Lagerübergreifend vernetzt

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Konzepte - Nur einen Mausklick vom Produkt entfernt die Digitalisierung hat die Anforderungen der Märkte und das Konsumverhalten der Verbraucher verändert. Die Antwort lautet: Industrie 4.0. Was sie für die Logistik bedeutet, erklärt Automatisierer Unitechnik.

12. September 2017
1 Selbstfahrende Systeme wie Shuttles gewinnen an Bedeutung. 2Automatischer Artikeltransport: Mit Tracking und Tracing stets im Blick, wo die Ware ist. 3Je höher die Autonomie, desto wichtiger die genaue Anlagenvisualisierung. © Unitechnik
Bild 1: Lagerübergreifend vernetzt (1 Selbstfahrende Systeme wie Shuttles gewinnen an Bedeutung. 2Automatischer Artikeltransport: Mit Tracking und Tracing stets im Blick, wo die Ware ist. 3Je höher die Autonomie, desto wichtiger die genaue Anlagenvisualisierung. © Unitechnik)

Die Anforderungen der Märkte und das Konsumverhalten der Verbraucher haben sich im Zuge der Digitalisierung stark gewandelt, weiß der Anbieter von Industrie-Automatisierung und Informatik Unitechnik. Fast jedes Produkt ist nur noch einen Mausklick entfernt und wird just in time versandkostenfrei geliefert. Die Antwort der Wirtschaft auf diese Herausforderungen lautet: Industrie 4.0, die Vernetzung aller Elemente der Wertschöpfungskette. Was bedeutet das konkret für die Logistik? Als Schnittstelle zwischen Konsumenten und Produzenten gestaltet sie die Prozesse der digitalen Wirtschaft maßgeblich mit. Mit Hilfe moderner IT- und Automatisierungskonzepte bereiten Unternehmen ihre Logistikzentren auf die Erfordernisse von Digitalisierung, Vernetzung und autonomen Systemen vor.

Höhere Eigenverantwortung

Im Logistikzentrum der Zukunft haben autonome Einheiten das Zepter übernommen. Selbstfahrende Systeme bewegen sich frei im Raum. Das erfordert eine höhere Eigenverantwortung aller beteiligten Einheiten. Sie benötigen elektronische Hilfsmittel wie Kamera- oder Navigationssysteme, müssen untereinander vernetzt sein und sich über das Internet auch von außen ansteuern lassen. Logistik 4.0 spielt sich demnach vor allem auf der Seite der Elektronik und der Informationsverarbeitung ab. Das heißt konkret: Anbieter von Software- und Automatisierungslösungen sind erste Ansprechpartner für Unternehmen, die ihre Logistik 4.0-tauglich gestalten möchten. Systemintegratoren, die herstellerneutral arbeiten, haben einen guten Überblick über den Markt und können aus der Vielzahl der angebotenen Produkte eine anforderungsgerechte Gesamtlösung zusammenstellen und integrieren.

Größere Autonomie

Die Einflüsse von Logistik 4.0 werden auf allen Stufen der Automatisierungspyramide wirksam. Die unteren Steuerungsebenen erhalten mehr Intelligenz und damit eine größere Autonomie. Zusätzlich kommt es zu einer Vernetzung der Informations- und Datenflüsse über alle Bereiche des Unternehmens hinweg und darüber hinaus: Logistik 4.0 ist der Blick über den Rand des Logistikzentrums in Richtung der gesamten Lieferkette. Es entstehen neue Wertschöpfungsketten, in denen jede Produktionseinheit, jeder Lieferant und jeder Endverbraucher Teil des umfassenden Logistiksystems ist. Um diesen Paradigmenwechsel in der eigenen logistischen Infrastruktur zu vollziehen, müssen Unternehmen die richtigen Weichen stellen. Das gilt im Lager für die Bereiche Intralogistiksoftware, Anlagenvisualisierung, Datenübertragung, Steuerungstechnik sowie Aktorik und Sensorik.

Damit alle eingesetzten Systeme miteinander kommunizieren und Daten austauschen können, müssen die eingesetzten Softwarelösungen über offene Standards und einfach zu handhabende Schnittstellen verfügen. So lassen sie sich leicht weiterentwickeln und erlauben, neue Systemteilnehmer flexibel anzubinden. Zusätzlich muss der Ort, über den eine Software bereitgestellt wird, variabel sein. Die klassische Anlage mit Rechnerschrank und Server bleibt nicht länger die Regel. Eine höhere Flexibilität bieten Cloud- bzw. Software-as-a-Service(SaaS)-Lösungen sowie die Nutzung virtueller Server. Ein Lagerverwaltungssystem (LVS) kann beispielsweise als virtuelle Maschine betrieben werden und so mehrere Unternehmensstandorte betreuen. Nutzer greifen über das Internet auf das LVS zu und erhalten alle Informationen in Echtzeit. Gleichzeitig werden auf diese Weise hierarchische und unflexible IT-Strukturen überwunden. Darüber hinaus erfordert Logistik 4.0 einen neuen Umgang mit Daten. Alle eingesetzten Softwarelösungen liefern Informationen, etwa zur Dauer eines Kommissioniervorgangs. Es gilt, diese Daten intelligent auszuwerten und zueinander in Beziehung zu setzen. Ein Data-Warehouse übernimmt als zentrale Datenbank diese Aufgabe. Die auf Basis von Algorithmen gewonnenen Erkenntnisse helfen Anwendern bei der Entscheidungsfindung und ermöglichen Prozessverbesserungen.

