Dirigent im automatisierten Lager: Das Warehouse Control System
Wer automatisiert, denkt zuerst an fahrerlose Transportsysteme, Fördertechnik und Shuttles. Doch über den langfristigen Erfolg einer Automatisierungslösung entscheidet oft eine andere Komponente: das Warehouse Control System.
In einem Orchester kommt es auf jedes einzelne Instrument an. Doch jeder Musiker spielt nach seinen eigenen Noten – ein harmonischer Klang entsteht erst, wenn ein Dirigent den Takt vorgibt, Einsätze erteilt und das ganze Orchester koordiniert. Ganz ähnlich ist es in einem automatisierten Lager. Anstelle von Instrumenten und Musikern sind es hier verschiedene Systeme und Warenflüsse, die zusammenspielen müssen – und der Dirigent im automatisierten Lager ist eine Software: das Warehouse Control System (WCS). Es übernimmt die Steuerung und Organisation aller beteiligten Komponenten, von mobilen Robotern bis hin zu Sortierungsanlagen. Das WCS koordiniert das Zusammenspiel von stationären und mobilen Anlagen und sorgt so für reibungslose Abläufe.
Die Software-Pyramide der Intralogistik
Dabei ist das WCS nur eines der Systeme, die in einem komplexen automatisierten Lager für Ordnung sorgen. Es ist die Basis, auf der andere Softwarelösungen aufbauen können. Um das genau zu verbildlichen, hilft die sogenannte Software-Pyramide der Intralogistik. An ihrer Spitze steht das ERP-System (Enterprise Resource Planning) – es bildet ab, wie das gesamte Unternehmen wirtschaftet. Darunter folgt das Warehouse Management System (WMS), das organisiert, wo welche Bestände lagern und wie sie verwaltet werden. Auf der nächsten Ebene kalkuliert und priorisiert das Warehouse Execution System (WES) die Transporte und deren Abfolge. An der Basis schließlich arbeitet das WCS. Hier geht es nun ins Detail: Das WCS entscheidet, welches System den Transport ausführt. Dafür zerlegt es einen Transportauftrag in logische Schritte und weist sie dem jeweiligen ausführenden System zu. Der Flottencontroller oder die Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) schickt die konkreten Befehle dann an die Hardware.
In der Praxis verschwimmen diese Ebenen allerdings häufig. Manche Anbieter fassen beispielsweise WES und WCS zusammen. Deshalb kommt es nicht auf die Bezeichnung an, sondern auf das, was die Software tatsächlich kann: Welche Aufgaben übernimmt sie konkret? Wie tief greift sie in die einzelnen Geräte ein? Und wie tauschen die verschiedenen Ebenen Daten miteinander aus?
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Was tut ein WCS im Lager?
Wer einmal hinter die Kulissen eines modernen teil- oder vollautomatisierten Lagers geschaut hat, ahnt, wie viel hier gleichzeitig passiert: Sensoren, Scanner, Barcodes, RFID-Tags und Kameras erfassen permanent tausende Werte – und das System muss sie in Millisekunden auswerten. Um das greifbarer zu machen: Ein einzelnes Shuttlesystem sendet pro Transportauftrag mehrere hundert Mal, wo es sich befindet und was es tut. FTS (Fahrerlose Transportsysteme) melden permanent ihren Standort. Fördertechnik gibt fortlaufend durch, wie schnell sie läuft, ob sie belegt ist und ob alles funktioniert. Weder ein WMS noch ein ERP ist darauf ausgelegt, diese Mengen an Daten in Echtzeit zu sammeln, zusammenzuführen und den einzelnen Geräten zuzuweisen.
Genau dafür gibt es das WCS. Lesen Sie in unserem Whitepaper nach, wie genau das WCS im Lager operiert und wieso es sich im automatisierten Lager bewährt hat! Zum Whitepaper.
Ab wann braucht es ein WCS?
Nicht jedes automatisierte Lager braucht sofort ein eigenes WCS. Als Faustregel gilt: Sobald mehr als zwei verschiedene Gerätetypen synchron arbeiten müssen, kommt man ohne ein dediziertes WCS nicht mehr aus. Denn dann muss es eine übergeordnete Instanz geben, die zwischen dem WMS und den Geräten vermittelt. Je mehr Warenströme koordiniert, je mehr Technologien miteinander verzahnt und je höher Durchsatz und Transparenz sein sollen, desto mehr muss die Software leisten.
