Wie viele Ersatzakkus benötigen Lager-Scanner?

Wie viele Ersatzakkus benötigen Lager-Scanner?

Ein Lager kann genügend Handcomputer für jeden Mitarbeiter haben und trotzdem produktive Zeit verlieren, weil der Batterieplan als Nachgedanke behandelt wurde.

Das Problem tritt meist zum ungünstigsten Zeitpunkt auf. Ein Kommissionier-Team beginnt die Spätschicht, mehrere Scanner liegen bereits unter 30 % Ladestand, und die Ersatzbatterien im Ladebereich sind entweder leer, gealtert oder noch in Gebrauch. Die Geräte funktionieren einwandfrei – der Batteriepool nicht.

Zu wenige Batterien zu kaufen führt zu Unterbrechungen. Zu viele Batterien zu kaufen bindet Budget und lässt Lithium-Ionen-Akkus ungenutzt herumliegen. Die richtige Anzahl hängt von vier praktischen Faktoren ab: wie viele Geräte im Einsatz sind, wie lange sie laufen, wie lange eine Batterie tatsächlich hält und wie schnell ein entladener Akku wieder einsatzbereit ist.

Diese Anleitung erläutert, wie Sie aus diesen Eingaben einen realistischen Akku- und Ladegeräteplan für Lager-PDAs, mobile Computer und kabellose Barcode-Scanner erstellen.

Zunächst: Definieren Sie, was „Ersatzakku“ bedeutet

Die Anzahl der Akkus ist oft verwirrend, weil drei verschiedene Gruppen als „Ersatz“ bezeichnet werden. Es ist besser, sie voneinander zu trennen.

• Eingebaute Akkus befinden sich in Geräten, die derzeit im Einsatz sind.

• Rotationsakkus stellen den Betrieb der nächsten Schicht sicher, während erschöpfte Akkus geladen werden.

• Reserveakkus decken Ausfälle, verzögertes Laden, Überstunden, saisonale Spitzenlasten und Akkus ab, die außer Betrieb genommen wurden.

Angenommen, ein Lager betreibt 50 Handheld-Terminals in zwei Schichten. Es könnte 50 Akkus in den Geräten, weitere 50 Akkus im Rotationspool sowie 5 bis 10 echte Reserveakkus haben.

In diesem Fall besitzt der Standort insgesamt 105 bis 110 Akkus, davon sind jedoch nur 55 bis 60 „Ersatzakkus“ über die bereits installierten Akkus hinaus.

Die klare Trennung dieser Kategorien verhindert Fehler sowohl bei Bestellungen als auch in den Lagerbestandsaufzeichnungen.

Die vier Zahlen, die Sie vor der Berechnung benötigen

1. Anzahl der Geräte im gleichzeitigen Einsatz

Verwenden Sie die Anzahl der Geräte, die während des geschäftigsten Tagesabschnitts aktiv sind – nicht die Gesamtanzahl aus dem Inventarverzeichnis.

Ein Unternehmen besitzt möglicherweise 80 Scanner, doch wenn nur 60 gleichzeitig genutzt werden, ist die Ausgangszahl 60. Umgekehrt können temporäre Mitarbeiter in der Hochsaison die Anzahl gleichzeitiger Nutzungen über das normale Niveau hinaus steigern.

Verwenden Sie die Spitzenzahl, wenn der Akku-Plan auch diese Zeiträume abdecken muss.

Wir bezeichnen diese Zahl als N .

2. Tägliche Betriebsstunden

Beschränken Sie sich nicht auf „eine Schicht“ oder „zwei Schichten“. Tragen Sie stattdessen die tatsächlichen Stunden ein, während derer jedes Gerät voraussichtlich vom Ladegerät getrennt ist.

Eine Acht-Stunden-Schicht kann eine 30-minütige Pause umfassen, während der Geräte angedockt werden können. Ein nomineller 16-Stunden-Betrieb kann ein einstündiges Übergabefenster haben.

Diese Details beeinflussen, wie viele physische Akkus benötigt werden.

Wir bezeichnen die erforderliche Betriebsdauer als H .

3. Nutzbare Laufzeit unter realer Arbeitslast

Die auf dem Etikett angegebene Akkukapazität entspricht nicht der nutzbaren Laufzeit in Ihrem Lager.

