Welche Branchen profitieren am meisten von Lager-Simulationssoftware?

Simulationssoftware für Lagerbetriebe kommt den meisten Branchen zugute, die komplexe Distributionsumgebungen mit hohem Durchsatz betreiben, in denen Ausfallzeiten, Fehler oder Ineffizienzen erhebliche Kosten verursachen. E-Commerce-Fulfillment, Pharmadistribution sowie Einzelhandels- und Lebensmittellogistik eignen sich hierfür am besten, doch jeder Betrieb, der komplexe Materialflüsse, strenge Servicelevels oder hohe Kapitalinvestitionen verwaltet, kann durch Simulation einen echten Mehrwert erzielen. Im Folgenden gehen wir auf die wichtigsten Branchen ein und stellen Fragen, die Sie sich in Bezug auf Ihren eigenen Betrieb stellen sollten.

Für welche Arten von Abläufen ist die Lagersimulation konzipiert?

Lagersimulationssoftware wurde für Betriebsabläufe entwickelt, bei denen es aufgrund der Komplexität der Prozesse, schwankender Mengen oder des Investitionsumfangs zu riskant ist, sich auf Vermutungen zu verlassen. In solchen Umgebungen können ein einziger Engpass, eine falsch kalkulierte Ressourcenausstattung oder eine zum falschen Zeitpunkt durchgeführte Erweiterung zu erheblichen betrieblichen und finanziellen Schäden führen. Die Simulation bietet Planern einen risikofreien Rahmen, um Entscheidungen zu testen, bevor sie in der Praxis umgesetzt werden.

Im Kern modelliert eine Software zur diskreten Ereignissimulation, wie Waren, Personen und Ausrüstung im Laufe der Zeit innerhalb eines Lagers oder eines Distributionszentrums miteinander interagieren. Sie erfasst die Dynamik der Abläufe, die statische Werkzeuge wie Tabellenkalkulationen einfach nicht nachbilden können. Die Arten von Abläufen, die am meisten davon profitieren, weisen einige gemeinsame Merkmale auf:

Hoher Durchsatz bei mehreren gleichzeitigen Warenströmen
Komplexe Automatisierungs- oder Fördersysteme mit gegenseitigen Abhängigkeiten
Erhebliche Schwankungen bei der Nachfrage, den Auftragsprofilen oder der Personalausstattung
Bevorstehende Investitionen in Ausrüstung, Umgestaltungen oder neue Technologien
Strenge Anforderungen an die Servicequalität mit geringer Fehlertoleranz

Branchen wie Materialfluss, Intralogistik, Pharmadistribution, E-Commerce und Einzelhandelslogistik entsprechen durchweg diesem Profil, weshalb sie zu den wichtigsten Anwendern von DES-Simulationssoftware und Digital-Twin-Tools für Lagerbetriebe geworden sind.

Warum eignet sich die E-Commerce-Abwicklung so gut für Simulationen?

Die E-Commerce-Abwicklung eignet sich aufgrund der extremen Schwankungen beim Auftragsvolumen, der Vielfalt der Artikel (SKUs) und des Drucks, Lieferversprechen für den nächsten Tag oder noch am selben Tag einzuhalten, besonders gut für Lagersimulationssoftware. In einem E-Commerce-Lager gleicht kein Tag dem anderen, und genau diese Unvorhersehbarkeit ist das, wofür Simulationen entwickelt wurden.

Fulfillment-Zentren für den Online-Handel stehen vor einer einzigartigen Kombination von Herausforderungen. Spitzenzeiten wie Sonderverkäufe oder saisonale Nachfragespitzen können das Auftragsvolumen innerhalb weniger Stunden um ein Vielfaches erhöhen. Gleichzeitig sind die Investitionen in Automatisierungstechnik wie Sortieranlagen, „Goods-to-Person“-Systeme und autonome mobile Roboter beträchtlich und nach der Inbetriebnahme weitgehend unumkehrbar. Falsche Entscheidungen in diesem Bereich kommen teuer zu stehen.

