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Automatisches Ersatzteillager Ehingen – Durchsatz und Warteschlangen der Förderstrecke

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Einleitung

Ein automatisches Ersatzteillager muss Paletten und Behälter nicht nur schnell bewegen, sondern sie in der richtigen Reihenfolge an die richtigen Arbeitsplätze bringen. Du untersuchst, wie Durchsatz, Taktzeit, Auslastung, Engpass und Warteschlange zusammenhängen. Anschließend vergleichst du das Vergrößern eines Puffers mit einer geänderten Auftragsfreigabe. Kernfrage: Warum bedeutet eine rechnerische Spitzenleistung noch nicht, dass ein Lager sie dauerhaft und zuverlässig erzielt?

Zielgruppe: Auszubildende im 3. Ausbildungsjahr der Berufe Fachkraft für Lagerlogistik, Mechatroniker/-in, Industriekaufmann/-frau und Kaufmann/-frau für Spedition und Logistikdienstleistung. Die Zuordnung zum Ausbildungsjahr ist eine redaktionelle Empfehlung und mit Ausbildungsbetrieb und Berufsschule abzustimmen.

Sicherheits- und Nachweisgrenze: Dieser aiMOOC ist ergänzendes Lernen, kein offizieller Liebherr-Lehrgang und kein Ersatz für Betriebsanweisungen. Tätigkeiten an realen Maschinen, Eingriffe in Steuerungen, Freigaben oder Störungsbeseitigungen sind ausschließlich nach betrieblicher Unterweisung und unter qualifizierter Anleitung zulässig. Sämtliche nachfolgenden Artikel, Zeiten, Auftragsspitzen, Kapazitäten und Freigaberegeln sind frei erfundene, synthetische Lehrmodelle, keine Herstellerparameter, Betriebsdaten oder Bedienfreigaben. Quellenstand für den Betreiberfall: 13.08.2026. Die im Januar 2026 angekündigte Erweiterung wird ausdrücklich nicht als nachweislich fertiggestellt behandelt.

Kompetenzziele: Du kannst Takte in Stundenleistungen umrechnen, eine seriell verbundene Förderstrecke als Engpassmodell darstellen, Rückstau berechnen, Pufferkapazität und Reihenfolgeplanung unterscheiden, Qualitäts- und Sicherheitsgrenzen nennen sowie ein belastbares Rechenprotokoll mit Annahmen erstellen.

Technischer Kontext und Modellgrenzen

Reales Ersatzteillager und dokumentierter Planungsstand

Am Standort Ehingen wird die Ersatzteillogistik von Liebherr in öffentlich zugänglichen Hersteller- und Betreibertexten als vernetztes System aus Paletten-Hochregallager (HRL), Kleinteile-Shuttle-Lager (SKL), Behälter-/Palettenfördertechnik und Warehouse Management System (WMS) beschrieben. Eine Jungheinrich-Mitteilung von 2020 nennt ein sechsgassiges HRL und ein zweigassiges Kleinteilelager; die Primärquellen erläutern die logistische Grundstruktur, liefern aber keine für diesen Unterricht freigegebenen Einzel-Taktzeiten einer durchgehenden Förderstrecke. Quelle: Jungheinrich, Projektmeldung vom 13.10.2020.

Eine Pressemitteilung vom 08.01.2026 beschreibt einen Auftrag zur Erweiterung von Kommissionierarbeitsplätzen und die softwareseitige Integration in das WMS. Der dort genannte Plantermin sowie die genannte mögliche Linienleistung sind Planungs-/Ankündigungsangaben, keine Belege für eine tatsächlich abgenommene Dauerleistung zum Quellenstand 13.08.2026. Ein Herstellerinterview vom 13.08.2026 behandelt datenunterstützte Priorisierung und Materialflusssteuerung; es ersetzt keine anlagenspezifische Messung. Liebherr: Smart Factory erläutert die Bedeutung vernetzter und flexibler Prozesse.

Abbildung: Vergleichsbild eines automatisierten Lager-/Transportprinzips, nicht die reale Förderstrecke in Ehingen. Quelle und Lizenz: Wikimedia Commons, QmcBeQ3G7DZCmY84uPgT, CC BY 4.0.

Abbildung: Generisches automatisches Kleinteilelager, keine Aufnahme des konkreten Ehingen-Systems. Wikimedia Commons, Andreas Praefcke, CC BY 3.0.

Verifiziertes Hersteller-Video: „Jungheinrich automatisiert Ersatzteilversorgung von Liebherr“, veröffentlicht am 28.07.2025 auf dem offiziellen Jungheinrich-YouTube-Kanal. Videomaterial unter YouTube-Nutzungsbedingungen, keine freie Nachnutzung behauptet.

Verifiziertes Hersteller-Video: „Jungheinrich implementiert Shuttle-Kleinteilelager bei Liebherr“, veröffentlicht am 31.07.2025 auf dem offiziellen Jungheinrich-YouTube-Kanal. Die Aufnahmen dienen der Orientierung und enthalten keine prüfbaren Taktdaten für unsere Modellrechnung.

