Kommissionierverfahren im Vergleich: Wann welches Verfahren

Ein Kommissionierverfahren legt drei Dinge fest: wie viele Aufträge ein Kommissionierer in einem Zug bearbeitet, ob er das ganze Lager oder einen Ausschnitt davon durchläuft, und wie die Positionen eines Auftrags wieder zusammenkommen. Die drei Formen dafür sind die Auftragskommissionierung, die Sammelkommissionierung und die Zonenkommissionierung. In der Beispielrechnung dieses Artikels unterscheiden sie sich nicht in der Greifarbeit – dort besteht jede Position aus genau einer Entnahmeeinheit und wird einmal gegriffen –, sondern in der Zahl der Touren, in der Wegstrecke und darin, wie oft eine Tour vorbereitet und abgeschlossen wird. Besteht eine Position aus mehreren Entnahmeeinheiten, sind mehrere Picks nötig; diese Greifzeit setzen Sie dann je Verfahren mit Ihren eigenen Werten ein. Die Rechnung unten können Sie mit Ihren eigenen Messwerten wiederholen.

Worum es bei der Auswahl geht

Die Auswahl ist eine Frage des Auftragsprofils, nicht des Systems: Entscheidend sind die Positionen je Auftrag, die Aufträge je Tag und die Wegstrecken in Ihrem Lager. Daraus folgen die Zahl der Touren, die Wegstrecke je Tag und die Zeit für das Vorbereiten und Abschließen einer Tour. Ein Verfahren mit Bündeln oder Zonen ist nicht automatisch schneller; es verschiebt Arbeit zwischen Touren und Aufträgen. Ob eine Umstellung hilft, zeigt die Rechnung mit Ihren Werten. Sie richtet sich an Betriebe, die manuell kommissionieren, aus dem Regal oder aus dem Fachboden; automatisierte Systeme (VDI-Richtlinie 4415, Ausgabe Oktober 1999) stehen hier nicht zur Auswahl.

Die drei Formen und ihre Namen

Der Abschlussbericht des Forschungsprojekts ReKom (Institut für Fördertechnik und Logistik der Universität Stuttgart, Projektlaufzeit April 2015 bis März 2017) teilt das Kommissioniersystem nach der VDI-Richtlinie 3590 in Informationssystem, Materialflusssystem und Organisationssystem (Seite 3). Zur Ablauforganisation, also wie ein Auftrag bearbeitet wird, nennt er diese Ausprägungen:

• Einstufig (auftragsorientiert): Der Kommissionierauftrag entspricht dem Kundenauftrag; der Kommissionierer sammelt alle Positionen in einem Zug und beginnt danach den nächsten Auftrag.
• Auftragsparallel (Sammelkommissionierung): Mehrere Kundenaufträge werden zu einer Auftragsgruppe zusammengefasst und von einem Mitarbeiter synchron bearbeitet.
• Zweistufig (artikelorientiert): Ein Kundenauftrag wird in zwei oder mehr Kommissionieraufträge aufgeteilt, damit mehrere Zonen arbeiten können; anschließend führt ein Konsolidierungsschritt die Positionen zusammen. Läuft der Auftrag nacheinander durch die Zonen, heißt das zonenseriel; arbeiten die Zonen gleichzeitig, zonenparallel.

Verglichen werden hier die einstufige Auftragskommissionierung, die auftragsparallele Sammelkommissionierung mit vier Aufträgen je Tour und die zonenserielle Zonenkommissionierung mit drei Zonen. Die VDI-Richtlinie 3590 ist kostenpflichtig und liegt in Blatt 1 (Grundlagen, Ausgabe April 1994) und Blatt 2 (Systemfindung, Ausgabe Juli 2002) vor.

Woraus die Kommissionierzeit besteht

Die Zeit für einen Kommissionierauftrag hat vier Bestandteile. Die Basiszeit umfasst Auftragsübernahme, Belege, das Aufnehmen der Kommissionierbehälter und nach der Tour die Abgabe. Die Greifzeit ist die Zeit je Auftragsposition für Hinlangen, Aufnehmen und Ablegen; die Informationsverarbeitung beim Greifen, etwa das Scannen, gehört zur Totzeit, die auch Suchen und Kontrollieren am Entnahmeort enthält. Die Wegzeit ist der Weg zu Basis, Gangwechsel und Gasse.

