Intralogistik, Transportroboter, Individualisierung

Noch sind Routenzüge in der Intralogistik nicht wegzudenken. Doch Transportroboter sind im Kommen. - Bild: BMW Group

Die Intralogistik befindet sich im Wandel. Autonome Systeme und Roboter sind für die Optimierung des Materialflusses auf dem Vormarsch. Auch für den Menschen ändert sich einiges. Philipp Wrycza, Projektleiter AutoID-Technologien, Abteilung Verpackungs- und Handelslogistik, Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML, sieht vor allem die Individualisierung als Treiber: „Nahezu kein Auto ist wie das andere, wir können Limonaden mit unserem Namen auf der Flasche kaufen oder unser Müsli beliebig zusammenstellen. In Zahlen gibt es beispielsweise 1025 theoretisch mögliche Varianten an Autos über alle deutschen Hersteller.“

Optimierung des innerbetrieblichen Materialflusses

Der zunehmende Grad der Individualisierung habe Einfluss auf alle Unternehmen entlang der gesamten Supply Chain. So werde versucht, den Entkopplungspunkt der kundenindividuellen Produktion möglichst am Ende der Supply Chain, nahe dem Endkunden, durchzuführen. „Intention ist, eine optimale Auslastung der Produktion bei einem niedrigen Lagerrisiko zu erreichen. Trotz aller Anstrengungen führt diese Entwicklung zu kleineren Losgrößen in Produktion und Logistik und damit zu neuen Anforderungen an die Unternehmen“, findet Wrycza.

Dadurch steige die Nachfrage nach flexiblen Logistiklösungen im Materialfluss, das Stichwort laute Skalierbarkeit. „Technische Lösungen müssen somit anpassbar sein und können nicht mehr auf einen gleichbleibenden Durchsatz oder eine bestimmte Artikelgröße ausgelegt werden. Neben skalierbaren Lösungen wie dem klassischen Gabelstapler und den fahrerlosen Transportfahrzeugen gibt es daher auch zunehmend neue dezentrale, skalierbare Konzepte, wie beispielweise Drohnen.

Im Bereich der Produktion spielen neben neuen Produktionsverfahren wie dem 3D-Druck auch alternative Produktionsprinzipien wie die Auflösung des Taktes oder die vollkommen vernetzte Produktion eine große Rolle“, so Wrycza.

1. Thomas Wiesmann, Vertriebsleiter Sortier- und Verteiltechnik, Beumer Group

Welche Veränderungen sind in der Intralogistik nötig, um auf die steigende Variantenvielfalt reagieren zu können?

Wiesmann: Mit der fortschreitenden Entwicklung der Warenströme im Zuge des E-Commerce steigt auch die Anforderung an den Grad der Vernetzung, der Automatisierung und der Systemintegration. Um diese zunehmende Komplexität in der Logistik zu beherrschen, ist immer mehr Informationstechnik erforderlich. Diese reicht in der Intralogistik mittlerweile weit über Lager und Distributionszentren hinaus. Sie integriert beispielsweise die Fertigung oder die Versorgung von Montage-Arbeitsplätzen, aber auch die Verbraucher. Damit steigert die IT die Wertschöpfung und Profitabilität aller Beteiligten entlang der gesamten Lieferkette. Das wirkt sich auch auf den Maschinen- und Anlagenbau aus. Bei der Entwicklung neuer Lösungen kann der Anteil der Software schon bis zu 50 Prozent betragen. Je leistungsfähiger diese ist, desto effizienter ist die Anlage.

Thomas Wiesmann, Beumer Group
Thomas Wiesmann, Vertriebsleiter Sortier- und Verteiltechnik, Beumer Group. - Bild: Beumer Group

Inwieweit reicht ein Automatisieren nicht mehr aus und autonome Systeme kommen ins Spiel?

Wiesmann: Infolge von E-Commerce und Automatisierung nimmt die Bedeutung kartonverpackter Ware immer weiter zu und damit auch die Bedeutung kleiner Ladungsträger. Deshalb setzen immer mehr Logistikunternehmen und Lagerbetreiber auf autonom agierende innerbetriebliche Transportsysteme, die ihre Route eigenständig organisieren, oder auf Lager, die Leerstände in Echtzeit erkennen und füllen. Kleinteilige, multifunktional einsetzbare Fahrzeuge sind zum Beispiel sehr flexibel. Die Fahrzeuge stimmen sich selbstständig ab, wer welchen Auftrag übernimmt und welche Route fährt.