Eigenes vereinfachtes Materialflussschema

Die folgende Abbildung ist ein eigens für den Unterricht erstelltes, schematisches Lehrmodell. Sie zeigt nur eine gedachte Behälterroute und keine veröffentlichte Konstruktionszeichnung aus Ehingen.

Lehrschema A: serielle Strecke mit Zwischenpuffer
Quelle	Transport	Zwischenstation	Prüfung	Ziel
Kleinteilelager	→ Förderer A	→ Puffer	→ Scanner	→ Kommissionierplatz
Bereitstellung	Fahrt und Übergabe	hält Behälter kurzfristig	Identitätsprüfung im Modell	Entnahme und Quittierung

Begriffsklärung: Das WMS verwaltet Bestände und Aufträge; Materialflusssteuerung koordiniert Transportaufträge, Weichen und Übergaben. Auftragsfreigabe bestimmt, wann eine bearbeitbare Einheit in eine Strecke gelangt. FIFO bedeutet Bearbeitung in Eingangsreihenfolge, soweit betriebliche Regeln nichts anderes vorgeben. WMS-Aufträge, Auftragszeilen, einzelne Artikelstücke, Paletten und Behälter sind verschiedene Zähleinheiten: Vergleiche ihre Durchsätze nie ungeprüft.

Abbildung: Allgemeines Shuttle-Beispiel, kein Liebherr-Maschinennachweis. Wikimedia Commons, moffett automated storage, CC BY-SA 4.0.

Taktzeiten, Auslastung und Engpässe berechnen

Von Sekunden pro Behälter zu Behältern pro Stunde

Für eine idealisierte Station, die pro Arbeitszyklus einen Behälter abschließt, gilt: theoretische Kapazität = 3.600 Sekunden je Stunde / Taktzeit in Sekunden je Behälter. Bei 20 Sekunden pro Behälter ergibt dies 3.600 / 20 = 180 Behälter pro Stunde. Für zwei voneinander unabhängige, gleichartige parallele Stationen könnte sich die Kapazität näherungsweise addieren; bei serieller Kopplung darfst du die Kapazitäten nicht addieren. Der Takt ist ein rechnerischer Mittelwert und ersetzt keine vollständige Zeitaufnahme.

Lehrdatensatz B – ausschließlich synthetische Taktzeiten für dieselbe Behältereinheit
Stufe	Modell-Takt	Rechnung	Theoretische Obergrenze
Bereitstellung aus SKL	12 s/Behälter	3.600 / 12	300 Behälter/h
Förderer A mit Übergabe	15 s/Behälter	3.600 / 15	240 Behälter/h
Identitätsprüfung am Scanner	20 s/Behälter	3.600 / 20	180 Behälter/h
Kommissionierplatz	24 s/Behälter	3.600 / 24	150 Behälter/h

Da alle Behälter diese vier Stationen nacheinander passieren, beträgt der theoretische maximale Systemdurchsatz im vereinfachten Modell min(300; 240; 180; 150) = 150 Behälter/h. Die letzte Station ist der rechnerische Engpass. Diese Aussage gilt nur für gleiche Bezugsgrößen, störungsfreie Arbeit, verfügbare Ladungsträger und die hier angenommene feste Route.

Auslastung und Leistung mit Verlustzeiten

Auslastung im Modell = tatsächlicher Ankunfts- bzw. Bearbeitungsstrom / nutzbare Kapazität. Bei 135 Behältern/h Zufluss an den Engpass mit 150 Behältern/h Kapazität ergibt sich 135 / 150 = 0,90 = 90 %. 100 % rechnerische Auslastung bedeutet praktisch keine geplante Reserve für Störungen oder Schwankungen. Wenn in einem bloßen Szenariowert 10 % der idealen Zeit durch Stillstände, Wechsel oder fehlende Versorgung entfallen, beträgt die grobe verfügbare Stundenleistung 150 × 0,90 = 135 Behälter/h; dieser Faktor ist nicht aus Liebherr-Messdaten abgeleitet.

Kontrollfrage: Warum ist die nominelle Geschwindigkeit eines Förderbandes in Metern pro Sekunde nicht automatisch dessen Behälterdurchsatz? Weil Mindestabstände, Behälterlänge, Übergabefreigaben, Blockierung und Weichenbelegung zusätzliche Randbedingungen darstellen. Erst mit diesen Daten kann aus Geschwindigkeit ein plausibler Mengendurchsatz abgeleitet werden.

Abbildung: Industrielle Fördertechnik als generischer Bildvergleich, keine Standortaufnahme. Wikimedia Commons, falco, CC0 1.0.

Warteschlangen, Puffer und Durchlaufzeit

Warum entsteht ein Rückstau?

Für einen begrenzten Zeitraum kann der Zufluss größer sein als die Abflusskapazität. Dann wachsen belegte Pufferplätze oder ein vorgelagerter Rückstau. In einer vereinfachten kontinuierlichen Rechnung gilt: Zunahme der Warteschlange = (Ankunftsrate − Abfertigungsrate) × Dauer, sofern die Warteschlange nicht bereits durch einen vollen Puffer oder blockierte Freigaben begrenzt ist. Stimmen Zufluss und Abfluss überein, bleibt eine vorhandene Schlange zunächst bestehen; sie verschwindet nicht allein durch Gleichstand.

