Zehn Jahre Industrie 4.0: Kein Weg führt an der Digitalisierung vorbei – auch nicht im Lager

Wo stehen wir nach 10 Jahren Digitalisierung in der Logistik?

Blog-Serie: 1/5

In unserer fünfteiligen Blog-Serie thematisieren wir, wie mit den Systemen von doks. innovation die digitale Transformation in Ihrem Unternehmen ressourcensparend und schnell vorangetrieben werden kann. Im ersten Teil diskutieren wir dazu das Grundprinzip von Industrie 4.0. Hierbei sollen vor allem zwei Fragen geklärt werden: Warum ist es so wichtig, die Digitalisierung im Lager voranzutreiben? Welche Voraussetzungen müssen erfüllt werden, damit dieser transformative Prozess vollzogen werden kann?

Digitalisierung, Internet der Dinge (IoT), Cyber-Physische Systeme, Digitale Zwillinge, Maschinelles Lernen, Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M), ...

Wer zu aktuellen Trends und Entwicklungen in Produktion und Logistik recherchiert, stößt mit großer Wahrscheinlichkeit schon nach kurzer Zeit auf mindestens einen dieser Begriffe. Und dies nicht erst seit einigen Wochen oder Monaten, sondern schon seit circa zehn Jahren. Genauer gesagt seit jenem Tag im Jahr 2011, als auf der Hannover Messe mit der erstmaligen Verwendung des Begriffs Industrie 4.0 der Beginn einer neuen industriellen Evolutionsstufe ausgerufen werden sollte. In der Folge erhielt das Themengebiet medial und politisch jede Menge Aufmerksamkeit und wurde auch in der Wissenschaft zu einem Begriff mit besonderer Strahlkraft.

Heute, ein Jahrzehnt später, hat sich daran nicht viel geändert. Beim Blick auf aktuelle Entwicklungsstrategien und Forschungsprojekte etablierter Unternehmen, führender Industrienationen und wissenschaftlicher Institutionen wird klar, dass dieser Komplex nach wie vor jede Menge Diskussionsstoff bietet. Während hierbei anfangs vor allem Vorteile und Risiken sowie Konzepte und Ideen zur Umsetzung im Vordergrund standen, rückt nun auch die Frage nach dem momentanen Entwicklungsstand in Richtung Industrie 4.0 immer weiter in den Fokus. Aktuelle Studien und Veröffentlichungen, wie das Industrie 4.0 Barometer, zeigen, dass das Thema mittlerweile beim Großteil der Unternehmen und Entscheidungsträger angekommen ist, der tatsächliche Fortschritt in Richtung Industrie 4.0 allgemein aber eher schleppend vorangeht.

Begrenzte Investitionsmöglichkeiten, ein Mangel an betriebsinternen Kapazitäten und verfügbaren Mitarbeitern sowie unzureichende Infrastruktur sind in diesem Zusammenhang oftmals Faktoren dafür, dass Industrie 4.0 in vielen Unternehmen noch nicht über den Status einer Zukunftsvision hinausgekommen ist. Für die großflächige Digitalisierung, Automatisierung und Vernetzung industrieller Prozesse ist man daher dringend auf erschwingliche und leicht zu integrierende Lösungen angewiesen.

Anders als noch vor einigen Jahren, sind solche Technologien mittlerweile breit am Markt verfügbar. Für den Einsatz im Lager bieten beispielsweise die doks. innovation GmbH verschiedene Lösungen an: Mit den Systemen wird es ermöglicht, automatisierte Bestandserfassungen im Palettenregallager, im Blocklager sowie im Wareneingang und -ausgang durchzuführen. Die erfassten Daten werden anschließend intelligent verarbeitet und ausgewertet, sodass sie dem Anwender visualisiert und transparent zur Verfügung stehen. Darüber hinaus bieten die Systeme zahlreiche Vorteile gegenüber der manuellen Datenerfassung und -verarbeitung im Lagerbereich.

Doch was hat das alles mit Industrie 4.0 zu tun?

