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Wie von selbst von A nach B

Logistikprozesse im Industrie-4.0-Umfeld
Wie von selbst von A nach B

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Überraschend robust stuft eine aktuelle PwC-Studie die deutsche Logistikbranche ein. Fusionen und Innovationen prägen den Markt – sowie neue Konzepte für Lieferketten und Supply-Chain-Management.

» Michael Grupp, freier Fachjournalist in Stuttgart

Vergleichbar mit dem Konzept von Industrie 3.0 steht auch Logistik 3.0 für digitale Insellösungen. Die Rückschau auf 3.0 macht die Weiterentwicklung zu Logistik 4.0 deutlich: Dazu zählen vor allem die Überwindung von Unternehmens-, Prozess- und Landesgrenzen und damit die Verschmelzung logistischer Vorgänge zu einem für alle beteiligten Unternehmen transparenten Workflow. Als Vorteile winken beispielsweise Effizienzsteigerungen für die Logistik-Unternehmen, optimierte Prozesssicherheit für Kunden und mehr Nachhaltigkeit für die Umwelt. Allerdings stehen die Zeichen der Zeit gerade nicht auf ungebremste Innovationsfreude. Vielerorts macht sich Ernüchterung breit: steigende Energiekosten, ausufernde gesetzliche Vorgaben, die Verwerfungen durch den Brexit und allen voran natürlich die Unwägbarkeiten und Einschnitte der Corona-Pandemie.

Weniger global, mehr digital

Ungeachtet der aktuellen Hemmnisse wird die Digitalisierung im Supply-Chain-Management voranschreiten, wenn auch mit veränderten Schwerpunkten. So richten sich Wertschöpfungsketten durch und nach Corona wieder vermehrt regional aus. Dazu kommen höhere Sicherheits-bestände in dezentralen Lagern sowie der Trend zum Zweit- und Drittlieferanten.

Für die Transportlogistik bedeutet das kürzere Strecken und mehr Fahrten, was zu Auslastungsproblemen führen kann – und zu einem höheren Kostendruck. Digitale Lösungen wirken diesen Einflüssen entgegen; sie steigern die Effizienz von Logistikprozessen. So lässt sich für Transportunternehmen auf Basis von historischen sowie Echtzeitdaten vorhersagen, welche Strecken und Serviceleistungen in einem kommenden Zeitraum nachgefragt werden. Darüber hinaus schaffen elektronische Dokumente mehr Transparenz und minimieren Fehlerquellen. Eine digitale Routenführung spart zudem Kraftstoff und umgeht Staus in Echtzeit. Trackingtools verhindern nicht nur Diebstähle beziehungsweise helfen bei deren Aufklärung, sondern analysieren auch den Fahrstil und geben praktische Hinweise zur optimalen Fahrweise. Damit lassen sich pro Fahrer und Jahr bis zu 4000 Euro an Kraftstoff einsparen – plus dem dabei entstehenden CO2-Ausstoß. Nicht zuletzt dokumentieren Tracking-Technologien Zustand und Ort einer Lieferung in Echtzeit. Im Fall der Fälle kann bei Verzögerungen oder Lieferausfällen frühzeitig nach Alternativen gesucht werden. Immerhin erreichen 30 % aller weltweiten Lieferungen nicht rechtzeitig ihr Ziel – in Zeiten von Just-in-Sequenz-Prozesslinien ein Worst Case mit hohem Schadenspotenzial.

Bytes gegen Viren

Mit dem Digitalisierungsgrad steigt auch die Resilienz von Unternehmen, sie kommen besser durch die aktuelle Krise. Das belegt die Telekom Studie „Digitalisierungsindex Mittelstand 2020/2021“. Demnach haben 83 % der digitalen Vorreiter die Corona-Krise zumindest bis Ende 2020 gut bewältigt. Zu diesen Vorreitern zählen die 10 % aller Unternehmen, die ihre Digitalisierung am weitesten vorangetrieben haben. Zum Vergleich: Im Branchendurchschnitt sind bisher nur 29 % einigermaßen unbeschadet durch die Krise gekommen.

Nach der Studie zählt die Transport- und Logistikbranche wie in den Vorjahren zu den Innovationstreibern. Die befragten Unternehmen haben 2020 ihren Digitalisierungsgrad um fünf auf 66 Indexpunkte gesteigert. Ein Drittel aller Betriebe will seine digitalen Prozesse in Zukunft verstärkt ausbauen. Das sind deutlich mehr als in anderen europäischen Ländern. Schwerpunkte sind dabei kurzfristig vor allem die Ausstattung der Mitarbeiter mit digitalen Lösungen für flexibles Arbeiten – eine direkte Auswirkung der Corona-Pandemie. Investitionen in KI, Blockchain, Data Analytics und Augmented oder auch Virtual Reality werden dagegen eher langfristig geplant.

Ohne Logistik 4.0 keine Industrie 4.0 – und umgekehrt

Zentrale Ziele von Industrie 4.0 lassen sich nur mit digitalisierten Logistikprozessen realisieren: allen voran die Serviceorientierung, Echtzeitfähigkeit sowie dezentrale Entscheidungs- und Fertigungsprozesse. Grundvoraussetzung dafür ist der digitale Zwilling – das Abbild aller Vorgänge in der IT-Landschaft. Dieses Abbild basiert auf möglichst vielen, möglichst genauen und in jedem Fall standardisierten Daten.

