Grundlagen Lagerhaus & Wertschöpfende Funktionen
Definition Lagerung
Unter Lagerung versteht man die gewollte, d. h. zielgerichtete Überbrückung von Zeitdisparitäten von Objektfaktoren.
Input → Lager (Puffer) → Output
Lagerbestände (Pufferfunktion)
Lagerbestände sind Puffer zwischen Input- und Output-Flüssen von Gütern. Diese Puffer entstehen, sobald sich die zeitliche und quantitative Struktur der Input-Flüsse von der der Output-Flüsse unterscheidet.
Wertschöpfende Lagerfunktionen
💡 Hinweis: Alle Lager bieten eine Wertschöpfungsfunktion!
- Produktionsfunktion (Veredlungsfunktion): Produkt verändert sich gewollt im Lager (z. B. Reifung von Käse oder Wein).
- Ausgleichsfunktion: Überbrückung zwischen Herstellung und Verkauf (zeitlicher/quantitativer Ausgleich).
- Spekulationsfunktion: Bewusstes Ausnutzen von Preisschwankungen auf Beschaffungs- oder Absatzmärkten.
- Sicherungsfunktion: Schutz vor Krisen, z. B. bei Lieferengpässen oder unvorhergesehenen Bedarfsspitzen.
- Kostensenkungsfunktion: Große Mengen kaufen, um Rabatte oder günstigere Transportkosten zu realisieren.
- Sortierfunktion: Sortierung, Umpacken und Neuvermischung von Gütern nach Kunden- oder Produktionsanforderungen.
- Bereitstellungsfunktion: Sicherstellung der sofortigen Verfügbarkeit für Produktion oder Kunde.
Arten von Lagergütern
1. Stückgüter
2. Gase
3. Schüttgüter
4. Flüssigkeiten
Abgrenzung: Lagerung steht immer in enger Beziehung zum Wertschöpfungsprozess.
Lager-Layout: Tradeoff Bewegungseffizienz vs. Raumnutzung
Die Gestaltung des Materialflusses im Lager bestimmt maßgeblich die Effizienz von Wegstrecken, Raumnutzung und Automatisierbarkeit.
a) Linear Layout (Durchfluss)
Fluss: Wareneingang (Goods reception) → Lagerberich/Sortierung (Stock/Sorting area) → Warenausgang (Outbound loading) an gegenüberliegenden Gebäudeseiten.
✔ Vorteile:
- Perfekt für Automatisierung: Starrer Geradeaus-Fluss (z. B. für Förderbänder).
- FiFo-Prinzip leicht umsetzbar: First-In-First-Out durch direkte Durchströmung.
- Kein Kreuzverkehr: Gabelstapler und Wege schneiden sich nicht.
- Klare räumliche Trennung: Wareneingangs- und Warenausgangsströme stören sich nicht.
✖ Nachteile:
- Schlechte Raumnutzung (lange Wege bei Teilauslastung).
- Aufwendige Gebäudestruktur (Tore an zwei Seiten erforderlich).
- Starrer Personaleinsatz (Mitarbeiter an Wareneingang und Warenausgang getrennt).
b) U-Shaped Layout (U-Form)
Fluss: Wareneingang und Warenausgang an derselben Gebäudeseite. Der Materialfluss vollzieht eine U-Kehre durch das Lager.
✔ Vorteile:
- Kürzere Laufwege & bessere Raumnutzung: Kompakte Wege, flexible Nutzung des Mittelfelds.
- Vermeidung von Leerfahrten: Stapler können am Ein- und Ausgang kombiniert arbeiten (Doppelspiele).
- Perfekt für ABC-Analyse: A-Güter vorne an den Toren, C-Güter nach hinten.
- Tore nur an einer Gebäudeseite: Günstigere Gebäudekonstruktion & Rampennutzung.
✖ Nachteile:
- Staugefahr an den Toren (Ein- und Ausgang an gleicher Stelle).
- Hoher Kreuzverkehr von Staplern und Personen.
- Nicht FiFo geeignet (eher LiFo bedingt durch Anordnung).
- Schwer automatisierbar (kurvige/komplexe Wegeführung).