Scan-Frequenz, WLAN-Verkehr, Bildschirmhelligkeit, Sprachanwendungen, RFID-Nutzung, Temperatur und Akku-Alter beeinflussen den Verbrauch sämtlich.

Die vom Hersteller angegebene Laufzeit ist ein nützlicher Ausgangspunkt, doch die Kaufentscheidung sollte auf einem Pilotversuch während einer repräsentativen Schicht beruhen.

Verwenden Sie die Zeit von einer normalen Startladung bis zur vom Standort festgelegten Austauschschwelle – beispielsweise wenn das Team normalerweise einen Akku bei 15 % oder 20 % austauscht – statt jeden Akku bis zum vollständigen Abschalten des Geräts zu betreiben.

Wir bezeichnen diese getestete nutzbare Laufzeit als R .

4. Ladezeit und verfügbare Ladestationen

Die Ladezeit bestimmt, ob eine Batterie wieder einsatzbereit ist, bevor sie erneut benötigt wird. Die Ladekapazität bestimmt, wie viele Akkus gleichzeitig geladen werden können.

Beide Werte sind entscheidend.

Eine Batterie, die vier Stunden zum Aufladen benötigt, steht nach vier Stunden nicht wieder zur Verfügung, wenn sie zwei Stunden auf eine freie Ladestation warten muss.

Wir bezeichnen dies als Gesamtladezeit C .

Eine praktische Methode zur Batterieplanung

Es gibt kein universelles Verhältnis, das für jedes Lager funktioniert. Die folgende Methode ist zuverlässiger als die pauschale Anwendung von „eine Ersatzbatterie pro Gerät“ für alle Abläufe.

Schritt 1: Prüfen, ob eine Batterie die geplante Einsatzdauer abdeckt

IF H ist kleiner oder gleich R , dann sollte eine funktionsfähige Batterie die geplante Einsatzdauer abdecken.

Ein Ein-Schicht-Betrieb kann daher mit einer installierten Batterie pro Gerät beginnen und einen Reservepool für Ausnahmefälle ergänzen.

Für einen stabilen Betrieb im Innenbereich 10 % bis 20 % der aktiven Flotte stellt einen sinnvollen Planungsrahmen für den Reservesatz dar. Dies ist ein Ausgangspunkt, keine branchenweite Regel. Der Prozentsatz sollte nach Auswertung tatsächlicher Ausfälle, Überstunden und Spitzenlast angepasst werden.

Für 30 aktive Geräte:

• Installierte Akkus: 30

• Empfohlener Reservesatz: 3 bis 6

• Gesamtbestand an Akkus: 33 bis 36

Falls einige Akkus während der Pilotphase die Schicht nicht vollständig abschließen können, erhöhen Sie nicht einfach den Reservesatz-Prozentsatz.

Prüfen Sie zunächst, ob die Ursache in dem Alter der Akkus, einer ungewöhnlich hohen Gerätelast oder einer Laufzeitvorgabe liegt, die die Anwendung nicht korrekt widerspiegelt.

Schritt 2: Fügen Sie einen Rotationsakku hinzu, wenn ein Akkupack den Tag nicht vollständig abdecken kann

Wenn Geräte über zwei Schichten hinweg betrieben werden und ein Akku die gesamte Betriebszeit nicht abdecken kann, ist ein 1:1-Rotationspool in der Regel der übersichtlichste Ausgangspunkt.

Ein Akku versorgt das Gerät mit Energie, während der andere für den nächsten Wechsel bereitsteht oder gerade geladen wird.

Die Grundlage lautet:

Rotationsakkus = N

Anschließend wird ein kleinerer Reservepool für Störungen und Betriebsschwankungen hinzugefügt.

Für 30 aktive Geräte über zwei Schichten hinweg:

• Installierte Akkus: 30

• Rotationsakkus: 30

• Reserveakkus: ca. 3 bis 6

• Gesamtbestand an Akkus: ca. 63 bis 66

Dieser Plan funktioniert nur, wenn die zurückgegebenen Akkus vor dem nächsten erforderlichen Einsatz wieder aufgeladen werden können. Daher müssen Ladestationen separat berechnet werden.