Lehrbeispiel: 180 Behälter/h treffen 20 Minuten lang auf den Modellengpass mit 150 Behältern/h. Differenz = 30 Behälter/h. Dauer = 20/60 h = 1/3 h. Zusätzlicher Rückstau = 30 × 1/3 = 10 Behälter. Ein physischer Puffer mit acht freien Plätzen wäre unter diesen Annahmen zu klein; spätestens bei rund 16 Minuten wäre er rechnerisch gefüllt. Zwei weitere Behälter benötigen dann eine vorgeschaltete Warte- oder Freigabelösung. Überfüllung darf nicht als Bedienversuch herbeigeführt werden.

Abbildung: Rollenförderer mit Staufunktion als Beispiel für einen physischen Puffer. Wikimedia Commons, Kay-Uwe Rosseburg, CC BY 3.0.

Abbildung: Allgemeines Warteschlangenschema (englische Beschriftung), keine reale Anlagenzeichnung. Wikimedia Commons, AdamD/Begoon, gemeinfrei.

Eine Stunde im Zeitverlauf

Nach dem 20-minütigen Ansturm sinkt im Lehrmodell der Zufluss für weitere 40 Minuten auf 120 Behälter/h. Während noch Rückstau vorhanden ist, kann der Engpass 150 Behälter/h abarbeiten. Der Abbau beträgt somit 150 − 120 = 30 Behälter/h. Die zehn wartenden Behälter werden in 10/30 Stunden = 20 Minuten abgebaut. In den letzten 20 Minuten des Betrachtungsfensters wächst keine Schlange mehr.

Eigenes Diagramm C: Rückstau im fluiden, störungsfreien Lehrmodell ohne Pufferdeckel
Minute	Erwartete Wartemenge	Balkendiagramm
0	0	—
10	5	█████
20	10	██████████
30	5	█████
40	0	—
60	0	—

Modellannahmen: Kontinuierliche Raten, keine Transportverzögerung, kein Einzelereignis-Rauschen, sofortige verfügbare Bearbeitung und bis zum Zeitpunkt 40 Minuten ein ausreichend großer Rückstauraum. Bei nur acht echten Pufferplätzen müssten zwei Einheiten durch vorgelagerte Freigabesperren oder andere zulässige Wege aufgefangen werden. Die Grafik ist keine Betriebsaufzeichnung.

Littles Gesetz für einen stabil beobachteten Prozess

Im stabilen Langzeitmittel gilt mittlerer Bestand im betrachteten System = mittlerer Durchsatz × mittlere Aufenthaltszeit, also L = λ × W. Beispielsweise ergeben sechs durchschnittlich wartende Behälter und eine stationäre Abfertigungsrate von 120 Behältern/h eine mittlere reine Wartezeit von Wq = 6 / 120 h = 0,05 h = 3 Minuten, sofern Bestand und Zeitmessung dieselbe Wartezone betreffen. Die Formel ist keine Vorhersage jeder einzelnen Wartezeit; unstationäre Schichten oder gemischte Routen dürfen nicht blind damit berechnet werden. Grundlagen: Littles Gesetz und Warteschlangentheorie.

Puffer oder Auftragsreihenfolge: Entscheidungen bewerten

Variante A: Physischer Puffer wird vergrößert

Ein Ausbau von acht auf zwölf freie Modellpufferplätze kann den rechnerischen Spitzenrückstau von zehn Behältern aufnehmen. Er verändert aber weder die 24 Sekunden Taktzeit des Kommissionierplatzes noch die dadurch bestimmte 150-Behälter/h-Grenze. Vorteile: kurzfristige Entkopplung und geringere Rückstauweitergabe. Nachteile: belegte Fläche, gebundenes Material, mögliche zusätzliche Wege, höhere Verweildauer und die Versuchung, eine strukturelle Überlastung zu verdecken. Ein Puffer ist keine Kapazitätsvervielfachung.

Variante B: WMS-seitige Reihenfolge und Freigabe glätten

In einer reinen Modellannahme hält eine Auftragsfreigabelogik die Belastung des Engpasses in den ersten 20 Minuten auf 150 Behälter/h statt 180. Von 60 anstehenden Behältern werden dadurch 50 abgearbeitet; zehn verbleiben zunächst vor der Förderstrecke in einer zulässigen vorgelagerten Auftragswarteliste. In den folgenden 40 Minuten treffen regulär 80 Einheiten ein (120 Behälter/h); zusammen mit zehn zurückgestellten Aufgaben sind dann 90 Einheiten in 40 Minuten = 135 Behälter/h freizugeben. Die Förderstrecke wird nicht über 150 Behälter/h beaufschlagt. Eine Modellrechnung zeigt damit keine physische Behälterschlange am Engpass, wohl aber eine administrative Auftragswartezeit: Die Arbeit ist nur verlagert, nicht verschwunden. Eilige Lieferaufträge können dadurch verspätet werden.

