Optimale Produktionsauslastung bei niedrigem Lagerrisiko

Der ständig wachsende Online-Handel stellt die Produktionslogistik vor neue Herausforderungen, „denn der zunehmende Grad der Individualisierung hat Einfluss auf alle Unternehmen entlang der gesamten Supply Chain“, beschreibt Philipp Wrycza, Projektleiter AutoID-Technologien, Abteilung Verpackungs- und Handelslogistik am Fraunhofer-IML, Dortmund.

So werde das Ziel verfolgt, den Entkopplungspunkt der kundenindividuellen Herstellung möglichst am Ende der Supply Chain, nahe dem Endkunden, durchzuführen. „Intention ist es, 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“, sagt Wrycza.

Dadurch steige die Nachfrage nach flexiblen Logistiksystemen. Das Stichwort für die technischen Entwicklungen in diesem Bereich laute Skalierbarkeit. „Kaum ein Unternehmen kann heute noch sein Artikelspektrum oder seinen Durchsatz in fünf oder gar zehn Jahren vorhersagen und dementsprechend schwierig ist es, Produktionsanlagen, Lager- oder Fördertechnik langfristig auszulegen“, berichtet Wrycza. Technische Lösungen müssten somit anpassbar sein und könnten nicht mehr auf einen gleichbleibenden Durchsatz oder eine bestimmte Artikelgröße ausgelegt werden.

„Neben skalierbaren Systemen, 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 Beseitigung des Taktes oder die vollkommen vernetzte Produktion, eine große Rolle“, erklärt Wrycza.

Das Thema Flexibilität spricht auch Christian Brauneis von Knapp Industry Solutions an: „Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, benötigen die Unternehmen sehr flexible Systeme, die dem Kundengeschäft, das sich sehr dynamisch verändert, anpassen kann. Im Produktionsbereich wird dieser Trend mit Industrie 4.0 in Verbindung gebracht.“

Die zunehmende Wichtigkeit der IT sieht auch Thomas Wiesmann von der Beumer Group: „Mit dieser fortschreitenden Entwicklung der Warenströme im Zuge des E-Commerce und der damit verbundenen Retourenthematik steigt auch die Anforderung an den Grad der Vernetzung, der Automatisierung und der Systemintegration.“ Das heiße, dass sämtliche Warenflüsse künftig intelligent gesteuert werden müssten. Um diese zunehmende Komplexität in der Logistik zu beherrschen, sei immer mehr IT erforderlich.

Wiesemann weiter: „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 wirke sich auch auf den Maschinen- und Anlagenbau aus. Bei der Entwicklung neuer Lösungen könne der Anteil der Software schon bis zu 50 Prozent betragen. „Je leistungsfähiger diese ist, desto effizienter ist die Anlage“, verdeutlicht Wiesmann.

Doch reicht Automatisieren künftig noch aus, oder sind demnächst sogar autonome Einheiten notwendig? Dazu meint Brauneis: „Automatisierte Systeme lassen sich immer weniger gut einsetzen, je geringer die Stückzahl wird. Hochautomatisierte wiederum 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 Robotern notwendig.“

Fahrerlose Transporte für besseren Materialfluss im Warenlager

Zu diesem Thema erklärt Max Winkler von SSI Schäfer: „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.“ Andererseits: Heute veränderten sich die Kundenwünsche, Produkte und Technologien immer schneller. Somit werde es der Robotik noch schwerer gemacht, Fuß zu fassen. Winkler klärt auf: „Die Roboter waren in der Produktion so erfolgreich, weil man dort grundsätzlich immer wiederkehrende Prozessschritte hat, mit den gleichen Bauteilen oder nur in sehr, sehr geringen Varianten. Doch je größer die Variante der Aufgabe ist, desto schwieriger tut sich ein Roboter.“ Somit gebe es einerseits einen Trend, der die Aufgabe schwieriger mache, andererseits gebe es Entwicklungen, die den Einsatz der Robotik erleichterten. „Die Technologie wird immer besser und auch immer günstiger“, so Winkler.

