9 Verschwendungsarten in der Logistik

Verschwendung findet man in allen Bereichen des alltäglichen Lebens. Im Alltag begegnet man vor allem Begriffen wie Lebensmittel- oder Energieverschwendung. Aber auch im Bereich der Logistik spielt Verschwendung eine wichtige Rolle. Immer dann, wenn Arbeit „ins Leere läuft“, Potenziale ungenutzt bleiben oder falsch eingesetzt werden, redet man von Verschwendung. In erster Linie wird der Begriff Verschwendung im Zusammenhang mit Lean-Management genannt. Die Herangehensweise Verschwendungen im betrieblichen Ablauf zu identifizieren und zu vermeiden ist ein wichtiger Bestandteil einer effizienten Gestaltung der gesamten Wertschöpfungskette und somit des Lean-Managements.

Im Folgenden werden die 7 klassischen Verschwendungsarten genauer betrachtet. Außerdem wird ein Blick auf die Ergonomie und versteckte Talente der Mitarbeiter als Verschwendungspotenzial geworfen. 

1. Unnötiger Transport

Eine klassische Art der Verschwendung ist der unnötige Transport. Durch überflüssige Materialbewegungen, Leerfahrten oder Umwege sind mehr Transporte für die Erfüllung einer Aufgabe notwendig, als eigentlich gebraucht. Transporte stellen keine wertschöpfenden Prozesse dar, d.h. sie müssen so gering wie möglich gehalten werden. Häufige Ursache für überflüssige Transporte sind historisch gewachsene Prozesse, die mit der Zeit zu erhöhtem Transportaufkommen führten. Das Transportaufkommen nimmt ein Maß an welches in der ursprünglichen Planung so nicht eingeplant wurde. Mangelnde Planung erzeugt längere Wege und mehr Lehrfahrten als nötig. Durch eine Umstrukturierung des Materialflusses und eine Reduzierung von Pufferungen können diese Transporte vermieden werden.

2. Bewegungen

Unter Bewegungen werden alle Prozesse verstanden, bei denen Mitarbeiter oder Material mehr Bewegungen ausführen als für einen Prozess eigentlich notwendig wären. Ähnlich wie beim unnötigen Transport liegt auch hier die Ursache in vielen Fällen in gewachsenen Prozessen. Diese nicht zu beachten resultiert meist in unnötigen Bewegungen oder in einer anderen Form der Verschwendung. Durch Optimierungen im Bereich der Arbeitsplatzgestaltung, in der Organisation und Ausstattung können überflüssige Bewegungen vermieden und Verschwendungen reduziert werden.

3. Bestände

Bestände tauchen in der Wertschöpfungskette an den verschiedensten Stellen auf. Hohe Bestände können in vielen Fällen dabei ein Zeichen für Verschwendung sein, schließlich erzeugen sie unter anderem einen erhöhten Platzbedarf, zusätzliche Kapitalbindung, Lagerkosten sowie einen höheren Prozessaufwand. Maßnahmen im Umgang mit Verschwendungen bei Beständen kann unter anderem die Kanban-Methode sein . Auch durch eine Reduzierung von Puffern oder durch eine Just-In-Time-Bereitstellung kann Verschwendung vermieden werden.

4. Wartezeiten

Diese Form der Verschwendung beschreibt entweder Personal, welches auf Material warten muss oder untätige Anlagenabschnitte. Jede Minute in der prozessbedingt gewartet werden muss ist eine Minute in der keine wertschöpfenden Prozesse durchgeführt werden können und somit eine schlechte Minute. Aber auch schlechte Auslastungen durch Nebentätigkeiten, schlechte Prozessgestaltung allgemein oder die Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine, die nicht durchdacht ist, führen zu hohen Wartezeiten. Beispielsweise durch eine Umstrukturierung des Arbeitsablaufs hin zu einem One-Piece-Flow, verändertem Personaleinsatz oder der Schulung der Mitarbeiter können Wartezeiten reduziert werden. Ist ein Mitarbeiter in der Lage, während er wartet, andere Arbeiten auszuführen, verfällt seine Arbeitszeit und -kraft nicht auf Wartezeiten, sondern kann effizienter eingesetzt werden.

5. Überproduktion

Die Überproduktion ist eine Art der Verschwendung, die nicht für sich alleine steht, sondern sich auf alle anderen Verschwendungsarten auswirkt. Dabei entsteht sie vor allem durch redundante Arbeiten, d.h. durch die Produktion nicht benötigter Ware oder durch doppelt ausgeführte Arbeiten. Es finden zwar wertschöpfende Prozesse statt, allerdings laufen diese wiederum, wie anfangs definiert, „ins Leere“. Außerdem kann sich eine Überproduktion auch negativ auf Lieferzeiten auswirken. Wenn Ressourcen für die Herstellung von Produkten gebunden sind, die eigentlich gar nicht benötigt werden, kann es zu Verzögerungen kommen. Unter anderem durch den Einsatz des Pull-Prinzips, d.h. der Produktion nach Bedarf, oder einer Synchronisation der Produktion mit dem tatsächlichen Bedarf des Kunden, können Überproduktionen vermieden werden.

6. Überkomplexität, falsche Technologien/Prozesse

Überkomplexität entsteht vor allem dann, wenn für eine bestimmte Leistung oder ein bestimmtes Produkt mehr getan wird als eigentlich notwendig. Diese Form der Verschwendung beinhaltet auch, dass eine Aufgabe besser ausgeführt wird als geplant ohne einen wertschöpfenden Mehrwert zu erbringen.

7. Fehler

Sämtliche Formen von Fehlern die dazu führen, dass eine gegebene Erwartungshaltung nicht erfüllt wird und somit Korrekturen erfordern, sind Arten von Verschwendung. Auch Prozesse, die notwendig sind, um Fehler zu identifizieren und zu korrigieren gelten hierbei als Verschwendung, falls sie einen Mehraufwand verursachen. Durch ein striktes Qualitäts- und Risikomanagement, sowie automatisierte Prüfsysteme können Fehler direkt von Beginn vermieden werden. Auch der Einsatz der Poka Yoke-Technik, kann Fehler verhindern, indem sie sicher stellt, dass bereits vor der Ausführung eines Prozessschrittes die richtigen Bedingungen für fehlerfreie Ergebnisse herrschen.