Doch ganz ohne Software geht es auch im Kleinen nicht: FTS und AMR (Autonome mobile Roboter) brauchen eine Logik, die ihnen sagt, wie sie sich sicher und effizient durchs Lager bewegen. In der einfachsten Form ist das ein sogenanntes Traffic Control System oder Fleet Control System – bereits eine frühe Ausprägung eines WCS, das für einzelne Flotten genügt. Sobald Fahrzeuge verschiedener Hersteller zusammenarbeiten sollen, braucht es mehr.
Wenn alle Fahrzeuge über eine standardisierte Schnittstelle wie beispielsweise VDA 5050 verfügen, kann auch ein Master Fleet Controller (MFC) eingesetzt werden. Er steuert gemischte Flotten über diese standardisierte Schnittstelle. Für Unternehmen, die sich nicht an einen einzigen Anbieter binden wollen, ist das ein entscheidender Vorteil. Ein MFC ersetzt allerdings kein WCS – er übernimmt einen spezifischen Teil davon: die herstellerübergreifende Fahrzeugkoordination. Sobald auch stationäre Technik wie Fördertechnik oder Shuttles orchestriert werden muss, braucht es weiterhin ein WCS als übergeordnete Steuerungsebene.
Obwohl viele Unternehmen die Automatisierung erst einmal mit einer kleinen Flotte starten, ist es sinnvoll, ein WCS zu wählen, das modular mitwachsen kann. Vielleicht möchten genau diese Unternehmen in Zukunft weitere Fördertechnik ergänzen oder sogar ein Shuttelsystem integrieren. Wer das von Anfang an mitdenkt, spart später Aufwand und Geld.
Integriert statt zusammengestückelt
Auf dem Markt findet sich eine große Bandbreite an Lösungen für WCS – von spezialisierten Einzellösungen für bestimmte Gerätetypen bis hin zu Systemen, die mehrere Ebenen der Software-Pyramide abdecken. Spezialisierte Einzellösungen haben ihre Berechtigung, vor allem wenn der Anwendungsfall klar abgegrenzt ist. Doch je komplexer ein Lager wird, desto deutlicher zeigen sich die Vorteile einer integrierten Lösung, beispielsweise die Connection-Software iGo flow von STILL. Sie verbindet WMS, WES und WCS in einer Software. Das hat viele Vorteile:
- Weniger Schnittstellen – und damit weniger Stellen, an denen Daten verloren gehen oder falsch übertragen werden.
- Alles in einer Datenbank – so lassen sich Störungen schneller finden und beheben.
- Weniger Aufwand, um das System einzuführen, anzupassen und zu warten – weil nicht mehrere Systeme koordiniert werden müssen.
Bei iGo flow handelt es sich außerdem um ein modulares System. Für STILL Kunden bedeutet das, dass sie erst einmal nur das Modul kaufen, welches sie benötigen. Das kann ein WMS oder auch ein WCS sein. Ebenso können Schnittstellenmodule zu anderen automatisierten Systemen oder Forklift-Guidance für manuelle Gabelstapler einzeln gekauft und implementiert werden. Wenn dann deutlich wird, dass weitere Systeme gebraucht werden, kann einfach nachgerüstet werden. Der Vorteil: eine kleinere Anfangsinvestition und Module, die auch dann perfekt ineinander passen, wenn sie nicht auf einen Schlag implementiert wurden.
Doch wie findet man heraus, welche Lösung zum eigenen Unternehmen passt?
Erfolgreiche Automatisierung braucht Zusammenarbeit: innerhalb des eigenen Unternehmens und mit externen Partnern. Deshalb steht STILL seinen Kunden bei der gesamten Integration von Automatisierungslösungen zur Seite.
Der erste Schritt auf dieser Reise ist meist eine Prozessanalyse, um die Bedürfnisse der Kunden genau zu definieren. Das modular aufgebaute STILL iGo bietet für jede Lagergröße und jeden Automatisierungsgrad eine passgenaue Lösung, die jederzeit ausgebaut und angepasst werden kann.
Früh investieren, langfristig profitieren
Das WCS ist weit mehr als ein technisches Detail am Rand eines Automatisierungsprojekts. Es orchestriert das Zusammenspiel von Hardware, Software und Menschen. Wer früh erkennt, wie wichtig es ist, wer flexibel und skalierbar plant und wer sich einen Partner sucht, der alle Ebenen der Software-Pyramide beherrscht, schafft die Grundlage für ein Projekt, das nicht nur heute funktioniert – sondern auch morgen noch mitwachsen kann. Denn am Ende gilt: Die beste Hardware nützt wenig, wenn niemand den Takt vorgibt.
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