Distributionsstruktur: Vertikal vs. Horizontal & Zentral vs. Dezentral
Vertikale vs. Horizontale Struktur
Vertikale Struktur (Tiefe)
Definition der Anzahl von Lager-Stufen zwischen Produktion und Endkunde (z. B. Werkslager → Zentrallager → Regionallager → Auslieferungslager).
Horizontale Struktur (Breite)
Anzahl / Standorte von Lagern auf einer Lager-Stufe sowie die Zuordnung von Produkten, Mengen, Kunden und Lieferanten zu diesen Standorten.
Die 4 Lagerstufen im Distributionsnetzwerk
- Werkslager (WL): Liegt direkt an der Produktionsstätte; dient der Aufnahme des Fertigwarenausstoßes zum kurzfristigen Mengenausgleich.
- Zentrallager (ZL): Enthält meist die gesamte Sortimentsbreite; bedient nachgeordnete Lagerstufen sowie große Direktkunden.
- Regionallager (RL): Dienen als Puffer zwischen Produktion/Zentrallager und dem Verkaufsgebiet; ggf. Entlastung vor- und nachgelagerter Lager-Stufen; Teilsortimentsbevorratung.
- Auslieferungslager (AL): Dezentrale Ansiedlung im Verkaufsgebiet; Vereinzelung (Kommissionierung) der Mengen in kundengerechte Einheiten; Zuordnung zu bestimmtem Verkaufsgebiet (spezielles Sortiment).
Zielkonflikt (Tradeoff) & Relationen-Reduktion
• Viele Lagerstufen = Mehr Fix- und Kapitalbindungskosten
• Wenige Lagerstufen = Höhere Auslieferungskosten zum Kunden
Reduktion von Komplexität durch Zentrallager: Ein Zentrallager (ZL) verringert die Relationen (Verbindungslinien/Transportwege) zwischen Lieferanten ($m$) und Abnehmern/Filialen ($n$).
Beispielrechnung aus Notizen (Seite 3):
m = Lieferanten = 1.000 | n = Filialen = 300
• Ohne Zentrallager (Direktbelieferung: m × n): 1.000 × 300 = 300.000 Relationen
• Mit Zentrallager (m + n): 1.000 + 300 = 1.300 Relationen
Entscheidungsmatrix: Trend zu Zentral vs. Dezentral
| Einflussfaktor |
Trend zu Zentral (Zentrallager) |
Trend zu Dezentral (Regionallager) |
| Sortiment |
Breites Sortiment |
Kleines Sortiment |
| Lieferzeit |
Ausreichende Zeit vorhanden |
Schnelle / genaue Lieferung gefordert |
| Wert der Produkte |
Teure Produkte (hohe Kapitalbindung) |
Billige Produkte |
| Konzentration Prod.-Stätte |
Eine Quelle / zentraler Standort |
Viele Quellen / verstreut |
| Kundenstruktur |
Wenige Großkunden |
Viele kleine Kunden |
| Spezifische Lieferanforderung |
Ja (Spezialverpackung/Konsolidierung) |
Nein |
| Nationale Einheiten (Vorschriften) |
Wenige nationale Einheiten / homogen |
Viele nationale Einheiten / spezifische Zölle |
Lager als Warteschlangensystem & Little's Law (Das Gesetz von Little)
In einem Warteschlangen-System kommen Einheiten (z. B. Paletten) an, warten im Bestand auf Bearbeitung oder Abruf und verlassen das System nach Durchlaufzeit.
Die Grundformel: Little's Law
L = λ × W ↔ λ = L / W ↔ W = L / λ
- $L$ (Bestand / Länge der Warteschlange): Durchschnittlicher Bestand im Lager (z. B. in Paletten oder Stück).
- $\lambda$ (Ankunfts- / Outputrate / Arbeitsrate): Durchschnittlicher Durchsatz pro Zeiteinheit (z. B. Paletten/Jahr).
- $W$ (Verweilzeit / Durchlaufzeit DLZ): Durchschnittliche Zeit, die eine Einheit im Lager verbringt (z. B. in Jahren oder Tagen).
