Software: Der intelligente Treiber hinter Lagerautomatisierung und Robotik

Automatisierte Lager benötigen mehr als Hardware-Technik. Software-Technologie-Stacks im Lager steuern das Zusammenspiel manueller und automatisierter Workflows: WMS, WCS, MFC, SCADA und PLC sind nur einige der Softwareebenen, die für die Steuerung der Lager eingesetzt werden.

WMS Software Warehouse Management System

Ein Lager ist ein ständiger Balanceakt: Waren gehen ein, Bestellungen verlassen das Lager und dazwischen müssen unzählige Entscheidungen getroffen werden: Wo sollen Bestände gelagert, was soll zugeordnet und priorisiert, wie sollen Abläufe sequenziert, Ausnahmen behandelt und Fehler behoben werden? Wenn der Betrieb wächst und um Automatisierung und Robotik erweitert wird, wird dieser Balanceakt komplex und dynamisch.

Intelligente Lagerverwaltungssoftware orchestriert Menschen, Standorte, Bestände, Aufträge, Automatisierung und Roboter zu einem synchronisierten Betrieb. Sie entscheidet im Millisekundenbereich, was als Nächstes geschieht, und erfasst dabei sämtliche Details und Datenpunkte. Gleichzeitig gibt sie den Betriebsteams die erforderliche Transparenz über den Fortschritt sowie die Möglichkeit einzugreifen, bevor aus kleinen Problemen verpasste Auslieferungen werden.

Software ist für eine optimale Lagerleistung inzwischen noch wichtiger als die Automatisierung selbst.

Welche Rolle spielt Software im Lager?

Lagersoftware umfasst mehrere klar abgegrenzte Betriebsebenen, die jeweils unterschiedliche Funktionen erfüllen. Auf übergeordneter Ebene muss sie fortlaufend vier Fragen beantworten:

Was sind die Business-Prioritäten, -Prozesse und -Vorgaben? (WMS oder ERP)
Was muss angesichts des aktuellen Systemstatus, der Automatisierung, Verfügbarkeit, Fortschritte und Bestände als Nächstes und mit welcher Priorität geschehen? (durchgängige Systemplanung)
Ist alles im Plan und läuft wie erwartet reibungslos? Wenn nicht, warum und was muss angepasst werden? (Ausführung)
Wer oder was soll die nächsten Aufgaben wo und wie übernehmen: ein Arbeitsplatz, ein Roboter, ein ASRS oder ein Förderer? (Echtzeitsteuerung)

Betriebsdaten in Echtzeit: die Grundlage für die Orchestrierung automatisierter Systeme

Automatisierte Lagerabläufe sind auf ein hochpräzises Hochgeschwindigkeits-Datenmanagement in Echtzeit angewiesen: Der Status und die Verfügbarkeit der Anlagen müssen bekannt sein, die Kommunikation zwischen Host-Systemen muss parallel zum kontinuierlichen Nachrichtenaustausch mit automatisierten Subsystemen gesteuert werden, verfügbare Bestände und ihre Standorte müssen verwaltet und gleichzeitig die Auftragspipeline über diese Systeme hinweg ausgeführt werden.

Bei automatisierten Prozessen sind Daten nicht mehr statisch. Bestände und Aufträge bewegen sich kontinuierlich zwischen Lager- und Handhabungsbereichen, in Lagerplätze hinein und aus ihnen heraus sowie über Anlagen, Roboter und Arbeitsplätze hinweg. In diesem komplexen Umfeld ist Echtzeit-Datenmanagement die wichtigste Softwarefähigkeit überhaupt. Genau deshalb gibt es moderne Warehouse-Execution-Software.

Ebenen der Lagersoftware

ERP: Enterprise Resource Planning

Ein ERP ist das zentrale führende System des gesamten Unternehmens und dient als Masterdatenbank für Unternehmensfinanzen, Beschaffung, Personalwesen und die übergeordnete Bestandsbewertung. Es verwaltet Aufträge, Bestände und Einkauf auf Makroebene entlang der globalen Lieferkette und übergibt die Auftragsabwicklung an ein bestimmtes WMS und einen bestimmten Netzwerkstandort.

WMS: Warehouse Management System

Ein WMS ist eine Kategorie von Unternehmenssoftware, die die Abläufe in Lagern, Distributions- oder Fulfillment-Zentren steuert und ausführt, unabhängig vom Automatisierungsgrad.