Eine ähnliche Sicht der Dinge vertritt Wiesmann: „Infolge von E-Commerce und Atomisierung nimmt unter anderem die Bedeutung kartonverpackter Ware immer weiter zu und damit auch die Bedeutung kleiner Ladungsträger. Deshalb setzen immer mehr Logistikunternehmen und Lagerbetreiber zum Beispiel auf autonom agierende innerbetriebliche Transportsysteme, die ihre Route eigenständig organisieren, oder auf Lager, die Leerstände in Echtzeit erkennen und füllen.“
Differenzierter sieht das Volker Welsch von PSB Intralogistics: „Autonome Systeme oder Roboter sind lediglich ein Teil der Automatisierungskette. 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.“

Wohin geht derzeit die Entwicklung innerhalb der Intralogistik? Georg Kirchmayr von der TGW Logistics Group meint dazu, dass „die rasante Entwicklung im Bereich E-Commerce völlig neue Logistiksysteme erfordert, nämlich hochflexible, leistungsskalierbare Lösungen. Die Anforderungen der Omni-Channel-Distribution oder der sogenannten 'Cyber Weeks' sind hoch – deshalb ist der ganz klare Trend Vollautomation mit Robotik.“ Zudem spiele Industrie 4.0 im Lager eine wichtige Rolle. In der Entwicklung fokussiere sich das Unternehmen dabei vor allem auf die Bereiche der Inbetriebnahme, des Anlagenbetriebes und des Service. Informationsbeschaffung, -aufbereitung und -visualisierung oder Multi-Channel-Ferndiagnose und -wartung seien nur der Anfang.

Welsch denkt, dass aktuelle Steuerungsthemen wie Schwarmintelligenz Einzug in die Lager halten. „Kommunizierende fahrerlose Fahrzeuge teilen die Transportlast selbstständig auf. Immer öfter kann auf überlagerte Informationsebenen verzichtet werden“, prognostiziert Welsch.

Supply Chain für das Lager intelligent vernetzen

Der größte Entwicklungsbedarf aus Sicht von Wiesmann sei die Entwicklung leistungsfähiger vernetzter Sensoren und Aktoren auch im Lager, um die Supply Chain intelligent zu vernetzen. Denn die Vernetzung führe 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“, bekräftigt Wiesmann. Nur mit IT könne die Komplexität in der Logistik beherrscht werden und nur damit ließen sich künftig sämtliche Warenflüsse intelligent steuern.“

Erfolgreiches SCM für bessere Steuerung im Lager

Obwohl es derzeit einen sehr großen Hype gebe, sieht Winkler die direkte Zusammenarbeit zwischen Menschen und Robotern zukünftig eher selten: „Auch wenn das ja eine phantastische technologische Entwicklung ist, weil es vor fünf Jahren noch undenkbar war, so etwas bezahlbar zu bauen. Damit die MRK aber möglich ist, muss der Roboter über zusätzliche Sensorik und Sicherheitstechnik verfügen, die sonst nicht nötig wäre und die teuer ist.“ Außerdem müsse sich der Roboter auch noch zurücknehmen und langsamer arbeiten. „Denn er darf natürlich nicht mit zehn G beschleunigen, wenn daneben ein Mensch steht, der vielleicht eine unkontrollierte Bewegung macht“, warnt Winkler.

Brauneis wiederum sieht die immer kürzer werdenden Planungszeiträume als größte Herausforderung. „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.“

SCM und Automatisierung dienen dem Materialfluss im Lager

Apropos Mensch. Wo bleibt der Mensch eigentlich? Brauneis sieht das wie folgt:„Die Tätigkeiten der Menschen werden sich vermehrt auf die wertschöpfenden Prozesse verlagern, wohingegen autonome Lösungen nicht wertschöpfende beziehungsweise repetitive Tätigkeiten übernehmen werden.“ Dazu ergänzt Wiesmann: „Automatische Fördertechnik, Sortier- und Verteilanlagen, Kommissioniersysteme, Palettierer und Depalettierer oder einfache Hebehilfen sorgen dafür, dass Mitarbeiter zum Beispiel in einem Paketzentrum nicht 20, 30 oder mehr Tonnen Gewicht auf den Tag verteilt heben und mit Mitte 50 in den Krankenstand gehen müssen.“ Das werde gerade in Hinblick auf die demografische Entwicklung immer wichtiger.

Ähnlich sieht das Welsch: „Die fortschreitende Automatisierung wird 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.“

Kirchmayr sagt dazu abschließend: „Ja, es werden Arbeitsplätze durch das Automatisieren von Logistikzentren wegrationalisiert. Und ja, es werden im Gegenzug dazu neue Arbeitsplätze in der Automatisierung geschaffen. Diese Entwicklung in der Intralogistik ist eine riesengroße Chance, nicht nur für den einzelnen Entwickler, sondern generell für den Arbeitsmarkt und die Ausbildungen in unserer Gesellschaft.“