8. Schlechte Ergonomie

Die Ergonomie wird in vielen Unternehmen häufig als ein weit untergeordnetes Thema erachtet, da sie in der Regel nur schwer bewertbaren, finanziellen Wert bringt. Allerdings stecken in einer guten Ergonomie durchaus Potenziale für die Steigerung der Mitarbeiterleistung. Unergonomische Bedingungen können zu einer Erhöhung der Krankheitstage, zu einer schnelleren Ermüdung oder zu einer Reduktion der Motivation der Mitarbeiter führen. Eine Neu- und/oder Umgestaltung der Arbeitsplätze ist neben einer möglichen Job-Rotation bzw. einem Wechsel der Belastungsarten der Mitarbeiter eine mögliche Maßnahme, um Verschwendung durch schlechte Ergonomie zu vermeiden.

9. Ungenutze bzw. falsch genutze Talente

Eine spezielle und dennoch nicht zu vernachlässigende Form der Verschwendung sind ungenutzt bzw. falsch genutzte Talente. Darunter versteht man insbesondere das Nicht-Nutzen von verschiedenen Mitarbeiterpotenzialen. Wissen und Erfahrungen werden nicht unter den Mitarbeitern geteilt und Wertschöpfungspotenziale gehen verloren. Diese Art der Verschwendung zu bekämpfen ist eine große Herausforderung, denn die Verschwendung ist nicht sichtbar. Nur durch systematische Förderung und den systematische Einsatz der Mitarbeiter können diese Talente für ihr Unternehmen von Vorteil sein.

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Die Verringerung einer Verschwendung führt meist zu einer Erhöhung einer anderen. Beispielsweise führt die Reduzierung von Beständen zwangsläufig zu mehr Bewegungen und Transporten. Aus diesem Grund ist es besonders wichtig, sowohl die einzelnen Arten individuell zu betrachten, aber das Gesamtbild dabei nicht aus den Augen zu verlieren. Hinzu kommt, dass eine Identifikation von Verschwendungen im laufenden Betrieb oft schwierig ist. Auch Optimierungsmaßnahmen herzuleiten und diese umzusetzen geht oft mit Schwierigkeiten einher.

Bei der Herausforderung all dies in einem wirtschaftlichen Rahmen durchzuführen unterstützen wir Sie gerne! Nehmen Sie jetzt Kontakt mit uns auf!

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Umweltbewusste Fördermittel für die Intralogistik der Zukunft

Das Thema Nachhaltigkeit ist in den Köpfen der Gesellschaft angekommen. Politik und Unternehmen haben ein zunehmendes Nachhaltigkeitsbewusstsein entwickelt, welches allem voran durch den Klimawandel, die zunehmende Umweltzerstörung und die Ressourcenknappheit ausgelöst wird. Auch der Bereich der Fördermittel in der Intralogistik kann bei diesem Thema nicht außen vorgelassen, sondern sollte näher betrachtet werden.

Warum bei Fördermitteln umdenken?

Genau wie in jedem anderen Bereich muss auch bei den Fördermitteln in der Intralogistik ein Umdenken stattfinden. Dies ist besonders durch drei Aspekte bedingt. Neben den gesetzlichen Rahmenbedingungen, die eingehalten werden müssen, sind auch steigende Energiepreise ein wichtiger Aspekt. Die Preise nicht erneuerbarer Ressourcen, wie Erdöl und Stahl, steigen bei erhöhtem Bedarf rasant an. Zusätzlich erfahren die Preise für elektrische Energie in den letzten Jahren einen konstanten Anstieg, was im Zusammenhang mit der Ressourcenknappheit dazu führt, dass Unternehmen ihre Fördermittel energieeffizient und nachhaltig gestalten müssen, um Verschwendung zu vermeiden. Als dritten Aspekt sind die Kundenanforderungen zu berücksichtigen. Immer mehr Menschen erkennen zunehmend die Gefahr der Umweltverschmutzung und Ressourcenknappheit und äußern den Wunsch nach „grünen Produkten“. Die Intralogistik bietet hier großes Potenzial und besonders die Fördermittel scheinen prädestiniert für einen Wandel. Dabei stellt sich vor allem die Frage, nach möglichen Lösungen.

Stand der Technik

Der Einsatz und die Vorteile von nachhaltigen und umweltfreundlichen Technologien in der Intralogistik wird meist mit einer Steigerung der Energieeffizienz in Verbindung gebracht. Der Begriff Energieeffizienz, ist vereinfacht gesagt die Relation aus erzieltem Nutzen und eingesetzter Energie [1] . Die Energieeffizienz ist umso höher, je geringer die Energieverluste für das Erreichen des jeweiligen Nutzens sind. Das überwiegend eingesetzte Instrument zur Optimierung der Energieeffizienz ist die Prozessoptimierung. Dies resultiert insbesondere aus ökonomischem Handeln, hat aber eine positive ökologische Nebenwirkung. Im Bereich der Fördermittel zeigt eine Studie der Industrie- und Handelskammer Stuttgart, dass lediglich 25 Prozent der Befragten auch energieeffiziente Lösungen nutzen. Als Ergebnis der Studie „zeigt sich für eine energieeffiziente Intralogistik noch erhebliches Umsetzungspotenzial“[2]. Insbesondere im Bereich der Regalbediengeräte im automatischen Hochregallager, die zu den größten Energieverbrauchern der Intralogistik zählen, herrscht enormes Potenzial für Energieeinsparungen.  

Stetige und Unstetige Fördermittel

Bei Fördermitteln wird zwischen stetigen und unstetigen Fördermitteln unterscheiden. Unter unstetigen Fördermitteln versteht man beispielsweise Krane, Fahrerlose Transportsysteme oder Regalbediengeräte. Hier kann besonders durch alternative Antriebe, Gewichtsreduktion und durch Energierückgewinnung mit Hilfe von Energierückspeisemodulen die Energieeffizienz gesteigert werden. Bei den alternativen Antrieben zeigt sich, dass beispielsweise durch den Einsatz von Elektromotoren im Schnitt bis zu 50 % CO2 – Emissionen im Vergleich zu Dieselmotoren eingespart werden können. Die Energieeffizienz durch Gewichtsreduktion zu steigern, ist v.a. durch Strukturleichtbau oder durch Werkstoffleichtbau möglich. Letztere erreicht eine Reduktion des Gewichts durch den Einsatz alternativer Werkstoffe. Bei Regalbediengeräten und Staplern eignet sich allerdings besonders die Technologie zur Energierückgewinnung. Die Bewegungsenergie des Regalbediengeräts, bzw. die Energie aus der Hubbewegung bei Staplern kann zur Energierückgewinnung genutzt werden.

