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Was ist der Unterschied zwischen Software zur Lagersimulation und Tools zur Ablaufanalyse?

Christophe Vreeke ·

Lagersimulationssoftware und Tools zur Ablaufanalyse unterscheiden sich grundlegend in Umfang und Tiefe. Tools zur Ablaufanalyse bilden anhand statischer oder gemittelter Daten ab, wie sich Waren durch eine Anlage bewegen, während Lagersimulationssoftware den gesamten Betrieb dynamisch modelliert und dabei Schwankungen, Zeitabläufe, Ressourcenkonflikte und Systeminteraktionen im Zeitverlauf erfasst. Dieser Unterschied ist besonders wichtig, wenn Sie weitreichende Entscheidungen hinsichtlich Layout, Automatisierung oder Kapazität treffen. In den folgenden Abschnitten werden die einzelnen Fragen ausführlich erläutert, damit Sie das für Ihre Situation geeignete Tool auswählen können.

Was kann eine Lagersimulationssoftware leisten, was Tools zur Ablaufanalyse nicht können?

Lagersimulationssoftware kann dynamische, zeitabhängige Abläufe im gesamten Betriebsablauf modellieren, einschließlich Schwankungen bei den Auftragsmustern, Geräteausfällen, Schichtwechseln und konkurrierenden Ressourcenanforderungen, während Durchflussanalyse-Tools mit festen oder gemittelten Durchsatzwerten arbeiten. Die Simulation erfasst, wie sich das System unter Druck verhält, und nicht nur, wie es an einem „guten Tag“ aussieht.

Tools zur Durchflussanalyse eignen sich hervorragend, um die Frage „Wie viel fließt hier durch?“ zu beantworten, doch sie können Ihnen nicht sagen, was passiert, wenn zwei fahrerlose Transportfahrzeuge um denselben Gang konkurrieren, wenn eine Kommissionierstation während der Spitzenzeiten ausfällt oder wenn ein unerwarteter Auftragsanstieg Ihr Sortiersystem in Mitleidenschaft zieht. Software zur diskreten Ereignissimulation ersetzt diese statischen Durchschnittswerte durch ein dynamisches Modell, das Tausende von Szenarien durchspielt und die tatsächlichen Engpässe aufdeckt.

Zu den wichtigsten Funktionen, die nur eine Lagersimulationssoftware bietet, gehören:

  • Erkennung von Engpässen unter variablen Bedingungen, nicht nur bei durchschnittlicher Auslastung, sondern auch bei Spitzenlast und Teilausfällen
  • Testen Sie Was-wäre-wenn-Szenarien, vergleichen Sie Layout-Optionen, Personalbestände oder Automatisierungskonfigurationen, ohne den Live-Betrieb zu beeinträchtigen
  • Durch eine zeitliche Durchsatzanalyse lässt sich nachvollziehen, wie sich die Leistung bei steigendem Volumen oder sich ändernden Prozessen verschlechtert
  • Investitionsprüfung: Führen Sie einen Stresstest für ein geplantes Fördersystem oder einen Sortierer durch, bevor Sie einen Investitionsvertrag unterzeichnen.
  • Personalplanung: Modellierung der Auswirkungen verschiedener Schichtstrukturen auf den Output und die Auslastungsraten

Wie funktioniert die Durchflussanalyse im Lagerkontext?

Bei der Ablaufanalyse im Lagerkontext werden Umfang und Richtung der Warenbewegungen zwischen den Bereichen Wareneingang, Lagerung, Kommissionierung, Verpackung und Versand anhand historischer Auftragsdaten oder Durchsatzraten abgebildet. Auf der Grundlage fester Annahmen zu Kapazität und Zeitabläufen ergibt sich so ein klares Bild davon, welche Wege am stärksten frequentiert sind und wo es voraussichtlich zu Engpässen kommt.

In der Praxis kann eine Durchflussanalyse beispielsweise aufzeigen, dass 70 % Ihrer täglichen Kommissionierungen aus einem einzigen Gang stammen oder dass der Cross-Dock-Verkehr regelmäßig mit der Bereitstellung für den Versand kollidiert. Dies sind wirklich nützliche Erkenntnisse, insbesondere in den frühen Phasen eines Lagerplanungsprojekts oder wenn Sie abwägen, ob eine Änderung des Layouts eine weitere Prüfung wert ist.

