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Autor(en): Kai-Oliver Schocke
Abstract

Industrie 4.0 ist ein seit knapp fünf Jahren vielfältig eingeführter Begriff ohne einheitliche Definition. In diesem Beitrag werden Grundlagen zu Industrie 4.0, dem Internet der Dinge sowie zur Digitalisierung dargelegt. Zudem wird die Bedeutung von Industrie 4.0 für die Logistik erläutert. In einem Exkurs werden die Ergebnisse einer Befragung an der Frankfurt University of Applied Sciences an vier Fachbereichen zu Perspektiven auf Industrie 4.0 vorgestellt.

Autor(en): Dina Barbian

Durch Veränderungen in den Fertigungsprozessen bspw. durch 3D-Druck und den Einsatz sensitiver Roboter, aber auch durch zunehmende Individualisierung der Produkte bis hin zur Losgröße 1, Echtzeit-Nachverfolgung von Produkten und deren Bestückung mit Sensorik, ergeben sich zwangsläufig auch Folgen für die Lagerlogistik. Im günstigsten Fall werden durch Einsparungen an Arbeitskräften, Rohstoffen und Zeit Läger schmäler oder in manchen Fällen sogar komplett eliminiert. Dies kann positive Auswirkungen auf ökonomische, ökologische und gesellschaftliche Ziele der Lagerhaltung haben. Vor dem Hintergrund dieser Veränderungen gibt das vorliegende Kapitel zunächst einen Überblick der Entwicklung von Industrie 1.0 bis hin zu Industrie 4.0 und stellt anschließend Trends in der Lagerlogistik vor, die zu einer nachhaltigen Entwicklung führen können.

Autor(en) : Jochen Schneider
Abstract

Das Ziel der Industrie 4.0 ist es im Wesentlichen, mittels einer übergreifenden und idealerweise allumfassenden Digitalisierung industrielle Prozesse – und dazu zählen im weiteren Sinne auch Logistikprozesse – durch einen erhöhten Automatisierungsgrad zu optimieren. Insbesondere die Intralogistik profitiert in diesem Szenario, da hier manuelle Eingriffe zeitraubend, kostenintensiv und fehleranfällig sind. Als technische Grundlage dienen vor allem automatische Identifikationstechniken sowie Sensor- und Funknetzwerke. Der vorliegende Beitrag stellt zunächst einen Zusammenhang zwischen den genannten Themenfeldern her und zeigt abschließend anhand einiger Beispiele den aktuellen Umsetzungsgrad in der Praxis auf.

Autor(en) : Pia Behnisch, Christoph Glock, Eric Grosse, Jörg Ries
Abstract

Die Automatisierung manueller Tätigkeiten wird allgemein als wichtiger Schritt in Richtung Industrie 4.0 gesehen. Obwohl eine weitestgehende Automatisierung von Lagerhaltungsprozessen bereits seit einigen Jahren technisch realisierbar ist, haben Untersuchungen in der Vergangenheit gezeigt, dass die Lagerhaltung – im Gegensatz zu anderen Bereichen des Unternehmens wie beispielsweise der Fertigung – nach wie vor durch einen sehr hohen Anteil manueller Tätigkeiten gekennzeichnet ist. Aus diesem Grund werden in dem vorliegenden Beitrag Voraussetzungen und Potenziale auf dem Weg zum Warehouse 4.0 untersucht. Hierzu werden zunächst verschiedene Möglichkeiten zur Automatisierung entlang des Lagerhaltungsprozesses diskutiert. Anschließend werden die Ergebnisse einer empirischen Erhebung zum gegenwärtigen Stand der Automatisierung in Deutschland vorgestellt und zukünftige Entwicklungspotenziale aufgezeigt.

Autor(en) : Peter Tenerowicz-Wirth
Abstract

Den Systemen der Intralogistik steht in den nächsten Jahren ein Entwicklungssprung bevor. Dieser enorme Wandel wird einerseits durch den Einzug neuer Technologien wie beispielsweise kollaborativer Roboter (Cobots) und Augmented Reality (AR) in logistische Lösungen ermöglicht, andererseits durch eine stark erhöhte Informationsverfügbarkeit auf allen Ebenen logistischer Systeme. Eine weitreichende Vernetzung der physischen Welt und der IT-Landschaft in Produktions- und Lagerbereichen führt dazu, dass durch die sinnvolle Datenverknüpfung immense Effizienzsteigerungen in den logistischen Abläufen möglich sind. Intralogistische Prozesse werden zukünftig in der Lage sein, sich kurzfristig, aufwandsarm und kostengünstig an sich ändernde Rahmenbedingungen anzupassen. Mit dieser Adaptivität fügt sich die Intralogistik nahtlos in die Abläufe einer Industrie 4.0 ein.

