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IoT
Intralogistik: Chancen für die interne Prozessoptimierung mit IoT
16.09.2024
9 Min.
Kunden wünschen sich heute immer kürzere Lieferzeiten und möglichst individuell angepasste Produkte. Dem gegenüber stehen vonseiten der Zulieferer unterschiedliche Verfügbarkeiten von Material und Ware und teils aufwändige Logistikprozesse. Sowohl das fertige Produkt als auch dessen Bestandteile sollen immer pünktlich am richtigen Ort verfügbar sein. Dazu braucht es intelligente und effiziente Lösungen in der gesamten Lieferkette – also auch innerhalb der sogenannten Intralogistik von Unternehmen.
Was Intralogistik ist, wie sie funktioniert und wie Ihr Unternehmen von einem digitalisierten internen Warenfluss profitiert, lesen Sie in diesem Beitrag.
Inhaltsverzeichnis
Was ist Intralogistik?
Wie ist die Intralogistik entstanden und welche Bereiche umfasst sie?
Das Forum Intralogistik des Verbands Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) prägte den Begriff Intralogistik im Jahr 2004. Dies war nötig, da die Bezeichnung Logistik vor allem den Güterverkehr außerhalb von Produktionsstandorten beschreibt, der innerbetriebliche Warenfluss aber immer mehr zunahm.
Um also den Warenfluss innerhalb eines Unternehmens zu beschreiben, verwenden Expert:innen seit 2004 den Begriff Intralogistik. Alternative Begriffe sind etwa „betriebsinterne Logistik“ oder einfach nur „interne Logistik”.
Intralogistik umfasst laut VDMA die „Organisation, Steuerung, Durchführung und Optimierung des innerbetrieblichen Materialflusses, der Informationsströme sowie des Warenumschlags in Industrie, Handel und öffentlichen Einrichtungen“.
Was geschieht in der Intralogistik?
In der Intralogistik laufen unzählige Prozesse gleichzeitig ab. Der aktuelle Standort eines Warenbestandteils muss dabei stets bekannt sein: vom Eingang der Rohstoffe in die Fertigungshallen über Halbzeuge bis hin zur Auslieferung des fertigen Produkts. Alles muss zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort sein. Dies betrifft sowohl die Lager- als auch die Beförderungslogistik eines Unternehmens.
In Unternehmen ermöglicht IoT-Technik die Vernetzung und Verarbeitung großer Informationsmengen. Dadurch können die Firmen Prozesse und Lagersysteme verknüpfen und optimieren. Informationen zu intralogistischen Abläufen werden per Cloud-Computing bereitgestellt. Hierbei werden Chargen, Paletten oder einzelne Objekte beispielsweise mittels Track-and-Trace dauerhaft nachverfolgt. Durch die enorme Geschwindigkeit sehr schneller Übertragungstechniken wie 5G können Unternehmen fahrerlose Transportsysteme (FTS), Drohnen oder intelligente Förderbänder in intralogistische Abläufe integrieren. Doch wie werden diese komplexen Abläufe gesteuert?
Mit einer modernen Datenübertragungs- und Verarbeitungstechnik verarbeitet Ihre Firmen-IT diese „Datenberge“ und umfangreiche Softwarelösungen von Herstellern wie Artschwager-Kohl, AJE Consulting, TUP, Stöcklin oder DEMATIC helfen Ihrem Unternehmen bei der zentralen Steuerung aller intralogistischen Teilbereiche.
Intralogistik und Supply Chain Management
Häufig werden die Begriffe Intralogistik und Supply Chain Management (übersetzt: Organisation der Lieferketten) in einem Atemzug genannt. Dabei gibt es Unterschiede: Der Begriff Intralogistik beschreibt rein logistische Prozesse,beispielsweise den innerbetrieblichen Materialfluss sowie die interne Automatisierung von Arbeitsschritten. Das Supply Chain Management hingegen umfasst die gesamte Liefer- und Wertschöpfungskette.
