Rampenmanagement: LKW-Ankunft und Warenbereitstellung synchronisieren

Dynamisches Rampenmanagement hilft, den Umschlag von Waren bei Produzenten und Logistikdienstleistern zu beschleunigen. Es reduziert auch die Wartezeiten für LKW-Fahrer und schützt die Bereitstellungs- und Abfertigungsvorgänge vor Unterbrechungen.

Die effiziente Organisation der Logistik ist ein zentraler Wettbewerbsfaktor für Händler und produzierende Unternehmen. Zu den störungsanfälligsten Engpässen zählen dabei die Laderampen, die als Schnittstelle zwischen dem Verlader und dem Transportunternehmen dienen. Der Einsatz digitaler Technologien hilft dabei, die Abläufe an diesem Flaschenhals deutlich zu beschleunigen.

Längere Abfertigungszeiten auch beim pünktlichen Eintreffen

Bis jetzt ist es extrem schwierig, den begrenzten Platz auf der Rampe jederzeit ideal zu nutzen. Das heute eingesetzte Slotmanagement (engl. time slot = Zeitfenster) bei der Rampenabfertigung ist oftmals zu starr, um auf die Veränderungen von Rahmenbedingungen zu reagieren, beispielsweise bei verkehrsbedingten Verspätungen oder Verzögerungen durch Produktionsausfälle. Treffen die Fahrzeuge nicht pünktlich zum angemeldeten Slot ein, ist die Rampe dennoch vorübergehend blockiert, weil die Ware dort schon bereitgestellt wurde. Daher beginnen die Verlader oft erst nach dem Eintreffen der Fahrzeuge mit der Bereitstellung der Fracht. Daraus resultieren längere Abfertigungszeiten – selbst bei pünktlicher Erreichung eines Slots. Kommen die Fahrzeuge verspätet an, müssen zusätzlich noch lange Wartezeiten auf den nächsten freien Slot oder die nächste freie Rampe in Kauf genommen werden.

Transporte schneller abfertigen

Die Kenntnis der tatsächlichen Ankunftszeit von Fahrzeugen ist daher besonders für die Intralogistik – also die unternehmensinterne Logistik – ein erheblicher Vorteil. Diese Information kann in ein Zeitfenstermanagementsystem einfließen, das automatisch einen passenden Slot zuordnet und damit zur schnellstmöglichen Abfertigung aller Transporte beiträgt. Verspätet sich ein Fahrzeug, wird ein anderes vorgezogen und die entsprechende Ladung rechtzeitig bereitgestellt.

Ein solches “Dynamisches Slotmanagement“ wollen regionale Akteure aus dem Nordwesten jetzt mit Begleitung des Mittelstand 4.0- Kompetenzzentrums Bremen entwickeln. Fahrzeuge werden dann digital mit dem System vernetzt, sodass die Rampenabfertigung optimiert und stärker automatisiert werden kann.

Vorteile ergeben sich daraus sowohl für den Verlader als auch für das Transportunternehmen. Der Verlader kann die maximale Umschlagsleistung aus dem „Nadelöhr Rampe“ herausholen, indem er die Ware gezielter bereitstellt. Das Transportunternehmen ist unterdessen nicht an einen festen Slot gefesselt, den der Fahrer auf Biegen und Brechen erreichen muss, sofern er sich nicht hintenanstellen und möglicherweise mehrere Stunden verlieren will.

Auch die Fahrer profitieren

Zur Vernetzung der Fahrzeuge mit dem Zeitfenstermanagementsystem können verschiedene Technologien genutzt werden. Es kann einfach eine App auf dem Smartphone sein, aber auch eine kleine Box, die im Lkw platziert wird. Ziel ist dabei nicht die Überwachung der Fahrer – sie profitieren vielmehr von deutlich reduzierten Wartezeiten sowie vom geringeren Druck, ein bestimmtes Zeitfenster erreichen zu müssen. Darüber hinaus werden sie umfassender informiert, beispielsweise über mögliche Wartezeiten, den zugeteilten Slot, die Nummer der Rampe, den Ansprechpartner und die vorgesehene Dauer der Verladung.

Die Disponenten behalten unterdessen die Hoheit bei der Routenplanung und müssen bei Verzögerungen seltener Umwege einplanen, damit die Fahrer einen bestimmten Slot noch erreichen. Am Ende steht ein Gewinn sowohl für die Unternehmen insgesamt als auch für die einzelnen Beschäftigten.

Weitere Informationen:

Holger Schütt
Tel: 0471 – 3098 3813
Mail: schuett@isl.org

Roland Zimmerling (aio IT for Logistics GmbH)
Tel: 0441 – 594 887 00
Mail: rzimmerling@aio.de

Mensch-Roboter-Kollaboration: Effizienzsteigerung und Entlastung

Kooperativer Roboter hält ein zu schweißendes Bauteil.

Das Spektrum der Aufgaben, die von Robotern übernommen werden könnten, ist in den vergangenen Jahren stark gewachsen. Insbesondere die Möglichkeit, Maschinen nun Hand in Hand mit Menschen arbeiten zu lassen, ist eine attraktive Option für viele mittelständische Unternehmen.

