Management Wie die Dinge denken lernen

Die Welt der Warenströme wird immer komplexer. Längst stößt die klassische Logistik an ihre Grenzen. Forscher des Fraunhofer-Instituts entwickeln jetzt mit Unternehmen einen Ausweg: Der Materialfluss der Zukunft muss sich selbst steuern, durch ein Internet der Dinge.

Montagmorgen, 8 Uhr. Jörg Sandlöhken fährt seinen Rechner hoch, um nach Hundefutter zu suchen. Mit ein paar Klicks verschafft er sich Überblick über die Details einer komplexen Lieferkette. Auf seinem Monitor in Köln sieht er: Palette 15, beladen mit Frolic-Hundefutter, wartet just in diesem Augenblick im Distributionszentrum der Handelskette Rewe in Essen darauf, an einen Supermarkt im Ruhrgebiet ausgeliefert zu werden.

Sandlöhken arbeitet im IT-Bereich bei Rewe, als Bereichsleiter für Forschung. In seinem Computer sieht er aber nicht nur, was im eigenen Unternehmen vorgeht. Er registriert auch, dass beim Hersteller des Hundefutters, bei Mars in Verden, weitere 29 Paletten voll beladen bereitstehen, um abgeholt zu werden. Vier leere Paletten warten beim Palettenverleiher Chep in Köln auf ihren nächsten Einsatz. Sie tragen die Nummern 01, 23, 31 und 82.

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Die blauen Europaletten, die Sandlöhken so genau beobachtet, sind nicht irgendwelche Ladungsträger. Sie sind intelligent. Sie wissen, was sie geladen haben, wo sie sich befinden und wohin sie sich bewegen müssen. Die Herausforderung: Eine komplette Lieferkette soll sich selbst steuern, ohne dass Menschen eingreifen müssen. Sie überwachen den Materialfluss nur noch, unternehmensübergreifend und in Echtzeit. Selbst für die IT-Profis in den Logistikabteilungen ist das eine absolute Neuheit.

Smart Reusable Transport Items, kurz SmaRTI, heißt das Projekt, für das sich sechs Unternehmen und zwei Forschungseinrichtungen zusammengetan haben. Im August sind die ersten denkenden Paletten gestartet, 20 der 400 aufgerüsteten Ladungsträger haben bereits eine gesamte Runde gedreht: vom Palettenverleih Chep über die Produktion bei Mars, durchs Lager des Logistikdienstleisters VS Heibo und durch die Distribution von Rewe bis in den Supermarkt und zurück zu Chep (siehe Grafik). Außerdem sind noch Lufthansa Cargo, Infineon und DHL dabei. Sie entwickeln gemeinsam mit der TU Dortmund und dem Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik (IML) die Standards für das Supply-Chain-Management von morgen.

8,4 Mio. Euro investieren die Partner. Es geht um nichts Geringeres als die Logistik der Zukunft: Ladungsträger, die ständig online sind, sich untereinander austauschen und so ihre Transportwege selbst, autonom und dezentral organisieren. Für ein derartiges Netzwerk von Gegenständen gibt es bereits einen Namen, obwohl die Entwicklung gerade erst begonnen hat: das Internet der Dinge.

Gegenstände, die sich selbst steuern, benötigen eine Art Gehirn. Diese Funktion übernehmen moderne 3Auto-ID-Systeme, allen voran RFID. Die Abkürzung steht für Radio-Frequency Identification. Ein solches elektromagnetisches Funketikett, ein sogenannter RFID-Tag, steckt in jeder der Paletten. So lassen sie sich automatisch identifizieren und orten. Zudem können Ladungsinformationen gespeichert und übertragen werden. Beim SmaRTI-Projekt passiert das entlang der Lieferkette rund ein Dutzend Mal. Meist fährt die Ware dazu durch ein elektromagnetisches Tor, eine sogenannte Pulklesung findet statt. Sofort stehen die Daten via Internet allen Projektpartnern zur Verfügung.

„Atomisierung der Warensendungen“

„Wir zetteln hier eine Revolution an“, sagt Michael ten Hompel, Leiter des IML. „Aber ohne diese Revolution würde die Logistik bald an ihre Grenzen geraten.“ Die Warenströme rund um den Globus nehmen stetig zu und werden immer kleinteiliger. Fortschreitende Arbeitsteilung bedeutet, dass Zulieferer immer stärker spezialisierte Zwischenprodukte versenden. Die internationale Just-in-time-Lieferung ist längst Standard.