Mithilfe von Simulationen zur Lagerautomatisierung können E-Commerce-Betreiber modellieren, was passiert, wenn das Auftragsvolumen sprunghaft ansteigt, wenn eine Sortieranlage ausfällt oder wenn eine neue Kommissionierstrategie eingeführt wird. Ingenieure können virtuell Hunderte von Szenarien durchspielen, um festzustellen, wo es zu Durchsatzengpässen kommt und welche Konfiguration aus Anlagen und Personal am besten geeignet ist, um Spitzenauslastungen zu bewältigen. Dies ist weitaus zuverlässiger als eine Kapazitätsplanung nach Faustregeln und weitaus weniger riskant als das Lernen durch Versuch und Irrtum im Echtbetrieb.

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Inwiefern wird die Lagersimulation im Arzneimittelvertrieb eingesetzt?

Im Pharmahandel wird Lagersimulationssoftware eingesetzt, um sicherzustellen, dass komplexe, streng regulierte Kommissionier- und Lagerprozesse die Durchsatzziele erreichen und gleichzeitig die gesetzlichen Vorschriften eingehalten werden. In der Pharmabranche gehen die Folgen eines Prozessausfalls weit über betriebliche Störungen hinaus – sie können die Patientensicherheit und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften beeinträchtigen, weshalb risikofreie Tests unerlässlich sind.

Pharmazeutische Distributionszentren verarbeiten in der Regel eine breite Palette von Produkttypen mit strengen Lagerungsanforderungen, Vorschriften zur Nachverfolgung des Verfallsdatums und Serialisierungsanforderungen. Die Anforderungen an die Bestellgenauigkeit gehören zu den höchsten aller Branchen. Gleichzeitig werden diese Einrichtungen zunehmend automatisiert, wobei ausgefeilte Förderbandsimulationsmodelle, Simulationen automatisierter Lager- und Entnahmesysteme sowie temperaturgeregelte Zonen gleichzeitig miteinander interagieren.

Mithilfe von Intralogistik-Simulationen können Planer im Pharmavertrieb diese Systeme vor der Inbetriebnahme einem Stresstest unterziehen. Sie können modellieren, wie sich eine neue automatisierte Kommissionierlinie bei unterschiedlichen Auftragsmischungen verhält, feststellen, wo sich während Spitzenzeiten Warteschlangen bilden, und den Personalbedarf für manuelle Eingriffspunkte überprüfen. Für Unternehmen wie Boehringer Ingelheim, die in einer Branche tätig sind, in der Präzision unverzichtbar ist, bietet eine robuste DES-Simulationsplattform die Gewissheit, dass ein neues oder modifiziertes System vom ersten Tag an wie vorgesehen funktioniert.

Warum setzen Einzelhandels- und Lebensmittelgroßhändler auf Simulationssoftware?

Einzelhandels- und Lebensmitteldistributoren setzen auf Lagersimulationssoftware, da ihre Betriebsabläufe hohe Umschlagmengen, enge Lieferfenster und erhebliche saisonale Schwankungen vereinen – und das alles in Einrichtungen, die oft an oder nahe ihrer Kapazitätsgrenze ausgelastet sind. Die Simulation bietet diesen Distributoren die Möglichkeit zur Optimierung, ohne den laufenden Betrieb zu stören, der sich keine Ausfallzeiten leisten kann.

Insbesondere im Lebensmitteldistributionsbereich herrscht ein hoher Zeitdruck. Die Produkte sind nur kurz haltbar, die Zeitfenster für die Filialbelieferung sind fest vorgegeben, und der Spielraum für Fehler bei der Durchsatzplanung ist gering. Ein Distributionszentrum, das eine Aktionswoche oder eine saisonale Spitzenzeit nicht bewältigen kann, führt zu Lieferengpässen auf Filialebene, was sich direkt auf den Umsatz und die Kundenzufriedenheit auswirkt.

Einzelhandelsunternehmen nutzen Logistiksimulationssoftware, um Fragen zu beantworten, die sich sonst nur sehr schwer genau modellieren lassen:

Kann die derzeitige Anlieferungs- und Sortieranlage einen Anstieg des Volumens um 30 % in der Hochsaison bewältigen?
Wie wirkt sich die Außerbetriebnahme eines wichtigen Förderbandabschnitts zu Wartungszwecken auf den Durchsatz aus?
Wie viele Kommissionierer werden benötigt, um die Durchlaufzeiten über verschiedene Schichtkonfigurationen hinweg aufrechtzuerhalten?
Welche Änderung der Anordnung hätte den größten Einfluss auf den Ausgabedurchsatz?