Maßnahmenvergleich – ausschließlich Modellwerte, kein Ehingen-Leistungsnachweis
Kriterium	Ausgangslage: 8 Plätze	A: 12 Pufferplätze	B: geglättete Auftragsfreigabe
Theoretischer Engpass	150 Behälter/h	150 Behälter/h	150 Behälter/h
Spitzenzufluss am Engpass	180 Behälter/h	180 Behälter/h	höchstens 150 Behälter/h
Rechenmaximum physische Warteschlange bei freiem Zufluss	10 Behälter	10 Behälter	0 Behälter in dieser idealisierten Rechnung
Reicht der physische Puffer?	Nein, zwei Plätze fehlen	Ja, im Modell	Ja, wenn die vorgelagerte Auftragsliste zulässig ist
Zu beachten	Blockade vor Puffer	Fläche und längere Verweilzeit	Prioritäten, Termintreue, eventuell höhere Auftragswartezeit

Warum Spitzendurchsatz keine Dauerleistungszusage ist

Ein kurzer Maximalversuch kann unter günstigen Bedingungen stattfinden, während im Schichtbetrieb Störungen, Ladegutmix, Scanner-Nacharbeit, Rüstvorgänge, Pausen, Mitarbeitereinsatz, Verkehrsregeln und Sicherheitsstopps schwanken. Auch schon bei durchschnittlich weniger als 100 % Auslastung entstehen durch Schwankungen zeitweilige Schlangen. Seriöse Kapazitätsaussagen nennen deshalb Bezugsgröße, Auswertungsfenster, Prozessmix, Verfügbarkeit, Ausschuss/Nacharbeit, Ankunftsprofil, Wartegrenze und Sicherheit. Für Entscheidungen müssen Planungswerte durch genehmigte, qualitätsgesicherte Messungen ersetzt werden; diese Lernaufgabe liefert keine Betriebsfreigabe.

Prüfungsprojekt: Modellfall, Dokumentation und Bewertung

Arbeitsauftrag: Engpass der Ersatzteilförderstrecke

Situation (fiktiv): Ein Ausbildungsteam erhält die oben genannten Modell-Takte (12, 15, 20 und 24 Sekunden pro Behälter) sowie eine eine Stunde lange Beispielwelle: 20 Minuten lang sollen 180 Behälter/h freigegeben werden, anschließend 40 Minuten lang 120 Behälter/h. Im betrachteten Engpassabschnitt existieren acht freie Pufferplätze. Ein zusätzlicher Puffer auf zwölf Plätze wäre planerisch denkbar; alternativ darf in einer Papier-/Tabellensimulation die Reihenfolge der Auftragsfreigabe umverteilt werden. Alle 140 Behälter müssen spätestens bis zum Ende der Modellstunde die Engpassstation verlassen haben. Eine reale Umstellung oder Manipulation an WMS oder Fördertechnik ist nicht Teil der Aufgabe.

Abgabe: (a) beschriftetes Flussschema, (b) Kapazitäts- und Rückstaurechnung mit Einheiten, (c) Zustandsdiagramm, (d) Vergleich der zwei Maßnahmen, (e) Risikoanalyse zur Termintreue, (f) Kurzbericht, der die Grenzen zum Echtbetrieb sichtbar macht.

Musterlösung Schritt für Schritt

1. Systemgrenze: Gleiche Einheit „Behälter“ für alle vier Stufen. Serielle Modellroute SKL → Förderer → Scanner → Kommissionierplatz.

2. Einzelkapazitäten: 300, 240, 180 und 150 Behälter/h. Engpass = Kommissionierplatz mit 150 Behältern/h im Idealmodell.

3. Nachfrage nach Zeitabschnitten: In 20 Minuten treffen 180 × 1/3 = 60 geplante Einheiten an; in 40 Minuten 120 × 2/3 = 80. Gesamte geplante Menge = 140 Behälter.

4. Physischer Peak ohne Drosselung: Abgearbeitet in 20 Minuten: 150 × 1/3 = 50 Behälter. Rückstau am Ende der Minute 20 = 60 − 50 = 10 Behälter. Acht freie Plätze genügen nicht, Fehlbetrag = 2 Plätze. Füllungszeit des Acht-Platz-Puffers nach Modellbeginn: 8 / (180 − 150) Stunden = 0,2667 Stunden = 16 Minuten.

5. Abbauphase: Bei 120 Behälter/h Zufluss werden netto 30 Behälter/h abgebaut; zehn Einheiten verschwinden als Schlange nach 20 weiteren Minuten. Die letzte 20-Minuten-Phase verarbeitet die verbliebenen regulären Einheiten. Insgesamt sind bei unbegrenztem oder zulässig vorgelagertem Warteraum in der Modellstunde 140 Einheiten fertig.

6. Pufferlösung: Zwölf Plätze genügen für den zehnteiligen Spitzenrückstau. Es entstehen keine zusätzlichen Behälter pro Stunde allein durch den Puffer. Die mittlere Abwicklung und die reale Behälterzugänglichkeit müssten separat beobachtet werden.