An welchen Stellen gibt es noch den größten Entwicklungsbedarf im Materialfluss?

Wiesmann: Um die Supply Chain intelligent zu vernetzen, ist die Entwicklung leistungsfähiger vernetzter Sensoren und Aktoren erforderlich. Denn die Vernetzung führt zu gigantischen Mengen von Daten und Metadaten entlang der Wertschöpfungskette. Prozessoren, Bedienelemente, Software oder Steuerungen müssen in ein harmonisches, ergonomisches, leistungsfähiges und bedienbares System integriert werden, mit dem sich dieses riesige Datenaufkommen effizient steuern lässt. Nur mit IT kann die Komplexität in der Logistik beherrscht werden und nur damit lassen sich künftig sämtliche Warenflüsse intelligent steuern.

Welche Systeme werden dadurch unwichtiger, welche wichtiger?

Wiesmann: Steigerungen bei Leistung und Effizienz sind heute oft nur noch durch leistungsfähigere Software möglich, ohne dass wir zwangsläufig auch die Maschine und Anlage anfassen müssen. Unsere Anlagen statten wir von Beginn an mit intelligenter Software und Steuerungen aus. Anwender bekommen einen klaren Mehrwert: Ihre Abläufe sind flexibler, auch bei Losgröße 1 arbeiten sie effizient.

Welche Rolle nimmt der Mensch darin ein?

Wiesmann: Der Mensch wird eine neue Rolle in der Intralogistik einnehmen. Maschinen werden immer mehr einfache, sich wiederholende Aufgaben übernehmen. Der Mensch wird komplexere, nicht reproduzierbare Abläufe durchführen. Damit wird Arbeit nicht nur effizienter, sondern ergonomischer gestaltet werden können.

Was ist Intralogistik?

Bei Intralogistik handelt es sich um den betriebsinternen Material- und Warenfluss. Notwendig dafür sind Flurförderzeuge wie beispielsweise Gabelstapler oder Routenzüge sowie Fahrerlose Transportsysteme (Shuttles). Wichtiger Bestandteil der Intralogistik ist auch die Lagertechnik, in der es sich um die Lagereinrichtung mit verschiedenen Regal-Systemen handelt. Bei den Lagerbauten selbst handelt es sich aus Platzgründen zumeist um Hochregallager.

2. Volker Welsch, Leitung Vertrieb Deutschland, Psb Intralogistics GmbH

Welche Veränderungen sind in der Intralogistik nötig, um auf die steigende Variantenvielfalt reagieren zu können?

Welsch: Psb hat seine Intralogistiksysteme vor vielen Jahren aus der Produktionslogistik in die Distributionslogistik entwickelt. Wir kennen daher die Anforderungen einer modernen Produktionslogistik. ‚One-piece-flow‘ oder ‚Produktion in Stückzahl 1‘ wird seit geraumer Zeit immer wieder in unsere Auftragsbücher geschrieben. Ob wir nun ein Teil für den Versandhandel in Richtung Endkunde oder ein Teil für die Produktion in Richtung Montage­linie senden, bedeutet prinzipiell das Gleiche.

Volker Welsch, Psb Intralogistics
Volker Welsch, Leitung Vertrieb Deutschland, Psb Intralogistics GmbH. - Bild: Psb Intralogistics

Inwieweit reicht ein Automatisieren nicht mehr aus, sondern benötigt man schon autonome Systeme?

Welsch: Autonome Systeme oder Roboter sind lediglich ein Teil der Automatisierungskette. In Psb-Produktionsversorgungssystemen gehört ein hoher Automatisierungsgrad immer zu den Hauptmerkmalen. Wir installieren mehr als 95 % Ware-zur-Person-Systeme. Hierbei ist immer die Entscheidung zu treffen, ob die menschliche Hand oder der Robotergreifer den eigentlichen Rüstvorgang, oder Pickvorgang, durchführt. Und gerade bei ‚One-piece-flow‘-Anforderungen, bei denen jeweils nur wenige Teile der gleichen Bauart gegriffen werden, zeigt sich die Überlegenheit der menschlichen Haptik gegenüber dem Robotergreifer. Für besondere Leistungsanforderungen bis deutlich über 1 000 Picks pro Stunde setzen wir beispielsweise das Hochleistungs-Kommissioniersystem ‚Rotapick‘ ein, das ohne einen menschlichen Bediener undenkbar wäre.