Alles im Blick

Je höher die Autonomie der einzelnen Systeme in einem Logistiknetzwerk ist, umso wichtiger werden eine detailgenaue Anlagenvisualisierung und eine lückenlose Sendungsverfolgung. Mit einem unternehmensübergreifenden Tracking und Tracing behält der Nutzer im Blick, wo ein fahrerloses Transportsystem gerade unterwegs ist oder wo sich eine Warensendung befindet. Von der Idee eines firmenübergreifenden Logistiknetzwerks ausgehend, muss eine moderne Anlagenvisualisierung in der Lage sein, sehr komplexe und große Strukturen übersichtlich abzubilden. Im Idealfall ist ein stufenloses Zoomen in alle Bereiche des Logistiksystems mit einem Grundriss des gesamten Unternehmens als erster Zoomstufe möglich. Davon ausgehend taucht der Nutzer immer weiter ins Detail ein. Jeder Instandhalter muss eine Anlage beispielsweise auf dem Tablet visualisieren können, um mögliche Probleme analysieren zu können.

Belastbare Sicherheit

Im vernetzten Unternehmen sind alle Elemente an das Internet angebunden. Der Datenaustausch erfolgt über IP-basierte Anschlüsse. Die große Herausforderung wird sein, für diese Netze höchste Sicherheitsstandards umzusetzen, um sie vor Angriffen von außen zu schützen. Der sicherste Weg, eine strikte Trennung vom öffentlichen Netz, lässt sich schon aufgrund der Anforderungen in Bezug auf eine mobile Wartung und Instandhaltung sowie der unternehmensübergreifenden Vernetzung nicht umsetzen. Komponentenlieferanten, Generalunternehmer und Netzbetreiber sind gefordert, belastbare Sicherheitslösungen für die vernetzte Produktions- und Distributionsumgebung zu schaffen. Die Steuerungstechnik koordiniert alle Bewegungen im Logistiksystem. Von einem Wandel der stationären Fördertechnik zu autonom fahrenden Systemen ist sie am stärksten betroffen. Daher muss sie neben den klassischen Steuerungsfunktionen zusätzliche Aufgaben erfüllen. Dazu gehören die Navigation der autonomen Einheiten, ein dynamisches Routing und die Vernetzung mit einer Vielzahl von weiteren Akteuren. Hinzu kommt, dass moderne Steuerungen autonom Entscheidungen treffen müssen. Die Grenzen zwischen Steuerung und IT-System verschwimmen, ähnlich wie in Bordsystemen heutiger Automobile. An die Stelle der klassischen speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) treten in den nächsten Jahren PC-basierte Systeme, die die Funktionalitäten der SPS übernehmen. Weil im Lager der Zukunft jedes Element mit dem IP-Netz verbunden ist, greift die Steuerung flexibel auf die einzelnen Komponenten zu, fragt Informationen ab und gibt Aktionsbefehle – unabhängig davon, wo sich die Komponente gerade befindet. Auf der untersten Stufe der Automatisierungspyramide ersetzen IP-Netzwerke die klassischen Feldbussysteme. Diese digitale Anbindung setzt neue Standards hinsichtlich der Flexibilität von Logistikprozessen. Über eine eigene IP-Adresse kann jeder Sensor und jeder Aktor individuell angesprochen werden. Der Vorteil: Veränderungen in den Prozessabläufen lassen sich mit minimalem Aufwand umsetzen. Um einen anderen Sensor anzusprechen, muss die IP-Adresse geändert werden. Auch in der Aktorik kommen Steuerungsbefehle, etwa die Geschwindigkeit oder die Drehrichtung eines Motors, künftig aus dem IP-Netz. Einen weiteren Vorteil bietet die IP-Basierung aller Elemente bei der Instandhaltung: Ein Dienstleister wählt sich künftig von außen in jedes System ein. Über ihre Anbindung an das Netz melden autonome Einheiten selbst, wenn eine Störung vorliegt oder die turnusmäßige Wartung ansteht. Diese Selbstkontrolle erhöht die Verfügbarkeit der Anlagen.

Gleichzeitig wird das Logistiksystem angreifbarer. Bis sich alle Anforderungen von Logistik 4.0 restlos erfüllen lassen, wird es noch einige Zeit dauern. Unternehmen können aber bereits heute wichtige Grundlagen schaffen. Dazu zählen die Digitalisierung aller Geschäftsprozesse, die Vernetzung der eingesetzten Systeme und die Auswahl von Softwarelösungen mit offenen Standards. Die Unitechnik Systems GmbH mit Sitz in Wiehl zählt seit vier Jahrzehnten zu den führenden Anbietern von Industrie-Automatisierung und Informatik.

Erschienen in Ausgabe: 04/2017

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