Russland unterliegt einem enormen gesellschaftlichen Wandel. So auch im Bereich der Fleischversorgung. Die aktuelle Bedarfssituation im Segment Tiefkühl- und Frischfleisch ist eine andere als noch vor einigen Jahren. In der Region Moskau ist die Nachfrage nach hochwertigem Importfleisch (z.B. aus Südamerika) und Delikatesswaren gestiegen. Die Anforderungen an die Hygiene steigen mit und gleichen sich mehr und mehr dem europäischen Standard an. Dadurch ergeben sich zunehmende Anforderungen an Qualität, Equipment und Immobilien im Segment der Logistik. Die Folge ist eine wachsende Nachfrage nach westlichem Know-how in der Logistikplanung und moderner Logistiktechnologie.

Die fablog GmbH ist ein international agierendes Planungsunternehmen im Bereich der Logistik. Seit geraumer Zeit ist der Logistikprofi auf dem Gebiet der Russischen Förderation tätig. Die Firma, mit Hauptsitz in Berlin, vereint westeuropäisches Know-how mit Kenntnissen der besonderen Anforderungen und Gegebenheiten des russischen Marktes. Kernkompetenzen der fablog GmbH liegen in der Beratung, Planung, IT-Entwicklung und Realisierung von Logistik-Projekten. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf dem Transport- und Frachtmanagement, der Fabrik- und Werksstrukturplanung, der Logistik- und Materialflussplanung sowie der Herstellung und Vertrieb von Lagersoftware.

Projektvorstellung

Das aktuelle fablog-Projekt beschäftigt sich mit der Planung und der Errichtung eines neuen hochmodernen Tiefkühl-Logistikzentrums am Stadtrand von Moskau. Der russische Marktführer im Bereich Import und Distribution von Fleischprodukten möchte auf einer geplanten Größe von ca. 25.000 qm und einer Umschlagleistung von min. 15.000 Tonnen im Monat verstärkt die boomende Region um die Hauptstadt Moskau versorgen. Die Distribution kann ausschließlich mittels LKW (< 7,5 Tonnen) erfolgen, da in Moskaus Innenstadt eine Verkehrsbeschränkung vorherrscht. Die Generalplanung übernahm fablog. Folgende weitere Planungsprämissen galt es einzuhalten: Effiziente Flächennutzung des Baugrundes, Minimierung der Kühlleistung und Optimierung des Raumnutzungsgrades, Umsetzung hoher Logistikleistung bei Optimierung der Logistikkosten, Umsetzung effizienter und modernster Kommissionierstrategien und einer Null-Fehler-Strategie. Dabei stellte die Kombination von Palettenware und hängender Ware in unterschiedlichen Temperaturzonen eine besondere technologische und organisatorische Herausforderung dar.

Anforderungen an temperaturgeführte Lager

Tiefgefrorene Nahrungsmittel müssen einer gleichbleibenden Temperatur an allen Punkten des Erzeugnisses ausgesetzt werden. Um Qualität und Produktsicherheit gewährleisten zu können sind die Toleranzgrenzen sehr eng gesteckt. Die Sicherung der durchgängigen Kühlkette hat daher oberste Priorität. Das betrifft nicht nur das Lager selbst, sondern insbesondere die Ein- und Auslagerung und den Übergang zwischen einzelnen Bereichen innerhalb eines Betriebes.

Die meisten Tiefkühllager arbeiten nach dem First-In-First-Out-Prinzip (FIFO). Diese Anforderung muss in der Planung des Lagers berücksichtigt werden.

Eine stark variierende Anforderung stellt eine geeignete Struktur zur Zusammenstellung von Kundenaufträgen dar. Auf der einen Seite gibt es Betriebe mit einer geringen Anzahl von Artikeln und großen Liefermengen. Cross-Docking-Lösungen bieten hier sehr viele Vorteile. Auf der anderen Seite können Betriebe mit einem sehr großen Artikelspektrum und nur geringen Liefermengen jedes einzelnen Artikels konfrontiert sein, wofür der Einsatz von Kommissioniertechniken geeignet ist. Um die Effizienz auf ein optimales Niveau zu heben müssen die Kommissionierverfahren auf die jeweilige Anforderung und die individuell nötigen Kommissionierleistungen genauestens abgestimmt sein. Die Waren im Tiefkühlbereich sind in der Regel sehr gut verpackt, wodurch stabile Ladungen entstehen. In der Automatisierung von Materialfluss und Lager stellt dieser Zustand einen entscheidenden Vorteil dar.

