Bei der Digitalisierung der Intralogistik rückt der Einsatz von Internet-of-Things-Anwendungen (IoT) in den Vordergrund. Um im Dschungel verfügbarer Technologien nicht den Blick für die eigentliche Aufgabe zu verlieren, bietet sich das Motto ‚Software follows Function‘ in Verbindung mit den Gestaltungsprinzipien Clean Architecture, offene Frameworks und Continuous Integration bei der Softwareentwicklung an.
Bild: Dr. Thomas + Partner GmbH & Co. KG
Der Weg hin zu einer passenden IoT-Lösung beginnt mit einem Blick auf die Abläufe der bestehenden Geschäftsprozesse und wie diese untereinander verknüpft sind. Daraus lassen sich Anforderungen an die Software ableiten. Oft werden dann große Softwarepakete eingesetzt, die viele Anwendungsbereiche abbilden, aber durch ungenutzte Funktionen Geschäftsprozesse sogar behindern können. Besonders vor dem Hintergrund, dass Software-Projekte eigentlich nie abgeschlossen sind, sind Probleme nicht auszuschließen. Ein Lösungsweg kann feature-basiert erstellte Software bieten, die nach Bedarf für jede Funktion implementiert werden kann. Ab Anfang steht dabei ein Clean-Architecture-Modell, durch das die gewünschten Prozesse, flankiert mit kontinuierlicher Integration, implementiert werden können.
Der Grundsatz dieses Modells betrachtet die Geschäftsregeln als Kern und taktgebend für die zu entwickelnde Anwendung. Dies sorgt dafür, dass die Lösung die unternehmerischen und intralogistischen Abläufe nicht belastet. Die auf dieser Grundlage entwickelte Software ist anpassungsfähig. Die Unabhängigkeit von Frameworks ermöglicht dem Architekten die Trennung von festen Software-Bibliotheken und den Einsatz dieser als Werkzeug. Bei dieser Art der Software-Entwicklung bleiben die Geschäftsregeln bestehen, auch wenn sich beispielsweise das Interface ändert oder äußere Einflüsse einwirken. Weiterhin wird eine Unabhängigkeit von Datenbanken geschaffen, da die Speicherung und Verwaltung der Regeln nicht mehr auf eine bestimmte Architektur angewiesen sind. Im Grunde ähnelt das Clean-Architecture-Modell dem Querschnitt eines Baumstammes. Die Mitte, der Kern, enthält die grundlegenden Geschäftsregeln. Zusätzliche Funktionen und Mechanismen lagern sich außen kreisförmig an. Dabei sind Letztere immer nur vom nächsten inneren Kreis abhängig. Die Schichten lassen sich so anpassen oder austauschen, während der Kernprozess intakt bleibt.
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(Bild: Dr. Thomas + Partner GmbH & Co. KG)
Bei der kontinuierlichen Integration handelt es sich um die Softwareentwicklung in kleinen und flexiblen Schritten. Während Software als Produkt auch eine klassische Lebensdauer mit sich bringt, gibt es kein Auslaufdatum, wenn sie kontinuierlich weiterentwickelt wird. Vor allem in sehr veränderlichen Bereichen kann dieser Ansatz gegenüber Paketlösungen im Vorteil sein. Diese sind versionenabhängig und müssen gelegentlich angepasst werden, da beispielsweise Modifikationen abseits der Standardfunktionen in ERP-Lösungen oft wichtig für die Nutzer sind. In diesem Fall und bei wiederholten Anpassungen, etwa wenn Versionsupdates zur Verfügung stehen, können sich Kosten häufen. Das führt teils dazu, dass Unternehmen veralteter Software arbeiten, teils mit unverschlossenen Sicherheitslücken in den Systemen. Im Gegensatz dazu wird bei der kontinuierlichen Implementierung einzelner Funktionen die Qualität und Aktualität immer wieder auf die Probe gestellt, da sie nacheinander konzipiert, entwickelt und fertiggestellt werden. So werden Abhängigkeiten vermieden, und Flexibilität und Reaktionsgeschwindigkeit oben gehalten. Die feature-basierte Art der Softwareentwicklung und -integration funktioniert in der Intralogistik beispielsweise gut bei Hybrid-Picking-Systemen.
Hybrid Picking ist eine Kommissionierform in der Intralogistik, die auf ein Zusammenspiel zwischen Mensch und Infrastruktur setzt. Ihr liegt die Kombination von manuellem Picking durch den Anwender und automatisierten Prozessen durch Fördertechnik zugrunde. Dabei spielen der Anwender und der Prozess die zentrale Rolle. Das System unterstützt Letzteren, indem es seine Handlungen an die Veränderlichkeit des Lagers anpasst. Dabei werden Elemente aus verschiedenen Kommissionierarten und Hardwarekomponenten miteinander kombiniert. Das wird möglich durch den kontinuierliche Datenaustausch zwischen allen Instanzen. In der Praxis kann die Software beispielsweise Paletten in Sequenz über die Fördertechnik für den Pickprozess bereitstellen. Das ermöglicht einerseits eine Andienung in ergonomischer Griffhöhe und reduziert andererseits Wege und Durchlaufzeiten. Grundsätzlich kann diese hybride Kommissionierform nicht nur den Durchsatz steigern, sondern sowohl die planerische Vorbereitung als auch die Umsetzung des Picks berücksichtigen. Dabei wird die Pickplanung hinsichtlich Zeit- und Kosteneffizienz von den in der Lagerverwaltungssoftware integrierten Rechenmodulen, sogenannte Solver, unterstützt. Hier bietet sich der Einsatz von featurebasierter Software an, da sich gut einzelne Funktionen integrieren lassen. Dafür werden Solver im Warehouse Management System (WMS) implementiert. Diese entschlüsseln Prozesse und können etwa flexible Ergebnisse für Batchbildung, Routenplanung oder Landungssimulation liefern. Der Gedanke des Clean-Architecture-Modells sowie der Einsatz featurebasierter Software kann am Beispiel des Hybrid Picking leicht nachvollzogen werden, da der Pick-Prozess und der Anwender den Kern des Systems bilden. Die Software-Funktionen, die den Prozess zum Teil automatisieren, lassen sich laufend an die Anforderungen des jeweiligen Lagers anpassen. Durch zusätzliche Features lassen sich weitere IoT-Anwendungen in die Abläufe integrieren und aufeinander abstimmen. Dies ist der zentrale Grundsatz von Software follows function.
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