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Smart Objects in der Informationskette

Echtzeitfähige Intralogistik

Unternehmen müssen komplexe Produktions- und Planungsprozesse beherrschen und gleichzeitig Produktkosten senken. Effiziente Auftragsabwicklung kann dabei das Spannungsfeld zwischen Flexibilität und Wirtschaftlichkeit, Massenproduktion und individualisierter Produktion auflösen. Hierbei stellt der Abgleich von Material- und Informationsflüssen einen wichtigen Schritt in Richtung Echtzeitfähigkeit dar.

Bild: FIR

Die Systemlandschaft vieler Betriebe ist organisch gewachsen und weist eine Vielzahl nicht integrierter IT-Systeme auf. Als Folge verhindern inkonsistente Stammdaten reibungslosen Datenaustausch, auch die Informationsqualität der Shop Floor-Daten leidet: Lagerbestände im System weichen vom realen Bestand ab, unzuverlässige Kennzahlen erschweren Planung und Steuerung. Als Ergebnis treten Engpässe und Störungen auf, der Aufwand für die Suche und Verarbeitung von Informationen ist hoch. Damit Informationen zu jedem betrieblichen Objekt am entsprechenden Ort rechtzeitig zur Verfügung stehen, müssen Medienbrüche vermieden und definierte IT-Schnittstellen zwischen unterschiedlicher Planungsebenen geschaffen werden. Durch die Harmonisierung der Stammdaten etwa zwischen Lagerverwaltung und Fertigungssystem werden Probleme wie Mehrfachaufwände vermieden. Zusätzlich können Umgebungsdaten automatisch in die Informationssysteme integriert werden.

Nutzen von Smart Objects

Die Kombination all dieser Faktoren wird als effiziente Informationslogistik verstanden. Die Umsetzung eines solchen Konzepts ist vor allem eine organisatorische Aufgabe, für die der Einsatz intelligenter Objekte oder ‚Smart Objects‘ die Voraussetzungen schaffen kann. Der Ausdruck bezeichnet betriebliche Objekte, die etwa durch automatische Identifikation, Datenspeicherung, Sensorik, Kommunikation, eingebettete Informationsverarbeitung und Aktorik in der Lage sind, Geschäftsprozesse zu unterstützen. In der Intralogistik können so Bewegungsdaten in Echtzeit erhoben und in verschiedenen Planungssystemen ausgewertet werden. Diese zielgerichtete Auswertung kann die Anlagenproduktivität und gleichzeitig die Produktionsflexibilität erhöhen: Lagerbestände können durch automatische Identifikation aufwandsneutral erhoben werden, automatisch erstellte elektronische Stammbäume erlauben die Rückverfolgung von Produkten. Auch überbetrieblich können durch die standardisierte Abwicklung des Datenaustauschs Zeit und Kosten gesenkt und Transparenz erhöht werden.

Einsatz in der Praxis

Das Smart Objects Innovation Lab am FIR an der RWTH Aachen zeigt an Hand konkreter Fallstudien, welchen Einfluss die Verwendung von Smart Objects auf logistische Prozesse und IT-Infrastruktur hat. Ein erster Anwendungsfall wurde zusammen mit dem ERP Innovation Lab umgesetzt und untersucht Potenziale der Intralogistik in einer vierstufigen Lieferkette. Der Produktfluss vom Lieferanten über den Produzenten zum Großhändler, der schließlich den Einzelhändler beliefert, wird durch den Einsatz von Radiofrequenzidentifikation (RFID) in Kombination mit einer mobilen Lösung unterstützt.

Das Mobilsystem ist dabei an das jeweilige ERP-System des Unternehmens angebunden, die von unterschiedlichen Anbietern stammen. Im Hinblick auf die Zielgruppe, kleine und mittelständische Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus, dient anstelle einer Middleware eine serviceorientierte Architektur zum Erfassen der Intralogistikaktivitäten. So kann das mobile Endgerät die ERP-Systeme über eine einheitliche Schnittstelle ansprechen. Als Koordinationsplattform zur überbetrieblichen Auftragsabwicklung gestattet ‚My Open Factory‘ den Nachrichtenaustausch zwischen den ERP-Systemen bei Bestellungen und Lieferavisen. Die mobile Lösung unterstützt dabei Prozesse wie Wareneingang, Ein- und Auslagerung, Serialisierung von Endprodukten, Kommissionierung und Versand:

Ankopplung mobiler Geräte ohne Middleware: Die Plattform ‚My Open Factory‘ übernimmt die Datenintegration (EDI) entlang der Lieferkette.

Serialisierung/Tagging

Waren, die zwischen den Stufen transportiert werden, führen einen auf RFID-Transpondern gespeicherten elektronischen Produktcode (EPC) mit. Das gestattet die automatische Identifikation und Rückverfolgbarkeit der Produkte. Gleichzeitig lassen sich im Unternehmen relevante Informationen zu einem Produkt gesammelt erfassen und in Echtzeit allen Planungssystemen zur Verfügung zu stellen.

Wareneingang

Ein mobiles RFID-Gerät listet erwartete Lieferungen abhängig von Standort und Uhrzeit zusammen mit Auftragsinformationen aus dem ERP-System sowie serialisierte Informationen aus My Open Factory. Nach dem Einscannen der Ware wird ein Abgleich mit der Eingangsplanung vorgenommen und die Einnahme an das ERP-System zurückgemeldet. Die Information über die Verfügbarkeit der Waren liegt nun in Echtzeit im gesamten Unternehmen vor.

Kommissionierung und Versand

Die Bearbeitung von Kommissionieraufträgen unterstützt ein intelligenter Packtisch. Die Station zeigt auf einem Bildschirm alle zu erledigen Aufträge und bei Bedarf die für einen Auftrag benötigten Artikel und ihrem Standort im Lager. Während des Packvorgangs erfasst dabei ein RFID-Lesegerät die kommissionierten Artikel und informiert den Bediender über ein Ampelsystetem und am Monitor zu den Arbeitsschritten. So können Fehler bei der Kommissionierung verhindert werden, und das Wegfallen manueller Kontrollen beschleunigt den Arbeitsablauf.

Auswertung und Planung

Die nächste Stufe der Integration verknüpft die so erhaltenen Informationen auf einer höheren Ebene und erlaubt die automatische und echtzeitfähige Ermittlung von Kennzahlen wie Durchlaufzeit, Liefertermintreue und Lieferservicegrad. Per Software-Cockpit aggregiert dienen die Daten zur Unterstützung von Management-Entscheidungen und der Gestaltung der Wertschöpfungsnetzwerke. So umspannt der Einsatz intelligenter Objekte Prozesse und Aktivitäten in der gesamten Organisationsstruktur eines Unternehmens.

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