© STILL
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© Forbo Movement Systems

Zu stetigen Fördermitteln zählen u.a. Rollenbahnen, Kreisförderer oder Palettenbandförderer. Auch hier spielt die Energieeffizienz eine wichtige Rolle. Laut einer Studie der Industrie- und Handelskammer Stuttgart entfällt auf die automatisierte Fördertechnik im Lager ein Anteil von 12,1 Prozent des Gesamtenergieverbrauchs. Stetigförderer eignen sich dazu, große Materialmengen automatisiert auf festen Strecken zu fördern, benötigen jedoch aufgrund vieler elektrischer Antriebe eine große Menge Energie, um angetrieben zu werden. Die Energieeffizienz kann hier insbesondere durch intelligente Motorstarter und dezentrale Antriebe oder durch energiesparende Transportbänder gesteigert werden. Intelligente Motorstarter und dezentrale Antriebe zeichnen sich dadurch aus, dass sie nur dann laufen, wenn sie auch wirklich benötigt werden. Energiesparende Transportbänder können durch deutlich geringere Reibungskoeffizienten, die durch den Einsatz einer Gleitschicht ermöglicht werden, eine Einsparung von bis zu 50% der gesamten Antriebsenergie gegenüber konventionellen Geräten erreichen.

Doch was sind aktuelle Trends? Wie geht es in Zukunft weiter und wie kann ihr Unternehmen Fördermittel nachhaltiger gestalten?

Gewichtsreduktion durch die Entwicklung eines Seilroboters

Im Rahmen des Projekts „EffizienzCluster LogistikRuhr“, welches vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wird, hat die Universität Duisburg-Essen in Zusammenarbeit mit zahlreichen Instituten und Unternehmen ein neuartiges Regalbediengerät entwickelt. Dabei handelt es sich um eine seilgetriebene Stewart-Gough-Plattform, auch Seilroboter genannt. Im Allgemeinen handelt es sich bei einer Stewart-Gough-Plattform, um zwei Starre Körper, die über sechs Stangen über Kugelgelenke miteinander verbunden sind [3]. Die Grundidee bei diesem Projekt ist die Minimierung der zu bewegenden Last. Dazu wird ein „innovatives System realisiert, das Lasten mittels computergesteuerter Seilwinden unter Einsatz modernster Regelungsverfahren schnell und energieeffizient befördert“ [3]. Hierbei wird das aus dem heutigen Stand der Technik bekannte Regalbediengerät durch eine Plattform ersetzt, welche an bis zu acht vorgespannten Seilen befestigt ist. Die Plattform mit integrierter Ein-/Auslagereinrichtung fungiert sowohl als Fahr- als auch als Hubeinheit. Gegenüber konventioneller Technik kann eine Massereduktion von bis zu 90 Prozent erreicht werden, was zu enormen Leistungssteigerungen und einer ökologischen Energiebilanz führt.

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© LEAN Mercatronics

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Es zeigen sich also viele Möglichkeiten, die Zukunft von Fördermitteln in der Intralogistik nachhaltiger zu gestalten. Nehmen Sie jetzt Kontakt auf und lassen Sie sich beraten, wie auch Ihr Unternehmen sich für eine grüne Zukunft fit machen kann!

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[1] W. Irrek and Thomas Stefan, “Definition Energieeffizienz,” https://wupperinst.org/uplo-ads/tx_wupperinst/energieeffizienz_definition.pdf, 2008.

[2] W. A. Günthner and J. Freis, Energieeffiziente und CO2-neutrale Logistikanlagen und -gebäude: Umsetzungsstand und Handlungsbedarf. München: Technische Universität fml – Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik, 2015.

[3] J. Lenarčič and M. L. Husty, Advances in Robot Kinematics: Analysis and Control. Dord-recht: Springer, 1998.

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#15 Verfügbarkeit der Ware in einem automatisierten Hochregallager

Optimale Flächennutzung, sichere Lagerung, schneller und direkter Zugriff. Ware in einem automatisierten Hochregallager (HRL) zu lagern ist eine weitverbreitete und effiziente Lagerart. Automatisch werden Paletten ein- und ausgelagert und so ein Dauerbetrieb, oft auch über mehr als eine Arbeitsschicht pro Tag, sichergestellt. Doch auch in einem automatisierten Lager kann es zu Störungen kommen. Was geschieht nun? Wie kann sichergestellt werden, dass die Ware dennoch verfügbar ist?

Der Aufbau eines Hochregallagers

Fahrachsen eines RGB

Von einem Hochregallager spricht man ab ca. 12 Metern Höhe, da ab hier oft eine Bedienung mit manuellen Staplern nicht mehr möglich oder sinnvoll ist. Aktuell werden Hochregallager bis zu 45 Meter Höhe errichtet. Die Kapazität eines solchen Lagers reicht von einigen tausenden bis hin zu hunderttausenden Palettenstellplätzen. Der zur Verfügung stehende Lagerplatz in dem Gebäude wird optimal genutzt (geringe Grund- und Verkehrsfläche) und Transportschäden werden minimiert, da eine Bedienung ausschließlich von Maschinen, d. h. automatisiert, stattfindet.

Der Aufbau eines klassischen HRLs ist dabei immer gleich. Automatisch fahrende Regal­bediengeräte bewegen sich und die Ladeeinheiten in einer sogenannten Fahrgasse. Das RBG führt dabei im Regelfall Bewegungen in drei Raum­achsen aus. Seitlich angrenzend daran befinden sich die Ladeeinheiten, wie z. B. Paletten, in den Regalen aus Stahl, selten aus Holz.

Im Standard werden oft Regalanlagen für eine einfach- oder doppeltiefe Einlagerung errichtet. Es gibt aber auch Lösungen für mehrfachtiefe Lagerungen. Diese bezeichnet man oft als Kanal- oder Satelittenlager. Prinzipiell könnten hier bis zu 20 Paletten in der Z-Richtung, also der Lagertiefe, gehandhabt werden. Üblich sind aber eher Lagertiefen von 8 – 10 Paletten.

Der automatisierte Ablauf der Ein- und Auslagerung von Ladeeinheiten ist bis zu dem Zeitpunkt einfach, bis es zu einer Störung in einer der Gassen an einem Regalbediengerät kommt.