Um Lagerkosten zu sparen, werden ganze Fabriken nur noch on demand bedient. Und im boomenden Onlineversandhandel werden Bestellungen zunehmend maßgeschneidert. „Wenn ein Kunde im Internet ein Produkt seinen eigenen Vorstellungen anpassen kann, diese individualisierte Ware aber trotzdem übermorgen im Briefkasten haben will, ist das bisher logistisch betrachtet ein Albtraum“, sagt ten Hompel.

Er bezeichnet dieses Phänomen als „Atomisierung der Warensendungen“. In den vergangenen zehn Jahren haben sich die Datenmengen, die Unternehmen mit ihren logistischen Systemen verarbeiten müssen, vertausendfacht. Die einzige Rettung vor dem drohenden Kollaps der Warenströme liege in einem radikalen Umdenken, argumentiert ten Hompel. „Es handelt sich um weit mehr als um die Einführung einer neuen Technologie. Es ist auch ein neues Managementkonzept.“ Nicht mehr zentrale Großrechner an der Spitze einer Entscheidungshierarchie sollen lenken, sondern die Waren sich selbst. Seine Forderung: Die Dinge müssen denken lernen. „Selbst gesteuerte, autonome Systeme werden am Ende des laufenden Jahrzehnts selbstverständlich sein.“

Abstract
Bislang arbeitet die Logistik nach dem Top-down-Prinzip. An der Spitze der Hierarchie stehen Computer, die alle Warenströme lenken. Die Zukunft sieht radikal anders aus: Im sogenannten Internet der Dinge steuern sich die Waren mithilfe von RFID-Chips selbst. Eine Revolution, nicht nur aus technischer Sicht. Das gesamte Supply-Chain-Management wird sich ändern. An die Stelle zentraler Planung treten autonome Entscheidungen und Transparenz.

Schon heute steht die notwendige Technik dafür zur Verfügung, auch wenn sie noch vergleichsweise teuer ist. Jeden Joghurtbecher mit RFID auszuzeichnen lohnt sich bislang nicht. Etliche Unternehmen nutzen RFID trotzdem bereits in der Logistik. So experimentiert Rewe mit Tiefkühlbehältern, die neben ihrer Position auch die Temperatur im Innern melden. Die Modekette Gerry Weber bestückt jedes Kleidungsstück mit einem RFID-Tag, um die unternehmensinterne Logistik zu verbessern. Zwei von mehreren Insellösungen.

Das SmaRTI-Projekt ist das erste, mit dem ein unternehmensübergreifender Standard entwickelt wird: Jedes Unternehmen stellt seine Daten allen anderen über die Cloud-Software in Echtzeit zur Verfügung, damit jeder die gesamte Lieferkette überblickt. Dieser Wandel erfordert radikales Umdenken bei den Unternehmen.

Sie müssen lernen, sensible Informationen mit den Partnern der Supply-Chain zu teilen. „Der Datenschutz ist sicherlich ein kritischer Aspekt“, sagt Björn Anderseck, am Fraunhofer-IML zuständig für das SmaRTI-Projekt. Allerdings könnten die Firmen auch bei SmaRTI abgestufte Zugriffsrechte vergeben. Ein direkter Rewe-Konkurrent etwa erhielte keinen Zugriff auf sensible Informationen, wie zum Beispiel die Ladung einer bestimmten Palette.

Experten sind sich sicher, dass der Logistikbranche eine Revolution bevorsteht, die vergleichbar ist mit der Erfindung des Internets. „Das Internet der Dinge wird die Grundlage sein, um auf die Kundenanforderungen von morgen zu reagieren“, sagt Fraunhofer-Forscher Anderseck. Da geht es nicht mehr ums Wollen, sondern ums Müssen – auch für diejenigen, die ihre Daten ungern teilen. Es sei eine Frage weniger Jahre, bis sich die RFID-Technologie auf Ebene der Ladungsträger durchsetzen werde, sagt Anderseck. „Entweder nutze ich das frühzeitig, oder ich vergeude Ressourcen.“ Handelsketten wie Rewe würden künftig erwarten, dass die Ladungsträger der Lieferanten eindeutig identifizierbar seien.