Durch die virtuelle Simulation dieser Szenarien können Einzelhandels- und Lebensmittelhandelsunternehmen fundiertere Entscheidungen hinsichtlich Kapazitäten, Personalbesetzung und Investitionen in die Automatisierung treffen, ohne dabei den laufenden Betrieb zu gefährden.

In welchen anderen Branchen setzt man zunehmend auf Lagersimulationen?

Über die traditionellen Kernbereiche E-Commerce, Pharmabranche und Einzelhandel hinaus setzen zunehmend auch andere Branchen auf Lagersimulationssoftware, da ihre Betriebsabläufe immer komplexer werden und die Kosten für Fehlentscheidungen steigen.

Der Vertrieb von Automobilteilen ist ein Wachstumsbereich, in dem Just-in-Time-Lieferanforderungen und die Vielfalt der Teile komplexe Herausforderungen bei der Kommissionierung und Reihenfolgeplanung mit sich bringen, die sich besonders gut durch Materialflusssimulationen bewältigen lassen. Ein weiterer Bereich sind externe Logistikdienstleister, da diese vor Vertragsabschluss modellieren müssen, wie sich das Volumen und das Auftragsprofil eines neuen Kunden auf die bestehenden Abläufe auswirken werden. Auch die Gepäckabfertigung an Flughäfen und der Frachtbetrieb profitieren erheblich davon, da es sich hierbei um Umgebungen mit hohem Durchsatz, strengen zeitlichen Vorgaben und kostspieliger Automatisierungsinfrastruktur handelt.

Auch die Verteidigungsindustrie und die industrielle Fertigung setzen DES-Simulationen für die Lager- und Intralogistikplanung ein, insbesondere dort, wo maßgeschneiderte oder hochwertige Komponenten komplexe interne Lieferketten durchlaufen. In diesen Branchen wird zunehmend Software zur Simulation von Lieferketten eingesetzt, um den Materialfluss von Anfang bis Ende zu validieren, bevor Infrastrukturänderungen vorgenommen werden. All diese Branchen haben eines gemeinsam: hohe Risiken, komplexe Wechselbeziehungen und die Notwendigkeit, Entscheidungen zu validieren, bevor sie in großem Maßstab umgesetzt werden.

Woran erkennen Sie, ob Ihr Betrieb eine Software zur Lagersimulation benötigt?

Ihr Betrieb benötigt wahrscheinlich eine Lagersimulationssoftware, wenn Sie eine bedeutende Investition planen, wiederholt Engpässe auftreten, die Sie mit den vorhandenen Tools nicht diagnostizieren können, oder wenn Sie mit Nachfrageschwankungen konfrontiert sind, die eine statische Kapazitätsplanung unzuverlässig machen. Wenn eine wichtige betriebliche Entscheidung mit erheblichen finanziellen Risiken oder Risiken hinsichtlich des Servicelevels verbunden ist, lohnt es sich, den Einsatz einer Simulation ernsthaft in Betracht zu ziehen.

Einige praktische Anhaltspunkte dafür, dass Simulation einen Mehrwert für Ihren Betrieb darstellen würde:

Sie prüfen derzeit eine neue Automatisierungslösung, eine Werkserweiterung oder eine Neugestaltung des Layouts und müssen die Wirtschaftlichkeit des Vorhabens überprüfen
Ihre WMS- oder ERP-Daten weisen auf Durchsatzdefizite hin, doch die eigentliche Ursache ist unklar
Sie haben regelmäßig Schwierigkeiten, in Spitzenzeiten die richtige Personalstärke zu gewährleisten, und sind entweder über- oder unterbesetzt
Sie haben nach der Umsetzung einer Änderung unerwartete Ausfälle oder Engpässe festgestellt
Sie müssen den internen Entscheidungsträgern vor der Genehmigung den ROI einer Kapitalinvestition nachweisen.

Die entscheidende Frage lautet: Können Ihre derzeitigen Planungstools die dynamischen, zeitabhängigen Wechselwirkungen innerhalb Ihrer Anlage abbilden? Wenn die ehrliche Antwort „Nein“ lautet, schließt ein spezielles DES-Simulationstool diese Lücke direkt.