Die Einschränkung besteht darin, dass die Flussanalyse das Lager als relativ stabiles System betrachtet. Sie funktioniert gut, wenn die Nachfrage vorhersehbar und die Prozesse konsistent sind. Sobald jedoch Schwankungen, saisonale Spitzen, gemischte SKU-Profile oder mehrstufige Automatisierung ins Spiel kommen, verliert das statische Modell an Genauigkeit. An dieser Stelle wird die Kluft zwischen der Flussanalyse und einer vollständigen Intralogistiksimulation betrieblich relevant.

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Wann sollte man eine Simulation anstelle einer Strömungsanalyse verwenden?

Sie sollten anstelle einer Ablaufanalyse eine Lagersimulationssoftware einsetzen, wenn die Entscheidung mit erheblichen Kapitalinvestitionen, komplexer Automatisierung, starken Schwankungen in der Nachfrage oder miteinander verknüpften Systemen verbunden ist, bei denen eine Änderung in einem Bereich Auswirkungen auf die Leistung des gesamten Betriebs hat. Wenn die Kosten bei Fehlentscheidungen hoch sind, ist die Simulation das geeignete Werkzeug.

Es gibt bestimmte Auslöser, die darauf hindeuten, dass eine Simulations- statt einer Durchflussanalyse erforderlich ist:

  1. Sie planen den Bau oder die Erweiterung eines Distributionszentrums und müssen vor Baubeginn sicherstellen, dass die Raumaufteilung und die Ausstattung die Durchsatzziele erfüllen.
  2. Sie integrieren Automatisierungssysteme wie Förderbänder, Sortieranlagen oder robotergestützte Kommissioniersysteme und möchten verstehen, wie diese unter realen Betriebsbedingungen zusammenwirken.
  3. Ihr Betrieb ist durch erhebliche Nachfrageschwankungen, saisonale Spitzen, Werbeaktionen oder schwankende Auftragsprofile gekennzeichnet, die ein statisches Modell nicht genau abbilden kann.
  4. Sie müssen mehrere Entwurfsalternativen miteinander vergleichen und benötigen objektive, datengestützte Belege dafür, welche Option in verschiedenen Szenarien die beste Leistung erbringt.
  5. Sie planen die Personalzuweisung über die Schichten hinweg und möchten die sich daraus ergebenden Auswirkungen auf den Durchsatz und die Service-Levels abschätzen, bevor Sie eine endgültige Entscheidung treffen.

Welche Arten von Lagerentscheidungen erfordern eine Genauigkeit auf Simulationsniveau?

Entscheidungen, die eine simulationsgenaue Präzision erfordern, sind solche, bei denen Variabilität, Zeitplanung und systemübergreifende Abhängigkeiten das Ergebnis bestimmen und bei denen eine falsche Entscheidung erhebliche finanzielle oder betriebliche Nachteile nach sich zieht. Dazu gehören Investitionen in die Automatisierung, die Anlagenplanung, die Kapazitätsplanung für Wachstum sowie Änderungen der Betriebsstrategie, die sich gleichzeitig auf mehrere Systeme auswirken.

Insbesondere bei der Bewertung groß angelegter Materialflussanlagen wie automatischer Lager- und Kommissioniersysteme, Hochgeschwindigkeitssortieranlagen oder „Goods-to-Person“-Kommissionierlösungen ist eine hohe Genauigkeit auf Simulationsebene unerlässlich. AS/RS-Simulationen und AGV-Simulationen sind hier besonders wertvoll, da diese Systeme präzise Zeitabläufe und Abfolgen erfordern, die sich mit einer reinen Flussanalyse einfach nicht nachbilden lassen. Ein Sortierer, der auf dem Papier angemessen erscheint, kann in der Praxis zu einem Engpass werden, wenn Zuführraten, Ausschleuskreisläufe und nachgeschaltete Rutschen nicht gemeinsam dynamisch modelliert werden.

