Zur Automatisierung der Kleinteilelagerung und zuverlässigen Versorgung von Produktion und Ersatzteilaufträgen hat Gartengeräte-Hersteller STIHL Tirol ein automatisiertes AutoStore-System in Betrieb genommen.

Das innovative, flexibel skalierbare Lager- und Kommissioniersystem wird kontinuierlich an den wachsenden Bedarf angepasst und bietet bei optimaler Raumnutzung mehr Lagerkapazität und maximale Zuverlässigkeit durch Redundanz sowie eine sehr kurze Amortisationszeit.

Mit mehr als 700 Mitarbeitenden, einem Umsatz von mehr als 575 Millionen Euro (2020) und einem Wachstum von mehr als 26 Prozent gegenüber dem Vorjahr zählt die STIHL Tirol GmbH mit Sitz in Langkampfen im österreichischen Bundesland Tirol zu den weltweit führenden Gartengeräte-Herstellern. Seit Gründung des Familienunternehmens 1981 wurde das Portfolio mit Produkten und Dienstleistungen für Garten, Landwirtschaft, Forst und Bau kontinuierlich erweitert und – zuletzt dem Trend zu Akku-Produkten folgend – auf die aktuellen Marktanforderungen hin zugeschnitten. Inzwischen haben Rasenmäher, Heckenscheren und Mähroboter, Aufsitzmäher und Garten-Häcksler wesentlichen Anteil an den jährlich deutlichen Umsatzsprüngen. Und die Nachfrage ist ungebrochen. Vor diesem Hintergrund hat STIHL Tirol in den vergangenen Jahren erheblich in den Ausbau des Produktionsstandortes Langkampfen investiert. Die laufende Verbesserung der Produktion, der Anlagen und der Abläufe gilt als ein Grund für die erfolgreiche Entwicklung. Durch die serienbegleitende Prozessoptimierung wurden Störungen reduziert, der Materialfluss verbessert und die Effizienz gesteigert. Letztendlich konnten die Fertigungskapazitäten dadurch kurzfristig erhöht werden, um die starke Nachfrage der Märkte zu bedienen.

Nach Vergleich verschiedener AKL-Lösungen für AutoStore-Technologie entschieden

Zur Steigerung von Effizienz und Produktivität bei der Lagerhaltung und Versorgung der Produk-tion mit benötigten Kleinteilen sowie zur Qualitätssteigerung bei der Ersatzteilversorgung der Kunden entschied STIHL Tirol sich für eine Automatisierungslösung mit Order-Fulfillment nach dem Ware-zur-Person-Prinzip.

Wir suchten ein System, das das Unternehmenswachstum begleiten und abdecken kann, sich flexibel und unbegrenzt bei laufendem Betrieb erweitern lässt und uns langfristige Investitionssicherheit bietet.

Christoph Krismer, Abteilungsleiter Logistik Distribution bei STIHL Tirol

„Nach Vergleich verschiedener AKL-Technologien und Lösungsansätze haben wir uns für die AutoStore-Technologie entschieden. Die Lagerung im Raster sorgt für optimale Raumnutzung und die flexibel anpassbare Kapazität und Leistung erfüllen unsere Anforderungen.“ Geplant und realisiert wurde die erste AutoStore-Anlage in Österreich durch den Systemintegrator Element Logic Germany mit Sitz in Bad Friedrichshall. „Element Logic ist der erste offizielle AutoStore-Integrator und konnte dementsprechend zahlreiche Referenzanwendungen und Systemerfahrungen in das Projekt einbringen“, erläutert Krismer die Entscheidung und resümiert zufrieden: „Das war die richtige Entscheidung. Von der Planung über die Anlieferung und den Aufbau lief alles tadellos und im geplanten Zeitplan und Umfang ab.“

Lager- und Kommissionierlösung bei erweitertem Kapazitätsbedarf jederzeit skalierbar

Mit der Lager- und Kommissionierlösung AutoStore entschied STIHL Tirol sich für ein innovatives Lagerkonzept, bei dem die Behälter der Kleinteilelagerung in Schächten übereinander gestapelt und von kleinen Robotern, sogenannten Robots, ein- und ausgelagert werden. Das System überzeugt durch Effizienz und Flexibilität sowie minimalen Flächenbedarf und vergleichsweise geringe Investitions- und Betriebskosten. Die Behälterstapel werden in einem standardisierten, bis zu 5,40 Meter hohen Aluminium-Raster, dem sogenannten Grid, gelagert. Auf dessen Oberfläche arbeiten die Robots. Je nach Behälterhöhe sind in einem Grid bis zu 16 bzw. 24 Behälter übereinander gestapelt. Das kompakte Gesamtsystem mit integrierten Kommissionierstationen, den sogenann-ten Ports, bietet gegenüber herkömmlichen AKL-Lösungen eine um 60 bis 70 Prozent verbesserte Raumausnutzung.

Dabei kann das Anlagenlayout exakt auf jedwede bauliche Gegebenheit angepasst werden und ist bei erweitertem Kapazitätsbedarf und höheren Durchsatzanforderungen durch zusätzliche Robots, Ports oder Schächte mühelos im laufenden Betrieb skalierbar. Auf diese Weise erzielen AutoStore-Anlagen unter den verfügbaren AKL-Lösungen die höchste Lagerdichte.
Gleiches gilt für die Energieeffizienz: Bei einem Energiebedarf von durchschnittlich 100 Watt je Robot pro Stunde weisen AutoStore-Anlagen den mit weitem Abstand geringsten Energiever-brauch unter den verfügbaren AKL-Lösungen auf.