Lange mussten Menschen und Roboter stets in streng getrennten Bereichen arbeiten, um Unfälle zu vermeiden. Dadurch waren die Anwendungsmöglichkeiten der Robotik enorm eingeschränkt. Mittlerweile ermöglichen neue Technologien die Kooperation auf engstem Raum – und das zu Preisen, die oft auch für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) rentabel sind. Allerdings gilt es, zahlreiche Faktoren zu beachten, die den Erfolg der Zusammenarbeit entweder fördern oder einschränken können.

Vorteile bei Qualität, Produktivität und Ergonomie

Mit der Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) verbinden sich große Hoffnungen, weil die Zusammenarbeit an einem Bauteil ohne zeitliche und räumliche Trennung ermöglicht wird. Die wichtigsten Vorteile dabei:

  • Ergonomische Entlastung der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter bei schweren Tätigkeiten
  • Steigerung der Produktqualität, etwa durch erhöhte Präzision
  • Steigerung der Produktivität, beispielsweise durch die Übertragung monotoner Tätigkeiten an den Roboter und die Fokussierung des Menschen auf Arbeitsschritte, die eine größere Flexibilität erfordern

Auf diese Weise können der Mensch und der Roboter jeweils ihre Stärken zum Tragen bringen. Im Falle des Menschen sind dies vor allem die Geschicklichkeit, die Entscheidungsfähigkeit, die Flexibilität und der große Bewegungsraum. Der Roboter glänzt dagegen durch seine Kraft, Wiederholungsgenauigkeit, geringe Ausfallrate und Ausdauer.

Körperliche Belastungen vermeiden

Die Anwendungsmöglichkeiten der kollaborativen Roboter – auch „Cobots“ genannt – sind ausgesprochen vielfältig. Neben der Automobilindustrie, die traditionell die meisten Roboter nutzt, gelten der mittelständische Maschinen- und Anlagenbau sowie die Metallindustrie als besonders vielversprechende Einsatzbereiche. Den Möglichkeiten sind dabei kaum Grenzen gesetzt: Auch im Handwerk, der Lebensmittelindustrie, dem Bau und der Agrarwirtschaft stehen körperlich belastende Tätigkeiten auf der Tagesordnung, sodass Roboter ihre Stärken ausspielen können.

Einer Umfrage des BIBA – Bremer Instituts für Produktion und Logistik zufolge erwarten Unternehmen die zukunftsträchtigsten Einsatzmöglichkeiten der kollaborativen Roboter in den folgenden Unternehmensbereichen:

  • Montage (insgesamt 65%)
  • Fertigung (14%)
  • Versand und Kommission (7%)
  • Produktionslogistik (7%)
  • Qualitätssicherung (5%)
  • Lackierung (2%)

Robotersteuerung ohne Programmierkenntnisse

Die enge Kooperation von Menschen und Robotern ist durch zahlreiche technische Entwicklungen in den letzten Jahren möglich geworden. Unter anderem sorgen ausgereifte Sensoren jetzt zuverlässig dafür, dass Roboter rechtzeitig gestoppt werden, ehe sie mit einer Person kollidieren. Der Großteil der kollaborativen Roboter auf dem Markt setzt hierfür auf die sogenannte Kraft- und Leistungsbegrenzung. Diese Leichtbauroboter sind jedoch in ihrer Tragkraft eingeschränkt und können nur rund 1 bis 15 Kilogramm handhaben. Die zunehmende Verfügbarkeit kollaborativer Leichtbauroboter fördert aber die Verbreitung von Mensch-Roboter-Kollaborationen auch in kleinen und mittleren Unternehmen. Nicht zuletzt ist auch die Bedienung deutlich einfacher geworden – oft sind keine intensiven Programmierkenntnisse mehr nötig, sodass der Einsatz nicht an die ständige Verfügbarkeit von Experten gebunden ist.

Die Forschung arbeitet weiter daran, die Cobots kostengünstiger, flexibler und bedienungsfreundlicher zu machen. Am BIBA geht es unter anderem darum, sie zur Bewegung von großen Lasten zu befähigen, ohne dabei an Sicherheit einzubüßen. Von den rund 150 verschiedenen Cobots, die aktuell am Markt verfügbar sind, können nur zwei mit mehr als 20 Kilogramm belastet werden.

Sicherheitsanforderungen nicht unterschätzen

Wer den Einsatz von Cobots im eigenen Unternehmen plant, sollte zunächst analysieren, welche Prozesse dafür in Frage kommen und wie eng die Kollaboration unter realistischen Bedingungen sein kann. Grundsätzlich wird zwischen vier Kollaborationsgraden unterschieden:

  1. Vollautomatisierung – Mensch und Roboter arbeiten vollständig getrennt voneinander.
  2. Koexistenz – Getrennte Arbeitsräume, aber Kontakt ist möglich, jedoch stoppt der Roboter bei Betreten seines Arbeitsraums seine Bewegungen komplett ab, um Gefahren zu vermeiden
  3. Kooperation – Mensch und Roboter arbeiten im gemeinsamen Raum, beispielsweise an einer Werkbank, allerdings sind direkte Berührungen nicht vorgesehen.
  4. Kollaboration – Beide arbeiten im gleichen Raum und zeitglich am selben Bauteil.

Aus Sicht der Wissenschaft handelt es sich nur bei Stufe 4 um echte Mensch-Roboter-Kollaboration. Die meisten Anwendungsfälle, in denen Mensch und Roboter in Unternehmen aufeinandertreffen, erreichen die Stufen 2 oder 3. Unternehmen unterschätzen häufig das Ausmaß an organisatorischen Änderungen, die für den geeigneten Einsatz echter MRK erforderlich sind. Zum einen müssen die Arbeitsabläufe angepasst werden, zum anderen muss der Arbeitsschutz den Arbeitsplatz abnehmen – und von dort kommen oft noch Auflagen.