In einfach- oder doppeltiefen Regalanlagen ist bei einem echten technisch bedingten Ausfall eines Regalbediengerätes ein Zugriff auf die Ladeeinheiten nicht möglich.

Grafik eines Regals mit RGB

Eine Störung in einer Gasse kann durch viele Aspekte ausgelöst werden. Nicht ordnungs­gemäß aufgenommene oder beschädigte Paletten, zusammengesackte Ladung, ein gebrochenes Brett, ein Stück Folie oder technische Defekte am Regalbediengerät sind Gründe, warum eine Störung ausgelöst werden kann, die dann zeitnah behoben werden muss. Hier bietet eine Lösung mit einem mehrfachtiefen Lager eine echte Alternative. Ab dem Einsatz von mindestens zwei Regalbediengeräten ergibt sich ein sogenannter Mittelblock, ein Regal zwischen zwei Regalbediengeräten.

Diese Mittelblöcke können je nach Bedarf von beiden Seiten des Regals (hier: grün), d. h. von zwei RGBs in den Gassen (hier: A und B) bedient werden.

Die Gesetzeslage sieht es hierbei vor, dass ein RGB bis maximal 2 (z-)Positionen vor der danebenliegenden Gasse (hier: B) im Automatikbetrieb fahren darf. Das hat den einfachen Grund, dass dadurch Unfälle vermieden werden sollen, bei denen Paletten von einem RGB unkontrolliert in angrenzende Gasse gestoßen werden und im schlimmsten Fall z. B. einen Servicemitarbeiter treffen. So ist es gesetzlich erlaubt, bei Störungen nur die jeweils betroffenen Gasse für einen Zutritt zu sperren.

Was passiert nun, wenn ein Regalbediengerät (hier: B) ausfällt? Sind die beiden Paletten im Störungsfall der Gasse B trotzdem aus der Gasse A erreichbar, wenn hier dringend benötigte Ware gelagert wird?

Manuelle Notstrategie

Viele Unternehmen sehen sich mit einer solchen Problematik konfrontiert und fürchten, dass im Notfall benötigte Ware nicht zu Verfügung steht. Denn jeder Stillstand bedeutet wirtschaft­liche Einbußen und kann im schlimmsten Fall eine Kettenreaktion auslösen, von der viele Beteiligte betroffen sind. Je mehr ein Unternehmen produktionsorientiert ist, desto wichtiger ist die Verfügbarkeit der Ware über den gesamten Zeitraum. Auch bei Saisonware ist eine stetige Verfügbarkeit ausgesprochen wichtig. Was kann also getan werden, wenn eine Störung vorliegt? Wie kann der gesamte Betrieb des Lagers dennoch aufrechterhalten werden?

Dabei gibt es verschiedene Möglichkeiten mit einer solchen Störung in einer der Gassen umzugehen. Am wichtigsten ist dabei, dass nicht das gesamte Lager abgeschaltet wird, sondern lediglich die betroffene Gasse, um die wirtschaftlichen Schäden so gering wie möglich zu halten. Zunächst muss auf den Notbetrieb umgeschaltet werden. Dabei wird die Gasse betroffene Gasse gesperrt. Die Aufträge dieser Gasse werden abgebrochen und möglichst aus einer anderen, technisch verfügbaren Gasse erledigt.

In unserem Beispiel gehen wir von einer sogenannten Langzeitsperre einer Gasse aus. Dies betrifft also nicht kurzfristig auftretenden Störungen die oft auch vom Leitstand aus behoben werden können. Von einer Langzeitsperre spricht man bei Störungen von mindestens 30 Minuten und länger. Der Automatikbetrieb wird auf eine manuelle Steuerung umgeschaltet. Davon ausgehend, dass das RGB grundsätzlich noch fahrtüchtig ist wird mittels manueller Steuerung die gewünschte Ladeeinheit angefahren (hier im Beispiel das RBG B).

Hier wird unterschieden zwischen den Fahrgeschwindigkeiten V1 (Schleichfahrt), V2 (Reduzierte Fahrgeschwindigkeit für Mitfahrt in Kabine auf dem RBG) und V3 (Automatikbetrieb). V1 stellt dabei die langsamste Fahrt da, die allerdings oft nicht gewünscht ist, da selbst nur wenige Meter Fahrt viel Zeit beanspruchen. Der Mitarbeiter, der das Regalbediengerät bewegt, soll jederzeit auf einem sehr kurzen Anhalteweg das Gerät zum Stillstand bringen können. Wenn das Regalbediengerät über eine Kabine verfügt ist oft eine Mitfahrt bei erhöhter Geschwindigkeit (V2) gesetzlich erlaubt. So muss dann nur der letzte Rest eines Weges in V1 möglicherweise durchgeführt werden. In unserem Beispiel sei aber das Regalbediengerät B technisch nicht mehr in der Lage, die Fahrbefehle auszuführen. Dann besteht bei einem Kanallager nun die Möglichkeit, mit Regalbediengerät A die Paletten (in unserem Beispiel auf Position z) zu erreichen.

Hierzu wird das Regalbediengerät in Gasse A aus dem Automatikbetrieb genommen. Es wird ein Sonderbetriebszustand eingeschaltet. In diesem Betriebszustand ist es nun mit reduzierter Geschwindigkeit möglich, auch die letzten beiden Paletten eines Mittelblockes (von Gasse A aus) zu erreichen. Eine gute Verbesserung der betrieblichen Sicherheit und Erreichbarkeit von Waren.

Es wird also deutlich, dass bei der Planung eines Hochregallagers auch auf eine relevante Sicherheitstechnik und eine Notstrategie geachtet werden muss. Unsere Berater stehen Ihnen mit ihrem Wissen zur Seite und zeigen Ihnen, was Sie beachten müssen, damit eine Störung in Ihrem Lager möglichst geringe Auswirkungen auf den gesamten Betrieb hat und somit die wirtschaftlichen Auswirkungen möglichst geringgehalten werden. Jetzt Kontakt aufnehmen!

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#14 E-Mobilität in der Logistik

Laut dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) sind 20 % aller verkehrsbedingten CO2-Emissionen auf LKW zurückzuführen und könnten bis zum Jahr 2040 auf das Level der PKW-Emissionen ansteigen. Besonders der E-Commerce Bereich boomt. Das Straßenbild in den deutschen Großstädten wird immer mehr von Lieferfahrzeugen geprägt. Wurden im Jahr 2017 bereits täglich mehr als 9 Millionen Pakete verschickt, so wird im Jahr 2020 die 11 Millionen Grenze geknackt werden. Die Auswirkungen zeigen sich nicht nur im Straßenverkehr, sondern auch in der steigenden Umweltbelastung durch die Verbrennungsmotoren. Diese Problematik stellt die Logistikbranche vor immer größere Probleme.