Eine weitere Aufgabe des Supply Chain Managements ist die Optimierung: Alle Stationen der Lieferkette werden konstant auf Fehlerfreiheit auf Kosteneffizienz hin überwacht. Dadurch wollen Unternehmen möglichst geringe Lagerkosten, kürzere Durchlaufzeiten und eine optimierte Lieferfähigkeit erreichen.
Das Supply Chain Management umfasst darüber hinaus die Koordination sämtlicher logistischer Prozesse. Dazu gehören auch der Wareneinkauf bei Lieferanten und das reibungslose Ausliefen der fertigen Waren an die Kunden.
Intralogistik meint Organisation, Steuerung, Durchführung und Optimierung des innerbetrieblichen Materialflusses
Intralogistik 4.0: Die Rolle von künstlicher Intelligenz, 5G und IoT
Der Datenübertragungsstandard 5G hat in der Industrie bereits zu weitreichenden technischen Umwälzungen geführt. Mit sogenannten Campus-Netzen können Unternehmen zum Beispiel eigene 5G-Netze betreiben, die Maschinen und Sensoren in Höchstgeschwindigkeit miteinander verbinden.
5G in der Intralogistik
Diese schnelle Form der mobilen Datenübertragung ist ein wichtiger Baustein für die sogenannte Industrie 4.0: Sie dringt im Zuge einer zunehmenden Digitalisierung aller betriebsinternen Prozesse in die Produktion vor. 5G ermöglicht Ihrem Unternehmen Datenübermittlung im Tausendstelsekundentakt und dadurch den Einsatz moderner Intralogistik-Lösungen mit Echtzeitanteilen.
Viele Anwendungen arbeiten innerhalb einer digitalisierten und zum großen Teil automatisierten Produktion. Dabei entscheidet ein Sekundenbruchteil, wie präzise Geräte ihre Arbeit verrichten, die an das sogenannte Industrial Internet of Things (IIoT) angeschlossen sind. Diese Präzession ist auch für die automatisierte Intralogistik eine wichtige Voraussetzung.
Expert:innen bezeichnen 5G daher auch häufig als Automatisierungs-Booster. Weitere wichtige technische Voraussetzungen für smarte Intralogistik stellen wir Ihnen im folgenden Abschnitt exemplarisch vor:
Smarte Sensoren
Als Teilbereich der Logistik 4.0 ist die moderne Intralogistik ohne Einsatz smarter Sensorik undenkbar. Innerhalb der Intralogistik-Struktur eines Unternehmens identifizieren intelligente IoT-Sensoren Objekte im Warenfluss. Dabei messen sie beispielsweise beförderte Stückzahlen oder den Energieverbrauch während einzelner intralogistischer Prozesse.
Die Sensoren sind häufig in Fertigungs- oder Transportmaschinen eingebettet und können teils autonom handeln. Sie speichern ihre jeweiligen Kalibrierdaten, führen eigenständig Berechnungen durch und melden vorausschauend mögliche Fehler.
Drohnen in der Intralogistik
Um beispielsweise Hochregale effizient und raumsparend nutzen zu können, benötigen Unternehmen ein flexibles und schnelles Werkzeug zur Kommissionierung. Hier spielen Drohnen eine immer wichtigere Rolle. Bei Regalen mit einer Höhe von bis zu 50 Metern spart der Einsatz von Drohnen viel Zeit. Vor allem bei den jährlichen Pflichtinventuren leisten Drohnen gute Dienste. Sie sind in der Lage, abgelegte Waren auf mehreren Ebenen schnell zu finden, zu identifizieren und zu kommissionieren.
Die meisten aktuellen Logistikdrohnensysteme arbeiten mithilfe von Kameras, die an Lagerpaletten angebrachte Barcodes im Vorbeiflug scannen und anschließend an ein Lagerverwaltungssystem (LVS) senden. Die Drohnen sind mit autonomen Fahrzeugen verbunden, die sie mit Strom versorgen. Auch ein stundenlanger Betrieb ist daher kein Problem.
