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Industrie 4.0: Mobile Logistic ist „the next big thing“

Eigentlich wollte ich diesen Artikel ohne Floskel beginnen. Doch mal ehrlich: Smartphones sind heutzutage aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Egal ob auf der Straße, in der U-Bahn, im Büro oder im Auto – mobile Applikationen samt Endgerät erleichtern uns das tägliche Schaffen. Doch neben Office-Anwendungen, Adress- und Bild-Verwaltung sowie E-Mail können aktuelle Smartphones wesentlich mehr: Industrie 4.0 ist zwar in aller Munde, doch bisher schafft es speziell nur die Logistik tatsächlich industrielle Prozesse zu verbinden und aufs Handy zu zaubern: Mobile Logistic ist „the next big thing“.

Erinnert ihr euch noch an das IBM Simon? 1992 beschrieb das klobige Etwas das erste Smartphone weltweit. Nutzer konnten E-Mails und Faxe versenden, einen Kalender sowie Adressbuch verwalten; sogar Spiele waren auf dem integrierten Touchscreen möglich – Features, die heutzutage dank optimierter Hardware flüssiger von der Hand gehen. 32 Jahre später sind zu den besagten Kernfeatures E-Mail, Kalender und Adressbuch noch umfangreiche Kamerafunktionen, Cloud-Anbindungen inklusive den dazugehörigen Apps, Netzwerkfähigkeit via WLAN, Bluetooth sowie GPS samt Navigation hinzugekommen. Features, die allerdings derzeit noch überwiegend im privaten Segment Anwendung finden.

Das Internet of Things: 2025 – 30 Milliarden vernetzte Geräte

Doch der Erfolg, die günstige Anschaffung und der technologische Fortschritt von Smartphone und Tablet sorgen dafür, dass auch Unternehmen, speziell die Industrie, einen neuen Standard verfolgen. Industrie 4.0 ist, wie schon erwähnt, in aller Munde. Was 1784 mit dem ersten mechanischen Webstuhl begann, wurde 1870 mit dem ersten Fließband und 1996 mit der ersten Speicher-programierbaren Steuerung komplementiert. Und nun? Die vierte Revolution setzt auf Basis der sogenannten Cyber-physische-Systeme noch einen drauf. So beschreibt sie die Kopplung von Systemen, die über Sensoren und Aktoren verfügen sowie Daten auswerten, darstellen und speichern können; erwähnte Kernfeatures kooperieren erstmals gleichzeitig in Echtzeit. Der 4.0-Aspekt ist demnach die Möglichkeit, alle Systeme untereinander zu vernetzen und über das Internet global verfügbar zu machen. Sprich, das Internet ist nicht nur wichtig, insbesondere wegen des Kollaborationsaspekts. Es bringt auch verschiedenste Informationen auf einfache Weise über bestehende Schnittstellen zusammen.

Der Analyst René Büst schreibt in seinem Artikel Das Internet of Things … dass etwa Crisp Research davon ausgeht, dass im Jahr 2025 30 Milliarden untereinander vernetzter Geräte auf dem Markt sein werden. Und bis zum Jahr 2016 wird ein Marktvolumen von 366 Millionen Euro für das Internet der Zukunft und dessen benötigte Ausrüstung (Sensoren und Netzwerke) erwartet – nur auf Deutschland bezogen. Weltweit beschreibt Büst ein Volumen von über fünf Milliarden Euro.

Via Smartphone „kryptische Details narrensicher darstellen“

Gepaart mit den Vorteilen der flexiblen Mobilität und Leistungsfähigkeit von Smartphone und Tablet ist der Einsatz in Fabriken und Lagerhallen also keine Utopie. Was bisher teure MDEs erledigen, übernehmen in Zukunft kleine, günstige und vor allem handliche Smartphones dank der verbauten Sensoren. Speziell in der Intralogistik (Materialfluss innerhalb eines Lagers, beispielsweise bei Amazon oder Zalando) werden meines Erachtens die handlichen Handys mit Touchscreen schnell zum beliebten Begleiter werden. Denn derzeit müssen Mitarbeiter während des Kommissionier-Vorgangs, bei dem Artikel ganz individuell für den Kunden zusammengestellt und verpackt werden, auf Abstrakte Informationen zurückgreifen, sie zeitnah auswerten und die Ware daraufhin korrekt einlagern oder dem richtigen Empfänger zuordnen – meist in Sekundenschnelle. „Mit dem Smartphone besteht die Möglichkeit, diese kryptischen Details mit narrensicheren Zusatz-Informationen anzureichern“, sagt Karl Warmulla, Projektleiter und Mitglied der Geschäftsführung von Dr. Thomas + Partner, einem Softwareunternehmen spezialisiert auf Logistik-Software. Geht es nach ihm, werden in Zukunft „Datenschnipsel mit Produktbildern oder Zeichnungen sowie Symbolen angereichert werden“. Der Mitarbeiter muss keinen komplizierten Zahlencode mehr ablesen und vergleichen. Ein kurzer Blick aufs Bild erleichtert die Arbeit und spart viel Zeit. „Die integrierte Kamera dient dabei zum einen als Barcode-Scanner, zum anderen darf über sie ein Produkt während der Kommissionierung fotografiert und mit der Datenbank abgeglichen werden.“

Der Akku des Ring-Scanners soll bis zu einem Tag halten.