An welchen Stellen gibt es noch den größten Entwicklungsbedarf im Materialfluss?

Welsch: Es sind bereits große Fortschritte im Bereich der Bildverarbeitung bezüglich Lageerkennung der Teile in einem Behälter oder auf einer Palette gemacht worden. Hier erwarten wir weitere Innovationsschritte. Zudem halten aktuelle Steuerungsthemen wie Schwarmintelligenz Einzug in die Praxis. Kommunizierende fahrerlose Fahrzeuge teilen die Transportlast selbstständig auf. Immer öfter kann auf überlagerte Informationsebenen verzichtet werden.

Welche Systeme werden dadurch unwichtiger, welche wichtiger?

Welsch: Die Entwicklung geht hin zu Systemen die skalierbar sind und flexibel auf sich ändernde Anforderungen reagieren können. Man kann davon ausgehen, dass starre und unflexible Systeme beziehungsweise Konzepte zukünftig mehr und mehr an Boden verlieren.

Welche Rolle nimmt der Mensch darin ein?

Welsch: Wir werden auch in zehn Jahren Menschen an Arbeitsplätzen benötigen. Die Schreckensvision Industrie 4.0, bei der nur noch vollautomatisierte Prozesse durch Roboter ausgeführt werden, bleibt eine Schreckensvision, die nicht zur Realität wird. Die Automatisierung nimmt zu; sie wird jedoch den Menschen am Arbeitsplatz nicht ablösen. Diese fortschreitende Automatisierung wird zudem mehr Fachleute für Wartung, Service und Instandhaltung benötigen. Die qualifizierte Ausbildung junger Menschen zeigt heute bereits deutliche Mangelerscheinungen. Hier muss jetzt und schnell gehandelt werden, damit die benötigten Fachkräfte in zehn Jahren auch zur Verfügung stehen.

3. Max Winkler, Vice President Solutions & Technology, SSI Schäfer

Welche Veränderungen sind in der Intralogistik nötig, um auf die steigende Variantenvielfalt reagieren zu können?

Winkler: Bei der Losgröße 1 sind wir eigentlich schon lange. Der Begriff ‚Los‘ kommt aus der Produktionstechnik, wo man rüstintensive Prozesse hat. Das ist der einzige Grund, warum es sich überhaupt lohnt, ein Los zu bilden, dass man einmal rüstet und dies dann für 10, 100 oder 1 000 Stück nutzt. In der Logistik gibt es ja typischerweise keine rüstintensiven Prozesse. Und deswegen ist in der Logistik die Losgröße 1 eigentlich kein technologisches Thema, sondern ein rein organisatorisches Thema.

Max Winkler, SSI Schäfer
Max Winkler, Vice President Solutions & Technology, SSI Schäfer. - Bild: SSI Schäfer

Inwieweit reicht ein Automatisieren nicht mehr aus, sondern benötigt man schon autonome Systeme?

Winkler: Der Kollege Roboter wird neben der Depalettierung gerade beim Zusammenstellen von Mischpaletten gebraucht, da das Waschpulver ganz unten stehen soll und die Eier oben liegen müssen. Diese Roboter sind stationär, allerdings gerade diese, die in der Lage sind, so eine Mischpalette zu bilden, müssen einerseits schnell sein, andererseits auch große Gewichte heben. Demzufolge sind sie recht teuer. So ist es geschickter, die Ware über Fördertechnik oder AGVs zu ihm fahren zu lassen, um den Roboter ständig am Arbeiten zu halten.

An welchen Stellen gibt es noch den größten Entwicklungsbedarf im Materialfluss?

Winkler: Das Spannende liegt in der Distributionslogistik: In einem typischen Warenlager gibt es ungefähr 50 000 bis 500 000 verschiedene Artikel in dieser Varianz. Die große Herausforderung ist es, den Roboter zumindest annähernd so flexibel wie einen Menschen zu machen, sodass er von solch einem Artikelspektrum wenigstens circa 90 Prozent schaffen kann. Davon ist man heute noch weit entfernt.