Wie Enterprise Dynamics bei der Lagersimulation hilft

Enterprise Dynamics ist unsere Softwareplattform für die diskrete Ereignissimulation, die speziell für die in diesem Artikel beschriebenen komplexen Herausforderungen bei der Simulation von Materialfluss- und Intralogistikprozessen entwickelt wurde. Ganz gleich, ob Sie ein neues Fulfillment-Center planen, eine Investition in die Automatisierung prüfen oder ein hartnäckiges Durchsatzproblem diagnostizieren möchten – Enterprise Dynamics bietet Ihrem Ingenieurteam die Werkzeuge, um in einer risikofreien virtuellen Umgebung Modelle zu erstellen, zu testen und zu optimieren.

Die Plattform bietet folgende Vorteile für Lagersimulationsprojekte:

Modellierung per Drag-and-Drop mithilfe einer Bibliothek vorgefertigter Atome, die Förderbänder, Sortieranlagen, Lagersysteme und Arbeitsstationen darstellen
2D- und 3D-Visualisierung zur anschaulichen Vermittlung von Simulationsergebnissen an technische und nicht-technische Interessengruppen
Integration von WMS und ERP zur Erstellung von Modellen auf der Grundlage Ihrer tatsächlichen Betriebsdaten
„Was-wäre-wenn“-Szenario-Tests zum Vergleich von Layout-Optionen, Personalausstattung und Automatisierungskonfigurationen, bevor physische Änderungen vorgenommen werden
Ermittlung von Engpässen und Durchsatzanalyse, um genau zu ermitteln, wo es unter verschiedenen Auslastungsbedingungen zu Leistungseinbußen kommt

Wenn Sie bereit sind, herauszufinden, welche Vorteile Simulation für Ihren Lager- oder Distributionsbetrieb bieten kann, wenden Sie sich an unser Team – wir helfen Ihnen gerne dabei, den richtigen Ansatzpunkt zu finden.

Häufig gestellte Fragen

Wie lange dauert es in der Regel, ein Simulationsmodell für ein Lager zu erstellen und auszuführen?

Der Zeitrahmen hängt von der Komplexität Ihres Vorhabens ab, doch bei den meisten Lagersimulationsprojekten dauert es nur wenige Wochen von der Datenerfassung bis zu den ersten Modellergebnissen. Eine einfache Layout-Validierung oder ein Personalbesetzungsszenario lässt sich oft in zwei bis vier Wochen abschließen, während ein vollständiger digitaler Zwilling eines hochautomatisierten Distributionszentrums mit mehreren Teilsystemen zwei bis drei Monate in Anspruch nehmen kann. Die Verwendung einer Plattform wie Enterprise Dynamics, die vorgefertigte „Atome“ für gängige Lagerausrüstung enthält, verkürzt die Erstellungszeit erheblich im Vergleich zur Programmierung eines Modells von Grund auf.

Welche Daten muss ich bereitstellen, um mit einem Lagersimulationsprojekt zu beginnen?

Sie benötigen mindestens Daten zum Auftragsvolumen, SKU-Profile, Abmessungen der Anlagen, Ausrüstungsspezifikationen und Personalbesetzungsmuster über alle Schichten hinweg. Ideal sind WMS- oder ERP-Exporte, die mindestens einige Monate Betriebshistorie abdecken, da sie die Schwankungen in den Auftragsprofilen und im Durchsatz erfassen, die den Wert einer Simulation überhaupt erst ausmachen. Sie benötigen zu Beginn keine absolut fehlerfreien Daten – Simulationsteams sind es gewohnt, mit realen Daten zu arbeiten, die Lücken oder Unstimmigkeiten aufweisen, und Sensitivitätstests können Unsicherheiten bei wichtigen Eingabewerten berücksichtigen.

Kann eine Lagersimulationssoftware für eine bestehende Anlage verwendet werden, oder ist sie nur bei der Planung einer neuen Anlage sinnvoll?

Simulationen sind für bestehende Betriebe ebenso wertvoll wie für Neubauten. Bei bestehenden Anlagen sind sie besonders nützlich, um wiederkehrende Engpässe zu diagnostizieren, schrittweise Investitionen in die Automatisierung zu bewerten oder die aktuelle Konfiguration im Hinblick auf das prognostizierte Volumenwachstum einem Stresstest zu unterziehen, bevor man sich auf ein Investitionsvorhaben festlegt. Viele Betreiber erstellen zunächst ein Basismodell ihres aktuellen Betriebs und nutzen dieses dann als dynamische Referenz, um zukünftige Änderungen zu bewerten. So wird es zu einem fortlaufenden Planungsinstrument und nicht nur zu einem einmaligen Projektergebnis.