Warum ist E-Mobilität so wichtig?

Die Zukunft liegt also in der Elektromobilität, also in der Nutzung von Fahrzeugen mit elektrischem Antrieb. Aber sind Elektrofahrzeuge überhaupt rentabel und können sie mit den herkömmlichen Modellen mithalten? Ein Feldversuch des Fraunhofer IAO in Zusammenarbeit mit den Kurier-Express-Paket-Dienstleistern (KEP) hat darauf eine klare Antwort. Ja! Das Potenzial ist groß, denn mit steigender Anzahl an auszuliefernden Paketen und der immer höheren Belastung der Umwelt, sind auch Auflagen der Regierung schon bald zu erwarten. Wie bereits in einigen Großstädten wird es vermehrt zu Einfahrtverboten von Dieselfahrzeugen und zu niedrigeren Emissionsgrenzen kommen. Unternehmen sind gezwungen sich mit der Thematik zu beschäftigen und in die Zukunft zu blicken.

Neben diesen Aspekten ergeben sich außerdem große Potenziale für die Verminderung von Staus in Stoßzeiten, beispielsweise bei der Belieferung von Supermärkten, ebenso wie eine geringere Lärmbelästigung durch LKW mit klassischen Verbrennungsmotoren. Durch die Minimierung der Motorengeräusche wird es in Zukunft möglich werden, auch nachts oder in den frühen Morgenstunden LKW zu be- und entladen ohne, dass Anwohner durch laute Motorengeräusche gestört werden.

Doch welche Probleme ergeben sich und warum sind noch nicht alle Unternehmen auf Elektromobilität umgestiegen?

Mangelnde Reichweite – Ist das Problem lösbar?

Spielte E-Mobilität in der Logistikbranche lange Zeit keine Rolle, so sind mittlerweile auf deutschen Straßen vermehrt Kleintransporter mit Elektroantrieb unterwegs. Während die leichteren Gewichtsklassen bereits heute mit konventionellen Dieselfahrzeugen mithalten können, sind große Elektrofahrzeuge noch nicht wirtschaftlich. Das Problem liegt vor allem in der mangelnden Reichweite. Bringt es ein Dieselfahrzeug mit einmaliger Tankfüllung auf ca. 1600 km, so beträgt die Reichweite der Elektrofahrzeuge gerade einmal wenige hundert Kilometer. Mit einer Ladung verspricht MAN mit seinem eTruck beispielsweise eine maximale Reichweite von 180km und auch die eActros Trucks von Mercedes fahren nicht weiter als 300 km. Erste Pilotprojekte in Berlin und Zürich zeigen daher, dass emissionsfreier Gütertransport besonders im urbanen Raum sinnvoll ist, da hier die Routen der Zulieferer und die Ladezeiten der LKW gut zu bewältigen und planbar sind.

Doch was ist mit Fahrten auf langen Strecken? Das Angebot und die Nachfrage nach elektrisch angetriebenen LKW und Nutzfahrzeugen steigt in den letzten Jahren rasant an.  Insbesondere die Arbeiten der Automobilhersteller an dem Problem der Reichweite laufen auch Hochtouren. Der amerikanische Hersteller Tesla stellte 2017 seinen E-LKW Tesla Semi vor. 2020 soll der 40-Tonner in Serienproduktion und Auslieferung gehen. Dabei ist Tesla das erste Unternehmen, welches eine Reichweite von 

800 km verspricht – und das bei voller Beladung. Außerdem soll die Batterie in nur 30 min. wieder Strom für 640 km haben. Doch viele Experten beschreiben diese Vorstellungen als unmöglich. So äußerte sich Martin Daum, Chef der LKW-Sparte von Daimler, folgendermaßen: „Wenn Tesla sein Versprechen wirklich einlöst, werden wir zwei LKW kaufen: einen zum Auseinandernehmen und einen zum Testen. Denn dann wäre etwas an uns vorbeigegangen.“

 

Ein weiteres Problem liegt in der Verbreitung von Ladestationen für LKW. Bei der Betrachtung der Anzahl der aktuell auf deutschen Autobahnen fahrenden LKW wird sofort klar: das kann noch nicht funktionieren. Ein Pilotprojekt auf der A5 zeigt nun eine Möglichkeit auf, wie dieser Problematik entgegengewirkt werden kann. Die Autobahn ist in beide Fahrtrichtungen auf der rechten Spur mit Oberleitungsmasten versehen, wodurch das Stromtanken bei voller Fahrt ohne Geschwindigkeitsverringerung stattfinden kann. Diese Technik bietet großes Potenzial für eine flächendeckende Verbreitung der Nutzung von Elektro LKW. Doch auch hier spielt der Kostenfaktor immer noch eine entscheidende Rolle.

Fazit

Es wird deutlich: gerade in der Stadt, in der die Fahrzeuge immer wieder anfahren und bremsen müssen kann ein Elektromotor deutlich punkten. Auf der Langstrecke scheint allerdings immer noch der Verbrennungsmotor, vor allem aufgrund der konstanten Fahrt, effizienter zu sein.

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#13 Wärmefluss, Isolierung und Energieeinsparung in einem Tiefkühllager

Die Planung eines Tiefkühllagers ist mit vielen wichtigen Punkten verbunden, die berücksichtigt werden müssen. Nach dem ersten Teil, der sich mit den 5 Besonderheiten bei der Planung eines Tiefkühllagers beschäftigt hat, betrachten wir heute die Besonderheiten der Isolations- und Grenzschichten in einem Tiefkühllager. Sie stellen neben der Beachtung der richtigen Technik und dem besonderen Umgang mit den Mitarbeitern ebenfalls einen sehr großen Teilbereich dar. Doch warum ist das so?

