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Worin besteht der Unterschied zwischen theoretischer und praktischer Kapazität in Sortiersystemen?

Wenn ein CEP-Experte von Sortier-„Kapazität“ spricht, ist nicht immer klar, was damit gemeint ist. Oft werden zwei oder drei verschiedene Zahlen genannt, obwohl es sich um dasselbe System handelt.

Hinweis: Dieser Text wurde ursprünglich auf Englisch verfasst und mithilfe von KI übersetzt.

Artikelzusammenfassung

  • Die technische (theoretische) Kapazität bezieht sich auf den maximalen Durchsatz, den ein System unter perfekten Laborbedingungen erreichen kann – ideale Annahmen, volle Effizienz und keine Unterbrechungen.

  • Die Systemkapazität (praktische Kapazität) bezeichnet die reale Leistung im Live-Betrieb und liegt typischerweise 15–20 % unter den theoretischen Werten.

  • Entscheidend für die Planung: Eine Verwechslung der beiden während der Planung oder des Kaufs kann zu Minderleistungen und unerwarteten Mehrkosten, Platzbedarf und Modulen führen.

  • Best Practice: Lagerleiter sollten immer den garantierten Systemdurchsatz von Anbietern anfordern und eng mit erfahrenen Anbietern zusammenarbeiten, um Erwartungen und Daten abzugleichen.

Tatsächlich hat jedes Paketsortiersystem mindestens drei Kapazitäten: eine theoretische Obergrenze dessen, was es leisten kann; ein realistischeres Bild dessen, was zu erwarten ist, wenn die Betriebsbedingungen von Experten kontrolliert werden; und die Realität, die von allen Schlüsselfaktoren beeinflusst wird, die die Kapazität beeinflussen, und die nur erreicht werden kann, wenn die Ratschläge des Systemanbieters strikt befolgt werden.

Werfen wir also einen detaillierteren Blick auf diese drei verschiedenen Kapazitäten und achten dabei besonders darauf, was CEP-Betreiber vor der Wahl eines Systems und Systemanbieters berücksichtigen sollten.

Maschinenkapazität

Die „Maschinenkapazität“ – auch als „theoretische Kapazität“ bezeichnet – ist die höchste Rate eines Sortiersystems, wenn jede einzelne Komponente und jeder Prozess zu 100 Prozent läuft.

Sie ist hochtheoretisch und eine Rate, die CEP-Betreiber im realen Leben niemals erreichen können. Es ist ein „Sonnenschein-Szenario“: Der Wind steht Ihnen im Rücken, es geht bergab und die Sonne scheint, sodass alles optimal ist.

Alle Einschleusungen sind aktiv, alle Rutschen sind offen, sodass nichts das System am Entladen hindert, der horizontale Schalenabstand ist auf 1:1 eingestellt und die „No-Reads“-Anzeige steht auf Null, und es gibt keine Zwei-Band-Artikel (übergroße Pakete, die mehr Länge erfordern und die Kapazität beeinträchtigen), die den Durchsatz behindern, der nur aus kleinen Paketen besteht.

Einer der Gründe, warum die Branche dieses Maß verwendet, ist, dass es einfach ist, mit Sicherheit zu berechnen, was die Maschine theoretisch leisten könnte – eine einfache Gleichung, bei der die Stundengeschwindigkeit des Sorters durch die Länge jedes Bandes, den „Pitch“, geteilt wird – und es ist ein nützliches Vergleichsmittel.

Nehmen wir also zum Vergleich in diesem Artikel an, die Geschwindigkeit beträgt 2,4 m/s. Dies wird mit 3.600 (Sekunden in einer Stunde) multipliziert und dann durch den Pitch (0,8 Meter) geteilt, um eine Maschinenkapazität von 10.800 Bändern/Stunde zu erhalten.

Systemkapazität

Als Nächstes kommt die „Systemkapazität“ (manchmal „praktische Kapazität“) – in der CEP-Branche wird sie im Allgemeinen als 85 Prozent der Maschinenkapazität angesehen, obwohl sie bis zu 90–95 Prozent betragen könnte.

Ein Systemanbieter wird zuversichtlich sein, die Systemkapazität in einem Test, normalerweise von 15 oder 30 Minuten Dauer, für einen Kunden reproduzieren zu können.

Sie ist aber nur wirklich erreichbar, wenn Bediener mit großer Erfahrung das System verwalten.

Die Bedingungen müssen optimal sein: Der Systemanbieter stellt sicher, dass alle Einschleusungen aktiv und die Rutschen offen sind. Auch hier passt sich der horizontale Abstand den Paketgrößen an, und es gibt keine „No-Reads“.

Sowohl die Einschleusbereiche als auch der Sorter haben Vorkenntnisse über die Paketgrößen, die auf sie zukommen, sodass beide die notwendige Kapazität haben, um optimal zu funktionieren. Wie das gesamte System hat auch jeder Einschleusbereich seine eigene Kapazität, und dies muss berücksichtigt werden.

Ausgehend von den vorherigen Berechnungen, wenn die Maschinenkapazität 10.800 beträgt, dann liegt die Systemkapazität mit 9.180 um 15 Prozent niedriger, obwohl bekannt ist, dass diese in Tests bis zu 95 Prozent der Maschinenkapazität erreichen kann.