Auch Entscheidungen zur Kapazitätsplanung profitieren in hohem Maße von der Materialflusssimulation. Wenn Sie prognostizieren, wie sich Ihre derzeitige Anlage in zwei oder drei Jahren bei steigendem Volumen entwickeln wird, benötigen Sie ein Modell, das sich ändernde SKU-Mischungen, Auftragsprofile und Personalengpässe widerspiegeln kann – und keine statische Durchsatzzahl, die aus den heutigen Durchschnittswerten extrapoliert wurde. Das Gleiche gilt für Entscheidungen zur Slotting-Strategie, bei der die Verlegung schnell drehender Artikel näher an den Versandbereich kaskadierende Auswirkungen auf die Effizienz der Kommissionierwege und die Nachschubzyklen haben kann.

Können Strömungsanalyse-Tools und Simulationssoftware zusammen verwendet werden?

Ja, Tools zur Ablaufanalyse und Software zur Lagersimulation lassen sich sehr effektiv miteinander kombinieren. Die Ablaufanalyse eignet sich besonders gut für die frühe Diagnosephase, um festzustellen, in welchen Bereichen des Lagers das Verkehrsaufkommen am höchsten ist und wo es zu Staus kommt. Eine DES-Simulationsumgebung nutzt diese Erkenntnisse dann, um sie unter dynamischen, realistischen Bedingungen zu testen und so zu überprüfen, ob die vorgeschlagenen Änderungen tatsächlich die erwarteten Ergebnisse liefern werden.

Ein praktischer Ansatz besteht darin, den Entwurfsraum mithilfe einer Flussanalyse einzugrenzen. Wenn die Flussdaten zeigen, dass zwei von fünf möglichen Layout-Konfigurationen hinsichtlich der Wegstrecken und Wegkonflikte deutlich schlechter abschneiden, können Sie diese frühzeitig ausschließen und Ihre Simulationsbemühungen auf die verbleibenden Optionen konzentrieren. Dadurch wird die Gesamtanalyse schneller und kostengünstiger, ohne dass die für endgültige Entscheidungen erforderliche Genauigkeit beeinträchtigt wird.

Die beiden Tools ergänzen sich, anstatt miteinander zu konkurrieren. Die Flussanalyse liefert Antworten auf allgemeine strukturelle Fragen zu Volumen und Richtung. Die Intralogistik-Simulationssoftware beantwortet operative Fragen zu Zeitabläufen, Schwankungen und dem Verhalten des Systems unter Belastung. Zusammen bieten sie Lagerplanern ein umfassenderes Bild, als es jedes der beiden Tools für sich allein leisten könnte.

Welches Gerät eignet sich am besten für Ihren Lagerbetrieb?

Die Wahl des richtigen Tools hängt von der Komplexität Ihres Betriebs, der Tragweite der zu treffenden Entscheidung und dem Grad der Variabilität in Ihrem Umfeld ab. Bei einfachen Anlagen mit vorhersehbarer Nachfrage und begrenzter Automatisierung kann eine Durchflussanalyse für Planungszwecke ausreichend sein. Bei komplexen, automatisierten oder umsatzstarken Betrieben, in denen eine falsche Entscheidung erhebliche Kosten nach sich zieht, bietet Lagersimulationssoftware die Genauigkeit und Sicherheit, die Sie benötigen.

Eine hilfreiche Herangehensweise bei der Entscheidungsfindung ist die Frage: Was kostet es, wenn man sich irrt? Wenn eine Layout-Entscheidung oder eine Investition in die Automatisierung nach der Umsetzung die Durchsatzziele nicht erreicht, können die finanziellen und betrieblichen Folgen erheblich sein. Die DES-Simulationssoftware wurde genau zu diesem Zweck entwickelt: um dieses Risiko auszuschließen, indem sie es Ihnen ermöglicht, Lösungen vor der endgültigen Umsetzung zu testen, zu optimieren und zu validieren.

Für Betriebe, die expandieren, neue Automatisierungsmaßnahmen integrieren oder sich auf umfangreiche Investitionen vorbereiten, ist die Kombination beider Instrumente oft der effektivste Ansatz: Dabei wird mithilfe der Ablaufanalyse das Problem definiert und mithilfe der Simulation der Lagerautomatisierung eine zuverlässige Lösung gefunden.