Was ist der Unterschied zwischen einer Lagersimulationssoftware und einem WMS, und brauche ich beides?

Ein Lagerverwaltungssystem (WMS) ist ein betriebliches Werkzeug, das die Aktivitäten in Ihrer Anlage in Echtzeit steuert und protokolliert – es gibt den Mitarbeitern Anweisungen zur Kommissionierung, verfolgt den Lagerbestand und verwaltet die durchlaufenden Aufträge. Lagersimulationssoftware ist ein Planungs- und Analysewerkzeug, das modelliert, wie sich Ihr Betrieb unter verschiedenen Bedingungen verhalten würde, bevor diese Bedingungen tatsächlich eintreten. Beide dienen unterschiedlichen Zwecken und entfalten ihre größte Wirkung, wenn sie gemeinsam genutzt werden: Ihre WMS-Daten fließen in das Simulationsmodell ein, und die Simulationsergebnisse liefern die Grundlage für die Betriebs- und Investitionsentscheidungen, die Ihr WMS anschließend umsetzt.

Wie kann ich intern die wirtschaftlichen Vorteile einer Lagersimulationssoftware darlegen?

Der überzeugendste Business Case verbindet die Simulation direkt mit einer konkreten Entscheidung, die ein finanzielles Risiko birgt – eine Investition in die Automatisierung, eine Werkserweiterung oder ein wiederkehrendes Durchsatzproblem mit messbaren Kosten. Quantifizieren Sie, was eine falsche Entscheidung in Form von Kapitalabschreibungen, Strafen wegen nicht eingehaltener Service-Levels oder entgangener Einnahmen kosten würde, und vergleichen Sie dies mit den Kosten des Simulationsprojekts. In den meisten Fällen generiert bereits ein einziger vermiedener Fehler oder eine validierte Layoutänderung, die den Durchsatz um nur wenige Prozentpunkte verbessert, eine Rendite, die die Investition in die Simulation bei weitem übersteigt.

Was sind die häufigsten Fehler, die Teams bei der Durchführung ihres ersten Lagersimulationsprojekts machen?

Der häufigste Fehler besteht darin, zu wenig in Datenqualität und Modellvalidierung zu investieren – ein Modell schnell zu erstellen, ohne jedoch zu überprüfen, ob es das tatsächliche Betriebsverhalten genau widerspiegelt, bevor man daraus Schlussfolgerungen zieht. Knapp dahinter folgt die zu weit gefasste Projektdefinition zu Beginn, bei der versucht wird, jeden Prozess in der Anlage gleichzeitig zu modellieren, anstatt sich auf die spezifische Entscheidung oder den Engpass zu konzentrieren, den die Simulation eigentlich behandeln soll. Mit einer klar definierten Fragestellung zu beginnen, das Modell anhand bekannter historischer Leistungsdaten zu validieren und den Umfang schrittweise zu erweitern, führt zu weitaus zuverlässigeren und umsetzbareren Ergebnissen.

Können auch kleinere Vertriebsbetriebe von Simulationen profitieren, oder lohnt sich dies nur im großen Maßstab?

Simulationen sind nicht ausschließlich ein Instrument für Großprojekte, auch wenn sich der ROI am einfachsten nachweisen lässt, wenn es um eine bedeutende Investitionsentscheidung geht. Auch kleinere Betriebe können davon profitieren, wenn sie vor einer konkreten, entscheidenden Frage stehen – beispielsweise, ob eine bestimmte Investition in die Automatisierung gerechtfertigt ist oder wie ein Layout umgestaltet werden muss, um einen neuen Kunden zu bedienen –, bei der die Kosten einer Fehlentscheidung die Kosten des Simulationsprojekts übersteigen. Cloud-basierte und modulare Simulationsplattformen haben zudem die Einstiegskosten erheblich gesenkt, sodass sie für mittelständische Distributoren heute leichter zugänglich sind als noch vor fünf Jahren.