Logistik 4.0: Noch aktuell oder schon veraltet?

Der Begriff Logistik 4.0 leitet sich von der vierten industriellen Revolution ab. Sie ist einerseits Reaktion auf die Auswirkungen der Industrie 4.0, gestaltet sie auf der anderen Seite aber auch aktiv mit.

Im Zentrum der Logistik 4.0 steht die Automatisierung und Digitalisierung in Logistik und Transport sowie in der Lagerung, Beschaffung und Verteilung von Gütern, Personen und Informationen. Es geht darum, inner- und außerbetriebliche logistische Prozesse und Wertschöpfungsketten mithilfe innovativer Lösungen, Konzepte und Technologien zu vernetzen und zu koordinieren.

Die Entwicklungen der Industrie 4.0

Industrie 4.0 beschreibt die vierte industrielle Revolution. Diese steht nach der Mechanisierung, Massenproduktion und computergestützten Automatisierung seit über zehn Jahren ganz im Sinne der digitalen Transformation und Vernetzung durch das Internet.

Hinzu kommen Technologien wie künstliche Intelligenz (KI) und Virtual Reality, die neben der Maschine-zu-Maschine-Kommunikation vermehrt auch die Zusammenarbeit zwischen Maschine und Mensch in den Vordergrund rückt – eine Entwicklung, die oft als Industrie 5.0 bezeichnet wird.

Industrie 4.0 und Logistik 4.0 gehen Hand in Hand

Die Konzepte Industrie 4.0 und Logistik 4.0 sind keine voneinander getrennten Revolutionen, sondern arbeiten eng zusammen. Ohne eine angepasste, moderne Logistik ist eine Transformation der Industrie nämlich wenig sinnvoll oder gar unmöglich. Die Veränderung der Logistik ist der Wegbereiter, um die Digitalisierung in anderen Unternehmensbereichen voranzutreiben.

Das zeigt sich zum Beispiel in der Internationalisierung: Für den internationalen Handel braucht es eine Logistik, die in der Lage ist, Waren und Güter reibungslos über Ländergrenzen hinweg zu transportieren, beispielsweise mithilfe digitaler Frachtbriefe und mobiler Kommunikationstechnologien. Konzepte wie Just-in-Time-Procurement sowie das gesamte Supply Chain Management funktionieren ebenfalls nur mit logistischer Kompetenz. Dass moderne Logistik und Produktion eng verzahnt sind, ist also Grundvoraussetzung, um die aktuellen Herausforderungen der Industrie zu

Die Logistik 4.0 verfolgt insbesondere die vier Ziele Vernetzung, Dezentralisierung, Echtzeitfähigkeit und Serviceorientierung:

Vernetzung: Eine hohe Vernetzung sorgt für mehr Transparenz in der Lieferkette und optimiert die Zusammenarbeit. Durch den Aufbau internationaler Netzwerke ergibt sich zudem die Chance, Verhandlungsspielräume und den Zugang zu Ressourcen zu verbessern sowie neue Märkte zu erschließen.

Dezentralisierung: Die dezentrale Steuerung logistischer Prozesse erhöht die Flexibilität. Statt einer starren Wertschöpfungskette entwickelt sich ein intelligentes Netzwerk, das sich flexibel und resilient an Veränderungen anpasst.

Echtzeitfähigkeit: Die Vernetzung ermöglicht es, Prozesse in Echtzeit zu steuern, zu überwachen und laufend zu verbessern. Dabei ist es wichtig, eine hohe Datenqualität sicherzustellen und die Informationen strukturiert auszuwerten.

Serviceorientierung: Logistik 4.0 hat die Bedürfnisse der Kunden* im Blick. Das große Ziel ist, das richtige Produkt in der richtigen Qualität und Menge zur richtigen Zeit an den richtigen Ort und zu den richtigen Kosten zu liefern (6R der Logistik). Ebenso sollen die Kunden mit individualisierten Dienstleistungen und Produkten überzeugt und an das Unternehmen gebunden werden.

Kurz gesagt: Es geht darum, die Effizienz und Effektivität der Logistik mithilfe eines ganzheitlichen, digitalen Supply Chain Managements zu erhöhen.

