Smart Warehousing wird zum neuen Goldstandard

Intelligente Lager sind durch intelligente Fabriken (Smart Factories) inspiriert worden. Gemeinsam ist ihnen die datengetriebene (data-driven) Grundlage bzw. Umgebung. Getreu der Maxime das "Daten das neue Öl des 21. Jahrhunderts sind", liegen allen Prozessen im Smart Warehouse durch Künstliche Intelligenz (KI) ausgewertete Daten zugrunde. Die KI findet Muster in den Daten, erstellt Prognosen über die künftige Entwicklung von Prozessen und trifft automatisch Entscheidungen. Daten die zur Analyse genutzt werden sind z. B. Kundendaten, Messdaten, Echtzeitdaten aus Sensoren des Internet der Dinge (IdD), Analysedaten, Monitoring- und Log-Daten aus IT-Systemen, Daten aus bestehenden Datawarehouse-Lösungen oder gar externe Daten aus den Sozialen Netzen, dem Internet oder von Geschäftspartnern. Saubere Daten sind die Grundlage allen Erfolgs für das datengesteuerte Unternehmen. Besonders der E-Commerce mit kleinen Auftragsgößen, kurzen Lieferzeiten und Unberechenbarkeit der Nachfrage profitiert stark von einer smarten Logistik. 

Zur Gewinnung der Daten muss die Lagertechnik nicht nur mit Sensoren ausgestattet sein, sondern alle Geräte, Flurförderzeuge, Förderanlagen, Roboter, Lagerverwaltungssystem (LVS) und andere Technologien müssen über das IdD miteinander verbunden werden, damit sie miteinander kommunizieren können. Die technologische Infrastruktur im intelligenten Lagerhaus erschafft eine Umgebung in die Aufträge und Güter automatisch empfangen, sortiert, organisiert, erkannt und für die Versendung vorbereitet werden können. Dadurch wird die Produktivität, Qualität und Effizienz im Smart Warehouse enorm gesteigert und die Anzahl der Fehler und der benötigten Mitarbeiter minimiert. 

Beim Smart Warehousing wird das Lager und alle darin ablaufenden Prozesse in einem digitalen Zwilling abgebildet. Die gesammelten Daten werden zentral im digitalen Abbild des Lagers gesammelt und verarbeitet. Die dann optimierten Ausführungsbefehle werden an die Arbeitsmittel und Mitarbeiter im Lager zur Ausführung weitergeleitet. Der Digitale Zwilling des Lagers kann auch schon vor dem eigentlichen physischen Lager existieren, um durch ihn künftige Lagerprozesse zu simulieren. Dadurch können Daten, Erfahrungen und Ideen für den Bau und die Gestaltung des physischen Lagers gesammelt werden. Das Lager kann vor seiner Inbetriebnahme getestet werden, um seine Funktion in Abhängigkeit von den Bewegungsflüssen und unterschiedlichen Nachfragespitzen zu beobachten. Weiterhin ist es möglich, den Zustand der im Lager betriebenen Geräte wie Regalbediengeräte, Förderanlagen, Roboter, Fahrerlose Transportsysteme (FTS), etc. zu überwachen und einen Ausfall zu verhindern. Der Einsatz von digitalen Zwillingen besitzt viele Vorteile: höhere Produktivität, Erkennen von Verbesserungsmöglichkeiten, Fehlervermeidung, bessere Bestandskontrolle, Kosteneinsparungen und bessere Betriebsüberwachung. 

Die stetig wachsenden Kundenerwartungen im E-Commerce treiben die Digitalisierung in der Intralogistik und Logistik voran. Dabei ist die Lagerhaltung auch in E-Commerce-Unternehmen nicht immer intelligent. Extrem kurze Lieferzeiten, kleine Auftragsgrößen, stark schwankende Nachfrage - all das sind Herausforderungen mit denen Online-Händler zu kämpfen haben. Die nahtlose Anbindung von Bestellprozessen im Online-Shop an das Warenwirtschaftssystem (WWS) ist entscheidend, um die Bearbeitung der Aufträge zu verkürzen (1). Um Smart Warehousing zu ermöglichen müssen sämtliche Logistikbereiche vom Wareneingang über Lager und Sortierung bis hin zu Verpackung und Versand digital über ein Warehouse Management System (WMS) vernetzt werden. Die Investitionen in ein intelligentes Lagerhaus lohnen sich auch in Zeiten der Rezession, da sie zu effizienteren Abläufen, Kosteneinsparungen und mehr Kundenzufriedenheit und daher häufig auch zu mehr Bestellungen und größeren Bestellvolumina führen. Der Einsatz von KI und Predictive Analytics erlaubt eine Prognose über das künftige Bestellverhalten der Kunden. Aufträge lassen sich daher bereits vor dem Bestelleingang kommissionieren und für den Versand vorbereiten. 

