Intralogistische Systeme kommunizieren häufig mit vor- und nachgelagerten Instanzen, wie dem ERP oder KEP-Dienstleistern. Daraus ergeben sich bei Retrofits oder Greenfield-Projekten häufig komplexe Schnittstellen- und Kooperationsanforderungen zwischen Auftraggeber und Dienstleistern. Das erschwert die Durchführbarkeit von Stress- oder Funktionstests oft enorm, doch ein Blick auf eine Überlebensstrategie aus der Natur kann Abhilfe schaffen.

Dr.-Ing Meike Kramer geb. Braun ist Projektleitern für Großprojekte bei TUP

Mimikry der vor- und nachgelagerten Systeme über Imposter-Systeme

In der Biologie wird mit dem Begriff „Mimikry“ die Nachahmung von visuellen, auditiven und olfaktorischen Signalen bezeichnet. Was in der Natur als Überlebensstrategie zum Einsatz kommt, wird in der hochvernetzten und -komplexen Welt der Logistik zu einem mächtigen Werkzeug: Anstelle der Abbildung von Testszenarien durch die eigentlichen Live-Systeme, wie ERP und Materialflussrechner, ist auf einer Seite der Kommunikation ein schlankes Imposter-System, das je nach Funktion die korrekten Signale nicht nur simuliert sondern auch Rückmeldungen aufnehmen, verarbeiten und darstellen kann.

Durch die oft auch vertraglich komplexe Gemengelage aus verschiedenen Lösungsanbietern sind Funktions- und Leistungstests häufig mit einem hohen Koordinationsaufwand verbunden. So kann ein Funktionstests von einem Dienstleister als gesonderter Wartungsaufwand betrachtet werden oder die eingesetzte Lösung muss modifiziert werden, damit das Testszenario nicht weitere Prozesse auslöst, die erst im Live-Betrieb stattfinden sollen. Insbesondere im E-Commerce, in dem Bestellungen der Schlüssel zu erfolgreichen Integrations- und Massentests sind, ist es von Vorteil, wenn diese schnell durch ein Imposter-System erzeugt werden können. So wird auch verhindert, dass die nachgelagerten Systeme wie die Buchhaltung nicht mit irrelevanten Daten aus Funktionstests ‚zugemüllt‘ werden, auch wenn diese als Testdaten gekennzeichnet sind.

Aufbau des Systems

Um die Flexibilität und Anpassungsfähigkeit des Systems möglichst hochzuhalten, empfiehlt sich der Einsatz des Software-Design-Prinzips der ‚Hexagonalen Architektur‘. Es trennt das Fachliche von seinen technischen Anforderungen. So können die fachlichen Bausteine unabhängig von Datenbanken, Webservern oder anderen technischen Schnittstellen getestet werden. Die angebundenen Elemente wie Benutzeroberflächen können jederzeit geändert oder getauscht werden, während sie auf die gleichen Bausteine zugreifen.

Hier kann der AVIS-Prozess vollständig getestet werden, auch wenn beispielsweise die ERP-Schnittstelle noch nicht zur Verfügung steht.

Was sind die Vorteile für die Business-Domäne?

Der unmittelbarste Vorteil ist ein weniger komplexer,schnellerer Testablauf: Die Koordination mit den Anbietern der vor- oder nachgelagerten Systeme kann so direkt zu Projektbeginn in einem Block abgehandelt werden. Sobald geklärt ist, wie die Systeme interagieren und wie Daten übergeben werden, können die Zeiten für Tests oder Inbetriebnahmen deutlich reduziert werden. Das Imposter-System schrumpft die Anzahl der notwendigen Beteiligten auf die Verantwortlichen des Gewerks und die Entwickler des Systems. Neben der einfachen Beschickung mit Daten für Integrations- und Massentests können auch bestehende Vergangenheitsdaten des Original-Systems durch die Imposter-Lösung als Grundlage verwendet werden, um mit realen Daten aussagekräftige Tests durchzuführen.

Was sind die Vorteile für Logistik-Domäne?