⚠️ ACHTUNG KLAUSUR-MERKSATZ:
Wenn nach der Lagerumschlagshäufigkeit (Umschläge pro Jahr) gesucht wird, ist dies der Kehrwert der Verweilzeit in Jahren!
Umschläge = 1 / W ↔ W = 1 / Umschläge
Die 4 Original-Übungsaufgaben exakt aus PDF Seite 4 & 5
Aufgabe a) Gabelstaplerfahrer & Lagerumschläge
„Ihr Lager besitzt freien Platz für 15.000 Paletten ($L = 15.000$). Sie haben 25 Gabelstaplerfahrer, die 8 Std./Tag und 250 Tage/Jahr arbeiten. Durchschnittliche Zeit vom Erhalt der Ware zur Einlagerung und Versand beträgt 6 Minuten (0,1 Std.) pro Palette. Wie viele Lagerumschläge pro Jahr können gewährleistet werden?“
• Arbeitsleistung pro Stapler/Std: 60 Min / 6 Min = 10 Paletten/Std.
• Gesamtdurchsatz λ = 25 Fahrer × 8 Std × 250 Tage × 10 Pal/Std = 500.000 Paletten/Jahr.
• Verweilzeit W = L / λ = 15.000 / 500.000 = 0,03 Jahre.
• Lagerumschläge = 1 / W = 1 / 0,03 = 33,33 Umschläge pro Jahr.
Aufgabe b) Verderbliche Güter & Palettenpositionen
„Konsumgüter ab Produktion lagern. Güter sind verderblich und sollten im Durchschnitt 6-mal pro Jahr umgeschlagen werden (Umschläge = 6). Kunde produziert mit durchschnittlicher Produktionsrate von 40 Paletten pro Tag bei 250 Arbeitstagen. Wie viele Palettenpositionen $L$ vorsehen?“ (Notiz im PDF: "Aufgabe ist Kacke gestellt")
• Jahresproduktion λ = 40 Paletten/Tag × 250 Tage = 10.000 Paletten/Jahr.
• Verweilzeit W = 1 / Umschläge = 1 / 6 Jahr.
• Bestand L = λ × W = 10.000 × (1 / 6) = 1.666,66 Paletten.
Aufgabe c) 5 Staplerfahrer bei 10 Minuten Bearbeitungszeit
„Anlage hat 15.000 Paletten im Bestand ($L = 15.000$). 5 Staplerfahrer bearbeiten Lieferungen (8 Std/Tag, 250 Tage/Jahr). Bearbeitungszeit pro Palette beträgt 10 Minuten. Wie hoch ist die Lagerumschlagshäufigkeit pro Jahr?“
• Arbeitsleistung pro Stapler/Std: 60 Min / 10 Min = 6 Paletten/Std.
• Gesamtdurchsatz λ = 5 × 8 × 250 × 6 = 60.000 Paletten/Jahr.
• Verweilzeit W = L / λ = 15.000 / 60.000 = 0,25 Jahre.
• Lagerumschläge = 1 / W = 1 / 0,25 = 4 Umschläge pro Jahr.
Aufgabe d) Milcherzeugnisse & Mindesthaltbarkeit
„Händler von Milcherzeugnissen hat konstanten Bedarf von 250 Paletten pro Tag ($\lambda = 250$). Wenn 1.500 Palettenpositionen ($L = 1.500$) vorgesehen sind, wie lang muss die Haltbarkeit der Produkte mindestens sein, um Verderb zu vermeiden?“
• Durchlaufzeit in Tagen W = L / λ = 1.500 Paletten / 250 Paletten/Tag = 6 Tage.
• Die Haltbarkeit der Produkte muss mindestens 6 Tage betragen.
Lagerhaussysteme: Statische vs. Dynamische Lagerung & Regaltypen
Lagerrüstung und -systeme
Das Equipment, welches zur physischen Einlagerung von Gegenständen im Lager verwendet wird (entweder manuell, halbautomatisch oder vollautomatisch).
Statische Lagerung (Ladeeinheit ruht auf festem Platz)
| Ebene |
Systeme & Eigenschaften |
| Bodenlagerung |
• Blocklagerung (in Blöcken): Güter direkt aufeinander/nebeneinander gestapelt.