Welche Systeme werden dadurch unwichtiger, welche wichtiger?

Winkler: E-Commerce verdrängt zum Teil die anderen Vertriebskanäle, ersetzt sie aber nicht komplett. Was wiederum bedeutet, jemand, der bisher nur Geschäfte beliefert hat, muss jetzt auf einmal Geschäfte beliefern und auch direkt Endkunden. Die Komplexität ist also größer geworden. Da gibt es jetzt die Herausforderung, ein Distributionszentrum zu schaffen, das beides gleichzeitig kann.

Welche Rolle nimmt der Mensch darin ein?

Winkler: Im Einzelfall ist die Aussage natürlich richtig, dass die Automatisierung einen Arbeitsplatz kostet. Das Interessante daran ist aber: Im Endeffekt schafft sie dadurch Freiräume, die menschliche Fähigkeit, die frei geworden ist, an anderer Stelle zu nutzen.

4. Christian Brauneis, Director Business Unit Industry, Knapp Industry Solutions

Welche Veränderungen sind in der Intralogistik nötig, um auf die steigende Variantenvielfalt reagieren zu können?

Brauneis: Die Anforderungen in der Intralogistik haben sich durch das gesamte E-Com­merce Business geändert. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden benötigen die Unternehmen sehr flexible Systeme, die sich dem Kundengeschäft – das sich sehr dynamisch verändert – anpassen können. Im Produktionsbereich wird dieser Trend mit Industrie 4.0 in Verbindung gebracht. Der Weg geht weg vom Massenprodukt hin zur Mass-Customization.

Christian Brauneis, Knapp Industry Solutions
Christian Brauneis, Director Business Unit Industry, Knapp Industry Solutions. Bild: Knapp Industry Solutions

Inwieweit reicht ein Automatisieren nicht mehr aus, sondern benötigt man schon autonome Systeme?

Brauneis: Hochautomatisierte Systeme sind in der Massenproduktion gut einsetzbar, wird das Produkt nun aber individuell an den Kunden angepasst, wie es beim Customizing der Fall ist, wird der Einsatz von autonomen Systemen wie beispielsweise Robotern notwendig. Die Open Shuttles von Knapp sind die erste Generation von autonomen Transportrobotern, welche komplett eigenständig agieren und Aufgaben innerhalb von Distributionszentren oder auch Produktionsstätten übernehmen.

An welchen Stellen gibt es noch den größten Entwicklungsbedarf im Materialfluss?

Brauneis: Aus technischer Sicht sehe ich noch Entwicklungsbedarf im Bereich Mensch-Roboter-Zusammenarbeit. Manuelle Prozesse werden vermehrt auf automatische umgestellt und somit eine kollaborative Arbeit zwischen Mensch und Maschine notwendig. Basis für eine solche Mensch-Maschine-Interaktion sind natürlich Kerntechnologien wie Robotik beziehungsweise industrielle Bildverarbeitung.

Welche Systeme werden dadurch unwichtiger, welche wichtiger?

Brauneis: Die größte Herausforderung stellen für mich die immer kürzer werdenden Planungszeiträume dar. Daher werden in der Produktions- und Intralogistik künftig folgende Eigenschaften von Systemen noch an Bedeutung gewinnen: Flexibilität und Skalierbarkeit. Nur so ist es mög­lich, sich auf ändernde, zukünftige Kundenbedürfnisse bestmöglich einzustellen, ohne jeweils ein System austauschen zu müssen. Hingegen verlieren starre Systeme an Bedeutung.

Welche Rolle nimmt der Mensch darin ein?

Brauneis: Die Tätigkeiten der Menschen werden sich vermehrt auf die wertschöpfenden Prozesse verlagern, wohingegen autonome Systeme nicht wertschöpfende beziehungsweise repetitive Tätigkeiten übernehmen werden. Die Einsatzgebiete der Mitarbeiter liegen vermehrt in komplexen Tätigkeiten beziehungsweise in der Planung, Qualitätssicherung und -überwachung.

Ranking: Die größten Fabriken der Welt

Mit einer Fläche von bis zu 6,5 Millionen Quadratmetern sind die größten Werke der Welt so groß wie eine Kleinstadt. Von Samsung bis Volkswagen - wir haben ein Ranking der 10 größten Fabriken zusammengestellt. Zum Ranking.