Durch das Imposter-System können in allen Lagerprozessen, wie beispielsweise der Avisierung, granulare Funktions- und Leistungstests durchgeführt werden, ohne dabei den unternehmerischen Geschäftsprozessen in die Quere zu kommen. Auch komplexere Anforderungen, wie Komplettauslagerungen und Orderwellen können so individuell parametriert werden, um alles für den Go-Live bestmöglich vorzubereiten. Die bereits erwähnte Avisierungen von Anlieferungen beispielsweise werden über das Imposter-System von außen in eine Warehouse-Management-Lösung injiziert und dabei so behandelt, als wären es echte: Weder der Nutzer noch das verarbeitende System erkennen dabei einen Unterschied.

Automatisierungslösungen mit vielfältiger Sensorik und Machine-Learning-Ansätzen halten im Bereich der Verpackung und Palettierung Einzug. Die Herausforderung dabei ist, dass der Algorithmus erst lernen muss und dazu verschiedene Packmittel oder Paletten in die Station gefahren werden müssen. Durch ein Imposter-System geschieht das während dem regulären Betrieb der restlichen Lagerinfrastruktur, da das zwischengeschaltete System die Anforderungen in den Materialfluss einspeist, ohne dass dadurch überflüssige Informationen im ERP auflaufen. Effizienztests für automatische Kleinteilelager oder selbstfahrenden Systemen können ebenso so schnell parametriert werden.

Besonders bei Hybrid-Picking-Stationen erleichtern Imposter-Systeme effiziente Testabläufe. Copyright GRASS GmbH

Das trifft auch auf NIO-Prozesse  und Wareneingangsprozesse zu, diese können so vor Inbetriebnahme oder nach Retrofits auf ihre Ausfallsicherheit und Effizienz hin überprüft werden. Beispielsweise indem die speicherprogrammierbare Steuerung an einem I-Punkt durch das Imposter-System per Knopfdruck umgangen werden kann, um die NIO-Prozesse ohne den Einsatz der Anlage zu testen. Auch bei Teilfortschritten im Anlagenbau ist der Einsatz dieser Lösung von Vorteil: Ist die Sensorik noch nicht verbaut, kann sie dadurch emuliert werden. Der Prozess kann also getestet werden und sobald die Sensorik geliefert ist, nimmt sie nahtlos den Platz des Imposter-Systems ein.

Was muss bei der Implementierung und Entwicklung aus Projektmanagementsicht berücksichtigt werden?

Der zentrale Aspekt eines Imposter-Systems ist die möglichst umfassende Abbildung der angedachten Use-Cases. Das erfordert in der Konzeptionsphase ein hohes Prozesswissen aller Beteiligten und eine genaue Abstimmung, wo und wie das System dazwischengeschaltet werden soll. So wird sichergestellt, dass der Imposter nahtlos durch Live-Systeme abgelöst oder bei Tests schnell wieder eingesetzt werden kann. Der letzte Schritt ist die einfache Bedien- und Erweiterbarkeit des Systems: So ist es zwar sinnig, dass eine Depalletierung schnell gestartet werden kann, doch es sollte nicht mit einem Fehlklick passieren können.

Zusammenfassung

Über Imposter-Systeme können Integrations- und Massentests schneller und effizienter durchgeführt werden. Bei Retrofits oder Green-Field-Projekten ermöglicht die Lösung das fehlende Elemente ‚simuliert‘ werden können, so dass weiter getestet werden kann, bis es zur Integration bereit ist. Besonders in komplexen Automatisierungs- und Systemlandschaften mit vielen Abhängigkeiten, helfen Imposter-Systeme die Komplexität von Tests zu reduzieren und individuelle Testabläufe für die einzelnen Gewerke zu schaffen. So herrscht Gewissheit, dass der Kern des Prozesses funktioniert und Live-Systeme problemlos angebunden werden können.

Dieser Beitrag wurde unter dem Titel “Weniger simulieren, mehr nachahmen” in der Sonderausgabe ‘Software in der Intralogistik 2022’ des Fachmagazins Logistik HEUTE erstveröffentlicht.

 

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