Autor(en) : Norbert Bartneck
Abstract

„Multi-Channel-Commerce“, „Individualisierte Produkte“, „Same-Day-Delivery“ oder „Demographischer Wandel“ sind Trends, die zukünftig die Produktion und die Logistik herausfordern werden. Demgegenüber stehen technologische Weiterentwicklungen und die Konzepte von Industrie 4.0, um darauf Antworten zu finden. Bei der Kommissionierung als zentralem Element intralogistischer Prozesse sind interessante Entwicklungen zu beobachten, die auf eine Erhöhung der Produktivität und Flexibilität abzielen: Die Unterstützung des Kommissionierers durch Serviceroboter. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die Möglichkeiten, die beim Einsatz von Servicerobotern für diese Aufgabe bestehen und zeigt auf, welche technologischen Herausforderungen dafür zu lösen sind.

Autor(en) : Simon Emde, Nils Boysen
Abstract

Trotz der hohen Kosten, die in der manuellen Kommissionierung aufgrund langer unproduktiver Laufwege entstehen, besitzen die meisten heute im Betrieb befindlichen Lager nach wie vor einen geringen Automatisierungsgrad. Eine relative neue Technologie, die auf mobilen Lagerrobotern basiert, soll die Vorteile der manuellen und automatisierten Kommissionierung vereinen. Mobile Lagerroboter bewegen sich frei durch das Lager und sind in der Lage, ganze Regale anzuheben und zu einer Kommissionierstation zu transportieren. Der menschliche Kommissionierer an der Station braucht sich dann nur noch auf den produktiven Teil seiner Arbeit zu konzentrieren. In diesem Kapitel werden dieses Kommissioniersystem näher vorgestellt sowie die operativen Planungsprobleme und offene Forschungsfragen aufgezeigt.

Autor(en) : Ralph Ehmann, Christian König
Abstract

In diesem Beitrag werden Automatisierungspotenziale durch den Einsatz von autonomen mobilen Robotern (AMR) in der Intralogistik vorgestellt. Zunächst wird die grundlegende Funktionsweise Fahrerloser Transportsysteme besprochen, bevor mögliche Einsatzgebiete und der Stand der Technik erläutert werden. Beispiele aus besonders personal- und wegzeitenintensiven Prozessen der Intralogistik verdeutlichen anschaulich die verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten dieser immer weiter in den Fokus rückenden Technologie.

Autor(en) : Lars Lappe
Abstract

In diesem Kapitel werden technische Grundlagen zu RFID und im Speziellen zu Ultra High Frequency (UHF) in der Logistik beschrieben. Im weiteren Verlauf wird auf typische Anwendungsfälle in der Logistik und auf neue technologische Ansätze zur weiteren Unterstützung der Mitarbeiter in der Logistik eingegangen. Ein weiterer Abschnitt beschäftigt sich mit der Frage, welche Rolle RFID in Industrie 4.0-Projekten spielt und wie sich die Geschäftsmodelle der RFID-Systemanbieter verändern. Abschließend werden Handlungsempfehlungen für RFID-Projekte gegeben und technische Herausforderungen und Grenzen aufgezeigt.

Autor(en) : Tim Hotze
Abstract

Im Spannungsfeld der Kostenoptimierung, des Fortschritts von Technologielösungen zur besseren Warenverfolgung sowie eines veränderten Konsumentenverhaltens kristallisiert sich die Notwendigkeit heraus, flexible und agile Supply Chains zu modellieren und operativ zu optimieren. Dieser Beitrag stellt verschiedene Lagerhausfunktionen vor, welche zur Kosten- und Serviceoptimierung dynamisch in den Supply Chain-Fluss integriert werden. Visibilitätslösungen und ein integriertes Vorhersagesystem sowie IT-Systeme wie die RFID-Technologie sind dabei notwendige Lösungen, um strategisches Netzwerkmanagement operativ umsetzen zu können.