Temperaturausgleich lässt sich nicht verhindern

Wenn ein Tiefkühllager geplant werden soll, stehen Unternehmen immer wieder vor der Frage, wie das Lager am kostengünstigsten und effektivsten auf der gewünschten Temperatur gehalten werden kann. Ein Ausgleich zwischen der Außen- und Innentemperatur lässt sich nämlich niemals verhindern, sondern immer nur verzögern. Es muss abgewogen werden zwischen steigenden Kosten für eine bessere Isolation und steigenden Kosten für einen höheren Energieaufwand, um das Lager herunter zu kühlen. Warum muss überhaupt ein Temperatur­ausgleich stattfinden? Reicht es nicht, das Lager einmal auf die gewünschte Temperatur abzukühlen? Dafür unternehmen wir einen…

…Exkurs in die Physik!

Energie kann weder erzeugt, noch vernichtet werden. Jegliche Form von Energie wird lediglich zwischen verschiedenen Energieformen umgewandelt. Dieses Phänomen ist bekannt unter dem Namen „Energieerhaltungssatz“ (1. Hauptsatz der Thermodynamik). Die Energie in einem geschlossenen System ändert sich nicht (dies gilt auch für unser ganzes Universum). Von Energieverbrauch, Energieverschwendung oder Energieverlust wird umgangssprachlich dennoch gesprochen. Der Grund dafür ist, dass die Erde kein abgeschlossenes System ist und die Energie in einem solchen Fall meist in eine für Mensch oder Tier nicht nutzbare Form umgewandelt wird. Auch der Begriff Energieerzeugung beschreibt eigentlich nur die Umwandlung von bereits vorhandener Energie in eine für den Menschen nutzbare Form, z. B. die elektrische Energie oder Kälte.

Thermodynamik Tiefkühllager MALORG

Dabei ist der 2. Hauptsatz der Thermodynamik wichtig. Für den Prozess der Wärmeübertragung gibt es eine Vorzugsrichtung. Warmes versucht immer zu Kaltem zu fließen. Ein Beispiel dazu. Wird eine Palette mit warmer Ware in einen kalten Raum gestellt so passiert was? Ganz genau! Die Palette wird über die Zeit heruntergekühlt werden

Die Wärme „fließt“ also aus der Ware auf der Palette in die kühle Umgebungsluft. Vereinfacht ausge­drückt findet ein Ausgleich solange statt, bis keine Differenz bei den Temperaturen mehr vorhanden ist.

 

 

Wärmeeinträge in einem Tiefkühllager

Betrachtet man ein Tiefkühllager oder ein Gebäude im Allgemeinen ganz einfach als einen großen Würfel, so geht man davon aus, dass die Wärme von außen, die einen Temperaturausgleich mit der Kühle im Inneren herstellen möchte, mit einem einfachen Dreisatz berechnet werden kann. Doch das ist leider nicht der Fall. Es gibt viele Wärmeeinträge von außen und im Inneren (z. B. durch elektrisch angetriebene Technik), die nicht so einfach berechnet werden können. Diese müssen dennoch berücksichtigt werden, damit das Tiefkühllager stets auf der gewünschten Temperatur gehalten werden kann und die notwendige Energie, und damit die notwendigen Investitionen zur Energieerzeugung, dafür prinzipiell berechnet werden kann.

Wärme von Innen

Wärmeeinträge im Inneren eines Tiefkühllagers machen, abhängig von der Vielzahl der eingesetzten Technik, einen Großteil der notwendigen Kühlleistung aus. Die automatisierte Technik mit elektrischen Antrieben (Motoren) und elektrischen Steuerungen (Schaltschränke, Bremswiderstände usw.) erzeugt Wärme, ebenso wie sie durch mechanische Reibung entsteht.

Aber auch die Ware selbst ist ein entscheidender Faktor. Ein Tiefkühllager, in dem Ware stetig aus- und eingelagert wird, bietet ein großes Potenzial für Wärmeeinträge durch den ständigen Luftaustausch. Eine Verringerung solcher Wärmeeinträge wird mittels Schleusen verbessert.

Wie bereits im oberen Abschnitt erwähnt wird eine Palette, die nicht die gleiche Temperatur des Tiefkühllagers hat, ihre Wärme nach außen abgeben. Dadurch erhöht sich wiederum insgesamt die Lufttemperatur, was wieder durch zusätzliche Kühlung ausgeglichen werden muss.

Ware auf Paletten, die in ein Tiefkühllager gestellt werden, werden vor einer Einlagerung im Regelfall schockgefrostet. Dieser Prozess findet bei -50 °C und in stark bewegter Luft statt. Durch die Luftverwirbelung im Schockfroster kann die Kühlung (der Wärmeausgleich) schneller stattfinden. Je mehr sich die Luft bewegt, desto höher ist der Austausch der Moleküle (kinetische Energie) und die Ware wird schneller kalt. Dieser Vorgang dauert bei einer durchschnittlichen Palette dennoch oft mehrere Stunden. So lange braucht es bis der Energieausgleich (Wärme „fließt“ nach außen hin zur Kälte) in den Kern vorgedrungen ist. Der schnelle Wärmeaustausch beim Schockfrosten ist im Normalfall im Lebensmittelbereich wichtig, damit keine Veränderung der Produkte und der Lebensmittelqualität, z. B. durch Bildung großer Eiskristalle, erfolgt. Daher werden üblicherweise einzelne Produkte tiefgekühlt, bevor diese dann palettiert werden.

Übrigens: alle beschriebenen Effekte mit Wärme von außen die einen Ausgleich mit der Kälte im inneren eines Tiefkühllagers anstrebt kehrten sich um, sobald es draußen kälter ist als drinnen. Dann müsste man sogar in einem Tiefkühllager eigentlich innen „heizen“.

Türen und Wände

Neben den Wärmeeinträgen von innen sind auch die Wärmeeinträge von außen nicht zu vernachlässigen. Das sind die Einträge, an die man meist als erstes denkt. Zum einen gibt es in einem Lager Türen, die von außen Wärme in das Lager leiten. Wird bei Türen der größte Anteil natürlich durch das Öffnen und Schließen verursacht, so ist es bei Wänden insbesondere die Isolierung die dafür sorgt, wie viel Wärme eindringt. Der Ausgleich zwischen der warmen und kalten Luft lässt sich niemals verhindern, lediglich verzögern. Diese Verzögerung hängt von vielen Aspekten ab.

Richtige Dämmung

Beschäftigen sich Unternehmen mit der Frage, wie ein Tiefkühllager am besten auf der gewünschten Temperatur gehalten werden kann, gibt es zwei grundsätzliche Lösungsansätze, welche im Gegensatz zu einander stehen.