Schritt 3: Überprüfen der 24/7-Drehbedingung

Für den Dauerbetrieb ist die entscheidende Frage nicht, wie viele Schichten im Plan erscheinen. Entscheidend ist vielmehr, ob eine erschöpfte Batterie vollständig laden kann, während eine andere Batterie das Gerät versorgt.

Eine nützliche theoretische Prüfung lautet:

Mindestanzahl physischer Batterien pro kontinuierlich aktiver Einheit = Aufrunden von (R + C) ÷ R

Wenn eine Batterie acht Stunden läuft und vier Stunden zum Laden benötigt:

Aufrunden von (8 + 4) ÷ 8 = 2 Batterien pro Einheit

Mathematisch gesehen können eine installierte Batterie und eine Rotationsbatterie den Dauerbetrieb unterstützen.

In der Praxis benötigt die Anlage dennoch Reservebestände, da reale Lager nicht mit Laboreffizienz arbeiten. Batterien werden verspätet zurückgegeben, Ladestationen fallen aus, Temperaturen schwanken und ältere Akkus verlieren Laufzeit.

Wenn die Ladezeit länger als die nutzbare Laufzeit ist, reichen zwei Akkus pro Einheit möglicherweise nicht mehr aus.

Zum Beispiel erfordert eine Laufzeit von acht Stunden in Kombination mit einer Aufladezeit von neun Stunden mindestens drei physische Akkus pro kontinuierlich aktiven Gerät, bevor zusätzliches Reservematerial hinzugefügt wird.

Deshalb sollte niemals pauschal eine feste 1:1-Regel genehmigt werden, ohne sowohl die Laufzeit als auch die Aufladezeit zu prüfen.

Verfügen Sie über ausreichend Ladestationen?

Ein Akku-Konzept kann auf dem Papier korrekt erscheinen und dennoch an der Ladestation scheitern.

Um die Mindestanzahl an Ladestationen abzuschätzen, definieren Sie zunächst:

• D: anzahl der entladenen Akkus, die bei einem Wechsel zurückgegeben werden

• W: verfügbare Stunden, bis diese Akkus erneut benötigt werden

• C: aufladezeit pro Akku

Berechnen Sie dann, wie viele Akkus eine Station innerhalb dieses Zeitfensters vollständig aufladen kann:

Abgeschlossene Ladevorgänge pro Station = Abrundung von W ÷ C

Und:

Mindestanzahl Ladestationen = Aufrundung von D ÷ fertiggestellte Ladevorgänge pro Station

IF W ist kürzer als C , kann ein entladener Akku nicht vollständig vor Ablauf der Frist wieder aufgeladen werden, selbst wenn eine Ladestation sofort verfügbar ist.

Der Standort muss das Ladezeitfenster verlängern, einen weiteren Rotationssatz hinzufügen oder eine qualifizierte Schnellladelösung nutzen. Allein das Hinzufügen weiterer Ladestationen löst das Zeitproblem nicht.

Hier ist ein einfaches Beispiel.

Ein Betrieb mit 50 Geräten gibt 50 entladene Akkus zurück. Die Akkus werden innerhalb von acht Stunden erneut benötigt, und eine vollständige Ladung dauert vier Stunden.

• Jede Station kann theoretisch zwei Akkus innerhalb von acht Stunden laden.

• Die theoretische Mindestanzahl beträgt 25 Stationen.

Diese Zahl setzt voraus, dass die erste Ladecharge sofort beginnt und das Personal die Akkus unverzüglich nach Abschluss des Ladevorgangs austauscht.

Wenn Akkus eine Stunde lang in einem Rückgabefach liegen oder die Mitarbeiter die zweite Charge nicht rechtzeitig einlegen, führen 25 Stationen nicht zum erwarteten Ergebnis. Wo Übergaben stark frequentiert sind oder das Laden nicht engmaschig überwacht wird, bietet eine höhere Anzahl an Stationen einen sichereren Plan.

Mehrfach-Ladegeräte sind oft praktischer als das Laden von Akkus innerhalb einzelner Geräte. Sie zentralisieren den Akku-Pool, reduzieren Kabelsalat und erleichtern die Übersicht darüber, welche Akkus bereit sind.

