Was zusammenspielt, läuft am besten
Von Sabine Philipp
Dass es sinnvoll ist, Prozesse nicht mehr isoliert zu betrachten, hat der vom Bremer Institut für Produktion und Logistik (BIBA) an der Universität Bremen initiierte Gemeinschaftsstand Logistikfabrik – Automatisierung in der Logistik auf der CeMAT 2011 demonstriert, der von Dipl.-Ing. Ann-Kathrin Pallasch und der Bremer Messemanagerin Alesja Alewelt (FAIRworldwide) organisiert wurde.
Die Idee dazu wurde u.a. aus der Erfahrung geboren, dass der Einsatz neuer Technologien oft einen deutlich größeren Erfolg aufweisen könnte, wenn auch vor- und parallel zu dem betrachteten Ablauf stattfindende Prozesse beeinflusst werden würden; der Prozess also im Ganzen optimiert werden könnte. Dabei setzen die Bremer Wissenschaftler da wo es passt auf die Automatisierung der Abläufe, getreu dem Motto „So viel Standardisierung wie möglich, so viel Individualisierung wie nötig“.
Für Innovationen umkrempeln
Für Pallasch und den Forscherkollegen Matthias Burwinkel, der dieses Thema auch in seiner Dissertation behandelt, nehmen dabei modulare Ansätze eine zentrale Rolle ein: „Modular aufgebaute Systeme erlauben die Nutzung standardisierter Komponenten wie z.B. Greifsysteme, die immer speziell auf das jeweilige Warenmaterial ausgelegt sind.“ Standards erleichtern nicht nur in der Logistik die Automatisierung beträchtlich. Die deutlich höher standardisierten Produktionsabläufe in der Automobilherstellung sind hierfür ein Beispiel.
In einigen Bereichen der Logistik finden sich bereits solche Standardisierungen. Pallasch nennt in diesem Zusammenhang das Unternehmen DHL: „Sie finden z.B. auf der Webseite von DHL definierte maximal und minimal Abmessungen und maximal Gewichte der Pakete, die Sie mit dem Paketdienst versenden können, ohne einen Aufpreis zu zahlen.“
Schwarz auf Weiß
Dieser Beitrag erschien zuerst in unserem Magazin zur CeMAT 2014. Einen Überblick mit freien Download-Links zu sämtlichen Einzelheften bekommen Sie online im Pressezentrum des MittelstandsWiki.
Automatisierung durch Standards
Es gibt bereits Unternehmen, die Automatisierungsprozesse in der Intralogistik einsetzen. So berichtet Pallasch von hoch technisierten Förderanlagen in Verteilzentren und von Palettierrobotern. „Das BIBA hat beispielsweise die Roboterzelle Light entwickelt, die die Depalettierung und Vereinzelung von Standardpaketen vornimmt, ebenso wie den Paketroboter, der die vollautomatische Entladung von Containern übernimmt. Die Systeme wurden im Auftrag der Deutschen Post DHL entwickelt. Beide BIBA-Entwicklungen wurden von namenhaften Herstellern auf den Markt gebracht und befinden sich bei verschiedenen Kunden im Einsatz. Der Paketroboter wird im Projekt RoboCon am BIBA u.a. in Kooperation mit ThyssenKrupp System Engineering für den Einsatz im Seehafengebiet weiterentwickelt“, erklärt Pallasch.
Dennoch wird ein großer Anteil der Logistikprozesse noch immer durch individuelle Faktoren bestimmt und ist selbstverständlich von Umständen wie Art der Ware und der Umverpackung oder den Akteuren der Logistikkette abhängig. „Das macht eine Etablierung von Prozessstandards technisch bzw. wirtschaftlich nicht unmöglich, aber schwierig“, bedauert Pallasch. „Die Schwierigkeit liegt besonders in der Unabsehbarkeit, in den Ausnahmefällen und somit schlussendlich auch in der Dynamik der Prozesse und Güter“, erklärt die Forscherin. „Wenn Sie einen Roboter in der Produktion an einer Fertigungslinie einsetzen, so wird dieser so programmiert, dass er immer die gleiche Bahn abfährt und immer die gleiche Bewegung vornimmt.“
Das sei so lange möglich, wie sich die Bedingungen nicht ändern. „In der Logistik ist der Regelfall aber die Ausnahme. Das bedeutet, dass die Technik sich flexibel auf die sich ändernden Rahmenbedingungen wie die Form, Größe, Beschaffenheit, Lage und Gewicht der Güter usw. anpassen muss.“ Am BIBA werden aktuell auch Grundlagenforschungen betrieben, die eine sich selbst steuernde Logistik zum Ziel haben.