Kernfunktionen eines WMS

Geschäftsregeln und -logik sowie Fulfillment- und Betriebsprozesse
Wareneingang, Einlagerung und Bestandsmanagement, Auftragsmanagement und Wellenplanung, Kommissionierung, Verpackung, Bereitstellung, Versand, Definition von Geschäftsregeln und Prozessen, Ressourcenzuweisung und Aufgabenverteilung sowie Geräte- und Anlagenintegration
Reporting und Analysen

Erweiterte WMS-Funktionen

Personalmanagement und Leistungsoptimierung
Prozessoptimierung
Bestandsplatzierung, Yard-Management, Mehrwertdienste und 3PL-Abrechnung
Lagersteuerung und -ausführung in teilautomatisierten Umgebungen

WMS sind bei der Planung des „Was“ und „Warum“ des Fulfillments äußerst effektiv. Den meisten fehlt jedoch die Echtzeittransparenz und Orchestrierung der Automatisierungsebenen. Daher sind sie auf Steuerungssysteme als Gehirn der bodennahen Automatisierung angewiesen.

WCS: Warehouse Control System

Ein WCS hat sich als Brücke zwischen WMS und MFC beziehungsweise untergeordneten Steuerungs- oder PLC-Systemen entwickelt. Als Zwischenebene setzt es die geschäftlichen Prioritäten und den Plan des WMS über den gesamten Automatisierungsfluss hinweg um. Zu den Kernfunktionen zählen Routing- und Sortierlogik, Kommunikation auf Maschinenebene, Subsystemmanagement sowie Prozess- und Arbeitsausführung. Da häufig übergeordnete Intelligenz, Datentiefe und -verfügbarkeit, Echtzeittransparenz des Systems und allgemeine Rechenleistung fehlen, ist seine Optimierungsfähigkeit oft begrenzt. Es ist dann auf das WMS angewiesen, um Entscheidungen zu übersteuern und Fehler zu korrigieren, was Verzögerungen und längere Zykluszeiten verursacht.

MFC: Material Flow Control

Ein MFC ist ein spezialisierter Verkehrsleiter auf operativer Ebene zwischen einem übergeordneten System, etwa WMS oder WCS, und den physischen Maschinensteuerungen, den PLCs. Er übersetzt allgemeine Transportanweisungen in eine exakte Zielverfolgung und steuert die physischen Warenwege über Fördertechnik, Krane, Shuttles und Sortierstationen.

SCADA: Supervisory Control and Data Acquisition

SCADA ist der Anlagenebene am nächsten. Es ist häufig in PLCs eingebettet oder empfängt Nachrichten direkt von ihnen, um Echtzeitstatus, Zustandskennzahlen, Leistungs-Tags und Sensorinformationen kontinuierlich zu erfassen. Rohdaten der Maschinen werden in grafische Human-Machine Interfaces, HMIs, übersetzt. So erhalten Bediener eine visuelle Live-Darstellung mit Alarmierung und Ereignisprotokollierung. SCADA verfolgt Störungen und Fehler und informiert Instandhaltungsteams über Blockaden, nicht reagierende oder offline befindliche Anlagen und mechanische Ausfälle. In der Regel ist es als eigenständiges System für die Anlagenwartung aufgebaut und nicht mit Geschäfts- und Betriebsprozessen verknüpft.

Das Swisslog Software-Ökosystem

Der Ansatz von Swisslog ist ein speziell für leistungsstarke Automatisierung entwickeltes Softwareportfolio. Es optimiert und harmonisiert integrierte Workflows und bietet gleichzeitig die unübertroffene Transparenz, die der Betrieb benötigt, um kontinuierlich in Bewegung zu bleiben.

SynQ Plattform

SynQ bietet eine Warehouse-Execution-Plattform, die mehrere Ebenen abdeckt, um die automatisierte Auftragsabwicklung zu vereinfachen und zu stärken.

SAP EWM

Integrieren Sie Automatisierung nahtlos über den SAP Material Flow Standard in SAP EWM. So entfällt Middleware und gleichzeitig wird die Leistung maximiert.

IT-Kompetenz für ganzheitliche Softwareabwicklung

Softwarefunktionen und -fähigkeiten sind nur ein Teil dessen, was ein Automatisierungsprojekt erfolgreich macht. Die Inbetriebnahme eines Systems und sein zuverlässiger Weiterbetrieb erfordern IT-Kompetenz in Beratung, Engineering und Support. Diese Leistungen beeinflussen Projektzeitpläne und Gesamtbetriebskosten ebenso stark wie die Software selbst.