Wie Enterprise Dynamics Ihnen bei der Auswahl und Überprüfung der richtigen Lagerkonfiguration hilft

Enterprise Dynamics ist unsere DES-Simulationsplattform, die speziell für die Komplexität entwickelt wurde, die mit Tools zur Ablaufanalyse nicht bewältigt werden kann. Sie bietet Lagerplanern und Ingenieuren eine dynamische, datengestützte Umgebung, in der sie ihre Abläufe modellieren, testen und optimieren können, bevor sie sich physisch oder finanziell festlegen.

Folgendes bietet Enterprise Dynamics für Ihren Lagerplanungsprozess:

  • Modellerstellung per Drag-and-Drop unter Verwendung vorgefertigter Bibliotheksobjekte (Atome) für Förderbänder, Sortieranlagen, Kommissionierstationen, FTS und mehr – für den Einstieg ist keine eigene Programmierung erforderlich
  • 2D- und 3D-Visualisierung, damit alle Beteiligten auf jeder Ebene genau erkennen können, wie sich das modellierte System unter verschiedenen Bedingungen verhält
  • Integration von WMS und ERP zur Erstellung eines digitalen Zwillingsmodells Ihres Lagers auf der Grundlage Ihrer tatsächlichen Betriebsdaten
  • Szenariotests und Ermittlung von Engpässen bei Spitzenlastzeiten, Geräteausfällen und Schwankungen im Personalbestand
  • Investitionsprüfung, die Entscheidungsträgern klare, quantifizierbare Belege liefert, bevor sie Investitionsvorhaben genehmigen

Wenn Sie für Ihr nächstes Projekt eine Lagersimulationssoftware in Betracht ziehen oder wissen möchten, wie sich ein „Digital Twin“-Ansatz für Ihr Lager umsetzen lässt, wenden Sie sich an unser Team – wir helfen Ihnen gerne dabei, den richtigen Ausgangspunkt zu finden.

Häufig gestellte Fragen

Wie lange dauert es in der Regel, ein Simulationsmodell für ein Lager von Grund auf neu zu erstellen?

Der Zeitaufwand hängt von der Komplexität Ihres Betriebs ab, doch bei den meisten Lagersimulationsprojekten, die eine Plattform wie Enterprise Dynamics nutzen, dauert die Erstellung eines ersten funktionsfähigen Modells zwischen einigen Tagen und mehreren Wochen. Vorgefertigte Bibliotheksobjekte für gängige Anlagen wie Förderbänder, Sortieranlagen und FTS (AGVs) verkürzen die Erstellungszeit im Vergleich zu individuell programmierten Lösungen erheblich. Mit einem fokussierten Anwendungsbereich zu beginnen – zum Beispiel einer einzelnen Zone oder einem einzelnen Prozess – und von dort aus zu erweitern, ist ein praktischer Weg, um frühzeitig Ergebnisse zu erzielen, ohne auf ein vollständiges Modell warten zu müssen.

Welche Daten benötige ich, um mit einer Lager-Simulationssoftware zu beginnen?

Sie benötigen zumindest die Auftragshistorie oder Nachfrageprofile, die Abmessungen der Anlagen, die technischen Daten der Anlagen sowie die Personalbesetzungsmuster. Je genauer und detaillierter Ihre Eingabedaten sind – einschließlich der SKU-Umschlagshäufigkeit, der Verteilung der Auftragszeilen und der Durchlaufzeiten der Anlagen –, desto zuverlässiger sind die Ergebnisse Ihrer Simulation. Viele Teams beginnen mit den sofort verfügbaren Daten aus ihrem WMS- oder ERP-System und verfeinern das Modell, sobald detailliertere Betriebsdaten zur Verfügung stehen.

Kann eine Lagersimulationssoftware nicht nur das Verhalten automatisierter Anlagen, sondern auch das menschlicher Mitarbeiter modellieren?