Betriebskapazität

Die „Betriebskapazität“ (manchmal „tatsächliche Kapazität“) ist eine noch niedrigere Rate: etwa 85 Prozent der Systemkapazität.

Die Betriebskapazität zeigt CEP-Betreibern das Potenzial des Paketsortiersystems, das sie kaufen – unter der Voraussetzung, dass sie sicherstellen, dass ihre Bedingungen so optimal sind wie die vom Systemanbieter angegebenen.

Ein System mag perfekt für den Betrieb konzipiert sein, aber wenn die Umgebung nicht optimiert ist, wird es die Betriebskapazität nicht erfüllen. Und der beste Weg, die Umgebung zu optimieren, damit die Automatisierung auf einem optimalen Niveau funktionieren kann, ist, den Anweisungen erfahrener

Systemanbieter zu folgen.

Nur so kann ein CEP-Betreiber hoffen, die Betriebskapazität zu erreichen – eine Rate, die 15 Prozent langsamer ist als die Systemkapazität. Wenn die Maschinenkapazität 9.180 beträgt, sind es 7.803.

Es mag einfach klingen, diesen Rat zu befolgen, aber mehrere Dinge gehen häufig schief, was dazu führt, dass der CEP-Betreiber nur 50–60 Prozent der Systemkapazität erreicht:

  • Der tatsächliche Kapazitätsbedarf unterscheidet sich von dem, den der Systemanbieter verstanden hat
  • Die Betriebsanweisungen des Systemanbieters werden nicht befolgt
  • Der Vertrag umfasste nichts über das System selbst hinaus, also keine Mitarbeiterschulung, Anleitung oder Wartung usw.

Schlüsselfaktoren, die die Kapazität beeinflussen

Das Verständnis der internen und externen Faktoren, die die Kapazität beeinflussen können, ist für die Planung, Terminierung und Entscheidungsfindung des CEP-Betreibers unerlässlich.

Die Faktoren lassen sich in vier Kategorien unterteilen:

  • Input – die Verfügbarkeit und Qualität der Pakete, Arbeitskräfte und des Systems. Wenn beispielsweise kein stetiger Paketfluss vorhanden ist, wird die „Entladekapazität“ die „Einschleuskapazität“ nicht erfüllen.
  • Prozess – die Effizienz der Prozesse, die Wirksamkeit der Qualitätskontrollmaßnahmen und das Layout der Anlage. Beispielsweise sorgt das Vorhandensein von drei Toren und drei Förderbändern an einer Einschleuslinie (anstatt der zwei theoretisch benötigten, damit die Entladekapazität die Einschleuskapazität erfüllt) für minimale Ausfallzeit (30 Sekunden), wenn ein LKW entleert und ersetzt werden muss, da immer ein weiterer zum Entladen bereitsteht. Bei zwei Toren läuft die Linie beim Wechsel des Anhängers bis zu 20 Minuten lang mit reduzierter Kapazität.
  • Output – Anpassung der Prozesse und des Systems, um Nachfragespitzen und -tiefen auszugleichen. Sind die Pakete beispielsweise von fester Größe oder eine Mischung aus verschiedenen Größen – prädiktive Analysen erkennen Muster in den Daten, die Menschen nicht erkennen können, wodurch der Betreiber besser vorbereitet ist.
    Umwelt – Angebot und Nachfrage können direkt durch saisonale, außergewöhnliche (wie die Pandemie), wirtschaftliche, regulatorische sowie soziale und kulturelle Faktoren beeinflusst werden. Letzteres unterstreicht beispielsweise die Macht des Verbrauchers und wie seine Präferenzen die Kapazität von einem Tag auf den anderen beeinflussen können.

Wie ein cleveres Design das System zukunftssicher macht

Ein cleveres Design von Anfang an, das auf die höchstmögliche Kapazität ausgelegt ist, macht das System kapazitätsmäßig zukunftssicher.

Das clevere Design muss nicht sofort vollständig umgesetzt werden – es muss lediglich die Bedürfnisse des Betreibers erkennen. Sollten die betrieblichen Anforderungen jedoch steigen, lässt sich das System dank des cleveren Designs leicht skalieren.

Dieses Upgrade wird viel einfacher und kostengünstiger in einem System zu implementieren sein, das unter Berücksichtigung der Maschinenkapazität konzipiert wurde – beispielsweise wird die Kapazität durch die einfache Einführung weiterer Auslegerförderer und Einschleuslinien erhöht.

Wenn das Design von Anfang an nicht clever ist, wird es schwierig sein, bei Bedarf mehr Kapazität hinzuzufügen.

Ein Upgrade wird kompliziert sein, da das Design des Systems ein solches Upgrade nicht vorsah. Andernfalls benötigt der Betreiber ein neues System.

Beides sind teure Optionen.

TAKEAWAY

Das Verständnis der Faktoren, die die Kapazität beeinflussen, ist entscheidend, um die Betriebskapazität des Sortiersystems zu erreichen und das Beste aus der Technologie herauszuholen. Ein neues System muss nicht von Anfang an sein volles Potenzial ausschöpfen, aber potenzielle Anforderungen sollten in ein cleveres Design einfließen, damit die Kapazität in Zukunft erhöht werden kann. Es ist nicht ungewöhnlich, dass ein clever konzipiertes System eine günstigere Option ist – sowohl in der Anfangsphase als auch später, wenn das System ein einfaches Upgrade erhält, um mehr Kapazität hinzuzufügen.

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