Belege für diese Gliederung: der geöffnete ReKom-Abschlussbericht (Seiten 9 und 10), der sie auf die zitierte Standardliteratur zum Lagerwesen stützt, und der Logistics-Journal-Beitrag von 2016, der die Greifzeit ebenso abgrenzt: Die Greifzeit fällt für jede Auftragsposition an; besteht eine Position aus mehreren Entnahmeeinheiten, ist Hinlangen, Aufnehmen und Ablegen entsprechend oft zu wiederholen. Das Scannen einer Entnahmeeinheit zählt zur Totzeit, nicht zur Greifzeit. Beim Einsatz von Sortieranlagen kommt die Sortierzeit als eigener Anteil der Bearbeitungszeit hinzu (ReKom, Seite 9).

In der Beispielrechnung sind Greifzeit und Totzeit je Position für alle drei Verfahren gleich hoch; das ist eine Annahme des Modells, keine Eigenschaft der Verfahren. Ob ein Verfahren mehr Scans oder mehr Suchen je Position verlangt, bildet das Modell nicht ab; messen Sie es, wenn Sie umstellen. Versetzt werden im Modell nur die Basiszeit (einmal je Tour statt je Auftrag) und die Wegzeit je Auftrag.

Ein Rechenbeispiel: 100 Aufträge pro Tag

Alle Werte sind erfundene Annahmen einer Beispielrechnung, keine Marktwerte und keine Messwerte. Ersetzen Sie sie durch die Werte, die Sie in Ihrem Lager messen.

Angenommen werden 100 Aufträge pro Tag mit je vier Positionen, 12 Meter Weg zwischen zwei Positionen im ganzen Lager und 8 Meter innerhalb einer Zone, 30 Meter Basisweg je Tour im ganzen Lager und 20 Meter je Zonentour, 0,9 Sekunden Gehzeit je Meter (rund vier Kilometer je Stunde), 12 Sekunden Greifzeit und 5 Sekunden Totzeit je Position sowie 45 Sekunden Basiszeit je Tour. Die Wege werden je Tour gerechnet und die Zeit danach auf den Auftrag umgelegt:

Kennzahl (Beispielrechnung: 100 Aufträge mit je 4 Positionen)	Auftragskommissionierung (1 Auftrag je Tour)	Sammelkommissionierung (4 Aufträge je Tour)	Zonenkommissionierung (3 Zonen, zonenseriel)
Aufträge je Tour	1	4	1 je Zone
Touren je Tag	100	25	300
Positionen je Tour	4	16	2, 1, 1
Wegstrecke je Tour (Meter)	66	210	28, 20, 20
Wegstrecke je Tag (Meter)	6.600	5.250	6.800
Wegzeit je Tag (Stunden)	1,65	1,31	1,70
Basiszeit je Tag (Stunden)	1,25	0,31	3,75
Greif- und Totzeit je Tag (Stunden)	1,89	1,89	1,89
Zeit je Tag gesamt (Stunden)	4,79	3,51	7,34
Wegstrecke je Stunde (Meter)	1.378	1.494	927
Aufträge je Stunde und Kommissionierer	20,9	28,5	13,6

Die Zeile „Wegstrecke je Stunde“ ist die Wegstrecke je Tag geteilt durch die Zeit je Tag; die Zeile „Aufträge je Stunde“ gilt bei einem Kommissionierer. Die Zeile „Greif- und Totzeit je Tag“ ist in allen drei Spalten gleich hoch, weil das Modell je Position genau eine Entnahmeeinheit und für alle drei Verfahren denselben Aufwand für Suchen, Kontrollieren und Scannen annimmt; diese Zahl ist keine Messung und keine Eigenschaft der Verfahren.