7. Reihenfolgelösung: In Phase 1 50 statt 60 Einheiten freigeben (150/h); zehn Einheiten bleiben vor der Förderstrecke auftragsseitig zurückgestellt. In Phase 2 80 + 10 = 90 Einheiten in 40 Minuten freigeben (135/h). Die physische Rückstaumenge an der modellierten Engpassstation bleibt bei idealer Glättung null; die Auftragswarteliste muss gesondert bilanziert werden. Alle 140 Einheiten können unter den Modellannahmen innerhalb von 60 Minuten den Engpass passieren.

8. Erreichbarkeit des Zeitfensters: Rechnerisch ist die Gesamtmenge kleiner als 150 Behälter/h × 1 h = 150 Behälter. Das allein garantiert keine Termintreue einzelner Prioritätsaufträge: Reihenfolge, Transportvorlauf und andere Ressourcen bleiben zu prüfen.

9. Plausibilität: Summe Ausgangsaufträge 140; Summe abgearbeiteter 140; Rest 0 im Idealszenario. Engpass durchgehend maximal 150/h, Spitze der ungedrosselten Schlange zehn; Mengenbilanz passt.

10. Empfehlung: Für das synthetische Beispiel ist regelbasierte Glättung im ersten Vergleich attraktiv, wenn Fristen und Prioritätsklassen sie erlauben; sonst kann ein größerer Puffer kurzfristig nötig sein. Beide Maßnahmen sind nur Szenariokandidaten. Für reale Umsetzungen sind Sicherheits- und Herstellerdokumentation, qualifizierte Planung, Wirksamkeitsprüfung, Rechte und Freigaben erforderlich.

Bewertungsraster für die berufliche Prüfung

Bewertungsraster – 100 Punkte, auf synthetisches Lehrprojekt bezogen
Prüffeld	Erwartete Qualität	Punkte
Systemgrenze und Flussschema	Einheiten, Route, reale Quelle vs. Lehrannahmen korrekt unterschieden	15
Kapazitätsberechnung	3.600/Takt und Minimum der seriellen Stationen richtig	20
Warteschlange und Zeitfenster	60+80, Rückstau 10, Pufferfehlbetrag 2, Abbau 20 min nachvollziehbar	20
Vergleich beider Maßnahmen	Puffer und geglättete Freigabe mit klarer Bilanz und Grenzen bewertet	20
Dokumentation und Ergebnisprüfung	Diagramm, Prüfrechnung, sinnvolle Kennzahlen, Quellen und Annahmen	15
Sicherheit, Recht, Kooperation	Kein Eingriff in echte Anlage; Termintreue und betriebliche Freigabegrenzen berücksichtigt	10
Summe	Vollständiges prüffähiges Modellprotokoll	100

Fehlercheck: Stunden/Minuten nie verwechseln; Behälter/h nicht mit Paletten/h gleichsetzen; keinen Puffer als zusätzlichen Server zählen; 10 Behälter Warteschlange nicht als automatisch zulässige reale Pufferbelegung behandeln; Prioritätsaufträge nicht unbesehen umsortieren; Herstellerangaben oder angekündigte Umbauten niemals aus synthetischen Daten „beweisen“.

Interaktive Aufgaben

Multiple-Choice-Quiz

Welche rechnerische Kapazität hat eine Station bei 20 Sekunden je Behälter? (180 Behälter pro Stunde) (!20 Behälter pro Stunde) (!120 Behälter pro Stunde) (!360 Behälter pro Stunde)

Welche Station begrenzt die serielle Modellstrecke mit den Kapazitäten 300, 240, 180 und 150 Behälter pro Stunde? (Die Station mit 150 Behältern pro Stunde) (!Die Station mit 300 Behältern pro Stunde) (!Die Station mit 240 Behältern pro Stunde) (!Alle Stationen begrenzen gleich stark)

Was ist bei 180 Behältern pro Stunde Zufluss und 150 Behältern pro Stunde Abfluss zunächst zu erwarten? (Die Warteschlange wächst um 30 Behälter pro Stunde) (!Die Warteschlange schrumpft um 30 Behälter pro Stunde) (!Die Warteschlange bleibt bei null) (!Der Durchsatz steigt automatisch auf 180)

Wie viele zusätzliche Einheiten stauen sich in 20 Minuten bei 30 Behältern pro Stunde Überhang? (10 Behälter) (!30 Behälter) (!20 Behälter) (!60 Behälter)

Welches Ergebnis hat ein Puffer mit zwölf statt acht freien Plätzen ohne Veränderung des Engpasstakts? (Er kann den modellierten Spitzenrückstau aufnehmen ohne die Engpassleistung zu erhöhen) (!Er verdoppelt den Engpassdurchsatz) (!Er beseitigt jede Störung im Dauerbetrieb) (!Er reduziert die Taktzeit auf zwölf Sekunden)

Wie viele Plätze fehlen bei zehn wartenden Behältern und acht freien Pufferplätzen? (2 Plätze) (!8 Plätze) (!10 Plätze) (!18 Plätze)

Was bedeutet das Glätten der Freigabe in diesem Lehrmodell? (Zehn Aufträge werden zunächst vor der Förderstrecke zurückgestellt) (!Alle Aufträge werden ohne Wartezeit fertig) (!Der Kommissionierplatz arbeitet mit höherer Taktfrequenz) (!Jeder Palettentransport erhält automatisch Vorrang)