Der erste Ansatz ist, lediglich das Tiefkühllager stärker zu kühlen. Das bedeutet ganz einfach, dass Wärme, die von außen eindringt, mit mehr Energie von innen durch Kühlung aufgebracht werden muss. In Summe ein kostspieliger Ansatz durch extrem hohe Energiekosten.

Die zweite Möglichkeit ist die Isolation auf allen Seiten des Gebäudes (Dach, Wände und Boden).

Wärmefluss Tiefkühllager MALORG

Dafür wird der Begriff des „Wärmedurchgangs- oder Wärmeübertragungskoeffizienten“ wichtig. Dieser ist ein Maß für den Wärmedurchgang durch einen festen Körper (Isolierung) von einem Fluid  (Außenluft) in ein zweites Fluid (Innenluft) aufgrund des Temperaturunter­schiedes zwischen diesen Fluiden. Es geht also um eine Stoffeigenschaft, die den Wärmestrom durch ein Material auf Grund der Wärmeleitung bestimmt.

Der Wärmedurchgangskoeffizient wird mit folgender Formel berechnet: U = W/(m² x K) (gemessen in Watt pro Quadratmeter und Kelvin). Je höher der Wärmedurchgangskoeffizient ist, desto schlechter ist die Wärmedämmung. Gewünscht ist also ein möglichst geringer Wärmedurchgangskoeffizient durch gute Isolation. Dabei ist jedoch auch zu beachten, dass eine stetige Erhöhung der Dicke einer Dämmschicht nicht zu einer stetigen Verkleinerung des U-Werts führt.

Luft ist im Grunde ein schlechter Wärmeleiter (also ein guter Isolator), solange keine Konvektion (Luftverwirbelung) stattfindet. Dann allerdings kann viel Energie zwischen Stoffen ausgetauscht werden. Konvektion (Luftströmung) entsteht aber selbst in einem geschlossenen System bei Temperaturdifferenzen. Wie funktioniert also im Grunde eine gute Isolierung? Man versucht möglichst viel Luft beruhigt einzuschließen. Das kann man am Beispiel von Styropor gut nachvollziehen. Zwischen den einzelnen Kügelchen des Styropors ist viel Luft eingeschlossen, die sich kaum mehr bewegen kann. Oft denken Leute, dass bei Styropor das Kunststoffmaterial dämmt. Aber in Wirklichkeit ist es die eingeschlossene und beruhigte Luft, die den Dämmeffekt herbeiführt.

Die theoretisch nächste Stufe kann man gut am Beispiel einer Thermoskanne erklären. Zwischen der Außenschicht und der Innenschicht der Thermoskanne wird die Luft abgepumpt, also ein Vakuum erzeugt. Wo keine Luft ist kann keine Konvektion und damit keine Wärmeübertragung entstehen. Doch Wärme wird nicht nur durch Gasaustausch auf molekularer Ebene transportiert, sondern auch z. B. durch Wärmestrahlung (elektromagnetische Strahlung, Infrarotstrahlung). Dies ist ein sehr wichtiger Mechanismus zum Wärmetransport, da er nicht an Materie als Träger gebunden ist und auch im Vakuum funktioniert. Ohne den Wärmetransport durch Strahlung würde die Energie der Sonne z. B. die Erde nicht erreichen. Also dazu die spiegelnde Innenschicht in der Thermoskanne, um möglichst wenig Wärmestrahlung an die Außenwelt zu lassen.

Abgesehen von teilweise exotisch anmutenden Möglichkeiten zur Isolierung geht es bei einem Tiefkühllager um eine gute und dabei bezahlbare Lösung. Bei der Auswahl geeigneter Isolierungen spielt die notwendige Bauphysik eine wesentliche Rolle. Die Isolierung des Bodens beispielsweise soll auf Dauer ein Frieren des Bodens unterhalb der Isolierung verhindern. Dazu sollte die Isolierung im Idealfall so gewählt werden, dass sogar auf einen Unterfrierschutz verzichtet werden könnte. Oder es genügen für den Unterfrierschutz nur wenige zentrale elektrische Wärmequellen mit auswechselbaren Heizelementen, die lediglich als Ergänzung zur kostenlosen Umgebungswärme wirken. So kann auf Dauer viel Energie eingespart werden.

Neben den Isoliereigenschaften muss die Isolierung des Fußbodens oft auch hohen statischen Ansprüchen, z. B. durch Regale mit eingestellten Lasten, entsprechen. Es wird also eine Druckfestigkeit von einer solchen Isolierung verlangt.

Die Isolierung einer Wand hat oft dagegen andere Anforderungen. Dazu zählt beispielsweise eine möglichst gute statische Stabilität, um mit großen Abständen der Steher (Einsparung von Stahl) arbeiten zu können. Ebenso ist die Intensität von Wärmestrahlung oft deutlich höher. Gleichzeitig muss die Isolation teilweise oft sehr hohe Temperaturunterschiede innerhalb von Minuten oder Stunden auf Dauer verkraften.

Viele verschiedene Dämmstoffe finden Verwendung. Anorganische Stoffe wie Mineralwolle- Dämmstoffe (MW) oder Schaumglas- Dämmstoffe (CG) oder organische Stoffe wie beispielsweise Polystyrol-Hartschaum (EPS), Polystyrol Extruderschaum (XPS), Polyuretan-Hartschaum (PUR/PIR), Phenolharz-Hartschaum (PF) sowie Produkte aus Holzwolle (WW).

Bauteilstärke Wärmedämmung Tiefkühllager

Auch interessant: Der Nutzen von Dämmung wird dann interessant, wenn man die Bauteilestärke betrachtet. Geht man davon aus, dass 11 cm Dämmstoff verwendet werden, so müsste, damit der Wärmeschutz gleichbleibt, 35 cm Holz oder 565 cm Beton verbaut werden. Die schlankeste Lösung bietet eine Vakuumdämmung, bei der lediglich 1,3 cm Dicke erforderlich sind.

Weitere wichtige Kriterien der Bauphysik, die zu beachten sind, sind die Druckbelastbarkeit, die Wasseraufnahme, der Dampfdiffusionswiderstand, die thermische Längenänderung, die Zugfestigkeit, UV-Beständigkeit, die Schimmelresistenz, die Insekten­sicherheit sowie die Brandstoffklassen.