Die Rechnung für die erste Spalte: Wegstrecke je Tour 30 Meter + 3 × 12 Meter = 66 Meter; Wegzeit 66 Meter × 0,9 Sekunden je Meter = 59,4 Sekunden; Greifzeit 4 × 12 Sekunden = 48 Sekunden; Totzeit 4 × 5 Sekunden = 20 Sekunden; Basiszeit 45 Sekunden. Die Summe sind 172,4 Sekunden je Auftrag, bei 100 Aufträgen 17.240 Sekunden oder 4,79 Stunden. Die Wegstrecke je Stunde ist 6.600 Meter ÷ 4,79 Stunden = 1.378 Meter.

Für die zweite Spalte: 30 Meter + 15 × 12 Meter = 210 Meter Wegstrecke je Tour, 189 Sekunden Wegzeit, 192 Sekunden Greifzeit, 80 Sekunden Totzeit und 45 Sekunden Basiszeit, zusammen 506,0 Sekunden je Tour. Das sind 126,5 Sekunden je Auftrag und bei 25 Touren 3,51 Stunden.

Für die dritte Spalte: In Zone 1 (zwei Positionen) 20 Meter + 8 Meter = 28 Meter, daraus 25,2 + 24 + 10 + 45 = 104,2 Sekunden; in den Zonen 2 und 3 (je eine Position) 18 + 12 + 5 + 45 = je 80,0 Sekunden. Je Auftrag sind das 264,2 Sekunden, bei 100 Aufträgen 7,34 Stunden.

In keiner der drei Spalten enthalten sind das Zusammenführen der Teilbehälter aus mehreren Zonen und das Nachsortieren, wenn in einen gemeinsamen Behälter gesammelt wird; beides fällt zusätzlich an.

Gegenüber der ersten Spalte senkt das Bündeln die Basiszeit von 1,25 auf 0,31 Stunden und die Wegstrecke von 6.600 auf 5.250 Meter, weil der Basisweg 25-mal statt 100-mal zurückgelegt wird. Die Zonen verdreifachen die Basiszeit auf 3,75 Stunden, weil jeder Auftrag drei Touren mit je einem eigenen Basisweg auslöst. Die Wegstrecke je Stunde ist keine Rangfolge: Sie zeigt nur, wie viel Weg in der aufgewendeten Zeit steckt. Mit drei Kommissionierern ist der Vergleich ein anderer. Bei der Auftrags- und der Sammelkommissionierung arbeiten die drei Personen unabhängig voneinander, jede übernimmt ganze Touren: aufgerundet 34 Touren mit 172,4 Sekunden für die erste Spalte (rund 1,63 Stunden) und 9 Touren mit 506,0 Sekunden für die zweite (rund 1,27 Stunden). Bei der zonenserielen Kommissionierung besetzt je eine Person eine Zone und jeder Auftrag durchläuft alle drei Zonen: Die Zone mit zwei Positionen je Auftrag ist der Engpass und bindet 100 × 104,2 Sekunden = 2,89 Stunden Arbeitszeit; bis auch der letzte Auftrag die Zonen 2 und 3 durchlaufen hat, sind es (100 × 104,2 + 80,0 + 80,0) Sekunden ÷ 3.600 = 2,94 Stunden Durchlaufzeit. Engpassarbeitszeit und Durchlaufzeit sind zwei verschiedene Größen: Die Arbeitszeit bestimmt den Personaleinsatz, die Durchlaufzeit die Zusage an den Kunden.

Wann Zonen weniger Weg kosten als ein Rundgang

Die Zonenkommissionierung verkürzt Wege nur, wenn ein Auftrag genug Positionen hat, um die Zonen zu füllen. Rechnen Sie die Wegstrecke je Auftrag mit demselben Modell nach, kippt der Vergleich bei mehr als vier Positionen je Auftrag: bei vier Positionen 66 gegen 68 Meter, bei sechs 90 zu 84, bei zwölf 162 zu 132 Metern. Ursache ist der Basisweg, der im Rundgang einmal und in den Zonen dreimal anfällt, während der Weg innerhalb einer Zone kürzer ist. Für die Wahl heißt das: Aufträge mit wenigen Positionen profitieren vom Bündeln, Aufträge mit genug Positionen je Zone in einem weitläufigen Lager von den Zonen; beides lässt sich verbinden, indem je Zone gebündelt wird.