Vorteile: 

• Da die Kapazitätsplanung kontinuierlich optimiert wird, kann bei Engpässen schneller reagiert werden. 

• Erhöhte Skalierbarkeit des Lagers: Durch die eingesetzte Software und eine größere Produktivität lassen sich die Kapazitäten des Lagers erhöhen. 

• Optimierungspotenziale werden durch eine erhöhte Transparenz der Daten aufgedeckt. 

• Zunehmende Digitalisierung und Automatisierung: Einsatz von Robotern, Cobots sowie FTS z. B. zur Automatisierung der Pick- und Kommissionierprozesse und generell der innerbetrieblichen Logistik. 

• Abschaffung des Barcode-Scanners und Implementierung von RFID-Technologien im Unternehmen. Dabei müssen RFID-Scanner lediglich in Richtung von RFID-Transpondern an den Artikeln ausgerichtet werden. Maschinelle Mehrfachscannungen bzw. Bulk-Scannungen sind so möglich. 

• KI wird zur Erhöhung der Produktivität und der Minimierung von Fehlern bei unterschiedlichsten Abläufen eingesetzt: Nachfrageprognose für Produkte, Vorratshaltung, Anpassen der Transportkapazitäten, Steuerung von FTS und Robotern, Optimierung von Pick- und Kommissionier-Prozessen. 

• Einsatz des IdD als Datenautobahn im Unternehmen und als notwendige Voraussetzung für ein modernes WMS. RFID-Scanner erfassen automatisch den Eingang von Waren im Lager der Zukunft und geben die Informationen an das WMS weiter. Das WMS wiederum kommuniziert mit den Robotern und gibt ihnen den festgelegten Ort der Einlagerung bekannt. Das IdD ermöglicht erst das nahtlose automatische Zusammenspiel von Hard- und Software. 

Herausforderungen: 

• Großer Aufwand bei der Einführung der Technologien und dem Aufbau eines Smart Warehouses.  

• Es bestehen häufig auch psychologische Hürden bei den Mitarbeitern, da diese ihre Arbeitsplätze bedroht sehen. Es handelt sich hier also um einen gewaltigen Change Prozess, in den alle Mitarbeiter einbezogen werden müssen. Entsprechende Methoden des Change-Managements sind anzuwenden.  

• Ein radikales Umdenken bei allen Beteiligten und in den Abteilungen der Unternehmen ist notwendig. Abläufe müssen komplett neu überdacht und gestaltet werden.  

• Die Einführung von Mobile Devices (MDE-Geräte/ Scanner, Pick-by- und Pick-to-Techniken sowie Smart Wearables) war erst der Anfang. Die Implementierung der Gesamtheit der KI-gesteuerten Technologien bedeutet einen weiteren großen Schritt für die Belegschaft und muss eventuell in weitere kleinere Zwischenschritte zerlegt werden. 

Es besteht die Gefahr, dass die Mitarbeiter immer mehr zu rein ausführenden Organen werden. Kompetenzen der Angestellten wie z. B. Eigenorganisation und Wissen um bestimmte Zusammenhänge und Abhängigkeiten könnten immer mehr in den Hintergrund treten und sind eventuell sogar hinderlich, da mit KI-Algorithmen erzeugte effiziente Abläufe und Handlungsbefehle nicht mehr menschlich nachvollzogen werden können. Es entsteht eine völlig neue Arbeitsumgebung in dem Mitarbeiter und Roboter „Hand in Hand“ zusammenarbeiten - eingesetzt nach den individuellen Stärken und Fähigkeiten. Besonders für langjährige Mitarbeiter kann dies eine große Herausforderung sein. Allerdings sind Arbeiten zugleich auch körperlich schonender als in der Vergangenheit. 

Literatur:

Kluckow Marcel, Das Smart Warehouse bringt E-Commerce ins nächste Level, November 2020, JLL Jones Lang LaSalle Inc., Link 

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BITO Fachwissen, Wie Künstliche Intelligenz die Logistik revolutioniert, Link