IPL-Magazin 26 | Januar 2014 | Autor: Dr. Roland Scherb

Der technische Fortschritt in der Produktion ist enorm. Nahezu alle Fertigungsschritte sind computergestützt. Doch wie sieht dieser Fortschritt im Lager aus?
 

Dr. Roland Scherb, MBAWenn etwas unendlich fern ist, können wir uns vorstellen, dieses Ziel trotzdem zu erreichen? Ein Wunsch, der wie ein Traum erscheint. Doch dann machen wir uns auf den Weg, den Traum zu verwirklichen.Traum der Visual Technologies ist es, die Prozesse in Produktion und Lager zu vereinfachen und dies u.a. durch den Einsatz von „intelligenten Ladungsträgern“ zu erreichen. Der Gedanke ist, nicht nur Mensch und Maschine zu vernetzen, wie es bisher durch iPad, iPod, Laptop und Smartphone etc. ermöglicht wird, sondern auch Maschine zu Maschine. Diese Idee wird derzeit durch das „Internet der Dinge“ oder „Industrie 4.0“ aufgegriffen und vorangetrieben. Der Begriff „Internet of Things; Internet der Dinge“ wurde durch den britischen Techniker Kevin Ashton 1999 defi niert, um die Verbindung der virtuellen mit der physischen Welt zu beschreiben.

Zukünftig könnte die komplette physische Umwelt interaktiv sein, Autos, Krankenhäuser, Fabriken und Behörden. In vielen Bereichen hat diese Idee bereits Einzug gehalten. Es gibt bereits Straßenlaternen, die sich erst anschalten, wenn ein Passant unterwegs ist. Dies bedeutet, die Laternen schalten sich nur ein, wenn diese benötigt werden. So soll es möglich sein, bis zu 60% der Stromkosten zu sparen, wie es derzeit in Barcelona getestet wird.

Welche Bedeutung hat ein „intelligenter Ladungsträger“?
Ein Ladungsträger ist verbunden mit einem anderen Ladungsträger und/oder einer weiteren Schnittstelle zur Kommunikation, welche digital weitergeleitet wird. Es handelt sich hierbei um Produktionssysteme, die sich mit Hilfe von Cyber-physischen Systeme, sog. CPS-Systeme, selbst steuern. In einem Internet der Dinge sind CPS Systeme mit einer eigenen, dezentralen Steuerung versehene, intelligente Objekte, welche miteinander vernetzt sind und sich selbständig steuern. Grundsätzlich ist diese Idee nicht neu. Technische Einrichtungen, die mit intelligenten Steuerungen als autonome Systeme arbeiten, sind bereits im Einsatz. Was sich heute verändert sind die Einsatzmöglichkeiten; nämlich die Verbindung der autonomen Systeme mit einem homogenen Netzwerk. Dies führt in Produktion- und Logistiksystemen zu Produktionsaufträgen, die sich mit Hilfe von begleitenden Produktionsdaten vollautomatisch steuern und die nächsten Bearbeitungsschritte selbstständig einleiten.

Eine solche intelligente Steuerung des eingangs erwähnten intelligenten Ladungsträgers, kann durch den Einsatz von Smart Labels, wie beispielhaft nachstehend dargestellt, realisiert werden.


Abbildung 1: Designskizze eines Smart Label

Bei Smart Labels handelt es sich um eine Anzeige, welche an einem Produkt oder einem Ladungsträger befestigt werden kann. Das nachfolgende Bild zeigt eine Installation von Smart Label Prototypen an Kleinladungsträgern (KLTs), welche dem IPL und Visual Technologies zur Durchführung erster Dauertests gedient haben:

Abbildung 2: Smart Label Prototyp

Das Smart Label ist in der Lage, in Dialog zu treten mit anderen Smart Labels, intelligenten Objekten (wie Maschinen, Messsystemen usw.), Menschen (über ein entsprechendes Bedienfeld) oder zentralen Betriebseinrichtungen (PPS- und ERP-Systeme). Durch Speicherung von Daten wie Artikelnummern, enthaltener Bestand und Lagerort sind Smart Labels beispielsweise in der Lage, Funktionen einer zentralen Lagerverwaltung zu übernehmen und aktiv in das Betriebsgeschehen einzugreifen. Hinzukommen mögliche Funktionen zur Unterstützung der betrieblichen Prozesse.

