3 Stufen der innerbetrieblichen Logistikautomatisierung | Intelligenten internen Logistik

Die Technologien von Industry 4.0 beeinflussen die Logistik in wichtiger Weise. Die Digitalisierung der Lieferkette und die Automatisierung von Logistikprozessen - durch Technologien wie das industrielle Internet der Dinge (IIoT), intelligente Sensoren, Big Data und künstliche Intelligenz (KI) sowie andere neue Technologien - hat den Weg zu einer innovativen, vernetzten und intelligenten Logistik geebnet. Logistics 4.0 umfasst auch intralogistische und fertigungslogistische Prozesse.

Die Effizienz der internen Logistik eines Unternehmens bestimmt die gesamte Liefer- und Umschlagsleistung. Die Digitalisierung und die Einführung neuer und innovativer Technologien - wie Gesten- oder Sprachsteuerung, Erweiterte Realität (AR), Multiagentensysteme und prädiktive Analytik - spielt eine unverzichtbare Rolle bei der Steigerung und Optimierung von Fähigkeiten, Durchlaufzeiten und Gesamtleistung. Darüber hinaus machen sie Prozesse agiler und machen das Management von Lieferströmen schneller und kostengünstiger.

Aufgrund der Modularität und des Designs der neuen Technologie und Industrie 4.0-Lösungen muss der komplette Übergang zur Digitaltechnik nicht auf einmal erfolgen. Es kann schrittweise geschehen, so dass Unternehmen und Mitarbeiter in die Lage versetzt werden, sich schrittweise auf die neuen Technologien einzustellen und zu lernen, wie sie im Tagesgeschäft effektiv eingesetzt werden können.

In Anbetracht der Modularität von intelligenten Logistiklösungen und Smart Industry Lösungen (oder Smart Logistics Lösungen) können Unternehmen die Digitalisierung und Automatisierung anpassen und skalieren, um Themen wie den Mangel an qualifizierten Arbeitskräften oder Teilen der Lieferkette (z.B. Engpässe) zur Leistungssteigerung anzugehen. Modularität ermöglicht es Unternehmen auch, ihre digitale Transformation entsprechend den Prioritäten des Unternehmens, der zentralen Strategie und den erwarteten Herausforderungen zu skalieren.

Ob Inbound-Logistik, Bestands- oder Lagerverwaltung oder Produktionslogistik, eine maßgeschneiderte Implementierung und Bereitstellung ermöglicht es dem Unternehmen, seine Strategie der digitalen Transformation richtig zu planen und umzusetzen. Darüber hinaus ermöglicht es ein schrittweiser Ansatz für die logistische Transformation, wichtige Indikatoren und erwartete Ergebnisse zu berücksichtigen, wie z.B. die Verbesserung der Elastizität von Prozessen, um die Reaktionszeit bei geplanten, ungeplanten oder Notfallereignissen im Material- (Versorgung) und Produktionsfluss zu verkürzen.

INTELLIGENTES INTERNES LOGISTIKMANAGEMENT

Industry 4.0 brachte neue Impulse für den Umschlag und den Materialfluss innerhalb eines Unternehmens, da neue Wege zur dynamischen Steuerung der Intralogistik entstanden sind. Das Internet der Dinge (IoT), in Kombination mit der Identifizierung und Kennzeichnung von Artikeln in einem Lager, ermöglicht die Erstellung von Protokollen und Datenanalysen, die fundierte Entscheidungen über die Lagerhaltung und eine optimale Kontrolle der Lagerhaltung unterstützen.

Das Ergebnis ist ein schlanker, effektiverer Mechanismus für den Lagerbetrieb; anstelle eines statischen Managementsystems können Unternehmen die dynamischen und autonomen Systeme, die Smart Industry-Lösungen bieten, zusammen mit autonomen Algorithmen nutzen, um Aufgaben in Echtzeit zu priorisieren und Prozesse zu steuern. Dies erhöht die Flexibilität der Logistik auf vielfältige Weise.

Die Echtzeit-Ressourcenanalyse und die verbesserte Anlagenauslastung durch Smart Industry-Lösungen und neue Technologien geht bei intralogistischen Prozessen über das Bestandsmanagement hinaus. Produktionsunternehmen und Fabriken setzen oft auf die Digitalisierung der internen Logistik, um den Materialfluss innerhalb von Fertigungsprozessen autonom zu koordinieren und zu synchronisieren (planen, steuern und überwachen).

Ein häufiger Grund für die Optimierung der internen Logistik sind Verzögerungen oder unzureichende Serviceleistungen an Produktionslinien oder anderen Fertigungseinrichtungen. Ineffizienter Betrieb oder unzureichende Auslastung der Fahrzeuge auf innerbetrieblichen Strecken oder der Wunsch, Ausfallzeiten zu vermeiden, sind weitere häufige Gründe für eine Optimierung.

DIE 3 STUFEN DER INTRALOGISTISCHEN AUTOMATISIERUNG

Unternehmen müssen ihre etablierten intralogistischen Prozesse weiterentwickeln, um ihre Nachhaltigkeit zu erhalten, und gleichzeitig auf die größere Variabilität der hergestellten Produke optimierte Durchlaufzeiten und Betriebskosten reagieren. Sie müssen auch schnell auf externe Gegebenheiten und Marktschwankungen reagieren.

Mit zunehmender Anzahl von Maschinen, Fahrzeugen, Ausrüstungen, Personal, Eingangsmaterialien, Halbfertigprodukten und Fertigprodukten innerhalb einer Fabrik oder eines Unternehmens wachsen auch die intralogistischen Prozesse immer komplexer. Zur Steuerung und Überwachung sind moderne Managementsysteme (Smart Industry Systeme) erforderlich.   