Vor dem Kauf stellen Sie sicher, dass die Ersatzakkus in genau den Ladegeräte- oder Halterungsmodellen getestet wurden, die am Standort eingesetzt werden.

Schnellplanungstabelle

Die nachfolgende Tabelle dient als Ausgangspunkt für die Budgetierung, nicht als Ersatz für einen Standorttest.

Sie setzt austauschbare Akkus voraus, eine nutzbare Laufzeit, die eine Acht-Stunden-Schicht abdeckt, eine Ladezeit, die kürzer ist als die Laufzeit, sowie genügend Ladestationen, um die Rotation abzuschließen.

Aktive Geräte	Eine Acht-Stunden-Schicht: Ersatzpool	Zwei Schichten: Ersatzpool	24/7-Betrieb: Ersatzpool
10	2	11–12	12–13
30	3–6	33–36	35–38
50	5–10	55–60	58–63
100	10–20	110–120	115–125

der „Ersatzpool“ in dieser Tabelle umfasst Akkus für die Rotation sowie Reserveakkus zusätzlich zu den Akkus, die in jedem aktiven Gerät installiert sind.

Zum Beispiel würde ein 24/7-Betrieb mit 50 Geräten und 60 Ersatzakkus insgesamt etwa 110 Akkus benötigen.

Erhöhen Sie die Reichweite, wenn:

• Der Standort häufig Überstunden oder saisonale Spitzenlasten aufweist.

• Akku­speicher in Kühlräumen oder im Freien an Ladebereichen eingesetzt werden.

• Bediener Akkus verspätet oder an unterschiedliche Ladeorte zurückgeben.

• Ältere und neuere Akku­chargen gemischt werden.

• Die Lieferzeit für Ersatzakku­s ist lang.

• Einige Ladestationen regelmäßig nicht verfügbar sind.

Verringern Sie die Reichweite erst dann, wenn Betriebsdaten zeigen, dass der Rotationspool durchgängig ungenutzte Kapazität aufweist.

Gerätedesign kann die Antwort verändern

Nicht jeder Lager-Scanner nutzt Batterien auf dieselbe Weise.

Mobile Computer mit austauschbaren Batterien

Viele robuste PDAs und mobile Computer sind um austauschbare Batteriepacks konzipiert. Diese Geräte eignen sich am besten für einen verwalteten Rotationspool.

Zum Beispiel, Zebra listet den MC3300x mit einer austauschbaren 7000-mAh-Batterie, einer vollständigen Ladezeit von unter fünf Stunden und Hot-Swap-Unterstützung.

Diese Spezifikationen sind bei der Planung hilfreich, ersetzen jedoch keinen Laufzeittest mit den eigenen Anwendungen, WLAN-Einstellungen und Scan-Volumina des Lagers.

Manche iData-Handterminals unterstützen ebenfalls austauschbare Batterien, Notstromversorgung während des Batteriewechsels oder Mehrfach-Ladestationen.

Der genaue Funktionsumfang variiert je nach Modell; daher müssen Modellbezeichnung, Batterie-Teilenummer und Ladegerät stets gemeinsam bestätigt werden.

Kabellose Scanner, die als komplettes Gerät geladen werden

Einige kabellose Barcode-Scanner werden geladen, indem der gesamte Scanner in eine Ladestation gestellt wird.

Selbst wenn der interne Akku bei einer Reparatur ausgetauscht werden kann, ist er möglicherweise nicht dafür konzipiert, dass Bediener ihn während einer Schicht wechseln.

In diesem Fall benötigt der Standort möglicherweise Ersatzscanner statt eines großen Bestands loser Akkus.

Dies ist besonders wichtig bei der Planung der Unterstützung für kompakte Mindeo-Scanner und andere Geräte mit Ladestation. Klären Sie vor Anwendung der in diesem Artikel angegebenen Verhältnisse ab, ob der Akku vom Benutzer entfernt werden kann und ob ein separater Akku-Ladegerät verfügbar ist.

Hot-Swap bedeutet nicht unbegrenzte Austauschzeit

Hot-Swap-Funktionen beruhen üblicherweise auf einer kleinen internen Notstromquelle, die die Sitzung nur für einen begrenzten Zeitraum aufrechterhält.