Zu den Technologien, die für die moderne Logistik interessant sind, gehören insbesondere vernetzte Prozesse und Objekte, die sich selbst steuern und organisieren. Zudem braucht es passende Plattformen für Logistikdaten, die große Mengen an Informationen verwalten, analysieren und nutzbar machen.

Internet der Dinge

Der Begriff „Internet der Dinge“ (IdD oder IoT) umfasst verschiedene Technologien, die physische und virtuelle Objekte miteinander vernetzen. Darunter fallen zum Beispiel:

• RFID (Radio Frequency Identification): RFID ermöglicht es, Informationen über Funkwellen auszutauschen. Das geht schneller als über Strichcodes. In der Logistik kommt RFID unter anderem zum Einsatz, um Waren bei Lagervorgängen zu identifizieren, lokalisieren und zu verfolgen. Die RFID-Sensoren sind auf den Paletten angebracht und erfassen wichtige Informationen wie Ablaufdatum, Ursprung und Bestimmungsort der Waren.
• Sensoren: Über Sensoren lassen sich weitere Daten automatisiert erfassen. Volumenmesssysteme vermessen Pakete auf dem Fördersystem und ermöglichen eine optimale Ausnutzung des Laderaums und präzise Berechnung der Transportkapazitäten. Andere Sensoren überwachen Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Lichtintensität im Lager oder den Zustand der Ware während des Transports.
• Machine-to-Machine-Kommunikation: Gemeint ist damit die automatisierte Kommunikation zwischen Geräten. Informationen wie der aktuelle Standort von Gütern und Fahrzeugen werden in Echtzeit zwischen den Endgeräten (Maschinen, Fahrzeugen, Containern etc.) ausgetauscht. Das unterstützt die Just-in-Time-Produktion und erlaubt eine schnelle Reaktion auf Vorfälle wie Lieferverzögerungen oder Schadensfälle.
• Künstliche Intelligenz: KI geht noch einen Schritt weiter. Sie sorgt dafür, dass die Geräte selbst lernen und Entscheidungen treffen. Sie ermittelt beispielsweise selbstständig die beste Route für den Warentransport oder plant Bestellungen auf Basis von Erfahrungs- und Prognosewerten. KI unterstützt zudem Predictive Maintenance und stößt proaktiv Wartungen an, um laufend einen hohen Qualitätsstandard zu gewährleisten und Ausfälle zu vermeiden.
• Cloud Computing: Cloud Computing bringt IoT-Lösungen von den Geräten in die Cloud. Informationen lassen sich jederzeit und von überall über cloudbasierte Software einsehen und verarbeiten.

Beispiel: Die inventAIRy® X-Drohne unterstützt bei der automatisierten Bestandserfassung in Palettenregallagern. Mithilfe von Sensoren und Kameras erfasst der autonome Flugroboter neben den Lagerbeständen auch Temperatur, Verpackungszustand, eventuelle Schäden und mehr. Ebenso kann sie verloren gegangene Waren lokalisieren.

Cyber-Physical Systems (CPS)

Eng verwandt mit dem IoT-Konzept sind Cyber-physische Systeme (CPS). Der Fokus liegt hier darauf, durch die Vernetzung von Software, moderner Informationstechnik und mechanischen Komponenten komplexe Infrastrukturen und Systeme aufzubauen und zu steuern. Die Komponenten sind untereinander so abgestimmt, dass sie autonom agieren. IoT-Sensoren sind dabei sozusagen die Augen des CPS.

In der Logistik dienen CPS unter anderem dazu, Warenströme in der Intralogistik zu überwachen, Lagerbestände zu verwalten, Maschinen automatisiert zu warten und autonome Fahrzeuge zu steuern.