Welche Wartezeit ergibt Littles Gesetz bei sechs wartenden Behältern und 120 Behältern pro Stunde stabilem Durchsatz? (3 Minuten) (!6 Minuten) (!20 Minuten) (!30 Minuten)

Warum ist ein theoretischer Spitzendurchsatz kein Dauerleistungsnachweis? (Weil Störungen Schwankungen und Prozessmix den nachhaltigen Durchsatz beeinflussen) (!Weil Fördertechnik nie messbar ist) (!Weil die Anzahl der Pufferplätze immer exakt dem Durchsatz entspricht) (!Weil eine kurze Spitze bereits alle Schichten abbildet)

Was ist bei Arbeiten an echten Förderanlagen zwingend? (Betriebliche Unterweisung qualifizierte Anleitung und gültige Freigaben) (!Selbstständiges Umstellen der WMS Parameter nach einer Lernrechnung) (!Testweises Überfüllen eines Puffers) (!Überbrücken von Sicherheitssensoren für höhere Leistung)

Memory: Fachbegriff und Bedeutung

Taktzeit	Zeit für eine modellierte Bearbeitungseinheit an einer Station
Engpass	Stufe mit der geringsten wirksamen Kapazität der seriellen Route
Puffer	Begrenzter Zwischenraum zur zeitlichen Entkopplung von Stationen
Rückstau	Vorübergehend wartende Transport- oder Arbeitseinheiten
Auftragsfreigabe	Entscheidung über den Startzeitpunkt einer Bearbeitung
Termintreue	Einhaltung eines zugesagten Fertigstellungszeitpunkts

Drag-and-drop: Maßnahme und Wirkung

Passender Begriff	Zugehörige Aussage
Taktmessung	Beobachtung der Zeit je Bearbeitungseinheit
Puffererweiterung	Zusätzliche physische Zwischenstellplätze
Freigabeglättung	Zeitliches Verschieben geeigneter Aufträge vor Streckenstart
Engpassanalyse	Vergleich der kleinsten seriellen Stundenkapazität
Quellenprüfung	Abgleich von Anbieterangaben und tatsächlichem Nachweisstand

Kreuzworträtsel

Durchsatz	Wie viele Einheiten passieren eine definierte Grenze pro Zeit?
Engpass	Welche Station begrenzt im Serienmodell die Gesamtleistung?
Puffer	Wie heißt ein begrenzter Zwischenraum für wartende Behälter?
Taktzeit	Wie heißt die Bearbeitungsdauer pro Einheit?
Freigabe	Welches Wort bezeichnet den erlaubten Start eines Auftrags?
Belegung	Wie nennt man die Anzahl genutzter Stellplätze?

LearningApps

Mit der folgenden thematischen Suche findest du weitere Übungen zu automatisierter Ersatzteillogistik, Durchsatz und Warteschlangen. Es handelt sich um eine Suche, nicht um eine behauptete geprüfte Einzel-LernApp.

Lückentext

Der kleinste Leistungswert einer seriellen Route bestimmt ihren rechnerischen

.

Bei einer Taktzeit von 24 Sekunden können idealisiert

Behälter pro Stunde bearbeitet werden.

Ein Zufluss von 180 und ein Abfluss von 150 ergeben stündlich einen Überhang von

Behältern.

In zwanzig Minuten wächst der ungebremste Modellrückstau dadurch um

Behälter.

Bei acht freien Pufferplätzen fehlen in der Spitze

Plätze.

Ein größerer Puffer verbessert die Zwischenlagerung und erhöht nicht automatisch den

.

Die zeitliche Verschiebung von Auftragsstarts nennt sich

.

Das Warehouse Management System wird häufig als

abgekürzt.

Im stabilen Langzeitmittel verbindet Littles Gesetz Bestand und

.

Eine kurze Spitzenleistung ist noch kein belegter

.

Offene Aufgaben

Leicht

Streckenskizze: Zeichne das fünfteilige Lehrschema mit Pfeilen und beschrifte die Behältereinheit; markiere, wo Wartebestände auftreten können.
Taktumrechnung: Berechne für 12, 15, 20 und 24 Sekunden jeweils die theoretischen Behälter pro Stunde und erkläre deinen Rechenweg.
Begriffsplakat: Gestalte ein kurzes Plakat mit den Begriffen Engpass, Durchsatz, Puffer und Auftragsfreigabe; ordne eigene Beispielpfeile zu.
Rückstaurechnung: Berechne den Rückstau nach zehn Minuten bei 180 Behältern pro Stunde Zufluss und 150 Behältern pro Stunde Abfluss.

Standard

Zeitverlaufsdiagramm: Erstelle eine Tabelle oder ein selbst gezeichnetes Diagramm der Wartemenge bei Minute 0, 10, 20, 30, 40 und 60.
Puffervergleich: Vergleiche acht und zwölf freie Pufferplätze anhand des Modellpeaks; benenne eine Stärke und eine Schwäche jeder Lösung.
Freigabeplan: Plane die Freigabe der 140 synthetischen Aufträge auf zwei Phasen, ohne 150 Behälter pro Stunde zu überschreiten.
KPI-Protokoll: Entwirf ein Kennzahlenblatt mit Durchsatz, Takt, Pufferbelegung, Auftragswartezeit, Störungen und Zeitfenster.