In Unternehmen vollzieht sich die digitale Transformation der Intralogistik durch Technologien und Prinzipien von Industrie 4.0 in drei Schritten:

1) Standardisierung und Formalisierung der internen Logistikprozesse

2) Dynamische Fertigungslogistik

3) Selbstverwaltete Intralogistik

Standardisierung und Formalisierung der internen Logistikprozesse

Der erste Schritt zur Optimierung und Effizienzsteigerung der internen Logistikabläufe ist die Formalisierung und Standardisierung der intralogistischen Prozesse nach einem festgelegten Zuführplan. Fahrzeugführer arbeiten nach einem vorgegebenen Zeitplan, während ein Smart Industry System in erster Linie die Funktion der Visualisierung von Arbeitsgängen/Anweisungen sowie der Erfassung und Analyse von Daten erfüllt. 

Die Visualisierung von Arbeitsabläufen verringert die Eingliederung neuer Mitarbeiter in die innerbetrieblichen Lieferprozesse des Unternehmens. In einem solchen Fall führt ein höherer Umsatz nicht unbedingt zu größeren negativen Auswirkungen auf die Leistung der intralogistischen Prozesse, deren Qualität und Geschwindigkeit. Die automatische Datenerfassung kann Auswertungen über die Gesamtarbeitseffektivität, automatische Inventur oder Personalabschreibungen unterstützen.

Dynamische Fertigungslogistik

Die nächste Entwicklungsstufe der Digitalisierung der internen Logistik ist die Datenerfassung in größerem Umfang, insbesondere an Produktionslinien und Arbeitsplätzen, um aktuelle Anforderungen an den Materialtransport innerhalb des Produktionsablaufs und entsprechend dem aktuellen Bestandsstatus zu generieren. Die von den Produktionslinien gewonnenen Daten sowie Bestandsführungsinformationen ermöglichen eine dynamische Steuerung der Fertigungslogistik über Smart Industry Systeme.

Smart Industry Systeme generieren und weisen dem Logistikpersonal Aufgaben zu, die auf einer Echtzeit-Datenanalyse des Zuführbedarfs für Produktionslinien und Fertigungsprozesse im Materialfluss basieren. Autonome Algorithmen organisieren Materialtransportanforderungen unter Berücksichtigung des aktuellen und prognostizierten Auslastungsgrades und der Arbeitsbelastung und eliminieren so Leerlaufzeiten und unproduktive Aufgaben. Anschließend überwacht das System die Erledigung der zugewiesenen Aufgaben und leitet gleichzeitig die Mitarbeiter von Gabelstaplern oder Schleppern zu den gewünschten Produktionslinien oder Arbeitsplätzen.

Das Logistikpersonal hat unterdessen nahtlosen Zugriff auf präzise Echtzeitinformationen, um zeitnah und qualifiziert Entscheidungen treffen und auf Notfälle oder ungeplante Ereignisse angemessen reagieren zu können. Die innerbetriebliche Zuführung (Fertigungslogistik) wird durch die Optimierung aller Materialflüsse durch intelligente Algorithmen ausreichend flexibel. Solche Smart Industry Lösungen verwandeln traditionell ein Milk Run System in seine dynamische und agile Form - Milk Run 4.0.

Eine alternative Lösung ist die Intralogistikautomatisierung, bei der die Fahrerlosen Transportsysteme (FTS) eingesetzt werden, die Produktionslinien und Arbeitsplätze auf geschlossenen Strecken bedienen. Ein Smart Industry System koordiniert die Erfüllung der AGV-Aufgaben und synchronisiert autonom Logistik- und Fertigungsprozesse basierend auf Echtzeitanforderungen und -umständen.

Selbstverwaltete Intralogistik - Autonome Zuführung

Die vollständige Autonomie der innerbetrieblichen Fütterung ist das oberste Ziel der Automatisierung der Fertigungslogistik. Die Konvergenz von Digitalisierung, Robotik und Automatisierung ermöglicht den Einsatz von autonomen Transportsystemen (FTS, autonome Plattformen oder Drohnen) und Smart Industry Systemen.

Die Flotte von AGVs und anderen Transportgeräten erfüllt Aufgaben, die durch das Informationssystem erzeugt werden und wird durch künstliche Intelligenz gesteuert, die prädiktive und präskriptive Modelle verwendet, die aus den Ergebnissen der Analytik für große Datenmengen aus Logistik und Produktion abgeleitet werden.

Ein Smart Industry System bietet eine verteilte Architektur, die die gegenseitige Kommunikation von Fertigungs- und Transportmaschinen und den gegenseitigen Datenaustausch in Echtzeit ermöglicht (sogenannte Machine-to-Machine - M2M - Kommunikation).

In einer solchen konfigurierten Architektur, die auf dem Prinzip von Multiagentensystemen basiert, entscheiden die eingesetzten Maschinen und Anlagen bzw. deren Algorithmen selbst, wie sie sich entsprechend der tatsächlichen Situation, den Anforderungen und den eigenen Datensätzen verhalten.

Die Wartung von Produktionslinien entfaltet sich selbständig durch dezentrales Management. Alle Maschinen, nicht nur FTS, haben keine standardisierten Aufgaben, sondern vordefinierte Rollen innerhalb einer internen Hierarchie, die flexibel bleibt.

Die autonome innerbetriebliche Ernährung gehört zum Konzept der intelligenten Fabrik - der Smart Factory.