Autor(en): Ruben Teßmann, Christoph Glock, Eric Grosse
Abstract

Ladungsträger, wie z. B. Boxen oder Paletten, sind wichtige Bestandteile des inner- und außerbetrieblichen Materialflusses. Im Rahmen der Entwicklung des Internet der Dinge werden Ladungsträger zunehmend intelligent, d. h. sie senden bspw. Informationen über ihren Inhalt oder ihre Position, was zu einer verbesserter Datenqualität und damit einer erhöhten Sichtbarkeit des Informations- und Warenflusses innerhalb der Supply Chain führt. Dieser Beitrag stellt den Stand der Forschung zu intelligenten Ladungsträgern sowie bereits am Markt verfügbare Systeme vor und beleuchtet deren Nutzen für die Lagerlogistik der Zukunft.

Autor(en) : Steve Schmidt, Christoph Glock, Eric Grosse
Abstract

Indoor-Positioning Systeme (IPS) eröffnen durch die Ermittlung der Position von Gütern, Maschinen und Mitarbeitern neue Perspektiven zur Neugestaltung und Verbesserung von Lagerprozessen. Die Bereitstellung und geeignete Nutzung von Positionsdaten ermöglicht u. a. eine Reduktion des zeitlichen Kommissionieraufwands und eine Erhöhung der Prozesssicherheit. Da eine Positionsbestimmung mittels GPS durch die Abschirmung des Signals innerhalb von Gebäuden i. d. R. nicht möglich ist, muss auf andere Technologien zurückgegriffen werden. Die Auswahl für ein IPS wird jedoch dadurch erschwert, dass noch kein etablierter Standard für diese Systeme existiert. Dieser Beitrag bietet einen Überblick zu den am Markt verfügbaren Technologien, zeigt deren Vor- und Nachteile auf und beleuchtet vielversprechende zukünftige Entwicklungen von IPS in der Lagerlogistik.

Autor(en) : Klaus-Jürgen Meier
Abstract

Nicht jedes IT-Projekt in einem Unternehmen erfüllt die Anforderungen von Industrie 4.0. Zu diesem Zweck muss eine Rückbesinnung auf die eigentlichen Inhalte von Industrie 4.0 erfolgen: Vernetzung und Dezentralisierung. Sie erfordern aber immer auch eine Neugestaltung der Ablauf- und Aufbauorganisation. Wie erfolgreich Industrie 4.0 dann sein kann, zeigt dieser Beitrag am Beispiel der Kommissionierung auf. Hohe Einsparpotenziale und gesteigerte Flexibilität sind der Lohn.

Autor(en) : Thomas Kirks, Jana Jost, Benedikt Mättig
Abstract

Dieser Beitrag behandelt den Wandel von Arbeitsprozessen in der Logistik durch die zunehmende Automatisierung und zeigt Möglichkeiten der Integration von Mitarbeitern unter Nutzung von neuartigen Technologien auf. Es wird ein Ausblick auf zukünftige Veränderungen im logistischen Umfeld gegeben und erläutert, wie AugmentedReality dazu beitragen kann, manuelle Prozesse zu verbessern und Kosten zu sparen. Der Nutzen dieser Technologie sowie die Höhe des Kostenreduzierungspotentials werden anhand einer Studie erörtert.

Autor(en) : Markus Funk, Lars Lischke, Sven Mayer
Abstract

Durch den Einzug von computergestützten Systemen in industrielle Produktionsprozesse (Industrie 4.0) werden mehr und mehr Anwendungen möglich, die Arbeiter während komplexen Aufgaben unterstützen können. Dieser Beitrag beschäftigt sich mit der manuellen Kommissionierung und stellt einen Überblick über computergestützte Assistenzsysteme für diese Tätigkeit vor. Hierbei liegt der Fokus auf der Mensch-Computer Schnittstelle, welche im Zuge der Industrie 4.0 eine zunehmend größere Bedeutung erfährt. Zuerst wird ein Überblick über die Mensch-Computer Schnittstellen gegeben, die in Industrie und Forschung vorgeschlagen wurden. Danach werden projektionsbasierte Kommissionierassistenzsysteme vorgestellt, die im Rahmen des Forschungsprojektes motionEAP entworfen wurden.