Unter anderem aus diesen Gründen können die Kosten das eingeplante Budget leicht übersteigen: Zwar sind Cobots oft schon ab 20.000 oder 30.000 Euro zu haben, aber die weiteren Ausrüstungsgegenstände, beispielsweise kollaborative Greifer, sowie die sichere Einrichtung der Arbeitsplätze und die Inbetriebnahme treiben die Gesamtkosten in die Höhe. Besonders für KMU ist eine realistische Planung und passgenaue Umsetzung daher ein entscheidender Erfolgsfaktor für die Einführung der MRK.

Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum informiert Unternehmen

Als Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Bremen unterstützen wir Unternehmen kostenlos beim Einstieg in die Mensch-Roboter-Kollaboration. Experten geben Impulse für die Identifizierung von Prozessen und Arbeitsplätzen, die für die Zusammenarbeit mit kollaborativen Robotern geeignet sind. Dabei sprechen wir mit den Beschäftigten, um deren Meinung einzuholen, wo Entlastung benötigt wird. Die frühzeitige Einbindung der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter kann zusätzlich helfen, die Akzeptanz für MRK-Projekte im Unternehmen zu erhöhen.

Ansprechpartner

Aaron Heuermann, Tel. 0421 218-50172, E-Mail: her@biba.uni-bremen.de

Spracherkennung im Maritime Chatbot

Fehlkommunikation ist ein wichtiger Auslöser für Vorfälle auf See. Um Sprachbarrieren bei mehrsprachigen Besatzungen zu überwinden, wurden die IMO Standard Marine Communication Phrases eingeführt. Am Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT aus Oldenburg steht ein dialogorientiertes Trainingssystem auf Basis der automatischen Spracherkennung zum Ausprobieren bereit. Das Ziel ist die Verbesserung der Schiff-zu-Schiff- und Schiff-zu-Land-Kommunikation durch die Integration von Spracherkennung in Kommunikations- und Lernsysteme und in das Crewing.

Weitere Informationen finden Sie HIER.

 

Smartphone Sensorik in der Projektlogistik

Der Demonstrator zeigt die Überwachung und Verladung sperriger Bauteile mit Hilfe einfacher Smartphone Sensorik und Internetverfügbarkeit. Hierzu wird das Smartphone an dem zu verladenden Bauteil angebracht, die Positionsdaten werden in eine Cloud gesendet und dort mit Hilfe eines digitalen Zwillings visualisiert. Eine Verknüpfung mit weiteren Daten, z.B. Windgeschwindigkeit lässt somit das externe Monitoring des Verladevorgangs Wirklichkeit werden.

AR-basierte Assistenz in Wartung und Service

Dieser Demonstrator veranschaulicht Ihnen, wie AR-Technologien (z.B. MicroSoft HoloLens) für Wartungs- und Servicearbeiten und im Rahmen von Schiffsumbauten genutzt werden können.

3D-Daten im Prozess verfügbar machen

Je komplexer ein Fahrzeug – angefangen beim Auto über ein Flugzeug bis hin zu einem Schiff – desto komplexer wird die Datenstruktur des jeweiligen Modells und größer die Datenmenge für die 3D-Visualisierung.. Um auf die Datenmenge von umfangreichen 3D-Modellen bei einem Schiffsmodell effizient zugreifen zu können, bedarf es der notwendigen IT-Werkzeuge.

Mir der webVis/instant3Dhub-Plattform des Fraunhofer IGD zeigen wir Ihnen, wie die 3D-Daten solcher großen Datenmodelle jetzt auch für Schiffe in jeder Phase seines Lebenszyklus überall und interaktiv in einem Webbrowser visualisiert werden können.

Was sind die Vorteile der webVIS/instant3Dhub-Lösung?

  • Zugriff mittels Web-Browser unter Windows, Android, iOS, Desktop-PC., Tablet oder VR/AR
  • Adaptives und sicheres Visualisierungssystem
  • Automatische Aufbereitung vorhandener Daten
  • Klare Entwicklungs- und Integrationsstrategie
  • Visuelle Integration von heterogenen Daten

Dieser Demonstrator wurde im Rahmen eines Projektes gemeinsam mit der Tamsen Maritim GmbH entwickelt.

Mobile Schiffsbrücke – ein simuliertes Navigations- und Brückensystem

Mit Hilfe einer Simulationsumgebung werden insbesondere die Nutzung digitaler (maritmer) Infrastrukturen und digitaler Datendienste vorgestellt.

Wie ist die Mobile Schiffsbrücke umgesetzt?

Mit der Simualtionsumgebung HAGGIS als Demonstrationsumgebung werden insbesondere die Möglichkeiten der Nutzung digitaler (maritimer) Infrastrukturen und digitaler Datendienste sowie digitaler Infrastrukturen wie die Maritime Connectivity vorgestellt. Die Platform wird hierbei im Kontext für die Simulation maritimer Dienste und Sicherheitsdienste verwendet.
Möglichkeiten bei der Verwendung von Technologieentwicklungsplattformen wie bspw. eMIR (OFFIS Innovationslabor) für die frühzeitige simulationsbasierte Entwicklung und Erprobung digitaler Produkte und Systeme sowie deren Verifizierung und Validierung. Demonstration anhand praxisrelevanter und industrienahen Methoden der Systementwicklung, auch Inhaltlich simulative Verifizierung und Validierung.