Ja, moderne Lagersimulationsplattformen können menschliche Mitarbeiter als dynamische Ressourcen mit definierten Bewegungsgeschwindigkeiten, Aufgabenzuweisungen, Pausenplänen und ermüdungsbedingten Leistungsschwankungen modellieren. Dadurch lässt sich bewerten, wie sich unterschiedliche Personalbestände, Schichtstrukturen oder Zonenzuweisungen auf den Gesamtdurchsatz auswirken. Die Modellierung der Interaktion zwischen menschlichen Kommissionierern und automatisierten Systemen – wie beispielsweise „Goods-to-Person“-Stationen – ist eine der wertvollsten Anwendungen, da an dieser Schnittstelle häufig Leistungslücken in der Praxis auftreten.

Was ist der häufigste Fehler, den Teams bei der Anwendung der Flussanalyse für komplexe Entscheidungen im Lagerbereich begehen?

Der häufigste Fehler besteht darin, Spitzenleistungen als Maßstab zu betrachten. Eine auf durchschnittlichen Durchsatzwerten basierende Durchflussanalyse unterschätzt durchweg Engpässe, Ressourcenkonflikte und die Systembelastung in Zeiten hoher Nachfrage. Teams stellen dies oft erst nach der Implementierung fest, wenn der Betrieb während einer saisonalen Spitzenzeit oder einer Werbeaktion die Ziele nicht erreicht. Der effektivste Weg, dies zu vermeiden, ist die Verwendung von Simulationen, um das Design vor der endgültigen Umsetzung unter realistischen Spitzen- und Ausfallbedingungen einem Stresstest zu unterziehen.

Ist Lager-Simulationssoftware nur für große Distributionszentren relevant, oder können auch kleinere Betriebe davon profitieren?

Simulationen sind in jedem Maßstab sinnvoll, in dem die Kosten einer falschen Entscheidung die Kosten der Analyse übersteigen. Kleinere Betriebe, die ihre erste Investition in die Automatisierung in Betracht ziehen – sei es ein Fördersystem, eine halbautomatische Kommissionierlösung oder eine neue Anlagenkonfiguration –, können erheblich von Simulationen profitieren, da die relativen finanziellen Auswirkungen eines Fehltritts proportional höher sind. Allerdings kann eine Ablaufanalyse für sehr einfache Anlagen mit geringer Variabilität ausreichend sein, bei denen die Planungsfragen unkompliziert sind und nur begrenzte Risiken bestehen.

Woran erkenne ich, ob mein Simulationsmodell genau genug ist, um sich bei einer Investitionsentscheidung darauf verlassen zu können?

Die Modellvalidierung ist der entscheidende Schritt zwischen der Erstellung einer Simulation und deren Nutzung für Entscheidungsfindungen. Der Standardansatz besteht darin, das Modell auf einen bekannten historischen Zeitraum anzuwenden und die simulierten Ergebnisse – Durchsatz, Auslastungsraten, Warteschlangenlängen – mit den tatsächlichen Betriebsdaten zu vergleichen. Wenn das Modell die vergangene Leistung innerhalb einer akzeptablen Toleranz nachbildet, typischerweise innerhalb von 5–10 % der Schlüsselkennzahlen, bietet es eine glaubwürdige Grundlage für zukunftsorientierte Szenariotests. Die Zusammenarbeit mit einem erfahrenen Simulationsteam während dieser Validierungsphase verringert das Risiko, sich auf ein ungenaues Modell zu verlassen, erheblich.

Kann ein Simulationsmodell nach dem ursprünglichen Projekt wiederverwendet werden, oder handelt es sich um ein einmalig einsetzbares Planungsinstrument?

Ein gut aufgebautes Simulationsmodell ist ein langfristiger betrieblicher Vermögenswert und kein einmaliges Ergebnis. Nach der Validierung kann es mit neuen Daten aktualisiert und wiederverwendet werden, um zukünftige Veränderungen wie Volumenwachstum, neue Produktlinien, zusätzliche Automatisierung oder Layoutänderungen zu bewerten. Dies ist der Kernnutzen eines Digital-Twin-Ansatzes – das Modell entwickelt sich parallel zum realen Betrieb weiter und bietet auch dann weiterhin Entscheidungsunterstützung, wenn sich Ihr Lager im Laufe der Zeit verändert.

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