der Bodenplatte. Mit diesen Zahlen lässt sich ein Angebot gegen die Projektwerte oben prüfen. Weitere Einordnungen zu Intralogistik und Investitionen finden Sie im Ressort Industrie auf GoMaschine.

Häufig gestellte Fragen

Was ist ein AKL?

AKL steht für automatisches Kleinteilelager. Behälter, Kästen oder Tablare werden dort von Regalbediengeräten automatisch ein- und ausgelagert und zu Arbeitsplätzen gebracht.

Ab wann lohnt sich ein automatisches Kleinteilelager?

Es lohnt sich eher bei vielen Artikeln in einheitlichen Behältern, häufigen Zugriffen und Mehrschichtbetrieb, weil sich die Investition vor allem über höheren Durchsatz ohne zusätzliches Personal amortisiert. Bei wenigen Zugriffen in einer Schicht trägt sich die Investition schwerer, dann ist ein manuelles Regal zu prüfen.

Was kostet ein Behälterplatz im AKL?

Einen öffentlichen Listenpreis gibt es nicht. Aus der Investition von Škoda im Jahr 2018 ergeben sich rechnerisch rund 113 Euro je Behälterplatz; was genau die Summe enthält, nennt die Pressemitteilung nicht.

Was ist der Unterschied zwischen AKL und Shuttle-Lager?

Im AKL bedient ein Regalbediengerät eine ganze Gasse, im Shuttle-Lager fahren Fahrzeuge auf den einzelnen Regalebenen. Ein Shuttle-Lager lässt sich über die Zahl der Fahrzeuge erweitern.

Welche Norm gilt für automatische Kleinteilelager?

Für Toleranzen, Verformungen und Freimaße gilt die Richtlinie FEM 9.832 der Europäischen Vereinigung der Fördertechnik. Sie gilt für AKL mit Regalbediengeräten auf einer Fahrschiene mit oberer Führungsschiene.

Quellen

1. fem-eur.com
2. unitechnik.com
3. mm-logistik.vogel.de
4. skoda-storyboard.com
5. verkehrsrundschau.de
6. mm-logistik.vogel.de
7. bpb.de
8. mmh.com
9. skoda-storyboard.com