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Hard- & Software, vernetzt

Die Lagerlogistik wird digital

Während Automatisierungen in der Produktion längst selbstverständlich sind, halten sie in der Logistik nur zögernd Einzug. Doch insbesondere fürs Lager gibt es mittlerweile eine Fülle von Lösungen – manche sind auch für kleine und mittlere Unternehmen erschwinglich. 

Von den anderen Standorten des Automatisierungstechnikherstellers Festo AG & Co. KG hebt sich Scharnhausen bereits durch seinen Namen ab. Das schwäbische Familienunternehmen spricht stolz von einer „Technologiefabrik“, welche mit innovativen Ventil- und Elektronikprodukten hochmoderne Automationslösungen unterstützt. „Der tägliche Auftragseingang schwankt um bis zu 30 Prozent“, macht Werkleiter Stefan Schwerdtle auf eine Besonderheit aufmerksam. Mit zahlreichen Automatisierungen in Produktion und Logistik bewältigt das Unternehmen die Herausforderungen, die daraus entstehen. In der Ventilmontage schlagen Roboter die einzelnen Komponenten um und pressen Dichtungen in die Produktgehäuse. In der Lagerhalle tragen Mitarbeiter Handschuhe mit integrierten Barcode-Scannern. Mit diesen können sie Transportboxen sowie Lieferteile in Sekundenschnelle erfassen und gleichzeitig andere Arbeiten erledigen. Außerdem gibt es Software-Tools, welche selbstständig Wartungen inklusive Ersatzteillieferungen in die Wege leiten oder die Produktions- und Logistikprozesse bis auf Komponentenebene in Echtzeit überwachen. Sie werden hierbei von Assistenzsystemen unterstützt, die drohende Zwischenfälle in der Produktion und Logistik vorab erkennen und rechtzeitig Gegenmaßnahmen einleiten.

Schwerdtle sieht bei der Technik noch Luft nach oben. Allerdings wird Festo nicht um jeden Preis weiter automatisieren. „Wir entscheiden anhand des Reifegrads der einzelnen Systeme, ob sich eine weitere Digitalisierung rechnet“, sagt der Werkleiter. Weil jedes System als „Puzzleteil“ betrachtet wird, sei ein „Wertstrompuzzle“ mit durchgehend digitalisierten Produktions- und Logistikprozessen das Ziel.

Schwerdtle skizziert eine innerbetriebliche Herausforderung, die bei der Nutzung von Automatisierungstechnologien nicht ignoriert werden darf. Automatisierung und Digitalisierung sind kein Selbstzweck, jede Investition muss in puncto Aufwand und Ertrag genau durchgerechnet werden. An Systemen, welche über die Produktion hinaus auch Lager- und Transportprozesse digitalisieren und mit Unterstützung von Automatischen Kleinteilelagern (AKL), Robotern, fahrerlosen Transportsystemen, digitalen Kommissionierlösungen und anderen Technologien upgraden, herrscht kein Mangel. Viele Unternehmen haben die Chancen solcher Lösungen für ihre Prozesse erkannt. In der Trend-Studie 2017 der Bundesvereinigung Logistik (BVL) mit rund 1.350 Teilnehmern bezeichneten 51 Prozent der Befragten Automatisierung als eine relevante Strategie für ihre Unternehmen. Der Einsatz von Robotern und anderen Technologien liegt damit gleichauf mit der Digitalisierung von Geschäftsprozessen (52 Prozent) und knapp hinter der Entwicklung von transparenten Wertschöpfungsketten (55 Prozent).

Erschwinglich – auch für Mittelständler

Weil viele Automatisierungslösungen auf Cloud-Basis arbeiten, entfallen Investitionen in eine betriebseigene Netz­infrastruktur. Das macht die Umstellung auch für kleine und mittlere Unternehmen erschwinglich. „Wenn diese lediglich einen Nutzervertrag für den Cloud-Zutritt abschließen müssen, können sie ihre Investitionen auf die Optimierung ihrer Prozesse konzentrieren“, sagt Daniel Giel, Logistikberater von BWLC in Niederkassel. Vor allem Intralogistikhersteller und Systementwickler lassen sich immer neue Lösungen für effiziente Lagerwirtschaft und innovatives Prozessmanagement einfallen, wie beispielsweise die Branchenmesse Logimat 2018 in Stuttgart im Februar dieses Jahres gezeigt hat.