Industrie 4.0 – weit mehr als eine Modernisierung der Fertigung

Um die Bedeutung von Systemen wie inventAIRy® XL oder summAIRy® im Gesamtkontext von Industrie 4.0 verstehen zu können, ist es sinnvoll, sich vor Augen zu führen, wofür dieser viel verwendete Begriff überhaupt steht. Während in den drei vorangegangenen industriellen Evolutionsstufen jeweils der Einsatz neuer Technologien und Methoden, wie der Dampfmaschine, der Fließbandfertigung oder der Computertechnologie, als Treiber der Evolution ausgemacht werden konnten, steht bei Industrie 4.0 vielmehr die großflächige Vernetzung im Vordergrund. Und dies nicht nur unmittelbar im Produktionsprozess sondern in allen an der Wertschöpfung beteiligten Bereichen. So beispielsweise auch in der Logistik und Lagerhaltung. Das übergeordnete Ziel ist hierbei ein selbstständiger und zielgerichteter Informationsaustausch zwischen allen wesentlichen Bestandteilen eines Unternehmens, wie Maschinen, Werkzeugen, Materialien, Produkten, Transportmitteln, Fahrzeugen, Mitarbeitern, Lagern oder Gebäuden. Um dies zu ermöglichen, sind verschiedene technologische Voraussetzungen unumgänglich. Zum einen sind Netzwerke erforderlich, über die der selbstständige Datenaustausch, beispielsweise zwischen einer Produktionsanlage und einem Lagerbereich, stattfinden kann. Hierbei spricht man vom sogenannten Internet der Dinge – einem Kommunikationsnetzwerk, über das nicht Menschen und Computer miteinander kommunizieren, sondern physische und virtuelle Objekte. Zum anderen sind leistungsstarke und intelligente Datenverarbeitungssysteme von entscheidender Bedeutung, um den Datenaustausch zu steuern. Unter Zuhilfenahme künstlicher Intelligenz sowie maschinellen Lernens können aus den verarbeiteten Daten entscheidende Informationen gewonnen, verarbeitet und kommuniziert werden. Aus der Möglichkeit dieser tiefgreifenden Datenverarbeitung und -analyse resultiert schlussendlich auch der eigentliche Mehrwert, den die vierte industrielle Evolutionsstufe hervorrufen soll. Dazu folgen im weiteren Text zusätzliche Informationen.

Schlüsselfaktor Digitalisierung

Wie schafft man es, Prozesse, Ereignisse und Zustände aus der realen Welt digital nachzubilden, um diese kommunizierbar zu machen? An diesem Punkt kommen Systeme wie inventAIRy® XL und summAIRy® ins Spiel.
In der Literatur wird in diesem Zusammenhang meist der Begriff Cyber-Physische Systeme verwendet. Liest man diesen Ausdruck zum ersten Mal, können sich wahrscheinlich die wenigsten vorstellen, was sich dahinter verbirgt. Trotzdem lässt er sich sehr gut dazu verwenden, in kurzer Zeit, auch Lesern ohne fachlichen Hintergrund, die obige Frage nachvollziehbar zu beantworten: Allgemein ist die Bezeichnung Cyber-Physisches System als Sammelbegriff für verschiedene Digitalisierungswerkzeuge zu verstehen, die als Schnittstellen zwischen der realen physischen- und der digitalen cyber-Welt agieren. Um Daten aus der realen Welt zu erfassen, nutzen diese Systeme Komponenten wie Sensoren, Kameras oder Scanner. Die erfassten Daten werden dann dazu verwendet, ein digitales Abbild der realen Welt zu erschaffen und entscheidende Informationen kommunizierbar zu machen. Führt man sich an dieser Stelle das Beispiel eines Lagers vor Augen, wird schnell klar, dass auch in diesem Umfeld dringender Bedarf nach effizienten Lösungen zur Digitalisierung besteht. Derzeit findet in den meisten Lagern der Großteil aller Prozesse bei der Datenerfassung noch manuell statt. Aufgrund von Fehlern bei der Dateneingabe, bei Ein- und Auslagerung oder durch unzureichende Bestandskontrollen und veraltete Dokumentationsmethoden sind Informationen zu Beständen und Lagerstrukturen oftmals fehlerhaft, veraltet oder nur schwer zu durchschauen. Von einer digitalen Nachbildung des Lagers oder der Verfügbarkeit von Echtzeit-Bestandsdaten ist man vielerorts noch sehr weit entfernt.

Auch wenn es nun den Anschein erwecken mag, dass die großflächige Digitalisierung im Lager nur durch eine aufwändige und kostspielige Umstrukturierung erreichbar ist, beweisen Technologien wie inventAIRy® XL, summAIRy®. gate, summAIRy®. sky , summAIRy®. RFIDund summAIRy®. ceiling, dass dies keineswegs der Fall sein muss.

In den nächsten drei Episoden unserer Blog-Reihe, stellen wir diese Systeme vor und erörtern die Potenziale, die sich im Kontext von Industrie 4.0 aus deren Einsatz ergeben können.