Der Bediener muss dennoch das vom Hersteller vorgeschriebene Verfahren befolgen und den geladenen Akku unverzüglich einbauen.

Gehen Sie niemals davon aus, dass jede Version innerhalb einer Produktfamilie das gleiche Verhalten unterstützt. Gerätegeneration, Betriebssystem und Akku-Elektronik können sämtlich den Austauschprozess beeinflussen.

Fünf Möglichkeiten, den Batteriebestand im Griff zu behalten

1. Jeder Batterie eine eindeutige ID geben

Beschriften Sie jedes Pack mit einer einfachen Asset-Nummer oder einem Barcode. Erfassen Sie die Einkaufscharge, das Erstverwendungsdatum und den zugewiesenen Standort.

Wenn ein Gerät vorzeitig herunterfährt, können Mitarbeiter stattdessen die Batterie-ID melden – statt sie als „eine der schwarzen Batterien“ zu beschreiben.

2. Bereiche für einsatzbereite, ladende und in Quarantäne befindliche Batterien trennen

Lassen Sie geladene und entladene Batterien nicht dasselbe Regal teilen.

Verwenden Sie klar gekennzeichnete Bereiche für:

• Einsatzbereit

• Wartet auf Ladung

• Laden

• In Prüfung oder außer Betrieb

Der Ablauf sollte einem neuen Bediener ohne ausführliche Erklärung sofort verständlich sein.

3. Lagerbestand rotieren statt das nächstliegende Pack zu entnehmen

Ohne Rotationsregel werden die Batterien, die am nächsten an der Vorderseite des Ladegeräts stehen, wiederholt genutzt, während andere unberührt bleiben.

Eine einfache First-in, First-out-Routine verteilt die Arbeit gleichmäßiger über den gesamten Bestand und liefert aussagekräftigere Leistungsdaten.

4. Frühzeitige Rückgaben messen

Verfolgen Sie, wie viele Batterien vor Erreichen der normalen Austauschschwelle zurückgegeben werden – und warum.

Ein steigender Anteil frühzeitiger Rückgaben kann auf alternde Zellen, Ladeprobleme, eine neue stromintensive Anwendung oder schlechten Kontakt zwischen Batterie und Gerät hindeuten.

5. Den Plan nach der Hochsaison überprüfen

Die erste Berechnung ist eine Prognose.

Tatsächliche Rückgabetermine, Ladequeues und Aufzeichnungen über fehlgeschlagene Packs zeigen, ob der Fuhrpark überdimensioniert oder unzureichend dimensioniert ist.

Überprüfen Sie diese Zahlen nach einem vollständigen Betriebszyklus und nach jeder wesentlichen Änderung der Schichtpläne, der Software oder der Lagerhaus-Temperatur.

Häufige Planungsfehler

Verwendung der Etiketten-Kapazität als Laufzeitgarantie

Zwei Akkus mit derselben mAh-Angabe können unterschiedliche Einsatzdauern liefern, da sich Last des Geräts, Zellzustand, Schutzkonstruktion und Prüfmethoden unterscheiden.

Planen Sie anhand der nachgewiesenen Einsatzdauer – nicht anhand der größten Zahl auf dem Etikett.

Zählen von Ladegeräten statt Ladegerät-Steckplätzen

‚Wir haben acht Ladegeräte‘ ist nicht hilfreich, es sei denn, die Anzahl der funktionsfähigen Steckplätze pro Ladegerät ist bekannt.

Eine vier-Steckplatz-Einheit mit einem ausgefallenen Slot bietet drei Steckplätze – nicht vier.

Annahme, dass jeder Akku in jede Halterung passt

Ein Ersatzakku kann das Handgerät versorgen und trotzdem im Ersatzakku-Ladegerät nicht korrekt laden.

Testen Sie den Akku im Gerät, in der Einplatz-Halterung und in jedem mehrfach nutzbaren Ladegerät-Modell, das vom Kunden verwendet wird, bevor Sie eine Großbestellung freigeben.