• Zeilenlagerung (in Zeilen/Reihen): Mit Gängen für Staplerzugriff zwischen den Reihen.
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| Regallagerung |
• Blockregallagerung: Kompaktlagerung mit Gestellen.
• Einfahrregal (Drive-In): Stapler fährt direkt in die Regalzeile hinein (LiFo).
• Fachbodenregal: Manuelle Entnahme von Kleinteilen (wie im Baumarkt).
• Palettenregal: Klassisches Zeilenregal für Paletten (direkter Zugriff auf jede Palette).
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Dynamische Lagerung (Ladeeinheit oder Regal bewegt sich)
| Kategorie |
Systeme & Funktionsweise |
| Lager auf Fördermittel |
Staurollenförderer: Ladeeinheiten werden direkt auf angetriebenen/unangetriebenen Rollbahnen gepuffert und transportiert. |
| Regallagerung |
• Durchlaufregal (FiFo !!!): Feststehendes Regal mit bewegten Ladeeinheiten. Rollbahnen sind nach vorne gekippt; Palette rollt von Einlager- zu Auslagerseite automatisch nach.
• Verschieberegal: Bewegliches Regal mit festen Ladeeinheiten. Regale lassen sich auf Fahrschienen zusammenschieben (öffnet nur den benötigten Gang → hohe Raumnutzung).
• Umlaufregal (Paternoster): Bewegliches Regal mit festen Ladeeinheiten. Rotiert vertikal oder horizontal („Ware zum Mann“).
|
Vergleich: Boden-Blocklagerung vs. Bodenlagerung generell & Hochregallager (HRL)
Boden-Blocklagerung
- Freestacking (Hoch): + viel Flächennutzungsgrad, - monoton, - man kommt schlecht an die Mitte.
- Depthstacking (Breite): + weniger Höhe nötig, - Vielfläche, - Stau an der Mitte.
- Höchster Flächennutzungsgrad!
Bodenlagerung generell
- + Einfach, günstig, flexibel
- + Gut für LiFo (Last-In-First-Out)
- - Nur LiFo möglich
- - Nur stapelfähige Güter geeignet
- - Begrenzte Artikelanzahl
Hochregallager (HRL)
- Eine eingeschossige Anlage
- Fest eingebaute Regale
- Automatische Regalbediensysteme (RBG)
- Mindestens 12 Meter hoch (oft bis zu 40 m als Silobauweise)
Zonenaufteilung (Zonung), Wichtige Klausurfragen & Innerbetriebliche Transportmittel
Zonenaufteilung (Zonung) im Lager
Aufteilen des Lagers in spezifische Zonen (Stocking zone A, B, C und Sorting zone). Kann als Festplatzsystem oder als chaotisches System genutzt werden.
- Arbeit kann minimiert werden: Gleiche Güter werden in gleiche Lager gesammelt (z. B. TK-Ware im Tiefkühlbereich).
- Pareto im Lager: ca. 5 % der Güter sind häufig bis zu 50 % der Kommissionier-Aktivitäten verantwortlich! ca. 20 % der Güter bis zu 80 %. Die restlichen 80 % der Güter werden sehr unregelmäßig bewegt.
- Sehr geeignet für ABC-Analyse: A-Teile vorne an die Entnahme, C-Teile nach hinten.
✔ Vorteile der Zonung:
• Ermöglicht Zonung nach ABC-Analyse
• Reduzierung Wegzeiten & Aufwand
• Ermöglichung spezieller Lagerbedingungen (z. B. TK)
• Potentiell weniger Staus / Ereignisse
✖ Nachteile der Zonung:
• Wenig Flexibilität bei Sortimentsänderung
• Hoher Planungsaufwand
• Höherer Umlagerungsaufwand, wenn Entnahmehäufigkeit sich ändert
4 Wichtige Kernfragen aus den Notizen (Seite 6 & 7)
- Welche Aufgaben/Funktionen erfüllt ein Lager? → Produktions-, Ausgleichs-, Spekulations-, Sicherungs-, Kostensenkungs-, Sortier- und Bereitstellungsfunktion.