Fahrerlose Transportsysteme
Roboter und selbstständig agierende Fahrzeuge sind wichtige Bestandteile in der Intralogistik und in vielen Unternehmen seit langem im Einsatz. Fahrerlose Transportsysteme (FTS) wie Flurförderfahrzeuge, Gabelstapler und auch automatisch agierende Drohnen werden mithilfe einer schlauen Logistik-IT sowie verschiedener Navigationstechnologien über das Betriebsgelände geleitet.
Auch in diesem Bereich spielt 5G-Übertragungstechnologie eine immer größere Rolle. So ermöglichen über 5G gesteuerte Bewegungs- und Bildsensoren eine wesentlich genauere Navigation von selbstfahrenden Transportern, als dies etwa durch eine GPS-Steuerung möglich wäre.
Schlaue Fließbänder
Um intralogistische Prozesse zu optionieren (also flexibler zu machen), müssen sämtliche Komponenten des betriebsinneren Warenflusses exakt aufeinander abgestimmt sein. Dazu gehört, dass der Weitertransport der Ware nicht wie früher „stumpf“ über ein Fließband von A nach B erfolgt. Stattdessen kann er flexibel an temporäre Bedürfnisse in der Fertigung angepasst werden.
Ein sogenanntes Cyber-Physical-System (CPS) steuert die Fließbänder in einer Fertigungsanlage sowie alle an das firmeninterne Netz angeschlossenen Komponenten. Hierzu verwenden das CPS Daten aus der physischen Welt, die es mit Sensoren aufgezeichnet hat. Alle an ein firmeninternes Netz angeschlossenen smarten Komponenten können auf diese Informationen zugreifen. Durch diese Vernetzung ermöglichet das CPS einen schnellen Eingriff auf den gesamten intralogistischen Prozess, was zum Beispiel bei einer Störung sehr praktisch ist.
Stellen Sensoren beispielsweise eine Störung an einer Stelle einer Produktionsstraße fest, erkennt das CPS die Meldung und reagiert umgehend. Es gibt den Steuerelementen der Fließbänder dann den Befehl, die Geschwindigkeit zu drosseln. So kommt es im besten Fall nicht zu einem „Stau“ in der Warenbeförderung oder etwaigen Schäden an den Waren.
Digitaler Zwilling
Bei der Umstellung einer innerbetrieblichen Logistik hin zu einer IoT-unterstützten Warenkette empfehlen Expert:innen den Einsatz eines sogenannten digitalen Zwillings (Englisch: Digital Twin). Dieser kann zuerst sämtliche Abschnitte der Intralogistik „durchleuchten“.
Eine Software hilft Ihnen dabei, Ihre innerlogistischen Abläufe auf Schwachstellen hin zu analysieren. Schlaue Sensoren an Ihren Beförderungsmaschinen übertragen durchgehend Daten in die Cloud. Dort wertet eine Software die Daten aus. Die interpretierten Daten helfen bei der Erstellung eines digitalen Zwillings.
Die Digital-Twin-Analyse untersucht beispielsweise, an welchem Punkt der Produktion sich welche Waren zu welchem Zeitpunkt befinden. Daraus ergibt sich, wie viele zur Montage benötigte Teile vorrätig sein müssen. Die Vorweganalyse kann exakt bestimmen, an welchen Punkten der Intralogistik-Kette es zu Verzögerungen kommen kann.
Der digitale Zwilling ermöglicht es Ihrem Unternehmen, Neurungen Ihrer internen Logistik wie in einem „Trockendock“ durchzuspielen: Verändern sich Abläufe, wenn Sie Lagerbestände näher an die Produktionshalle verlegen? An welcher Stelle der Logistik-Kette können Übergaben vielleicht effektiver erfolgen?