Im Fokus standen unter anderem Augmented-Reality­Datenbrillen für Kommissioniermitarbeiter. Mit einer solchen Lösung warb beispielsweise das Software-Unternehmen Beo GmbH aus dem badischen Endingen. Per Datenbrille kontrollieren Lagermitarbeiter vor dem Versand, ob alle bestellten Waren korrekt gepickt und verpackt werden. „Die mühsame Kontrolle durch einen Scanner entfällt“, betont Beo-Geschäftsführer Clemens Sexauer: Der Logistikmitarbeiter hat beide Hände frei und kann sofort eingreifen, wenn er einen Fehler feststellt.

Andere IT-Unternehmen wie die ICS Group aus München haben integrierte Konzepte entwickelt, welche über einzelne Lager und Transporte hinaus komplette Supply Chains mit selbstlernenden Systemen steuern und hierbei künstliche Intelligenz (KI) nutzen. Solche Systeme optimieren sich ständig, ohne dass Mitarbeiter eingreifen müssen. Außerdem versprechen sie mehr Sicherheit als herkömmliche IT-Systeme: Wenn die Teilnehmer Blockchain-Lösungen nutzen, kommunizieren sie direkt miteinander und nicht über Plattformen von Drittanbietern. Jede Transaktion für ein Dokument oder eine Lieferung wird gesondert verschlüsselt und kann ausschließlich von zugelassenen Teilnehmern aufgerufen, verändert, freigegeben, gespeichert und weitergeleitet werden.

Fit fürs autonome Fahren

Auch die Gabelstaplerhersteller setzen auf Automatisierung und machen ihre Fahrzeuge fürs autonome Fahren fit. Jungheinrich etwa hat halbautomatische Steuerungen entwickelt, welche Flurförderfahrzeuge selbst durch Hochregallager lenken und diese so positionieren, dass der Kommissionierer die Ware an der richtigen Position ablegt. Weil er das Bediengerät in seine Hosentasche stecken oder am Gürtel befestigen kann, hat er wie bei den Augmented­Reality-Lösungen beide Hände frei.

Linde beispielsweise hat ein autonomes Flurförderfahrzeug entwickelt, das Waren auf Paletten vollautomatisch in Hochregale transportiert und einlagert. Sensoren und 3D-Kameras stellen sicher, dass das Lagergut am richtigen Lagerplatz platziert wird und während des innerbetrieblichen Transports nicht überhängt. Die Lagermitarbeiter müssen das Gerät lediglich programmieren. Linde selbst rechnet vor, dass dieser High-Tech-Stapler sich im Mehrschicht-Betrieb nach spätestens zwei Jahren amortisiert.

„Der Mitarbeiter bleibt Orchestrator“

Für Prof. Dr.-Ing. Sami Haddadin ebnen solche Fahrzeuge den Weg in eine völlig neue Logistikwelt. „Auch im Lager werden sich autonome Fahrtechnologien auf breiter Front durchsetzen“, ist der Robotikexperte überzeugt. An der neuen „Munich School of Robotics and Machine Intelligence“ (MSRM) der Technischen Universität München (TUM) wird Haddadin als Institutsleiter solche und andere Mobilitätstechnologien in einem besonderen Forschungsgebiet entwickeln. „Der Mitarbeiter wird weiterhin Orchestrator bleiben“, betont Haddadin. Schließlich müssen autonome Fahrzeuge für jeden zusätzlichen Einsatz extra programmiert und eingestellt werden. Mit jeder neuen Entwicklungsstufe fallen jedoch auch solche Arbeiten leichter und dann werden bisherige manuelle Eingriffe überflüssig.

Das erleben gerade Mitarbeiter des BMW-Werks Dingolfing. Seit kurzem können alle fahrerlosen Routenzüge, die seit 2016 die Produktion mit über 20.000 unterschiedlichen Komponenten versorgen, für eine dynamische Routenführung entsprechend der Lieferpriorität programmiert werden. Auch das selbstständige Umfahren von Hindernissen ist jetzt möglich. Für diese Optimierungen sorgen Laserstrahlen, welche die Umgebung mehrmals in der Sekunde abtasten und programmierte Routen jederzeit ändern können.