- Was versteht man unter Zonung und welche Vorteile hat das? → Aufteilung in Zonen nach ABC-Analyse, verkürzte Wege, passendes Raumklima.
- Was sind sogenannte Schnelldreher? → Schnelldreher (Fast-movers) sind Artikel mit einer sehr hohen Umschlagshäufigkeit und Entnahmefrequenz.
- Was unterscheidet ein Einzel- von einem Doppelspiel?
• Einzelspiel: Ein Stapler/RBG absolviert nur einen Vorgang (entweder Einlagerung ODER Auslagerung) und fährt leer zurück.
• Doppelspiel: Ein- und Auslagerung in einer einzigen Fahrt kombiniert (→ vermeidet Leerfahrten und verdoppelt nahezu die Effizienz!).
Systematik der Förder- und Transportmittel (Seite 7)
| Primäre Transportaufgabe |
Stetigförderer (Läuft 24/7 durchgehend) |
Unstetigförderer (Läuft, wenn es gebraucht wird) |
| Vertikal (Hoch) |
• Flurfrei
• Umlaufletten (Kreisförderer)
• Schaukelbeschicker (mit festen Schaufeln oder tauchenden Schaufeln)
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• Hubförderer / Hebefahrzeuge
• Aufzüge (Seilwinde)
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| Horizontal (Links/Rechts, Hinten/Vorne) |
• Flurgebunden
• Förderbänder
• Mitnehmerketten & Rollbahnen
• Unterflurschleppkettenförderer
• Elektrohängebahn
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• Flurförderfahrzeuge
• Gleisgebunden (Gleisbahn)
• Gleislos (Schlepper, Anhängerwagen ohne Hubeinrichtung)
• Fördermittel mit Hubeinrichtung (z. B. Gabelstapler, Handhubwagen, Ameise)
|
Beispiele Stetigförderer: Rollbahnen (horizontal), Kettenfördersysteme (horizontal & vertikal).
Beispiele Unstetigförderer: Handhubwagen/Raupe (horizontal), Elektrohubwagen/Ameise (horizontal), Gabelstapler (horizontal & vertikal), Regalbediengerät RBG (horizontal & vertikal).
Fahrerlose Transportsysteme (FTS) & Transportfragen (Seite 7 & 8)
Definition: Unbemannte, automatisch gesteuerte Transportmittel für den innerbetrieblichen Materialfluss.
- 1. Welches innerbetr. Transportmittel nutze ich bei hoher Flexibilität? → Gabelstapler (gleislos, flexibel einsetzbar für Horizontal- und Vertikaltransport).
- 2. Kann man innerbetr. Transportmittel auch für andere Aufgaben nutzen? → Ja, z. B. zum Sortieren, Wiegen, und integrierte Qualitätskontrolle.
- 3. Wann kommen FTS zum Einsatz & wo sind Grenzen? → Einsatz bei hochgradig standardisierten und wiederkehrenden Transportaufgaben.
+ Vorteile: 24/7 betreibbar, weniger Personalkosten, skalierbar.
- Nachteile/Grenzen: Braucht absolut ebene Böden, hohe Geschwindigkeiten eingeschränkt, spezifische Anforderungen der Güter nötig.
Kommissionierung: Definition, Prinzipien, Entnahmestrategien & Verfahren
Definition & Aufgaben der Kommissionierung
Kommissionieren ist das Zusammenstellen von Einzelpositionen zu einem Auftrag. Es hat das Ziel, aus einer Gesamtmenge von Gütern (Sortiment) Teilmengen aufgrund von Anforderungen (des Auftrags) zusammenzustellen.
⚠️ Die Kommissionierung hat den größten Personalkostenanteil sowie den größten Zeitaufwand in der Lagerlogistik!
Umfasst folgende Teilaufgaben:
- Zählen, Messen, Wiegen, Konfektionieren (Ablängen)
- Set-Bildung
- Etikettieren und Preisauszeichnen
- Einfache Verschraubungs- und Verbindungsarbeiten
Kommissionierprinzipien: Ware-zur-Person vs. Person-zur-Ware
Ware-zur-Person (dynamisch)
Ware kommt zur Person (an feste Entnahmestation), diese entnimmt die benötigte Menge; sofern noch Restware im Behälter ist, wird diese automatisch zurück ins Lager transportiert.