Beispiel: Mithilfe von Technologien wie der inventAIRy® X-Drohne lassen sich autonome Flugroboter-Systeme entwickeln, die selbstständig Inventuren durchführen. Fahrerlose Transportsysteme (FTS) gehören ebenso zu den CPS, die die Transportlogistik 4.0 prägen. Dabei handelt es sich um flurgebundene Fördersysteme für den intralogistischen Warentransport. Ein Beispiel hierfür ist das „MultiShuttle Move“, das sich mithilfe moderner Navigationstechnik frei auf der Lagerfläche bewegt und bei der Ein- und Auslagerung von Standardbehältern hilft. Eine weitere FTS-Lösung ist der „Rack-Racer“, ein kletterndes Shuttle, das sich vertikal und horizontal im Regal bewegt.

Digitaler Zwilling

Der digitale Zwilling ist eine virtuelle Nachbildung eines Objekts aus der Realität. In der Logistik ist der digitale Zwilling eine Kopie der realen Lieferkette, die auf Echtzeitdaten beruht. Er spiegelt die Bedingungen und das Verhalten der physischen Objekte und Prozesse genau wider. Durch Visualisierungen, Analysen, Vorhersagen und Simulationen lässt sich die reale Lieferkette so optimal steuern.

Beispiel: 2019 hat der Rotterdamer Hafen für zwei Jahre „Container 42“ auf eine weltweite Datensammlungsreise geschickt, um die Informationen für einen digitalen Zwilling des Hafens zu nutzen. Der mit moderner Messtechnik und Sensoren ausgestattete Container lieferte Echtzeitdaten über die Transportbedingungen wie Infrastruktur, Wasser und Luft. Der Hafen verwendet die Erkenntnisse darüber hinaus, um Systeme mit autonomen Schiffen zu entwickeln.

Enterprise Content Management System (ECM)

Zur Verarbeitung der riesigen Informationsflut braucht es ein standardisiertes Informationsmanagement. Ein Enterprise Content Management System (ECM) hilft Unternehmen, ihre Dokumente und Daten effizient zu verwalten, zu strukturieren und auswertbar zu machen – und damit Dark Data zu vermeiden. Zudem unterstützt es bei der Automatisierung von Geschäftsprozessen und vereinfacht die Zusammenarbeit zwischen Abteilungen und Standorten.

In der Logistik dient das ECM dazu, papiergebundene Prozesse zu minimieren und stattdessen ein durchgängig digitales Supply Chain Management umzusetzen. Die große Bedeutung von Daten in der Logistik 4.0 macht zudem den Datenschutz zu einer zentralen Aufgabe. Über ein modernes ECM gewährleisten Sie die Sicherheit Ihrer Unternehmensdaten.

Beispiel: Mithilfe des DSGVO-konformen ECM-Systems Doxis sorgen Sie für einen schnellen und transparenten Informationsfluss und können Ihre Kunden beispielsweise jederzeit über den Status der Lieferungen informieren. Die KI-gestützte Plattform extrahiert automatisch relevante Informationen aus Frachtpapieren, archiviert Ihre Versanddokumente zentral und revisionssicher und stößt individuelle Workflows an, um logistische Geschäftsprozesse zu beschleunigen.

Während bei der Logistik 4.0 die Vernetzung und Kommunikation zwischen Maschinen im Vordergrund steht, rückt bei Logistik 5.0 der Mensch wieder mehr in den Mittelpunkt. Technologien wie KI sollen menschliche Arbeit nicht ersetzen. Es ist auch nicht möglich, sich voll und ganz auf Maschinen zu verlassen. Stattdessen geht es darum, Methoden zu entwickeln, wie Mensch und Maschine ideal zusammenarbeiten können.

Das Ziel ist eine symbiotische Zusammenarbeit, die die Stärken beider Parteien nutzt. Die Maschine automatisiert wiederkehrende Prozesse, berechnet und analysiert große Datenmengen, während der Mensch die Ergebnisse interpretiert und kreative Lösungen entwickelt.

Eine wichtige Rolle spielen auch Aspekte wie Nachhaltigkeit und Widerstandsfähigkeit. Durch Technologien wie autonome Fahrzeuge, eine effiziente Routenplanung, Echtzeit-Datenanalyse oder die Verwendung von Blockchain ist beispielsweise eine nachhaltigere und resilientere Logistik möglich, die auf die Bedürfnisse von Gesellschaft und Umwelt eingeht.