Intelligente Raumorientierung
Immerhin konnte laut Pallasch das Handhaben von Paketen unterschiedlicher Größe in einem bestimmten Spektrum bereits erfolgreich automatisiert werden. Und weitere Neuerungen sind im Gange.
„Auf der CeMAT konnten Sie am Demonstrator von EASY-ROB, der zusammen mit BIBA-Wissenschaftlern derart aufgebaut wurde, eine zukunftsweisende Technologie sehen und erleben, bei dem Mensch und Maschine optimal ,zusammenarbeiten‘“, erklärt Pallasch und fährt fort: „Mit einem Controller, einem kabellosen Instrument, dessen Position im Raum durch zwei Kameras ermittelt wird, konnte der Nutzer die Oberkanten von Paketstapeln auf einer Palette definieren. Im Anschluss wurde durch das Simulationsprogramm des Berliner Unternehmens EASY-ROB ein Entladealgorithmus entwickelt, der an einen Roboter hätte gesendet werden können, welcher im Folgenden die Palette entladen hätte.“
Pallasch gefiel an dieser Lösung ganz besonders, dass die Pakete nicht absolut definierte Plätze haben und auch prinzipiell nicht alle gleich groß oder gleich hoch gestapelt sein mussten. „Der Mensch leiht dem System seine Intelligenz, in dem er die Position festlegt, und der Roboter übernimmt mit seiner Kraft die Depalettierung.“
Auch bei der Automatisierung des Informationsflusses gibt es verschiedene Systeme, etwa Barcodes, die durch Scannerduschen, oder RFID Tags, die durch einen Tunnelaufbau erfasst werden. Pallasch bemerkt, dass in Untersuchungen aufgefallen sei, dass die letztgenannten Systeme immer häufiger eingesetzt werden, auch wenn von einer flächendeckenden Verbreitung noch nicht gesprochen werden könne, da die Technologie noch nicht alle Anforderungen zufrieden stellend abdecke und in weiten Teilen bisher zu teuer sei. Auf dem Gemeinschaftsstand auf der CeMAT habe das Fraunhofer IFF jedoch ein RFID-Tunnelgate ausgestellt, das die Herausforderungen im KEP-Bereich trifft und somit ein zukunftsweisendes Produkt darstelle.
Dipl.-Ing. Ann-Kathrin Pallasch ist wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Abteilung Logistikfabrik des Bremer Instituts für Produktion und Logistik GmbH an der Universität Bremen (BIBA). Am BIBA arbeitet sie als Projektingenieurin u.a. am Kompetenzatlas Aus- und Weiterbildung, dem Logistikfabriktisch und an der Containerseilbahn. Neben dem projektbezogenen wissenschaftlichen Arbeiten fokussiert sie auch auf den Transfer der Ergebnisse in die Realität: „Teile unserer Forschungen und damit der gegenwärtigen Realität am Forschungsinstitut stellen die Zukunft für die Welt dar.“
Was die Zukunft bringen wird
Für die Zukunft hat Pallasch zwei wichtige Trends identifiziert. Der eine ist die nachhaltige Optimierung der Prozesse. „Unternehmen betrachten neben der ökonomischen Seite auch besonders die ökologische und die soziale. „Des Weiteren stellen wir fest, dass die Weiterentwicklung vieler Subkomponenten der Systeme, wie z.B. Sensortechnik oder Objekterkennung, immer neue Herangehensweisen ermöglicht und so auch Prozessschritte betrachtet werden können, die auf Grund ihrer Komplexität o.Ä. zuvor als nicht automatisierbar gegolten haben.“
Das bedeute aber auch, das künftig mehr Technologieanbieter mit breit aufgestellten Produktpaletten auf dem Markt agierten. Hier bestehe die Herausforderung darin, die für den Anwendungsfall passende Technologie zu identifizieren und im Unternehmen mit den vorhandenen Technologien in Einklang zu bringen. Mögliche Problematiken sind laut Pallasch ungeschultes Personal, eine schlechte Kommunikation der Systeme und fehlende Schnittstellen sowie das Fehlen eines systematischen und strategischen Zuliefer- und Instandhaltungsmanagements.