Außerdem hat BMW alle konventionellen Züge, die bislang von Lagermitarbeitern gelenkt wurden, mit Automatisierungskits ausgerüstet. Sie fahren jetzt ebenfalls autonom. Die Mitarbeiter selbst wurden mit Smart Watches ausgestattet, die über ankommende Züge und zu entladende Behälter oder Komponenten informieren. „Von der ersten Konzeptidee bis zum erfolgreichen Pilotbetrieb vergehen nur noch wenige Monate“, berichtet Jürgen Maidl, BMW-Leiter Produktionsnetzwerk und Logistik.

Klein-Roboter für unter 20.000 Euro

Gleiches gilt auch für Roboter im Allgemeinen und kooperative Roboter (Kobots) im Besonderen. Letztere arbeiten mit Mitarbeitern zusammen und bündeln dessen Geschicklichkeit und Erfahrung mit der Leistung und Flexibilität einer Maschine. In der Logistik können Kobots beim Kommissionieren, Verpacken und Transportieren helfen. Am bekanntesten sind bislang die Lösungen von Magazino. Das Münchner Startup hat Kommissionierroboter entwickelt, welche mit 3D-Kameras auch sehr kleine Lagergüter identifizieren, mit Greifarmen aus dem Regal nehmen und sie anschließend autonom zum Versand transportieren.

Die ersten Praxistests haben diese Roboter längst bestanden. Der Logistikkonzern Fiege, der ein Jahr lang drei Geräte für die Kommissionierung von online eingekauften Schuhen einsetzte, bestellte aufgrund der erzielten Einsparungen 30 weitere Hightech-Helfer. Für den endgültigen Durchbruch von Kobots dürfte Franka Emika, ein weiteres Münchner Startup, sorgen. Mit dem von Sami Haddadin entwickelten und mit dem Deutschen Zukunftspreis 2017 ausgezeichneten „Panda“ vertreibt dieses Unternehmen einen Klein-Roboter, der vielseitig einsetzbar und einfach bedienbar ist und außerdem wenig kostet. Einfache Versionen gibt es bereits für unter 20.000 Euro, der Anwender kann diese wie sein Smartphone mit Apps programmieren. Rund 200 Panda-Produkte hat Franka Emika an Universitäten und Forschungsinstitute ausgeliefert, 2018 folgt eine Version für Unternehmen. Wetten, dass diese Allzweckwaffe, die wegen ihrer hochempfindlichen Sensorik als besonders flexibel gilt, schnell in Logistikzentren einziehen wird?

 

Ohne Berater fällt der Umstieg schwer

Wie findet ein Anwender die passenden Kleinteilelager, Roboter, Transportsysteme und Kommissionierlösungen für seinen Betrieb?

Beratung. An einem Logistikberater, der die Vor- und Nachteile der einzelnen Systeme genau kennt und einen Überblick über die vorhandenen Produkte im Markt hat, führt kaum ein Weg vorbei.

Referenzen. Bei der Auswahl sollte sich ein Unternehmen Referenzen über andere Branchenunternehmen oder vergleichbare Projekte vorlegen lassen.

Engagement. Ansonsten hängt der Erfolg der Beratung und Technologieauswahl vom Auftraggeber selbst ab. „Er muss Mitarbeiter freistellen und möglichst viele aussagefähige Daten über die innerbetrieblichen Abläufe im Lager liefern“, sagt Bernhard Rieger, Inhaber von BR Consulting in Röhrmoos.

Förderung. Von den hoch dreistelligen oder gar vierstelligen Tagessätzen, die in der Beratungsbranche üblich sind, sollte sich ein Unternehmen nicht abschrecken lassen. Wenn bestimmte Voraussetzungen erfüllt sind, können Fördermittel beim Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) in Eschborn beantragt werden.

Software. Ab 2019 kann eventuell auf einen Berater verzichtet werden. Das Institut für Integrierte Produktion (IPH) will bis zum nächsten Jahr eine Software fertigstellen, die mit Daten über Produkte und Prozesse des Anwenders eine passende Automatisierungslösung ermittelt.

 


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