Logistik 4.0 Digitaler Shopfloor

In welchen Einsatzbereichen Unternehmen von Logistik 4.0 besonders profitieren

Vernetze Anlagen und integrierte IT-Systeme sind technische Voraussetzungen für Industrie 4.0. Doch damit die digital optimierten Prozesse im Shopfloor auch wirklich praktisch umgesetzt werden, müssen Unternehmen Logistik 4.0 realisieren. Die Einsatzmöglichkeiten sind dabei so vielfältig wie die Vorteile, weswegen sich dieser Blogbeitrag zunächst mit intralogistischen Prozessen auseinandersetzt.

Was ist Logistik 4.0?

Unter Logistik 4.0 versteht man den Ausbau der digitalen Vernetzung mithilfe moderner Technologien in die Supply Chain hinein, um Wert -, Mengen- und Materialflüsse sowohl in der Beschaffung als auch im Absatz zu optimieren. Der Begriff bezieht sich sowohl auf Intralogistik, also auf (Teil-)Abläufe der unternehmensinternen Wertschöpfungskette, als auch auf Extralogistik, also auf logistische Prozesse, die – beispielsweise in Form einer Lieferung – außerhalb des eigenen Firmengeländes stattfinden. Damit ist Logistik 4.0 ein wesentlicher Bestandteil einer Industrie-4.0-Umgebung. Das Ziel: digital verbesserte Abläufe automatisch und maximal effizient stattfinden zu lassen, damit Betriebsmittel, Waren und Produkte genau zur richtigen Zeit am richtigen Ort zur Verfügung stehen.

Logistik 4.0 in der Fertigung

Für produzierende Unternehmen ist der digital transformierte Shopfloor das Herzstück einer Fabrik im Sinne von Industrie 4.0. Hier sind MES und ERP miteinander verzahnt. Das heißt, wenn an der Linie ein bestimmter Werkstoff benötigt wird oder ein Bauteil gewechselt werden muss, kommuniziert das Produktionsleitsystem vorausschauend und direkt mit dem „Supply-Chain-Rückgrat“, das einen entsprechenden Prozess anstößt. So weit, so gut – doch optimierte Produktionsprozesse bringen nichts, wenn das zu verarbeitende Material nicht rechtzeitig an der Linie ist, die Intralogistik also außen vor bleibt.

Logistik 4.0 bedeutet deshalb, dass MES- und Logistikwelt näher zusammenrücken. Hier werden logistische Vorgänge (z. B. Anlieferung von Material oder Versand fertiger Produkte) im gesamten System erfasst und integriert. Das Ergebnis ist eine lückenlose Abbildung der internen Supply Chain mit der Produktion als „Schaltzentrale“.

Ein Beispiel aus dem Praxisalltag: Eine Maschine erkennt, dass die für die Montage notwendigen Schrauben ausgehen, und gibt diese Information an das Logistiksystem weiter. Dieses veranlasst entsprechend, dass ein fahrerloses Transportfahrzeug (AGV) neue Schrauben aus dem Lager holt und zur Linie bringt. Anschließend gibt das AGV dem MES Rückmeldung, dass der Nachschub angekommen ist. Zudem erfasst das IT-System des Lagers automatisch, wie viele Schrauben geholt wurden, und es prüft stetig, ob neues Material auf Vorrat gekauft werden muss.

Das Idealbild: Inventur in Echtzeit

Intralogistische Vorgänge wie Warenbewegungen werden in den meisten Fällen asynchron in die zugrunde liegenden IT-Systeme eingebucht, das heißt, die digitale Erfassung erfolgt zeitversetzt nach dem tatsächlichen physischen Vorgang. Das birgt Potenzial für Fehler, die dazu führen, dass das digitale Bestandsbild nicht der Realität entspricht. Um dieses Zerrbild zu korrigieren, müssen Unternehmen eine Inventur durchführen – ein aufwendiger und kostenintensiver Vorgang. Hier verspricht Logistik 4.0 eine wesentliche Verbesserung, denn neben der Automatisierung logistischer Prozesse werden diese idealerweise auch gleich korrekt digital erfasst. Das spart Zeit und Kosten.