Ohne diesen Datenpool läuft, beziehungsweise fährt, nichts in Richtung Logistik 4.0. Dabei sind nicht nur die Stammdaten relevant, sondern vor allem auch die Auswertung von Zusammenhängen. Um das zu ermöglichen, interagieren physischer und digitaler Zwilling kontinuierlich in Echtzeit. Basis dafür sind Cyber Physical Systems (CPS) in Geräten, Gebäuden und Transportmitteln. Diese bestehen aus Software sowie mechanischen Komponenten und können in mobilen Geräten sowie in stationären Maschinen oder Anlagen integriert werden. Im Gegensatz zu einfachen Sensoren und IT-Modulen erfassen CPS komplexe Sachverhalte, verarbeiten sie selbst und kommunizieren die Ergebnisse via Cloud. Sie vereinfachen damit die Kommunikation innerhalb eines Unternehmens. Mehr noch: Sie öffnen die proprietäre Unternehmens-IT für „kognitive Logistik“. Kognitive Systeme erkennen Muster im Datensatz und leiten daraus eigenständige Handlungsempfehlungen ab. Damit können sie Mitarbeiter im Lager prokativ auf drohende Lieferengpässe hinweisen oder Disponenten bei der Planung unterstützen.

Hier bin ich

Ein Beispiel für CPS ist der Low Cost Tracker – eine Entwicklung von Fraunhofer IML in Zusammenarbeit mit der Telekom. Dieser mit einer SIM-Karte ausgerüstete, wasserfeste Sensor registriert Stöße, Lage, Beschleunigungen sowie die Umgebungstemperatur. Er meldet sich selbständig bei vorher festgelegten Norm-abweichungen – beispielsweise starke Erschütterungen, Temperaturschwankungen oder das Verlassen der geplanten Transportwege und kommuniziert diese Informationen über das Narrow-Band IoT der Telekom (NB-IoT). Mit Batterielaufzeiten von mehreren Jahren, niedrigem Energiebedarf und einer hohen Durchdringung in Gebäuden befindet sich der Low Cost Tracker bereits im Praxiseinsatz.

Eine fälschungssichere Dokumentation der Daten kann durch eine Blockchain sichergestellt werden. Sie verkettet alle zu einem Produkt, zu einer Lieferung oder zu einem Prozess gehörenden Datensätze und sorgt für mehr Transparenz innerhalb der Supply Chain. Für das Supply-Chain-Management ist die Blockchain auch deshalb attraktiv, weil sie komplexe Prozesse steuern kann. Das erlaubt Smart Contracts: Hierbei werden entlang der Lieferkette automatisch bei der Erfüllung vorher bestimmter Vertragsparameter spezifische Aktionen ausgelöst – zum Beispiel die Zahlung von Teilbeträgen, die Erstellung von Dokumenten oder die Initiierung bestimmter Aktionen wie die selbstständige Bestellung von Transportkapazitäten oder der Abschluss von maßgeschneiderten Versicherungsleistungen.

Bisher hat sich die Blockchain nur in Form von Kryptowährungen durchgesetzt, weil ihre Einführung fundiertes Fachwissen erfordert. Allerdings erobert sie immer mehr Anwendungsbereiche, was ihre Akzeptanz auch in der Logistikbranche erhöhen wird. Digitale Logistikprozesse unterstützen neue Geschäftsmodelle. So haben sich bereits in den 80er-Jahren Second Party Logistics Service Provider etabliert, die als externe Dienstleister agieren. Im Laufe der Zeit haben sich 2PL Service Provider zu Systemdienstleistern zusammengeschlossen. Als 3rd Party Logistics organisieren sie den Waren- und Informationsfluss ihrer Kunden und bieten zusätzlich komplexe Dienstleistungspakete von der Zollabwicklung bis zur Versicherung an. Durch effiziente Prozesse und den Ausgleich von Bedarfs- und Lagerschwankungen bieten sie OEMs einen Kostenvorteil. Mit 4rd Party Logistics kommen neue Markteilnehmer ins Spiel: Als unabhängige Unternehmen ohne eigene Hardware übernehmen sie die Optimierung, Integration und Steuerung der Logistikkette und damit auch die Auswahl und Beauftragung der 3PL-Dienstleister.


Das Lieferkettengesetz

Das Gesetz verpflichtet deutsche Unternehmen mit mehr als 3000 Mitarbeitern zur Einhaltung ökologischer und rechtlicher Mindeststandards entlang der gesamten Lieferkette. Es soll Anfang 2023 in Kraft treten, ab 2024 ist eine Ausweitung auf Betriebe mit mehr als 1000 Mitarbeitern geplant. Bei Verstößen drohen Bußgelder sowie der Ausschluss von öffentlichen Aufträgen. Ein Manko des geplanten Gesetzes ist der deutsche Alleingang – Europa zieht derzeit nicht mit. Kritiker bemängeln eine weitere Belastung der Unternehmen in einem sowieso angespannten Umfeld.


Serie Industrie 4.0

Wir begleiten Sie auf dem Weg zur Digitalisierung: In dieser Ausgabe beleuchten wir das Thema Logistik im Industrie 4.0-Umfeld. Alle Beiträge finden Sie auch online unter: www.industrieanzeiger.de

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