Diese Kriterien zählen

Prüfen Sie jedes Kriterium mit einer Auswertung aus Ihrem ERP oder mit einer Messung im Lager, bevor Sie ein Verfahren umstellen.

Kriterium	Was es entscheidet	So prüfen Sie es	Frage an Ihren Systempartner
Positionen je Auftrag	ob ein Bündel oder eine Zonentour voll wird	Median und obere Grenze der Positionen je Auftrag aus den letzten drei Monaten auswerten	“Kann die Auswertung Positionen je Auftrag je Auftragstyp liefern?”
Aufträge je Tag und je Stunde	wie viele Bündel sich bilden lassen und wie viele Touren anfallen	Auftragseingang je Stunde zählen, Spitzen getrennt von Durchschnitt	“Zeigt das System offene Aufträge je Zeitfenster?”
Wegstrecke je Position	wie viel Wegzeit eine Tour kostet	eine Tour abgehen und messen, zusätzlich Basisweg und Gangwechsel notieren	“Lässt sich die Wegstrecke je Auftrag aus den Lagerplätzen schätzen?”
Positionen je Zone	ob die Basiszeit einer Zonentour sich verteilt	Positionen je Auftrag auf die Zonen aufteilen	“Kann die Pickliste nach Zone sortieren und je Zone eine Tour bilden?”
Behälter je Auftrag	ob nachsortiert werden muss	Wagen- und Behälterkapazität gegen die Bündelgröße stellen	“Kann das System je Auftrag einen Behälter auf dem Wagen führen?”
Scans je Position	wie hoch die Totzeit wird	eine Stunde mitzählen, wie viele Scans je Position nötig sind	“Welche Scans verlangt der Prozess je Position, etwa für Charge oder Serie?”

Warnsignale

• Die Zone ist nach dem Organigramm geschnitten, nicht nach den Positionen je Auftrag; dann tragen Zonen mit einer Position je Auftrag ihre Basiszeit selbst.
• Die Bündelgröße übersteigt die Wagenkapazität, und mitten in der Tour werden Behälter getauscht; jeder Tausch ist eine zusätzliche Basiszeit.
• Beim Sammeln in einen gemeinsamen Behälter wird das Nachsortieren nicht mitgerechnet; Sortierzeit ist ein eigener Zeitanteil.
• Personalaufwand und Durchlaufzeit werden als eine Größe behandelt; sie können in verschiedene Richtungen zeigen.
• Wegstrecken werden aus Katalogwerten übernommen statt im eigenen Lager gemessen.

So vergleichen Sie in fünf Schritten

1. Zählen Sie Aufträge je Tag und Positionen je Auftrag aus dem ERP aus; notieren Sie Median und obere Grenze, nicht nur den Mittelwert.
2. Messen Sie im Lager den Basisweg, den Weg zwischen zwei Positionen und die Zeit für zehn Positionen; daraus ergeben sich Wegstrecke je Position, Greifzeit, Totzeit und Basiszeit je Tour.
3. Rechnen Sie je Verfahren die Zeit je Tour und die Zeit je Auftrag und legen Sie sie auf einen Tag mit 100 Aufträgen um; die Wegstrecke je Stunde ergibt sich als Wegstrecke je Tag geteilt durch die Zeit je Tag.
4. Bewerten Sie Personalaufwand (Stunden) und Durchlaufzeit (bei parallelem Einsatz) getrennt.
5. Fahren Sie zwei Wochen lang ein Verfahren je Auftragstyp im Wechsel und messen Sie die Fehlerquote; entscheiden Sie erst danach.

Wo Ihr Lagerverwaltungssystem die Grenze setzt, zeigt der Vergleich von ERP-Lagermodul und WMS; welche Lagerplatzstrategie die Wegstrecke je Position bestimmt, steht in den Lagerplatzstrategien; die Daten, die ein Handscanner dafür liefern muss, beschreibt die mobile Datenerfassung am ERP.