Für unterstützende Technologien – etwa auf Basis von Industrial IoT – gibt es eine ganze Reihe an Beispielen. So lassen sich Warenbewegungsbuchungen mit Kamerasystemen automatisch erfassen. Wer das Material mit RFID-Tags ausstattet und entsprechend korrespondierende RFID-Tore installiert, registriert interne Transportwege direkt und sorgt dafür, dass sie in Echtzeit und ohne Verzögerung ins System eingebucht werden.

Ebenso erfolgsentscheidend ist eine funktionierende Kommunikation zwischen Mensch und IT-System. Hier kommen mobile Endgeräte und Apps ins Spiel, die dem Lagerpersonal Rückmeldung geben, welche dann beispielsweise durch eine Auftragsmeldung direkt eine Warenbewegung anstößt. Darüber hinaus ermöglichen KI-basierte Chatbots der Belegschaft im Lager, auch ohne SAP-Kenntnisse Daten zu Warenbewegungen zeitnah ins System eintragen zu können. Und künstliche Intelligenz spielt auch beim nächsten Punkt eine wichtige Rolle.

Prognosemodelle für die Supply Chain

Logistik 4.0 bedeutet auch, dass die Daten intern erfasster Abläufe gespeichert werden und sich somit analysieren lassen – idealerweise mit intelligenten Algorithmen, die Muster erkennen. Erweitert man diesen internen Pool noch mit global verfügbaren Daten (etwa zu Wetter, Preisentwicklung etc.), entstehen Prognosemodelle für eine effizientere Supply Chain. Bei entsprechender Datenqualität und -quantität lassen sich dann Fragen beantworten wie: Was bestelle ich wann wie und wo, um durch eine Lieferung just in time ein Optimum zwischen Lagerkosten und Verfügbarkeit zu erreichen? Und: Ergibt es eventuell sogar Sinn, manche Materialien und Waren auf Vorrat zu kaufen, da die Modelle in zyklischen Abständen eine eingeschränkte Verfügbarkeit zeigen?

Digitale Supply Chains folgen

Unternehmen, die in der Lage sind, diese Modelle auf Basis ihrer Logistik-4.0-Umgebung permanent mit qualitativ hochwertigen Daten zu „füttern“, profitieren von mindestens zwei konkreten Vorteilen. Erstens sparen sie durch korrekte Prognosen und azyklische Einkäufe mitunter viel Geld. Und zweitens können sie resiliente Lieferketten etablieren, die – dank rechtzeitiger Beschaffung aktuell knapper Ressourcen – auch in Krisenzeiten für gesicherte Materialflüsse sorgen.

Ein Blick in die Zukunft

Dieser Blogbeitrag behandelt mit der Intralogistik nur einen, wenn auch wichtigen Teilbereich, in dem sich Logistik 4.0 erfolgreich einsetzen lässt. Beim Blick über den Tellerrand und das eigene Fabrikgelände hinaus ergeben sich noch unzählige weitere spannende Möglichkeiten.
So lassen sich große Waren- und Transportbestände wie etwa mehrere Hundert Container in einem Hafen statt manuell künftig wesentlich einfacher via Drohne und intelligenter Bilderkennung erfassen.

Und auch bei komplexeren Materiallagerungen, beispielsweise einer Echtzeitmessung des Gasvolumens in Silos, können Technologien wie IoT und künstliche Intelligenz unterstützen. So wird der Bestand dann über Druck-Sensoren an den Stahlstreben erfasst, die kleinste Positionsänderungen im Mikrometerbereich erkennen und direkt melden.

Mit Logistik 4.0 alle Vorteile des digitalen Shopfloors nutzen

Von Chatbots über AGVs bis hin zu KI und Drohnen: Industrie 4.0 funktioniert nur mit einer gut organisierten Logistik. Um die entsprechenden internen Prozesse und den digitalen Shopfloor als Herzstück der Produktion ideal miteinander zu verzahnen, sollten sich Unternehmen einen versierten Partner an die Seite holen. Denn erst, wenn die digital erfassten und verbesserten Abläufe auch wirklich „analog“ ausgeführt werden, lassen sich die Effizienzgewinne einer umfassenden Digitalisierung und Automatisierung tatsächlich realisieren – und verschaffen Produktionsunternehmen einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil.

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