Gerade für produzierende Unternehmen sind ein durchgehender Bestand, die rechtzeitige Lieferung des für die Produktion benötigten Materials und dessen Zuordnung zu den jeweiligen Ladungsträgern elementar. Um diesen Prozess unter Einbezug innovativer Technologien zu digitalisieren, wurde das Internet-of-Things (IoT)-Forschungsprojekt DProdLog ins Leben gerufen.
Foto: Fraunhofer IIS
Dieses beschäftigt sich mit der automatisierten Bestellung und Verfolgung von Kanban-Behältern in produzierenden Industrieunternehmen. Dabei erforschen das Fraunhofer IIS und die Universität Bamberg zusammen mit Industriepartnern, wie mit Sensoren ausgestattete Behälter selbstständig über eine modulare IoT-Serviceplattform kommunizieren und ihren Inhalt, Standort und Umwelteinflüsse mitteilen.
IoT-Plattform als Echtzeit-Datenbasis
Damit alle am Prozess beteiligten Partner in Echtzeit kommunizieren und auf die für sie relevanten Daten zugreifen können, bedarf es einer gemeinsamen Plattform. Diese ist Multi-Cloud-fähig und bietet so eine ganze Reihe von Möglichkeiten zur Datenintegration. Dazu zählen nicht nur innovative Technologien, sondern auch historische Strukturen. Denn nicht jedes Produktionsunternehmen - und noch weniger Transportdienstleister - nutzen State-of-the-Art-IT-Infrastrukturen. Die eingesetzten Behälter sind über eine drahtlose Infrastruktur aus Ankerknoten und Gateways mit der Serviceplattform verbunden. Dadurch entsteht das Datenfundament: Behälter, Lieferanten, Transportdienstleister und Unternehmen kommunizieren digital und in Echtzeit.
Wurde der Behälter beim Lieferanten gefüllt, sendet der am Behälter integrierte Sensor umfangreiche Daten an die Serviceplattform. Dazu zählen die eindeutige ID-Nummer des Behälters, Standort, Zeitstempel, Inhalt und Füllstand sowie Temperatur und Feuchtigkeit der Umgebung. Der Sensor nimmt also sowohl interne als auch externe Einflüsse wahr. Während des Transportes lässt sich der Behälter durch den Sensor orten und verfolgen, auch bei Umladung am Hub. Ist er am Zielort - also beim Produktionsunternehmen - angekommen, sendet er diese Information von selbst an die Plattform.
Qualitätsmanagement per Internet of Things
Zu hohe Temperaturen oder zu starke Erschütterungen können die Qualität des Inhaltes mindern. Stellt der Behälter während des Transportes fest, dass er schädlichen Umwelteinflüssen ausgesetzt wurde, sperrt er sich selbst. Durch einen entsprechenden Alert und einen Hinweis auf dem Display des Behälters, erkennen Qualitätsmanager welche Lieferung vor dem Einsatz auf Funktionsfähigkeit überprüft werden sollte.
Unterschreitet der Füllstand des Behälters einen definierten Schwellenwert, meldet die Sensorik der IoT-Plattform, dass eine zeitnahe Nachbestellung nötig wird. Daraufhin erhält der zuständige Disponent in der Produktion eine Push-Benachrichtigung und kann frühzeitig entsprechende Maßnahmen einleiten: Wiederbeschaffungszeit berechnen, beim Lieferanten die Nachlieferung bestätigen und die Leergutabholung organisieren.
Forschung treibt Logistik 4.0
Die Ergebnisse von DProdLog zeigen, dass in der Logistik sowohl das Potenzial, als auch die Technologie für intelligente Automatisierungen vorhanden sind. Das erforschte Szenario lässt sich auf andere Anwendungsgebiete, Branchen und Behältergrößen erweitern. So ist es denkbar, dass sensorisierte Behälter vor allem im Pharma- und Chemiebereich Anwendung finden werden. Durch die Wahrnehmung externer Einflüsse lässt sich die Qualität der Waren während der Transporte besser überwachen und gewährleisten.
Die Behältergröße ist dabei irrelevant. Selbst Container lassen sich mit der bei DProdLog angewandten Logik vernetzen. Dadurch werden auch komplexe, multimodale Lieferketten transparent und lassen sich um ein Vielfaches effizienter steuern.