Das bietet die Mobile Schiffsbrücke

• 3D-Simulation
• Produkte können erprobt werden
• Nach erfolgreichen Tests können alle Technologien auf See unter Realbedingungen erprobt werden
• Erprobung und Implementierung ihrer Technologie auf See durch Forschungsboot
• Landbasiertes Brückensystem überwacht währenddessen die Situation

Demonstrator: e-Maritime Integrated Reference Platform (eMIR)

Der Demonstrator zeigt die Digitalisierungsmöglichkeiten für die Entwicklung, Erprobung und Validierung neuer maritimer Transportsysteme.

Demonstration von digitalen Datendiensten wie Wetterrouting, optimierte landseitige Routenfindung, Bereitstellung aktualisierter Seekarteninformationen. Weiterhin auch mobile technische Infrastruktur aus den Innovationslabor “e-Maritime Integrated Reference Platform” (eMIR) mit welcher Digitalisierungsmöglichkeiten für die Entwicklung, Technologierprobung sowie Validierung und Verifikation für neue maritime Transportsysteme demonstriert werden kann.

Was bietet der Demonstrator?

Nicht nur auf der Straße, sondern auch auf den Wasserwegen nimmt der Verkehr seit Jahren beständig zu. Daraus ergeben sich neue Anforderungen an das maritime Verkehrssystem der Zukunft. Mehr Sicherheit und Effizienz zum Schutz von Mensch und Natur bei gleichzeitig steigender Nutzung schon heute stark befahrener Schifffahrtswege ist das Ziel von eMIR (e-Maritime Integrated Reference Platform).

Der zunehmende Einsatz hochautomatisierter Systeme, der eng an den Digitalisierungsfortschritt gekoppelt ist, erfordert neue Ansätze maritimer Sicherheitskonzepte. Insbesondere die Klassifizierung (d.h. Zertifizierung) sogenannter cyberphysischer maritimer Systeme, die in komplexen Wirkzusammenhängen von Soft- und Hardwarefunktionen automatisieren, um das Bordpersonal in kritischen Situationen zu entlasten, benötigt neue Methoden und Werkzeuge. Dabei muss zum einen das Schiff als ein „System of Systems“, d.h. komplexer Zusammenschluss zahlreicher eng miteinander verzahnter Hard- und Softwareteile unterschiedlicher Hersteller überprüft werden können. Zum anderen steht das Schiff und dessen automatisierte Funktionen in Wechselwirkung mit einem Umfeld aus zukünftigem gemischt-automatisierten Verkehr, schwierigen Wind, Wellen und Wetterverhältnissen oder auch kritischen Verkehrssituationen die allesamt berücksichtig werden müssen.

Wie funktioniert das?

Hierzu werden zum einen Testfelder für die Erprobung hoch-automatisierter maritimer Systeme und zum anderen virtuelle Simulations- und Testumgebungen benötigt, mittels derer auch sehr gefährliche Situationen, wie beispielsweise kritische bzw. gefährliche Manöver mit mehrere beteiligten Schiffen automatisiert und in zahlreichen Variationen durchgespielt werden können.
Hierzu ist eMIR (https://www.emaritime.de) als eine generische, offene Kommunikations- und Serviceplattform konzeptioniert worden, die eine reale maritime Erprobungsumgebung in der Deutschen Bucht, als auch eine enge Kopplung von virtuellen Simulationen mit einer konkreten physischer Erprobung ermöglicht. Die Methoden und Werkzeuge zur Entwicklung und Überprüfung hochautomatisierter maritimer Systeme stehen auf der Plattform entlang des gesamten Entwicklungs- und Integrationsprozesses zur Verfügung.

Die Entwicklungsplattform zielt dabei insbesondere auch auf die Unterstützung von mittelständischen Unternehmen, die derartig umfangreiche Validierungs- und Erprobungsmöglichkeiten nicht im eigenen Haus zur Verfügung haben. Auch Wertschöpfungsketten durch die Integration mehrere Systeme unterschiedlicher Hersteller zu komplexen Gesamtsystemen und deren Überprüfung können über die Plattform abgebildet werden. OFFIS ist umfangreich in nationalen und internationalen Standardisierungsgremien engagiert und berücksichtigt internationaler Vorschriften und Standards. eMIR wird von OFFIS, der Universität Oldenburg gemeinsam mit zahlreichen Industriepartnern über gemeinsame Forschungsvorhaben getragen.

Unterstützung von Wartungsarbeiten mit AR/VR

Der Demonstrator veranschaulicht Technologien, die es KMU ermöglichen digitalisierte, technische Dokumentationen zu verwenden, um Techniker bei Wartungsarbeiten intelligent zu unterstützen. KMU, die Maschinen verkaufen, können diese Technologien nutzen um ein integriertes, intelligentes Unterstützungswerkzeug für Anwender anzubieten.

Anhand eines Schaltkasten demonstrieren wir Technologien, die es KMU ermöglichen, digitalisierte technische Dokumentation zu verwenden, um Techniker bei Wartungsarbeiten intelligent zu unterstützen. KMU, die Maschinen verkaufen, können diese Technologien nutzen, um ein integriertes intelligentes Supporttool für die Anwender mit anzubieten.

