Wissenschaftspreis Logistik 2026 geht an Timo Lehmann für Forschung zu automatisierten Lagersystemen

Im Mittelpunkt der ausgezeichneten Dissertation „Throughput Models and Performance Evaluation for Multi-Deep Automated Storage Systems“ steht die Frage, wie sich die Leistungsfähigkeit automatisierter Lagersysteme mit mehreren Lagertiefen bereits während der Planung zuverlässig bewerten lässt.

Solche Systeme ermöglichen eine verdichtete Lagerung von Waren und können damit zur besseren Flächennutzung beitragen. Die Bewertung unterschiedlicher Anlagenkonfigurationen und Betriebsstrategien ist nach Angaben der Bundesvereinigung Logistik jedoch komplex. Bislang seien dafür häufig aufwendige Simulationen erforderlich, um belastbare Aussagen über die Leistungsfähigkeit eines Systems zu erhalten.

Lehmann entwickelte deshalb analytische Verfahren, mit denen sich die Durchsatzkapazität mehrfachtiefer automatisierter Lager abschätzen lässt. Lagerplaner können damit unterschiedliche Anlagenkonzepte und Steuerungsstrategien bereits in frühen Projektphasen vergleichen, ohne für jede untersuchte Variante ein eigenes Simulationsmodell erstellen zu müssen. Die Modelle sollen insbesondere die Auswahl geeigneter Lagerstrategien und die Dimensionierung erforderlicher Kapazitäten unterstützen. Sie können sowohl bei der Planung neuer Anlagen als auch bei der Bewertung bestehender Systeme eingesetzt werden.

13 Betriebsstrategien systematisch untersucht

Die Forschungsarbeit betrachtet verschiedene Typen automatisierter Lagersysteme mit mehreren Lagertiefen. Dazu gehören automatisierte Lager- und Bereitstellungssysteme sowie robotergestützte Lager- und Bereitstellungssysteme. Insgesamt modellierte, validierte und verglich Lehmann 13 unterschiedliche Betriebsstrategien. Die Untersuchung umfasst nach Angaben der Bundesvereinigung Logistik auch die von AutoStore eingesetzte Strategie.

Für die mathematische Beschreibung der Systeme nutzte der Wissenschaftler Markov-Ketten und geschlossene Warteschlangennetzwerke. Mit diesen Verfahren lässt sich das Verhalten der Lagersysteme im stationären Betriebszustand abbilden und ihre Leistungsfähigkeit unter unterschiedlichen Bedingungen analytisch untersuchen. Die Arbeit ermöglicht damit einen systematischen Vergleich verschiedener Steuerungs- und Lagerkonzepte auf Grundlage ihrer jeweiligen Durchsatzkapazität.

Bis zu 48,5 Prozent höherer Durchsatz

Ein wesentliches Ergebnis der Dissertation betrifft den Einfluss der Betriebsstrategie auf die Leistungsfähigkeit automatisierter Lager. Die Untersuchung zeigt, dass sich durch die Auswahl geeigneter Lager- und Entnahmeregeln deutliche Unterschiede beim erreichbaren Durchsatz ergeben können. Besonders wirksam erwies sich nach Angaben der Bundesvereinigung Logistik die Kombination einer klassenbasierten Lagerung mit produktspezifischen Entnahmeregeln. Mit diesem Ansatz lässt sich der Durchsatz gegenüber den untersuchten Standardansätzen um bis zu 48,5 Prozent steigern.

Die Ergebnisse verdeutlichen, dass neben der technischen Anlagenkonfiguration auch die gewählte Betriebsstrategie einen erheblichen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit mehrfachtiefer Lagersysteme hat. Die analytischen Modelle ermöglichen es, diese Unterschiede bereits vor der Umsetzung eines Lagerkonzepts zu untersuchen und verschiedene Strategien hinsichtlich ihrer Durchsatzleistung zu vergleichen.