Der Akki des Ring-Scanners soll bis zu einem Tag halten.

 

Und Warmulla ist kein Unbekannter. Er gilt in der Branche als „Daniel Düsentrieb“ und setzt im Gespräch noch einen drauf: So ist die Softwareschmiede aus Karlsruhe gerade dabei, eine Software für einen Fingerscanner zu entwickeln, der dem Lagerarbeiter volle Bewegungsfreiheit garantiert. „Das Smartphone wird am Handgelenk befestigt und via Bluetooth mit dem Fingerscanner verbunden. Während des Kommissionier-Vorgangs hat der Mitarbeiter beide Hände frei, kann Ware scannen, sie mit beiden Händen bewegen und hat dennoch immer die Möglichkeit, auf das Display zu schauen. An jedem Arbeitsplatz werden zwei Smartphones bereitstehen. Ist der Akku des einen Gerätes leer, wird einfach das Ersatzgerät genutzt: Austauschen, Einloggen und dort weiter kommissionieren, wo zuletzt der Prozess gestoppt worden ist. Warum Android? Das Betriebssystem ist individuell anpassbar und ist mit günstiger Hardware zu betreiben. Apples iOS samt iPhone sind für den industriellen Einsatz nicht geeignet – hohe Anschaffungskosten sowie das nicht anpassbare OS sprechen gegen den Einsatz.

Navigation über RFID, GPS und WLAN: eine Herausforderung

Und, hatten wir eigentlich schon die Navigation? Jedes Smartphone, jedes Tablet kann heutzutage navigieren. Lagerhallen sind oft mehrere Fußballfelder groß, eine lokale Navigation durch den Jungle von Hochregalen könnte Prozesse wesentlich vereinfachen. Die Herausforderung: Das Gebäude müsste vermessen und digitalisiert werden und eine Ortung via GPS fällt wegen des gedämpften Signals flach. RFID, lokales WLAN und unterschiedliche Ortungsverfahren wie Time Difference of Arrival, Received Signal Strength Indidactor, Angel of Arrival oder dem Fingerprintverfahren müssten je nach Bauweise zum Einsatz kommen. Fortan dürfte man wohl von einer kompletten Vernetzung sprechen: Industrie 4.0 in Reinkultur.

Relevanz: Big Data war gestern; lang lebe Small Data

Wagen wir aber noch einen Blick in die Glaskugel. Keine Frage, Google Glass oder andere Smart Glasses wie die M100 von Vuzix und die Moverio BT-200 von Epson werden in robuster Form die Mobile Logistic neu definieren. Da sind sich die Experten trotz fragwürdigen Datenschutzes sicher. Tatsächlich bietet eine lokal-vernetzte Welt für zahlreiche Geräte und Technologien Zukunftsszenarien, Mitarbeitern die Arbeit zu erleichtern. Der schnelle Datenzugriff am Ort des Geschehens fördert einen effizienten Ressourcen-Einsatz. Smart-Devices mit Augmented Reality, Virtual-Reality-Brillen sowie eine große Bandbreite an Wearables runden das Angebot für die moderne Industrie ab. All diese Geräte bringen benötigte Informationen und Daten genau dorthin, wo sie benötigt werden – just on site. Bisher scheitert ein solches Vorhaben im Business-Segment lediglich an der fehlenden Industrieversion mit etwas robusterer Ausstattung oder einfach einem robusteren Case. Für die digitale Fabrik bieten die sogenannten Wearables also die Möglichkeit Daten zu bündeln, sie semantisch zu verknüpfen und dem Nutzer am Ort des Geschehens in visueller Form zur Verfügung zu stellen.

Die Herausforderungen für die Industrie sind vor allem die Kopplung in bestehende Prozesse sowie die Speicherung der Daten. „Viele Daten bedeuten auch viel Datenaufkommen und entsprechend schlechtere Reaktionszeiten, oder immer größer dimensionierter Hardware. Heutzutage sprechen wir von Reaktionszeiten im Millisekunden-Bereich, was die Informationsverarbeitung und Entscheidungsfindung beispielsweise bei der Fördertechnik betrifft. Deshalb ist mein Ansatz eigentlich: Weg von Big Data, hin zu relevantem Small Data“, so Mathias Thomas von der gaxsys GmbH. Seiner Meinung nach sind Theorie und Praxis zwei paar Stiefel. „Ich möchte betonen, dass bei der Industrie-4.0-Initiative klar unterschieden werden muss zwischen der Forschung und dem, was heute am Markt tatsächlich umgesetzt wird. Was mich persönlich stört ist, dass jetzt gerade jeder 4.0 ruft und in jedem zweiten Portfolio irgendwelche ollen Kamellen als „das nächste große Ding“ verkauft werden.“

Auf den Punkt gebracht: Die Vernetzung und die Kommunikation zwischen Mensch und Maschine wird zunehmen; was fehlt sind bisher lediglich noch spruchreife Ideen für die Umsetzung.

Der Artikel wurde auch auf dem Business-Portal TECHTAG veröffentlicht: Industrie 4.0: Mobile Logistic ist „the next big thing“