Schwer

Maßnahmenentscheidung: Schreibe eine begründete Empfehlung Puffer oder Freigabeglättung, wenn 20 der 140 Einheiten eilig sind; formuliere erforderliche Zusatzinformationen.
Szenariorechnung: Simuliere auf Papier eine 10-prozentige zeitliche Nichtverfügbarkeit des Engpasses und prüfe, ob 140 Einheiten in einer Stunde noch möglich sind.
Abnahmeplan: Erstelle ein Konzept, wie ein Betrieb Dauerleistung mit rechtlich zulässigen, betrieblich freigegebenen Messungen nachweisen könnte, ohne diese selbst auszuführen.
Prüfungspräsentation: Verfasse einen fachlichen Kurzbericht und ein einminütiges Erklärvideo oder Storyboard, das Annahmen, Ergebnisse und Modellgrenzen korrekt trennt.

Musterlösungen und Kriterien zu allen zwölf Aufgaben

Die folgenden Lösungen sind Muster und lassen alternative fachlich richtige Darstellungen zu.

Aufgabe	Erwartete Lösung oder überprüfbarer Lösungsweg
L1	SKL → Förderer A → Puffer → Scanner → Kommissionierplatz; Einheit Behälter, Puffer unmittelbar vor nachfolgender Station sichtbar.
L2	3.600/12 = 300; 3.600/15 = 240; 3.600/20 = 180; 3.600/24 = 150 Behälter/h.
L3	Engpass = langsamste serielle Stufe; Durchsatz = Menge/Zeit; Puffer = Stellraum; Freigabe = Startentscheidung. Jede Begriffsdefinition mit einem passenden Beispielpfeil.
L4	(180 − 150) × 10/60 = 5 zusätzliche wartende Behälter.
S1	Wartemengen 0, 5, 10, 5, 0, 0. Annahme eines unbegrenzten oder vorgelagert gesicherten Warteraums nennen.
S2	Acht freie Plätze reichen nicht für zehn: zwei fehlen. Zwölf reichen im Modell. Zusätzliche Fläche verbessert nicht die Taktkapazität.
S3	Erste 20 Minuten 50 Freigaben, nächste 40 Minuten 90 Freigaben, also 150/h und 135/h. Zehn ursprünglich frühere Aufträge werden später freigegeben.
S4	Für jede Kennzahl Einheit, Beginn/Ende des Fensters, Datenquelle, Gültigkeit und Ausreißerregel angeben.
H1	Glättung bevorzugen nur bei genügend Fristpuffer; eilige Aufträge nach zulässigen Prioritätsregeln behandeln. Ohne konkrete Fälligkeiten keine eindeutige Wahl.
H2	150 × 0,90 = 135 Behälter/h grobe vereinfachte Stundenleistung; bei 140 erforderlichen Einheiten fehlen fünf. Der wirkliche Zeitverlauf und Auftragspuffer bleiben gesondert zu prüfen.
H3	Genehmigter Messplan mit festen Zähleinheiten, qualifizierter Leitung, ausreichend langer Messdauer, Mix, Fehler- und Stillstandsprotokoll sowie klarer Abnahmeinstanz; keine Eingriffe durch Lernende.
H4	Mindestens Schema, 150/h Engpass, 10 Rückstau, zwei Fehlplätze, 50+90 Freigaben, Risiko der Warteverschiebung und ausdrückliche Abgrenzung von realen Betriebswerten zeigen.

Lernkontrolle

Variantenvergleich: Warum ändert ein zusätzlicher Puffer die 150-Behälter/h-Engpassgrenze nicht? Erwartung: Kein Takt der Bearbeitungsstation wird verändert; der Puffer lagert nur zwischen.
Zeitkontrolle: Bei 180/h Ankunft und 150/h Abfluss: Wann ist ein anfangs leerer Acht-Platz-Puffer voll? Erwartung: 8/30 h = 16 Minuten im kontinuierlichen Modell.
Transferrechnung: Sechs mittlere Wartende bei 120/h stationärem Durchsatz: Wie groß ist die mittlere Wartezeit? Erwartung: 6/120 h = 3 Minuten; nur bei konsistenter Systemgrenze.
Prioritätenprüfung: Nenne einen kritischen Nachteil einer WMS-Freigabeglättung. Erwartung: Dringliche Aufträge können vor der Förderstrecke länger warten; Fälligkeiten müssen geprüft werden.
Dauerleistungsanalyse: Warum ist eine Stunde mit 150/h rechnerischer Spitze keine allgemeine Abnahme für jede Schicht? Erwartung: Kein Nachweis von Verfügbarkeit, Mix, Störungen, Qualitätsverlusten und schwankendem Zufluss.
Quellennachweis: Welche Daten sind hier Herstellerangaben und welche nur Lernzahlen? Erwartung: HRL/SKL/WMS-Grundstruktur ist dokumentiert; 12/15/20/24 s, 180/120/h, acht bzw. zwölf Plätze sind frei erfundene Lehrwerte.
Sicherheitsentscheidung: Darf ein Auszubildender aufgrund der Modellrechnung reale Scanner oder Transportfreigaben ändern? Erwartung: Nein, nur nach Unterweisung, Berechtigung, qualifizierter Anleitung und gültigen betrieblichen Freigaben.