Weniger als 1.500 Quadratmeter Grundfläche für 66.500 Behälterlagerplätze

In Langkampfen installierte Element Logic für die Kleinteilelagerung zur Ersatzteilversorgung und Bedienung der Montagebänder von STIHL Tirol im Sommer 2018 auf weniger als 1.500 Quadratmetern Grundfläche ein automatisiertes AutoStore-Lager- und Kommissioniersystem, das Lagerplätze für insgesamt 66.500 Behälter bietet. In einer ersten Projektphase wurde der Lagerkubus mit 47.000 Behältern befüllt. 17 Roboter bedienten zu Beginn fünf integrierte Ports. Seither wurde die flexibel skalierbare Anlage bedarfsgerecht kontinuierlich erweitert. Koordiniert von der ebenfalls installierten Element Logic Software eManager sorgten bis Juli 2021 insgesamt 23 Robots in der kompakten Anlage für effiziente Lager- und Kommissionierprozesse an sechs eingebundenen Bedienarbeitsplätzen. „Genau diese Flexibilität bei der Anpassung der Anlage an unser Auftragsaufkommen und die geforderten Durchsätze waren ein maßgeblicher Grund für die Systementscheidung zugunsten einer AutoStore-Anlage“, unterstreicht Krismer. „Zudem können die Komponenten der AutoStore-Anlage bei einem Umzug oder Umbau zu 95 Prozent wiederverwendet werden.“

Automatische Lagerung nach ABC-Kriterien und hohe Durchsatzleistung

Mit dem bislang letzten Erweiterungsauftrag ergänzte Element Logic die flexibel skalierbare Anlage um einen zusätzlichen Kommissionier-Port und drei weitere Robots. Damit bedienen in dem AutoStore-System jetzt 26 Robots insgesamt drei Conveyor-Ports für Ein- und vier Caroussel-Ports für Auslagerungen. 66.000 Behälter befinden sich nun für die Lagerung von Kleinteilen im Gesamtsystem. Die Ein- und Auslagerungskapazitäten liegen bei jeweils 400 Behältern pro Stunde. Die Behälter können in bis zu 32 Fächer unterteilt werden und werden chaotisch eingelagert.
Der Zugriff auf Behälter weiter unten im Stapel erfolgt über Umlagerungen. Das erfolgt problemlos, weil die Aufträge in Wellen kommissioniert werden. Der Zeitaufwand für Umlagerungen wird durch einen zeitlichen Vorlauf für die anliegenden Aufträge kompensiert. Der AutoStore-Controller berechnet die Fahrwege und verteilt anschließend via Funkverbindung die Fahraufträge an die Akkubetriebenen Robots. Sie schichten die Behälter um, stellen die benötigten Behälter für den direkten Zugriff bereit und versorgen auftragsbezogen die Schächte der eingebundenen Ports. In der Anlage stellt sich immer wieder aufs Neue eine Lagerung nach aktuellen ABC-Kriterien ein, dies ergibt sich systembedingt automatisch: Seltener angeforderte Behälter sinken sukzessive auf die unteren Stellplätze ab, Schnellläufer verbleiben auf den oberen Ebenen im schnellen Zugriff. In Kombination mit der hohen Lagerdichte des Systems und der hohen Durchsatzleistung gelten AutoStore-Anlagen pro Quadratmeter Hallenfläche daher als schnellste Order-Fulfillment-Systeme am Markt.

Kommissionierung an vier Caroussel-Ports

Nach der Vereinnahmung im Wareneingang werden die Kleinteile für die Serienproduktion an den drei Conveyor-Ports in die Systembehälter umgepackt und in die AutoStore-Anlage eingelagert. Nach Bestellung von den Montageinseln und Ankunft der Routenzüge erfolgt an den vier Caroussel-Ports die Kommissionierung der Auftragspositionen und die Beladung der Routenzugwagen für die Produktion. Ersatzteile werden bei Bedarf ausgelagert, kommissioniert und an zentralen Versandplätzen mit neuester Technologie gewogen, verpackt und etikettiert. „Insgesamt erreichen wir heute eine höhere Prozesssicherheit und Qualität bei den Belieferungen – sowohl der Montagelinien als auch der Kunden“, sagt Krismer. „Durch die Redundanz, mit der andere Roboter bei etwaigem Ausfall eines Robots die Aufträge übernehmen, bietet das AutoStore-System eine hervorragende Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit. Hinzu kommen Aspekte wie Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit durch geringen Stromverbrauch und Energierückspeisung beim Absenken der Behälter. Damit bietet das System Vorteile auf verschiedensten Ebenen.“

Verbesserung der Produktivität und Arbeitsklima

So hat sich die Installation der Anlage in Bezug auf die Arbeitsumgebung und -prozesse auch positiv auf die Mitarbeitenden ausgewirkt. Erhöhte Ergonomie und weniger Laufwege durch das Ware-zur-Person-Prinzip bei den Kommissionierprozessen sowie das moderne, digitale Arbeitsumfeld haben die Produktivität und das Arbeitsklima deutlich verbessert. Selbst die pandemiebedingten gesetzlichen Vorgaben führten zu keinerlei Beeinträchtigungen. „Die COVID-Hygienekonzepte bestehend aus z.B. Abstandsregeln konnten am AutoStore problemlos umgesetzt und das Auftragsvolumen durch die AutoStore-Anlage gut bewältigt werden“, sagt Krismer und reflektiert Projektverlauf und Ergebnisse. „Die Zusammenarbeit mit Element Logic vor, während und auch nach der Implementierung verlief und verläuft stets angenehm konstruktiv, partnerschaftlich und harmonisch. In Summe aller Faktoren werden sich die Investitionen in die Lagerautomatisierung mit dem AutoStore-System bei uns bereits nach 1,89 Jahren amortisieren. Wir sind mit dem Ablauf und dem Ergebnis sehr zufrieden.“