Die Konsequenz: Wer sich den transparenten Warenströmen verweigere, werde seine Ware nicht mehr los. „Noch ist die Hürde niedrig“, sagt Anderseck. Schließlich sei SmaRTI darauf ausgelegt, verschiedene Scantechnologien zu nutzen. Statt auf teure RFID-Lösungen kann man auch auf Barcodes setzen. „Das kann sich jeder Mittelständler leisten.“

Auch Rewe probiert beide Technologien aus. Eine Handvoll Supermärkte im Ruhrgebiet macht den Probelauf mit. Sie testen neben RFID auch die simplere Barcodetechnik, um die Ware zu scannen. „Schließlich soll der Informationsfluss hybrid sein, also unabhängig von der Technologie, mit der die Waren erfasst werden.“ Dieses duale Vorgehen soll die Zugangshürden zum System niedrig halten. Wertvoll ist schließlich die Information, nicht die Art, wie sie ausgelesen wird. Ab kommendem Jahr sollen Smart Trucks die Ware ausliefern, Lastwagen, die mit RFID ausgestattet sind und die so als Verlängerung des Lagers dienen.

Zukunft ohne Belegwesen

Wie viel Geld die Unternehmen durch das Internet der Dinge einsparen, lässt sich noch nicht konkret beziffern. Schließlich steht das Projekt erst am Anfang. Die Beteiligten versprechen sich aber enorme Effizienzsteigerungen: Mars rechnet mit schnelleren Prozessen im Warenausgang und im Zentrallager. Inventuren könnten per Knopfdruck durchgeführt werden anstatt wie bisher mühsam per Hand.

Rewe erwartet Verbesserungen bei der steten Regalbestückung im Supermarkt. Vor allem Aktionsware könnte sehr viel punktgenauer auf die Verkaufsfläche gebracht werden. Auch der Umgang mit Leergut würde einfacher. „Und irgendwann könnte sogar das Belegwesen abgeschafft werden“, sagt Jörg Sandlöhken, der für die Rewe Group das SmaRTI-Projekt koordiniert. Noch muss jeder Lkw-Fahrer Transportbelege abgeben, die aufwendig unterschrieben und abgezeichnet werden.

Die Echtzeitdaten helfen schon heute, die logistische Planung zu verbessern – auch wenn die weitgehende Selbststeuerung des Warenstroms erst in einem späteren Projektschritt realisiert werden soll. Besonders deutlich spürt der Palettenpoolbetreiber Chep die neuen Vorteile. Das Unternehmen verwendet viele seiner Ressourcen darauf, die 300 Millionen Ladungsträger im Blick zu behalten, die es an seine Kunden verleiht.

Bislang warten die Disponenten darauf, dass die Kunden melden, wo sie die blauen Paletten hingeschickt haben und wann Chep sie dort als Leergut wieder abholen soll. „Wenn das automatisch und in Echtzeit passiert, steigert das unsere Effizienz enorm“, sagt Buket Özcelik, zuständig für Business Development. Mit SmaRTI melden sich leere Paletten automatisch als „bereit zum Abholen“. Der Lkw, der das Leergut mitnimmt, ist idealerweise derjenige, der gerade am Wareneingang volle Paletten abgeliefert hat. Würde ein Großteil der Paletten sich selbst steuern, ließen sich überflüssige Wege vermeiden und Leerfahrten extrem reduzieren. Zudem könnte Chep die Auslastung jedes einzelnen Ladungsträgers erhöhen. Ein Vorteil, der sofort Umsatz bringt. Schließlich verdient das Unternehmen nur an Paletten, die im Umlauf sind.

Literatur
Herbert Kopfer, Jörn Schönberger: Autonomy and Decentralized Decision Making in Logistics: New Ideas, Technological Innovations, Enhanced Decision Support and Initial Applications, Special Issue of Logistics Research, März 2011.
Willibald Günthner, Michael ten Hompel (Hrsg.): Internet der Dinge in der Intralogistik, 2010.
Prof. Dr. Herbert Kopfer leitet den Lehrstuhl für Logistik an der Universität Bremen. Er erforscht die Selbststeuerung logistischer Prozesse im Rahmen eines Sonderforschungsbereichs.
PD Dr. Jörn Schönberger hat sich bei Herbert Kopfer habilitiert und arbeitet als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Logistik-Lehrstuhl der Universität Bremen.
Prof. Dr. Willibald Günthner leitet den Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik (FML) an der TU München, zu dessen Schwerpunkten die Steuerung von Logistikprozessen durch RFID zählt.
Prof. Dr. Michael ten Hompel hat den Lehrstuhl für Förder- und Lagerwesen an der TU Dortmund inne und ist geschäftsführender Leiter des Fraunhofer-Instituts für Materialfluss und Logistik IML.

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