So kann im Rahmen manueller Kommissionierprozesse der Kommissionierer gerufen und durch optische Signale zum Lagerort geleitet werden. So lassen sich – als Nebeneffekt - heute aufwändig verdrahtete Pick-by-Light-Systeme ersetzen und zusätzlich dynamisch gestalten. Selbst nach der Entnahme aus dem Lager ist das Smart Label in der Lage, relevante Informationen z.B. über Transportziel, nächsten Bearbeitungsschritt an den Mitarbeiter einer Produktion oder das übergeordnete ERPSystem weiterzugegeben.

Durch den Einsatz von Smart Labels lassen sich Prozesse vereinfachen und beschleunigen, Fehler in Kommissionierung und Produktion reduzieren sowie Bestände in Lager und Produktion effizient überwachen und steuern. Der Einsatz der Smart Labels im Lager erfolgt beispielsweise durch die feste Zuordnung eines Smart Labels zu einem KLT. Hierdurch entsteht ein „intelligenter Ladungsträger“. Dieses System ist in der Lage, sich selbst zu verwalten und mit anderen KLT´s in Verbindung zu treten, um den weiteren Ablauf einer Kommissionierung und /oder Produktionssteuerung zu steuern.

Die Einsatzmöglichkeit eines Smart Labels, welches sich selbst verwaltet, ist anhand einer Anwendung im Lager nachfolgend stichpunktartig beschrieben:
 

-  die Bestandshöhe zu überwachen,

-  bei Unterschreiten des Mindestbestands, die Wiederbeschaffung einzuleiten,

-  eine permanente Inventur durchzuführen,

-  ihren Standort durch Aktivierung der LED anzuzeigen und damit Suchzeiten zu minimieren
   (vgl. das Kommissionierverfahren ‚Pick-by-Light‘),

-  mit Hilfe Ihres Display einen frei definierbaren Kommunikationsprozess mit den Mitarbeitern abzuwickeln,

-  Steuerungsprozesse (z.B. Kanban) zu unterstützen,

-  beleglose Kommissionierung zu ermöglichen.

Damit sind Smart Labels in der Lage, eine Lagerverwaltungssoftware zu unterstützen bzw. sogar vollständig zu ersetzen. Insbesondere für kleine und mittelständische Unternehmen entfallen damit Investitionen im sechs bis siebenstelligen Euro-Bereich.

Da intelligente Lagerbehälter das Kommissionierverfahren ‚Pick-by-Light‘ bereits integriert haben, kann zudem der Kommissionierprozess deutlich beschleunigt und die Kommissionierfehlerrate reduziert werden.

Zeitaufnahmen des IPL belegen eine Zeitersparnis von bis zu 65% von PbL gegenüber den anderen konventionellen Verfahren, siehe Abb.3 .

Abbildung 3: Zeitanteile der Kommissionierung

Abbildung 4: Beispielhafter Prozessablauf für die KommissionierungDurch Einsatz der intelligenten Lagerbehälter kann das PbL-Verfahren zudem auch wirtschaftlich sinnvoll auf großfl ächige Lager ausgedehnt werden. Normalerweise kommt das Pick-by-Light-Verfahren (PbL) nur in abgegrenzten Zonen zum Einsatz. Der Hintergrund dafür sind die Investitionen für ein verdrahtetes PbL-Modul. Diese betragen ca. 80 € pro Lagerfach zuzüglich des erforderlichen Aufwands für die Verkabelung. Verglichen mit ca. 10€ pro Lagerfach ohne einer erforderlichen Verkabelung verdeutlicht dies ein weiteres großes Einsparungspotenzial.

Bei der Vorstellung der Produktidee und der Prototypen im Rahmen des vom Bundesverband für Materialfl uss, Einkauf und Logistik (BME) veranstalteten Kongresses vom 13. bis 15. November 2013 in Berlin, haben das Institut für Produktionsmanagement und Logistik sowie die Visual Technologies gemeinsam mit der Kupek GmbH das Smart Label anhand nebenstehenden Beispielpozess dargestellt und in unserem Ausstellungsmesselager präsentiert.