Mischen von Akkus ohne Chargenprotokoll

Wenn alte und neue Akkupacks ohne Kennzeichnung gemischt werden, können Führungskräfte nicht erkennen, ob eine kurze Laufzeit auf ein Geräteproblem oder auf ein Problem durch alternde Akkus zurückzuführen ist.

Chargenprotokolle beschleunigen Entscheidungen zum Austausch und stützen diese besser.

Häufig gestellte Fragen

Wie viele Ersatzakkus sollte ein Lager pro Scanner vorhalten?

Für einen einzelnen Schichtbetrieb, den ein Akku problemlos abdeckt, beginnen Sie mit der Bewertung eines Reserves, das etwa 10 % bis 20 % der aktiven Flotte entspricht.

Bei Zweischicht- oder Dauerbetrieb ist ein Umlaufakku pro aktiver Vorrichtung eine übliche Ausgangsbasis – allerdings nur dann gültig, wenn der entladene Akku vor seiner erneuten Nutzung wieder aufgeladen werden kann.

Reicht ein Ersatzakku pro Vorrichtung für einen 24/7-Betrieb aus?

Dies kann ausreichend sein, wenn die nutzbare Laufzeit länger als die Ladezeit ist, die Ladegeräte-Kapazität ausreichend ist und der Standort zudem eine kleine Reserve für Ausfälle und Verzögerungen vorhält.

Falls die Ladezeit die Betriebsdauer übersteigt, sind möglicherweise mehr als zwei physische Akkus pro Gerät erforderlich.

Sollen wir mehr Akkus oder mehr Ladestationen kaufen?

Überprüfen Sie zuerst die Lade-Warteschlange.

Falls geladene Akkus verfügbar sind, die Geräte aber dennoch ausfallen, ist der Akku-Pool möglicherweise zu klein oder ungleichmäßig verteilt.

Falls entladene Akkus auf freie Ladestationen warten, führt das bloße Hinzufügen weiterer Akkus lediglich zu einer längeren Warteschlange. Der Standort benötigt entweder mehr Ladekapazität oder einen optimierten Ladeplan.

Verringert ein Ersatzakku mit höherer Kapazität die Anzahl der Ersatzakkus?

Möglicherweise – allerdings nur, wenn der Akku mit höherer Kapazität in das Gerät passt, mit dessen Ladegerät kompatibel ist und bei einem repräsentativen Test eine längere Laufzeit liefert.

Allein die Kapazität bestätigt nicht die mechanische, elektrische oder kommunikative Kompatibilität.

Benötigen Geräte mit Hot-Swap-Funktion Ersatzakkus?

- Ja, das ist es.

Hot-Swap beschleunigt den Wechsel und kann möglicherweise die Benutzersitzung erhalten, liefert jedoch keine zusätzliche Energie. Eine geladene Rotationsbatterie muss trotzdem bereitstehen, sobald das eingebaute Akkupack die Wechsel-Schwelle erreicht.

Planen Sie das System – nicht nur den Batteriekauf

Der beste Ersatzbatterieplan ist der kleinste Pool, der sicherstellt, dass alle erforderlichen Geräte stets funktionieren, ohne einen Ladestau zu verursachen.

Beginnen Sie mit der Anzahl aktiver Geräte, messen Sie die nutzbare Laufzeit in der realen Anwendung, überprüfen Sie die Aufladezeit mit dem tatsächlichen Ladegerät und ermitteln Sie das Rückgabe-Fenster zwischen den Schichten.

Fügen Sie dann eine Reserve basierend auf dem Betriebsrisiko des Standorts hinzu – nicht pauschal einen Prozentwert, der aus einem anderen Lager übernommen wurde.

Cowon liefert Ersatzbatterielösungen für Lager-PDAs, Handheld-Terminals und Barcode-Scanner, darunter Zebra MC33-Serie-Mobile-Computer, ausgewählte iData-Handheld-Geräte und Mindeo-Scannermodelle.

Für Flottenprojekte senden Sie uns bitte das Gerätemodell, die ursprüngliche Batterie-Teilenummer, die benötigte Menge, den Schichtplan und Informationen zum Ladegerät. Wir unterstützen Sie bei der Überprüfung der Batteriekompatibilität, bei Probentests sowie bei der Ermittlung langfristiger Lieferanforderungen vor der Serienproduktion.