3D-Simulator für Container Terminals

Das Auge ist das wichtigste Sinnesorgan des Menschen. Wir verstehen komplexe Sachverhalte besser, wenn sie ansprechend aufbereitet werden.
Mithilfe von Simulationsmodellen von Container Terminals ist es möglich, Abläufe sowohl in der Planungs- und Bauphase eines neuen Terminals als auch zur Optimierung eines bestehenden Container Terminals darzustellen.
Unser mobiler Demonstrator  die 3-D-Visualisierung des Lagerbestandes (inkl. der Filterung nach bestimmten Wareneigenschaften wie etwa Güteklasse, Auslieferungsdatum, etc.) bei kleinen und mittleren Anlagen.

Online-3D-Visualisierung für Container Terminals

Der in Hamburg, Bremen und Bremerhaven ansässige Terminalbetreiber Eurogate nutzt für seine operativen Planer des Terminals eine 3D-Visualisierung des Containerterminalbestands als ein Planungssystem für den täglichen Gebrauch. Dort wird der aktuelle Containerbestand am Terminal bildlich dargestellt, durch Anklicken des Containers werden alle seine Parameter (auch Zielort, Abgnagsschiff, etc.) angezeigt. Durch das Einsetzen von Filtermechanismen der Containerattribute (u.a. Zielhafen, Gewicht, Reisenummer, Gefahrgutinformationen) erhalten die Planer schnell einen visuellen Eindruck des von ihnen zu verantworteten Planungsstandes für die Abfertigung der kommenden Schiffe und landseitigen Bewegungen auf dem Terminal.
Die Yardplaner nutzen die 3D-Visualisierung seit Einführung als integrierte Planungsunterstützung im täglichen Betrieb. Auch beim anstehenden Austausch des Terminal Operating Systems (TOS) werden sie sich für eine weitere Nutzung der intuitiven Planungsunterstützung einsetzen.

Der Hafenterminalbetreiber Eurogate nutzt für die Optimierung von Prozessen am Containerterminal eine Software, die den gesamten Terminal in 3D visualisiert und so übersichtlicher darstellt. Am Demonstrator kann jeder selbst einmal diese 3D-Visualisierungen ausprobieren und sehen, wie sie hilft, komplexe Probleme übersichtlich abzubilden.


Einsetzbar für die Branchen: (Maritime) Logistik, Verkehrs- und Transportwesen

Produkte und Prozesse neu denken

Die digitale Transformation verändert alles: Produkte, Prozesse und Geschäftsmodelle. Dass in jedem dieser Bereiche auch neue Chancen liegen, demonstrieren die folgenden Praxisbeispiele.

Sensoren in der Pumpe: Vernetzte Wasseranalysegeräte

Die Gebrüder Heyl Analysentechnik GmbH & Co. KG entwickelt und produziert Mess- und Steuerungsgeräte für die Wasseranalyse. Zur Erhöhung der Lebensdauer einer selbst entwickelten Pumpe setzt das Unternehmen Sensorik und Aktorik ein. Dies ermöglicht die Sammlung von Belastungsdaten und – bei ausreichenden Datenmengen – die präventive Wartung, um Stillstand zu vermeiden. Neue Geräte können direkt mit IT-Systemen vernetzt werden. So stehen die Daten zusätzlich sofort für andere Anwendungen zur Verfügung – auch für die Entwicklung ganz neuer Geschäftsmodelle, bei denen die Kunden für Analyse-Dienstleistungen bezahlen.

Mehr Informationen zum Praxisbeispiel gibt es hier.

Große Online-Marktplätze für den eigenen Vertrieb nutzen

Masunt ist eine Marke der Resatur GmbH und Hersteller sowie Vertreiber von innovativen Schlüsselsafes. Um eine größere Vertriebsreichweite über Online-Marktplätze wie Amazon oder eBay zu erhalten, hat das Unternehmen mit Unterstützung der Mittelstand 4.0-Initiative zuerst eine Bestandsaufnahme der bisherigen Online-Marketing-Aktivitäten und der eCommerce-Abläufe durchgeführt. Auf Basis der Ergebnisse sowie der produktspezifischen Besonderheiten wurde ein Plan für die Marktplatzerschließung erstellt. Weitere Marktplätze und eine zunehmende Internationalisierung sollen folgen.

Mehr Informationen zum Praxisbeispiel gibt es hier.

Digitale Plattform zur Vernetzung von Beschaffungsprozessen

Die Internetplattform unamera.com vernetzt Unternehmen aus der Brau- und Agrarbranche, um Kooperationen zu stärken und Effizienzgewinne zu erzielen – insbesondere im Bereich der Beschaffung. Dafür werden zunächst die IST-Prozesse der einzelnen Brauereien aufgenommen und in einen digitalen Referenzprozess transformiert. Dieser soll anschließend in die Plattform von unamera eingebunden werden, um die Wertschöpfungsprozesse der Brauereien zu optimieren und ihnen einen besseren Marktzugang zu erschließen. So werden beispielsweise effizientere Angebots- und Bestellprozesse angestrebt. Insgesamt soll die Plattform den Brauereien helfen, sich stärker auf ihre Kernprozesse zu fokussieren und die Komplexität im Geschäft zu reduzieren.

Mehr Informationen zum Praxisbeispiel gibt es hier.