Vorteile und Herausforderungen bei Intralogistik-Anwendungen
Optimierte Abläufe in der Intralogistik tragen dazu bei, dass Sie Stillstände oder „Leerläufe“ in Ihrer Produktion deutlich verringern können. Mit einer durchgängigeren Produktion sparen Sie Kosten. Ihre Mitarbeiter:innen im Bereich der Fertigung und Logistik können ihre Aufgaben noch effizienter erledigen. Sie werden nicht abgelenkt, wenn beispielweise der Materialfluss stockt oder Beförderungsgeräte falsche Rohstoffe oder Bauteile liefern.
Unternehmen mit einer gut funktionierenden Intralogistik benötigen im Optimalfall vielleicht weniger Lagerfläche und können auch hier Geld sparen. Abläufe in Unternehmen mit einer digitalisierten innerbetrieblichen Logistik sind besser abgestimmt. Klar definierte Abläufe ermöglichen eine niedrige Fehlerquote bei Fertigungs- und Logistikprozessen.Herausforderungen in der Intralogistik
Die meist selbstständig agierenden Intralogistik-Lösungen und die damit verbundenen Datenmengen können die Datenübertragung Ihres Unternehmens unter Umständen vor eine Herausforderung stellen: Eine größere Menge an IoT-Sensoren führt automatisch zu einer größeren Datenmenge. Doch eine moderne und cloudbasierte IT kann den anfallenden „Datenhaufen“ mühelos bewältigen. Weitere Herausforderungen sind unter anderem:
- Immer kleinere Losgrößen: Eine immer exaktere Abstimmung logistischer Abläufe erfordert die präzise Kontrolle aller beteiligten Komponenten (Fließbänder, Transporter usw.).
- Höhere Prozesskomplexität: Für Ihre Mitarbeiter:innen wird es immer schwieriger, alle logistischen Abläufe zu überblicken. Hier hilft Ihnen die Künstliche Intelligenz der Logistik-IT.
- Kompatibilität der Systeme: Nicht jedes Intralogistik-System arbeitet mit jedem Warenwirtschafts- und Logistiksystem zusammen. Hier müssen Hersteller einheitliche Schnittstellen schaffen.
Die Zukunft der Intralogistik
Wie Intralogistik hilft, Klimaziele zu erreichen
Eine fortgeschritten digitalisierte Intralogistik kann Ihrem Unternehmen helfen, nachhaltiger zu wirtschaften. Zum Beispiel sollten die Antriebe der Förderbandsysteme der neuesten Energieeffizienzklasse entsprechen. In Verbindung mit smarten Steuerungssystemen und dem Einsatz von IoT-Sensorik können Sie den Einsatz von Hubwagen oder autonom fahrender Warentransporter optimieren. So kann Ihr Unternehmen überflüssige Leerfahrten mit halbvollen oder gar leeren Transportbehältern vermeiden und Strom sowie den Verbrauch fossiler Brennstoffe einsparen.
Empfehlenswert sind außerdem Maßnahmen der sogenannten Predictive-Maintenance (Deutsch: Vorrausschauende Wartung). Wenn sie Predictive Maintenance in Ihre intralogistischen Prozesse einbeziehen, können Sie einen unnötig frühen Verschleiß der Beförderungstechnik verhindern. So bauen Sie Ersatzteile nur dann ein, wenn es wirklich nötig ist – eine ressourcenschonende und moderne Intralogistik.
Moderne Intralogistik: das Wichtigste in Kürze
- Der Begriff Intralogistik existiert seit 2004 und umfasst die Organisation, Steuerung, Durchführung und Optimierung des innerbetrieblichen Materialflusses.
- IoT-Technik ermöglicht die Vernetzung von Lagersystemen und Logistik-Beförderungstechnik.
- Logistik und Intralogistik profitieren enorm vom schnellen Übertragungsstandard 5G. Sogenannte 5G-Campus-Netze helfen Ihrem Unternehmen, ein eigenes 5G-Netz zu betreiben. Dadurch verbinden Sie Maschinen und Sensoren in Höchstgeschwindigkeit.
- Optimierte Abläufe in der Intralogistik verringern Stillstände in Ihrer Produktion deutlich. Das hilft Ihnen dabei, Kosten zu sparen.
16.09.2024
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