5. Georg Kirchmayr, Präsident TGW Logistics Group

Welche Veränderungen sind in der Intralogistik nötig, um auf die steigende Variantenvielfalt reagieren zu können?

Kirchmayr: Der Internethandel wird weiterhin stark wachsen. In der Intralogistik müssen wir deshalb weitere Schritte in Richtung Vollautomation setzen. Ein weiteres Thema wird ‚single piece picking‘ sein. Das bedeutet, dass man nicht mehr wie bislang ganze Kartons mit der gleichen Ware kommissioniert, sondern beispielsweise eine einzelne Flasche Saft aus einem Karton herauspickt und an den Kunden sendet.

Georg Kirchmayr, TGW Logistics Group
Georg Kirchmayr, Präsident TGW Logistics Group. - Bild: TGW Logistics Group

Inwieweit reicht ein Automatisieren nicht mehr aus, sondern benötigt man schon autonome Systeme?

Kirchmayr: Es gibt kein ideales Logistiksystem, kein Patentrezept, wie man welche Themen handhabt. Ein Logistiksystem ist immer ein Zusammenspiel aus vielfältigen Faktoren. Die benötigte Leistung, die verfügbare Fläche, das Budget, natürlich auch die Zukunftspläne des Kunden und noch vieles mehr. Eine Logistiklösung wird nicht für den Augenblick realisiert, sie entsteht für die nächsten Jahre und Jahrzehnte. Deshalb müssen sehr viele Faktoren beim Design und der Planung in Betracht gezogen werden. Die Kombination unterschiedlicher Automatisierungsgrade und Lager- und Fördertechnologien ist gewiss eine gute Möglichkeit, sich für die Zukunft zu rüsten. Natürlich spielt auch das Thema autonomer Systeme und Robotik eine immer größere Rolle.

An welchen Stellen gibt es noch den größten Entwicklungsbedarf im Materialfluss?

Kirchmayr: Die rasante Entwicklung im Bereich E-Commerce erfordert völlig neue Logistiklösungen: hochflexible, leistungsskalierbare Systeme. Die Anforderungen der Omni-Channel-Distribution oder der sogenannten ‚Cyber Weeks‘ sind hoch – deshalb ist der ganz klare Trend Vollautomation mit Robotik. Und dies ist auch die Richtung, in die wir uns bewegen. Zudem spielt Industrie 4.0 bei TGW eine wichtige Rolle. In der Entwicklung fokussieren wir uns hier vor allem auf die Bereiche der Inbetriebnahme, des Anlagenbetriebes und des Service. Informationsbeschaffung, -aufbereitung und -visualisierung oder Multi-Channel-Ferndiagnose und -wartung sind nur der Anfang. Zusammen mit dem globalen Einsatz und der vernetzten Zusammenarbeit auch verschiedener Inbetriebnahme-Teams und Servicegruppen bzw. -bereiche wird dies die Intralogistik deutlich voran bringen und für die Zukunft ausrichten.

Welche Systeme werden dadurch unwichtiger, welche wichtiger?

Kirchmayr: Bestimmt gibt es Aspekte, die an Bedeutung gewinnen werden, nicht nur durch die Änderungen im E-Commerce. Jedoch kann man nicht verallgemeinernd sagen, dass andere Systeme nun unwichtiger werden. Wenn ein Kunde ein Logistikzentrum betreibt, das nicht nur auf den Online-Handel ausgelegt ist, dann müssen auch diese Faktoren berücksichtigt werden. Der Bedarf an automatisierten Kleinteilelagern bleibt hoch, schließlich werden auch sie in Kombination mit den Hochleistungssystemen eingesetzt.

Welche Rolle nimmt der Mensch darin ein?

Kirchmayr: Ganz ohne den Menschen geht es nicht. Schließlich steckt hinter jeder Technologie ein Experte. Ja, es werden Arbeitsplätze durch das Automatisieren von Logistikzentren wegrationalisiert, aber im Gegenzug neue geschaffen.

Wissen, was die Industrie bewegt!

Alles zu Industrie 4.0, Smart Manufacturing und die ganze Welt der Technik.

Newsletter gratis bestellen!