 

Neue Produkte, Prozesse und Geschäftsmodelle sind nicht immer klar voneinander zu trennen, da sie oftmals zusammenwirken. Die digitale Transformation erfordert eine umfangreiche Integration dieser Komponenten, um Synergieeffekte entsprechend realisieren zu können.

Mensch-Roboter-Kooperation: Entlastung und Effizienzsteigerung

Das Spektrum der Aufgaben, die von Robotern übernommen werden können, ist in den vergangenen Jahren stark gewachsen. Insbesondere die Möglichkeit, Maschinen nun Hand in Hand mit Menschen arbeiten zu lassen, ist eine attraktive Option für viele mittelständische Unternehmen.

Lange mussten Menschen und Roboter stets in streng getrennten Bereichen arbeiten, um Unfälle zu vermeiden. Dadurch waren die Anwendungsmöglichkeiten der Robotik enorm eingeschränkt. Mittlerweile ermöglichen neue Technologien die Kooperation auf engstem Raum – und das zu Preisen, die oft auch für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) rentabel sind. Allerdings gilt es, zahlreiche Faktoren zu beachten, die den Erfolg der Zusammenarbeit entweder fördern oder einschränken können.

Vorteile bei Qualität, Produktivität und Ergonomie

Mit der Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) verbinden sich große Hoffnungen, weil die Zusammenarbeit an einem Bauteil ohne zeitliche und räumliche Trennung ermöglicht wird. Die wichtigsten Vorteile dabei:

• Ergonomische Entlastung der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter bei schweren Tätigkeiten
• Steigerung der Produktqualität, etwa durch erhöhte Präzision
• Steigerung der Produktivität, beispielsweise durch die Übertragung monotoner Tätigkeiten an den Roboter und die Fokussierung des Menschen auf Arbeitsschritte, die eine größere Flexibilität erfordern

Auf diese Weise können der Mensch und der Roboter jeweils ihre Stärken zum Tragen bringen. Im Falle des Menschen sind dies vor allem die Geschicklichkeit, die Entscheidungsfähigkeit, die Flexibilität und der große Bewegungsraum. Der Roboter glänzt dagegen durch seine Kraft, Wiederholungsgenauigkeit, geringe Ausfallrate und Ausdauer.

Körperliche Belastungen vermeiden

Die Anwendungsmöglichkeiten der kollaborativen Roboter – auch „Cobots“ genannt – sind ausgesprochen vielfältig. Neben der Automobilindustrie, die traditionell die meisten Roboter nutzt, gelten der mittelständische Maschinen- und Anlagenbau sowie die Metallindustrie als besonders vielversprechende Einsatzbereiche. Den Möglichkeiten sind dabei kaum Grenzen gesetzt: Auch im Handwerk, der Lebensmittelindustrie, dem Bau und der Agrarwirtschaft stehen körperlich belastende Tätigkeiten auf der Tagesordnung, sodass Roboter ihre Stärken ausspielen können.

Einer Umfrage des BIBA – Bremer Instituts für Produktion und Logistik zufolge erwarten Unternehmen die zukunftsträchtigsten Einsatzmöglichkeiten der kollaborativen Roboter in den folgenden Unternehmensbereichen:

• Montage (insgesamt 65%)
• Fertigung (14%)
• Versand und Kommission (7%)
• Produktionslogistik (7%)
• Qualitätssicherung (5%)
• Lackierung (2%)

Robotersteuerung ohne Programmierkenntnisse

Die enge Kooperation von Menschen und Robotern ist durch zahlreiche technische Entwicklungen in den letzten Jahren möglich geworden. Unter anderem können Sensoren jetzt zuverlässig dafür sorgen, dass Roboter rechtzeitig gestoppt werden, ehe sie mit einer Person kollidieren. Der Großteil der kollaborativen Roboter auf dem Markt setzt hierfür auf die sogenannte Kraft- und Leistungsbegrenzung. Diese sogenannten Leichtbauroboter sind jedoch in ihrer Tragkraft eingeschränkt und können nur rund 1 bis 15 Kilogramm handhaben. Die zunehmende Verfügbarkeit kollaborativer Leichtbauroboter fördert aber die Verbreitung von Mensch-Roboter-Kollaborationen auch in kleinen und mittleren Unternehmen. Nicht zuletzt ist auch die Bedienung deutlich einfacher geworden – oft sind keine intensiven Programmierkenntnisse mehr nötig, sodass der Einsatz nicht an die ständige Verfügbarkeit von Experten gebunden ist.

In der Forschung wird weiter daran gearbeitet, die Cobots kostengünstiger, flexibler und bedienungsfreundlicher zu machen. Am BIBA geht es unter anderem darum, sie zur Bewegung von großen Lasten zu befähigen, ohne dabei an Sicherheit einzubüßen. Von den rund 150 verschiedenen Cobots, die aktuell am Markt verfügbar sind, können nur zwei mit mehr als 20 Kilogramm belastet werden.