Autor(en) : Martina Calzavara, Fabio Sgarbossa, Alessandro Persona, Christoph Glock, Eric Grosse
Abstract

Obwohl in den vergangenen Jahren zunehmend voll- und teilautomatisierte Kommissioniersysteme auf den Markt gekommen sind, ist die Kommissionierung in vielen Unternehmen nach wie vor durch einen hohen Anteil manueller Arbeit gekennzeichnet. In manuellen Kommissioniersystemen kommt der IT-Unterstützung des Kommissioniervorgangs eine besondere Bedeutung zu, da diese den Kommissioniervorgang beschleunigen und Fehler reduzieren kann. Das vorliegende Kapitel vergleicht vor diesem Hintergrund unterschiedliche papierlose Kommissioniersysteme und unterstützt Praktiker damit bei der Auswahlentscheidung zwischen unterschiedlichen Systemtypen.

Autor(en) : Christoph Glock, Eric Grosse, Michael Broens
Abstract

Die Tätigkeiten in der Lagerhaltung, allen voran die Kommissionierung, sind trotz des Einsatzes technischer Hilfsmittel und Automatisierungsmöglichkeiten oftmals von einem hohen Einsatz an manuellen Lastenbewegungen und -handhabungen geprägt. Auch in Zukunft wird die manuelle menschliche Arbeit aufgrund von Flexibilitätsvorteilen in vielen Unternehmen eine wichtige Rolle in der Lagerhaltung einnehmen. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über Verfahren zur Belastungsbewertung von Lagerarbeitsplätzen, die genutzt werden können, um Potenziale für ergonomische Verbesserungen zu identifizieren. Schließlich werden zwei Anwendungsbeispiele vorgestellt, bei denen unterschiedliche Formen der Paletteneinlagerung in der Kommissionierung in Bezug auf die entstehende Mitarbeiterbelastung untersucht werden.

Autor(en) : Patrick Stelzer, Werner Kraus, Andreas Pott
Abstract

Die zunehmende Flexibilität in der Logistik und der gegenwärtige demographische Wandel erfordern neue Ansätze zur Unterstützung von Arbeitern beim Heben und Tragen von Lasten. Körpergetragene Hebehilfen sind hierfür eine vielversprechende Technologie, indem sie eine sehr enge Kollaboration zwischen Mensch und Technik ermöglichen. In diesem Beitrag wird ein Überblick über den Stand der Forschung und Technik solcher Systeme gegeben und auf eine der wesentlichen Herausforderungen, die Entwicklung einer intuitiven Benutzerschnittstelle, eingegangen.

Autor(en) : Jakub Piotrowski, Laura Weingarten
Abstract

Im Rahmen von Industrie 4.0 wird nicht nur nach Lösungen gesucht, die die internen Prozesse smarter und transparenter machen und eine Erhöhung des Kundennutzens bewirken, sondern auch nach Lösungen, die Mitarbeiter entlasten, monotone Tätigkeiten reduzieren und die Arbeitsqualität erhöhen. Dieser Beitrag beschreibt zwei verschiedene Best Practice-Beispiele der BLG LOGISTICS, die den Bogen von einfachsten technischen Lösungen hin zu komplexen automatisierten Systemen im Sinne von Industrie 4.0 spannen. Dabei werden Antworten auf die Herausforderungen, die durch den demografischen Wandel und die erhöhten Anforderungen bezüglich Flexibilität auf Logistikdienstleister zukommen, exemplarisch vorgestellt.

Autor(en) : Christoph Kuntz
Abstract

Die Anforderungen an die Intralogistik haben sich stark verändert. Wandelbarkeit und Flexibilität des Materialflusses sowie eine Modularität der Systeme und der gesamten logistischen Abwicklung sind Differenzierungsfaktoren im internationalen Wettbewerb. Die Intralogistik wird daher in vielen Unternehmen immer mehr zur Kernkompetenz. Zeitgemäße Konzeptansätze in der Intralogistik berücksichtigen branchentypische Rahmenbedingungen, individualisieren die Systeme und sind Garant für die Effizienz und Wirtschaftlichkeit der Applikationen. Dieser Beitrag stellt einige Best Practice-Beispiele dafür kurz vor und verdeutlicht das Potenzial von schlüssigen Konzeptansätzen für die Lagerlogistik der Zukunft.