Lernnachweis

Ein vollständiger Lernnachweis enthält ein einheitenrichtiges Flussschema, nachvollziehbare Rechnungen zu 300/240/180/150 Behältern/h, die Kennzeichnung des Engpasses, eine Rückstau-Tabelle samt Diagramm, eine prüfbare Behälterbilanz (60 + 80 = 140), einen Maßnahmenvergleich mit verschobener Auftragswartezeit, einen Kurzbericht mit Quellen- und Lizenznachweisen sowie eine reflektierte Sicherheits- und Nachweisgrenze. Dokumentiere außerdem, welche Annahmen für eine reale Aussage zunächst überprüft werden müssten. Geeignete Dokumentationsformen sind Tabellenblatt, Foto einer rein papierbasierten Simulation, kommentierte Zeichnung, Präsentation oder erklärendes Video ohne reale interne Anlagendaten.

Erfolgskriterien: Zahlen stimmen und sind mit Einheiten versehen; alle zwölf Aufgaben werden auf geeignetem Niveau bearbeitet; Quellen lassen sich öffnen; synthetische Lehrparameter werden nie als Liebherr-Parameter ausgegeben; für reale Anlagen werden weder Eingriffe noch Freigaben behauptet. Zur berufsübergreifenden Zusammenarbeit: Lagerlogistik betrachtet Kommissionierung und Puffer, Mechatronik technische Anlagenlogik und Sicherheit, Industriekaufleute Wirtschaftlichkeit und Kapazitätsreserven, Speditions- und Logistikkaufleute Lieferzeiten und Kundenpriorität.

OER und Wikipedia

Stand der Quellen zum Betreiberfall: 13.08.2026. Die folgende Auswahl wurde anhand erreichbarer Quellseiten und konkreter Mediennachweise zusammengestellt. Die Industriequellen sind Primärquellen und teilweise interessengeleitet; sie sind keine frei lizenzierten OER. Verwechsle Bildlizenz und Text-/Filmrechte nicht.

Liebherr – Unser Weg zur Smart Factory, 2025 (Unternehmenskontext).
Jungheinrich – Ersatzteillogistik für Liebherr, 13.10.2020 (HRL, SKL, Fördertechnik und WMS).
Jungheinrich – angekündigte Erweiterung, 08.01.2026 (keine hier belegte Fertigstellung).
Jungheinrich – Ausgezeichnete KI, 13.08.2026 (Auftragspriorisierung und Softwarebezug).
Wikipedia – Warteschlangentheorie, deutsch (Grundlagen zu Ankunft, Wartezeit und Bedienung).
Wikipedia – Littles Gesetz, deutsch (Bestand, Durchsatz und Aufenthaltszeit).
Wikipedia – Fördertechnik, deutsch (fördertechnischer Überblick).

Verifizierte Bildrechte / Abbildungsquellen:

Eingebundene Datei	Kontrollierte Quellseite	Urheber	Veröffentlichte Lizenz
File:Automated Storage and Retrieval System.jpg	Commons	QmcBeQ3G7DZCmY84uPgT	CC BY 4.0
File:Automatisches Kleinteilelager.jpg	Commons	Andreas Praefcke	CC BY 3.0
File:Automated Storage Shuttle.jpg	Commons	moffett automated storage	CC BY-SA 4.0
File:Conveyor system in a factory.jpg	Commons	falco	CC0 1.0
File:Accumulation Roller Conveyor for Cartons Totes.jpg	Commons	Kay-Uwe Rosseburg	CC BY 3.0
File:Queue System.svg	Commons	AdamD und Begoon	Gemeinfrei laut Quelldatei

Verifizierte Videonachweise (Streaming-Links, kein freier Reupload):

Eingebettetes Video	Veröffentlichungsnachweis	Anbieter	Rechtlicher Rahmen
https://www.youtube.com/watch?v=KReQIAqa_Wk	Jungheinrich automatisiert Ersatzteilversorgung, 28.07.2025	Jungheinrich AG, offizieller Kanal	YouTube-Nutzungsbedingungen; keine OER-Lizenz behauptet
https://www.youtube.com/watch?v=3y6cLAfh_fI	Jungheinrich implementiert Shuttle-Kleinteilelager, 31.07.2025	Jungheinrich AG, offizieller Kanal	YouTube-Nutzungsbedingungen; keine OER-Lizenz behauptet

Die Tabellen, Lehrschemata, Diagramme, Rückstaurechnung und Aufgaben dieses Kurses sind eigens erstellte didaktische Lehrmodelle; sie beschreiben nicht die tatsächliche Anlagenleistung am Standort.

Verknüpfte Lernbereiche

Die folgenden internen Verknüpfungen dienen der fachlichen Orientierung und sind redaktionelle Lernempfehlungen; Ausbildungsvorgaben und Jahresfolge bitte mit Betrieb und Berufsschule abstimmen.

Automatisches Ersatzteillager und Materialfluss