Sicherheitsanforderungen nicht unterschätzen

Wer den Einsatz von Cobots im eigenen Unternehmen plant, sollte zunächst analysieren, welche Prozesse dafür in Frage kommen und wie eng die Kollaboration unter realistischen Bedingungen sein kann. Grundsätzlich wird zwischen vier Kollaborationsgraden unterschieden:

• Stufe 1: Vollautomatisierung – Mensch und Roboter arbeiten vollständig getrennt voneinander.
• Stufe 2: Koexistenz – Getrennte Arbeitsräume, aber Kontakt ist möglich, jedoch stoppt der Roboter bei Betreten seines Arbeitsraums seine Bewegungen komplett ab, um Gefahren zu vermeiden
• Stufe 3: Kooperation – Mensch und Roboter arbeiten im gemeinsamen Raum, beispielsweise an einer Werkbank, allerdings sind direkte Berührungen nicht vorgesehen.
• Stufe 4: Kollaboration – Beide arbeiten im gleichen Raum und zeitgleich am selben Bauteil.

Aus Sicht der Wissenschaft handelt es sich nur bei Stufe 4 um echte Mensch-Roboter-Kollaboration. Die meisten Anwendungsfälle, in denen Mensch und Roboter in Unternehmen aufeinandertreffen, erreichen die Stufen 2 oder 3. Unternehmen unterschätzen häufig das Ausmaß an organisatorischen Änderungen, die für den geeigneten Einsatz echter MRK erforderlich sind. Zum einen müssen die Arbeitsabläufe angepasst werden, zum anderen muss der Arbeitsschutz den Arbeitsplatz abnehmen – und von dort kommen oft noch Auflagen.

Unter anderem aus diesen Gründen können die Kosten das eingeplante Budget leicht übersteigen: Zwar sind Cobots oft schon ab 20.000 oder 30.000 Euro zu haben, aber die weiteren Ausrüstungsgegenstände, beispielsweise kollaborative Greifer, sowie die sichere Einrichtung der Arbeitsplätze und die Inbetriebnahme treiben die Gesamtkosten in die Höhe. Besonders für KMU ist eine realistische Planung und passgenaue Umsetzung daher ein entscheidender Erfolgsfaktor für die Einführung der MRK.

Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum informiert Unternehmen

Das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Bremen unterstützt Unternehmen kostenlos beim Einstieg in die Mensch-Roboter-Kollaboration. Experten geben Impulse für die Identifizierung von Prozessen und Arbeitsplätzen, die für die Zusammenarbeit mit kollaborativen Robotern geeignet sind. Dabei sprechen sie auch mit den Beschäftigten, um deren Meinung einzuholen, wo Entlastung benötigt wird. Die frühzeitige Einbindung der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter kann zusätzlich helfen, die Akzeptanz für MRK-Projekte im Unternehmen zu erhöhen.

Ansprechpartner

Aaron Heuermann, Tel. 0421 218-50172, E-Mail: her@biba.uni-bremen.de

Heute schon ans Übermorgen denken

Was tun, wenn die Digitalisierung das eigene Geschäftsmodell verdrängt? Darüber macht sich der Schuhmaschinenproduzent Desma schon länger Gedanken – und kommt zu erstaunlichen Schlüssen: Angriff heißt die Devise.

Wer von Christian Decker begrüßt wird, bemerkt unweigerlich, dass der erste Blick des Desma-Geschäftsführers den Schuhen seines Gegenübers gilt – eine Art Berufskrankheit. Decker ist so etwas wie der Visionär des Weltmarktführers aus Achim, ein Vordenker, der heute schon ans Übermorgen denkt. Der Maschinenbauer beschäftigt sich liebend gerne mit neuen Technologien und hat im Unternehmen bereits vor Jahren ein „Innovation Center“ gegründet, hier tüfteln er und sechs weitere Spezialistinnen und Spezialisten an der Zukunft der Schuhmaschine und den komplexen Fertigungsverfahren dahinter.

Oder besser gesagt: An einer Zukunft ohne Schuhmaschine. „Der Trend geht zu immer kleineren Stückzahlen pro Schuhdesign, die Modetrends werden immer schnelllebiger. Der letzte Schritt in dieser Kette ist der 3D-Druck, die Möglichkeit, jeden Schuh individuell zu fertigen, nach eigenen Wünschen“, prophezeit Decker.

Das eigene Geschäftsmodell hinterfragen

Eine Entwicklung, die starke Umsatzeinbußen für den Schuhmaschinenproduzenten bedeuten könnte. Sind Schuh-3D-Drucker künftig weit verbreitet, geht der Bedarf an Maschinen von Desma zurück. Aus diesem Grund tüfteln Decker und sein Team daran, das eigene Produktportfolio und die Zukunft des 3D Drucks mitzugestalten.

Und dabei hält er sich an die ganz Großen: Zusammen mit dem US-amerikanischen Computerhersteller HP hat er die „Fitstation“ entwickelt. Eine Cloud-Plattform mit angeschlossener Hardware, welche den Fuß vermisst und analysiert, daraus ein ideales Schuhprofil erstellt und dieses in einer Cloud speichert. „Später kann die Kundin oder der Kunde mit seinem Profil zu einem 3D-Drucker oder Onlinestore gehen und perfekt sitzende Schuhe bestellen – egal, wo auf der Welt, jedes Paar ein Unikat“, träumt Decker.

Bild: DESMA

Maschinenbauer und Datenkonzern

Gleich mehrere Dinge sind an dieser Neuentwicklung erstaunlich. Erstens: Das Geschäftsmodell dahinter – die Vermessung und Speicherung der Fußmaße – ist rein datenbasiert. Zweitens: Sie zielt auf den Endkunden ab, gelinde gesagt ungewöhnlich für einen Sondermaschinenbauer.