Diese Kompetenz deckt jede Phase ab:

Vor dem Go-live

Beratung zur Definition von Umfang und Architektur

Während der Realisierung

Projektmanagement, Tests und Emulation zur Validierung der Prozesse, bevor sich die Anlagen bewegen, Inbetriebnahme, Einrichtung der Infrastruktur sowie PLC- und Steuerungssoftware, die die Ausführungssoftware mit Förderern, Robotern und Maschinen verbindet.

Nach dem Go-live

Onboarding, Schulungen, technischer Support rund um die Uhr und laufende Softwarewartung sorgen dafür, dass die Systeme auch bei sich weiterentwickelnden Abläufen zuverlässig laufen.

Logistik-Software: Häufig gestellt Fragen

Was ist ein WMS?

Ein WMS ist eine Kategorie von Unternehmenssoftware, die die Abläufe in Lagern, Distributions- oder Fulfillment-Zentren steuert und ausführt, unabhängig vom Automatisierungsgrad.

Was ist ein WES?

Ein WES ist eine neuere Softwaregeneration für hochautomatisierte Lagerumgebungen. Es stellt die operative Leistungsfähigkeit bereit, um automatisierte Fulfillment-Abläufe in Echtzeit auszuführen, mit vollständiger Transparenz über Prozesse, Leistung, Automatisierung und Produktivität. Es orchestriert Geschäftsprozesse, Materialfluss, Personal und Automatisierung in Echtzeit.

Was ist der Unterschied zwischen einem WMS und einem WES?

Ein WMS plant und steuert anhand übergeordneter Geschäftsziele, Regeln und Prozesse, was geschehen soll. Ein WES orchestriert dagegen Fulfillment-Iterationen in der Echtzeitausführung über Automatisierung, Roboter und Menschen hinweg in dynamischen realen Umgebungen, also was tatsächlich geschieht. Komplexe automatisierte Standorte benötigen in der Regel beides.

Wie verändert sich das Bestandsmanagement durch Automatisierung?

In manuellen oder leicht automatisierten Betrieben können Bestände periodisch über ein WMS verfolgt werden. Mit zunehmender Automatisierung sind Bestände ständig in Bewegung. Eine genaue Verfolgung und Zuordnung erfordert deshalb Echtzeittransparenz über den Bestand. Diese wird von einem WES bereitgestellt, das gemeinsam mit dem WMS Nachschub ausführt und Einlagerungsstrategien steuert.

Welche IT-Services benötigt ein Automatisierungsprojekt?

Neben der Software selbst benötigen Automatisierungsprojekte fachkundige Lösungsberatung zur Festlegung des Ansatzes, Projektmanagement, Tests und Emulation, Inbetriebnahme und Einrichtung der Infrastruktur sowie PLC- oder Steuerungssoftware für die direkte Integration mit übergeordneter Software. Nach dem Go-live halten laufende Leistungen wie Onboarding, Schulungen, technischer Support rund um die Uhr und Softwarewartung das System auch bei sich weiterentwickelnden Abläufen am Laufen.

Wie wird Bestandstransparenz gewährleistet?

Während das WMS den Bestand auf Lagerebene verwaltet, wird der Bestand der Subsysteme typischerweise vom WES gesteuert. Ein WES verfolgt Bestände kontinuierlich während der Bewegung durch Einlagerungsstationen, automatisierte Lagerbereiche, in aktive Kommissionierstationen hinein und aus ihnen heraus sowie während des Transports. Es aktualisiert das WMS periodisch, damit beide Systeme über abgestimmte und genaue Bestandsdatensätze verfügen. Ein WES bietet ausserdem Zugriff auf Bestandsdatensätze und Transaktionen der Subsysteme, deren Bestände es aktiv verwaltet.

Muss ich mein WMS ersetzen, um Automatisierungssoftware hinzuzufügen?

Nein. SynQ setzt dort an, wo WMS oder ERP enden. Es kann an bestehende WMS- oder ERP-Systeme angebunden werden, erweitert Geschäftslogik und Fulfillment-Prozesse und übernimmt gleichzeitig die Echtzeitausführung und Systemtransparenz.

Unterstützt Swisslog SAP EWM?

Ja. Swisslog verfügt über zertifizierte Kompetenz bei der Implementierung und Integration von SAP EWM in automatisierte Lagerabläufe, sowohl als eigenständige Lösung als auch mit SynQ als WES und SAP EWM als Host-System.