✔ Vorteile:
- Hohe Leistung pro Kommissionierer (kurze Wegzeiten)
- Optimale Gestaltung des Entnahmeplatzes möglich
- Einfache Integration in automatisierte Prozesse
- Abtransport leerer Ladehilfsmittel leicht möglich
- Niedrigere laufende Betriebskosten
✖ Nachteile:
- Kein direkter Zugriff auf alle Artikel im Regal
- Inflexibel gegenüber stark schwankenden Anforderungen
- Längere mittlere Auftragsdurchlaufzeiten
- Hohe Investition nötig (Automatisierungstechnik)
Person-zur-Ware (statisch)
Kommissionierer geht zum festen Lagerplatz um Ware zu holen und sammelt so die Einzelpositionen eines Auftrags (z. B. mit Kommissionierwagen durch Gänge).
✔ Vorteile:
- Direkter Zugriff auf alle Artikel
- Sehr flexibel gegenüber schwankenden Anforderungen
- Kurze mittlere Auftragsdurchlaufzeiten (Eilaufträge schnell möglich)
- Geringe Investitionskosten
✖ Nachteile:
- Geringere Leistung pro Person (großer Wegzeitanteil bei kurzen Listen)
- Keine optimale Ergonomie/Gestaltung des Arbeitsplatzes möglich
- Erschwerter Abtransport leerer Ladungshilfen
- Hohe laufende Betriebskosten (hoher Personaleinsatz)
Entnahmeprinzipien (Auftrags- vs. Artikelbezogen & Zonen)
- Auftragsbezogene Kommissionierung (Einstufige Kommissionierung): Artikel werden für einzelne Aufträge sequentiell nacheinander zusammengestellt (jeder Auftrag wird einzeln abgearbeitet).
- Artikelbezogene Kommissionierung (Zweistufige Kommissionierung): Artikelentnahme erfolgt gebündelt für mehrere Aufträge gleichzeitig in Stufe 1; anschließende Sortierung und Aufteilung auf die einzelnen Aufträge in Stufe 2.
- Lagerbereichsbezogene Kommissionierung: Entnahme getrennt nach spezifischen Lagerbereichen / Zonen (z. B. Kühlzone und Trockenzone parallel).
Kommissionierverfahren & Informationsbereitstellung (Seite 9 & 10)
| Verfahren |
✔ Vorteile |
✖ Nachteile |
| Pickzettel (Papierliste) |
+ Einfach, simpel
+ Hohe Flexibilität
+ Schnelle Einarbeitung |
- Hohe Fehlerquoten
- Keine Echtzeit-Verbuchung (Nacheintragung nötig)
- Langsame Geschwindigkeit
- Nicht handsfree |
| MDE (Mobile Datenerfassung / Handgun) |
+ Echtzeit-Verbuchung im System
+ Minimale Fehlerquote (Barcode-Scan)
+ Wegeoptimierung durch Display
+ Papierloser Prozess |
- Investitionskosten
- Technische Abhängigkeit / WLAN
- Nicht handsfree (Gerät in Hand)
- Einarbeitungsaufwand |
| Pick-by-Voice (Sprachsteuerung) |
+ Handsfree (beide Hände frei)
+ Keine manuellen Eingaben
+ Blick nach vorne frei |
- Mental anfordernd / anstrengend (Daueransagen über Headset)
- Lärmempfindlichkeit im Lager |
| Pick-by-Light (Lichtanlesung am Regal) |
+ Handsfree
+ Sehr schnell & intuitiv
+ Sinnvoll bei Automatisierung / festen Plätzen |
- Feste, starre Lagerstruktur erforderlich
- Hohe Hardware- & Investitionskosten |
Kommissionierbehälter (Seite 10)
Definition: Behälter für den innerbetrieblichen Transport von den Entnahmeplätzen bis zum Versandbereich.
Typische Beispiele aus Vorlesung: Rollwagen, Gitterwagen, Plastikboxen, Paletten, Einkaufswagen.