„Wir wollen künftig an jedem Schuh verdienen, egal, ob er auf einer Desma-Maschinen produziert wird oder auf einem 3D-Drucker. Deshalb bauen wir eine Plattformlösung und deshalb wenden wir uns dem Endkunden-Geschäft zu. Nur so können wir weiterbestehen“, sagt Decker. Eine Textbuchlösung, wie sie aus dem Silicon Valley stammen könnte – auch deshalb hat er sich einen Riesenkonzern aus dem Techtal als Partner gesucht.

Es sind Sätze wie jene, die zeigen, warum man den Geschäftsführer und Sneakerfan Decker als Visionär bezeichnen könnte. Er hat das Credo des Silicon Valley verinnerlicht: Daten sind das neue Gold und in Zeiten der Netzwerkökonomie gewinnt derjenige, welcher die erfolgreichste Plattform aufbaut – sei es Facebook, Amazon oder eben die Cloud für Schuhmaße.

Und warum beim Fuß aufhören? Decker kann sich problemlos vorstellen, eines Tages den ganzen Körper zu vermessen, digital zu speichern und eine Art App-Store für individualisierbare Kleidung zu erfinden. „Keiner erwartet, dass so etwas von einem kleinen Maschinenbauer ausgeht. Aber warum nicht? Nur so bleiben wir am Ball“, sagt er.

Die Schuhwelt verändert sich

Begeisterung für neue Technologien begleitete Decker schon immer als Student experimentierte er mit den ersten weltweit verfügbaren 3D-Druckern im Bremer Institut für Produktion und Logistik, BIBA. Neben der Neugier treibt ihn auch wirtschaftlicher Druck an. Die Schuhproduktion ist ein hartes Geschäft, Schuhhersteller versuchen, so günstig wie möglich zu produzieren. Und der Konkurrenzdruck nimmt zu.

Deshalb müssen die Maschinen immer effizienter werden, Automatisierungslösungen, die auf digitale Technologien setzen, gibt es bei Desma bereits lange. „Wir verkaufen Effizienz und dazu gehört heute die volle Digitalisierung der Produktion. Dazu haben wir schon vor Jahren die Weichen gestellt und entwickeln die Technologie stetig weiter“, so Decker. „Aber in Zukunft wird das nicht mehr reichen. Die Zukunft gehört neuen Technologien. Digitalisierung ist mehr als ein Computer in der Produktionshalle – deshalb setzen wir auf 3D-Druck und digitale Plattformen.“

Bild: DESMA

Zukunftsmusik komponieren

Freilich – vieles davon ist noch Zukunftsmusik. Die „Fitstation“ steckt in den Kinderschuhen und Deckers Ideen benötigen noch Jahre, bis sie Realität werden. „Man kann den Hebel nicht sofort umlegen. Es braucht Zeit, bis sich neue Prozesse durchsetzen, nicht nur bei den Kunden, auch im eigenen Unternehmen“, sagt er. Bisher verlässt sich Desma noch auf das Schuhmaschinengeschäft, die Zukunftsvisionen tragen sich heute noch nicht selbst. „Wir brauchen einen langen Atem“, gibt er zu.

Damit ihm nicht zwischendurch die Puste ausgeht, setzt Decker alles daran, für seine Visionen zu werben. „Der Antrieb muss von den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern selbst kommen. Ich möchte die Menschen mitnehmen und versuche, Enthusiasmus für Neues zu wecken.“

Für Nachwuchs sorgen

Dazu setzt er auch auf junge Talente: Im Summer TechCamp erhalten Schülerinnen und Schüler drei Tage lang in den Sommerferien Einblick in den modernen Maschinenbau, ins Programmieren, ins Design und in neue Technologien wie Virtual Reality. „Wir brauchen kreativ denkende Menschen. Deshalb organisieren wir das Camp oder gehen in Schulen, um Neugier für das Thema zu wecken“, schildert er.

Eine weitere Idee von Decker befindet sich gerade in Entwicklung: Ein Start-up Campus auf dem Gelände des Schuhmaschinenherstellers, in dem sich junge Unternehmen günstig einmieten können. „Die Idee ist, gegenseitig voneinander zu profitieren: Wir geben unsere Erfahrungen und Kontakte weiter, Start-ups bringen neue Ideen ein“, stellt es sich Decker vor.

Eine Zukunft braucht diejenigen, die sie umsetzt

Der Blick hinter die Kulissen von Desma zeigt: Eine erfolgreiche digitale Transformation hängt immer von Menschen ab. Von denen, die eine Vision haben und in ihrem Unternehmen umsetzen möchten – aber auch bereit sind, Wissen und Ideen von außen zuzulassen und zu integrieren.

Digitalisierung ist eben nicht der neue Computer in der Werkhalle, der Klemmbrett und Stift ersetzt. Das ist lediglich ein Baustein auf dem Weg hin zu einem neuen digitalen Geschäftsmodell. Die Kernfrage ist eine andere: „Was könnte geschehen, damit wir in zehn oder zwanzig Jahren nicht mehr gebraucht werden? Welche Technologien müssen erfunden werden, welche gesellschaftlichen Veränderungen geschehen? Diese Entwicklung müssen wir vorwegnehmen, daran müssen wir uns jetzt setzen!“, fasst es Decker zusammen. Denn jemand anderes arbeitet ganz sicher schon daran.