Projektbeschreibung

Die Aufgabe bestand darin, im ersten Schritt eine Machbarkeitsstudie durchzuführen und anschließend unterschiedliche Lösungsansätze hinsichtlich Automatisierungsgrad, Kommissionierverfahren und logistischer Systemlösungen zu erarbeiten. Es kristallisierten sich zwei bevorzugte Lösungsvarianten heraus, die sich im Ergebnis nicht nur in den Kennzahlen Logistikkosten je Tonne als die Effizientesten herausstellten. Die Lösungen wurden weiteren  detaillierten Untersuchungen unterzogen, deren Ergebnis eine umfassende technisch-funktionale, organisatorische und monetäre Variantenbewertung war. Hierbei handelte es sich um eine manuelle Variante: Im Regalbereich 12m-Lagerhöhe sorgen manuelle Schmalgangstapler für die Bedienung. Als Kommissionierstrategie kommt die Variante Mann zur Ware zum Einsatz. Die zweite Lösung bildet eine automatische Variante: Im Bereich der 20m-Lagerhöhe erfolgt die Bedienung durch automatischen RBG mit der Kommissionierstrategie Ware zum Mann. Am Ende erreichen beide Möglichkeiten eine Gesamtlagerkapazität von ca. 4.000 Tonnen Frisch- und Tiefkühlfleisch, ca. 7.000 Palettenstellplätze und ca. 9.000 Rinder- und Schweinehälften als hängende Ware.
Der Projektauftraggeber entschied sich aus finanziellen und organisatorisch-technischen Faktoren zu Gunsten der Automatikvariante. Hauptunterscheidungsmerkmal ist aufgrund der größeren nutzbaren Gebäudehöhe die geringe Anzahl von Gassen im Palettenregalbereich.  Die Automatikvariante verfügt darüber hinaus über vollautomatische Kommissionierarbeitsplätze, die über Fördertechnik an das automatische Hochregallager angeschlossen sind.

Herausforderung Tiefkühllagerautomatisierung

Bereits in der frühen Phase der Auslegung der Gebäude- und Kühltechnik können die Voraussetzungen für eine optimale Funktion von automatisierter Förder- und Lagertechnik geschaffen werden. Hohe Luftfeuchtigkeit führt beispielsweise zur Vereisung an den mechanischen Systemen und damit zu wesentlichen Funktionsstörungen. Daher ist eine Absenkung der Luftfeuchtigkeit auf 30 – 40 % unbedingt notwendig. Darüber hinaus müssen bei der Auslegung der Kühlaggregate die Antriebe der Förder- und Lagertechnik sowie die Schaltschränke beachtet werden. Diese entwickeln Wärme, die kompensiert werden muss.

Der Übergang zwischen verschiedenen Temperaturzonen (z.B. im Bereich des Wareneinganges oder des Warenausganges) erfordert Beachtung in der Förder- und Lagertechnik, aber auch in der Gebäudeplanung. Bei sehr hohen Temperaturunterschieden ist es empfehlenswert, eine Schleuse vorzusehen, die diesen Temperatursprung in zwei Schritte aufteilt. Damit wird der Energieverlust minimiert und die Beanspruchung der Technik so weit wie möglich reduziert. Da die mechanischen und elektronischen Komponenten hohen Schwankungen der Temperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit ausgesetzt sind, ist in diesem Bereich ein sehr hohes Know-how in der Fördertechnik erforderlich. Diese Einflüsse müssen in der mechanischen Konstruktion und in der Auswahl der Sensormodule berücksichtigt werden.

Der Mechanik-Lieferant muss die Abstimmung der Technik auf die eingesetzten Ladehilfsmittel berücksichtigen. Dabei kommt es insbesondere auf die Materialeigenschaften, die Form und die Beladung der Behälter oder Paletten an. Überwiegend werden herkömmliche Holzpaletten verwendet, die fördertechnisch kaum Probleme bereiten. Fachwissen des Anlagenbauers ist beim Handling von speziellen Kunststoffbehältern, die sehr starken Beanspruchungen und hohen Temperaturschwankungen ausgesetzt sind, von entscheidendem Vorteil. Der Umsetzungsszeitraum von Kühlhäusern ist in der Regel länger zu veranschlagen als bei Lagerhäusern im Normaltemperaturbereich, da eine Abkühlprozedur zwischen Montage und Inbetriebnahme von Förder- und Lagertechnik erfolgen muss und mehrere Wochen dauern kann.

Fazit

In temperaturgeführten Logistikzentren von Produktionsbetrieben ist eine weitgehende Automatisierung der Prozesse notwendig. Hier spielt beispielsweise die Beschaffenheit der Warenverpackungen eine entscheidende Rolle. Bei der Realisierung derartiger Anlagen sind langjährige Erfahrungen und eine für Tiefkühlanwendungen standardisierte Mechanik notwendig, um in die Höhe schnellende Kosten zu verhindern. Sind alle diese Voraussetzungen erfüllt, kann eine äußerst effiziente, anforderungsspezifische Lösung ausgearbeitet und realisiert werden.

Autor

Dipl.-Ing. Patrick Radtke

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