Viele Unternehmen sparen an der Isolation, da eine dickere Isolation natürlich gleichzeitig höhere Investitionen bedeutet. Gerade in der Planungsphase treibt dies die Gesamtkosten für das neue Tiefkühllager hoch. Dennoch darf nicht vernachlässigt werden, dass diese eingesparten Investitionskosten dafür später als laufende Betriebskosten für das Lager anfallen werden.

Was kann noch getan werden?

Neben der Betrachtung einer geeigneten Isolation gibt es weitere Faktoren, die zur Energieeinsparung beitragen können. Dies ist bei TK-Lägern beispielsweise die verwendete Lagertiefe. Folgendes Beispiel: eine Palette, die einfachtief eingelagert ist, wird von viel Luft die sich bewegen kann umgeben. Damit ist grundsätzlich ein einfacher Temperaturausgleich, also ein Energiefluss möglich. Sie erinnern sich – Wärme fließt IMMER zur Kälte.

In einem Lager mit mehrfachtiefer Lagerung, besonders bei sogenannten Kanallagern, bei denen bis zu 20 Paletten in einem Kanal stehen können, kommt es zu einer Art von „Blockbildung“. Die Luft in einem solchen „Block“ zirkuliert nicht so einfach und ist zur Blockmitte hinzunehmend immer träger, bezogen auf mögliche Temperaturänderungen. Ein zusätzlicher positiver Effekt eines solchen Kanallager ist, die prinzipielle Verringerung von Regalbediengeräten, bezogen auf die Anzahl der zu lagernden und zu handhabenden Paletten. Wenn der notwendige maximale Ein- oder Ausgang von Paletten pro Stunde oder Zeiteinheit passt spart dies Gebäude­volumen, damit Fläche und somit Kühlung zum Ausgleich der Wärme von außen.

Ein einfacher Ansatz zur Begrenzung von Energiekosten ist die Minimierung der zu kühlenden Flächen (Wände, Dach und Fußboden). Die Größe eines Tiefkühllagers muss zur Aufgabenstellung passen. Dies ist gegenüber einem konventionellen Lager wichtiger, da jeder m³ Raum über die ganze Betriebszeit hinweg Geld durch Energieeinsatz der Kühlung kostet. Je kleiner der zu kühlende Raum, desto geringer der Energieaufwand. Dabei spielt auch eine Rolle, welche Form ein Raum hat.

Sie erinnern sich vielleicht noch an Ihre Schulzeit zum Thema Extremwertproblemen. Dort war eine der Aufgabenstellungen, welche Form ein Raum haben soll der möglichst wenig Außenfläche bei einem gegebenen Innenvolumen hat. Das Ergebnis war eine Kugel. Die nächste Stufe einer Optimierung für ein klassisches Gebäude wäre dann ein gleichseitiger Quader. Doch ein Tiefkühllager ist grundsätzlich eher ein langgestreckter Quader und hat damit zunehmende Flächen gegenüber dem nutzbaren Innenvolumen (so klein wie möglich). Es lohnt sich also den echten Nutzen eines Gebäudes ebenso wie über dessen Form nachzudenken. Generell ist die tatsächliche Nutzfläche im Hochregallager, gemessen an der effektiven Gesamtlagerfläche im Verhältnis zu den Verkehrs- und Funktionsflächen, größer als in manuellen Lägern und wächst mit der Höhe der Anlage.

Moderne Energiemanagementsysteme und intelligente Steuerungen reduzieren den Verbrauch und damit den inneren Wärmeeintrag der eigentlichen Lagertechnik. Die Energierückgewinnung zum Beispiel beim Bremsen oder Absenken eines RBG zahlt sich gleich mehrfach aus. Die freiwerdende Energie wird nicht in unerwünschte (und durch Klimatechnik zu kompensierende) Wärme umgewandelt, sondern diese kann produktiv genutzt werden. Eine weitere einfache Möglichkeit Energie zu sparen bietet ein konsequentes abschalten von nicht benötigter Fördertechnik – kostet keinen Strom und erzeugt keine Wärme!

All diese wichtigen Aspekte zu betrachten ist oft schwierig. Auch die Entscheidung für oder gegen eine bessere Isolation bedarf einiger Abwägung. Unsere Berater stehen Ihnen zur Seite und helfen dabei diese Entscheidungen zu treffen. Mit der MALORG Consulting sind Sie auf der sicheren Seite bei der Planung Ihres neuen Tiefkühllagers.

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#12 Komplexitäts- und Konfigurationsmanagement in der Logistik

Bedingt durch die steigende Artikelvariantenzahlen sowie der wachsenden Dynamik auf den Märkten ist eine gesteigerte Komplexität der Strukturen und Prozesse in der Produktion als auch in der Logistik zu beobachten[1]. Die Vernachlässigung eines strukturierten Konfigurationsmanagements kann zu drastischen Auswirkungen auf die Qualität, die Kosten und die Zeit eines Projektes führen. Lesen Sie hier was Komplexitäts- und Konfigurationsmanagement ist und warum es für Sie und Ihr Unternehmen unvermeidbar ist.

Die Komplexität wird häufig beschrieben als Anzahl und Verschiedenheit der Elemente eines Systems, Anzahl und Art der Beziehungen dieser Elemente sowie deren Dynamik innerhalb des Systems[1]. Entsprechend werden in den Unternehmen Produkte und Prozesse umso komplexer, je mehr unterschiedliche Teilprodukte oder –prozesse sie beinhalten und je intensiver diese miteinander verknüpft sind [2].

Eine Umfrage der RWTH Aachen unter 119 Unternehmen aus der Automobilbranche, der Luft- und Raumfahrt, dem Anlagen- und Maschinenbau sowie der Software- und Elektrotechnik im Jahr 2012 zeigt: die Vernachlässigung oder Unterschätzung von Konfigurationsmanagement (KM) hat große Auswirkungen auf Kosten, Qualität und Zeit. Aber warum investieren dann nur 52% der Befragten in KM-Personal? Die Studie zeigt weiter, dass dem KM ein Kosteneinsparpotenzial von bis zu 50% zugeschrieben wird, obwohl der Ressourceneinsatz im Verhältnis äußerst gering ist. Gerade die Automobilbranche und die Luft- & Raumfahrt haben immer noch große Probleme mit der Umsetzung eines eindeutigen KMs, aber auch in anderen Branchen hinken Unternehmen hinterher. So gelten KM-Defizite in über 75% der Unternehmen als groß. Doch was ist Konfigurationsmanagement überhaupt und warum ist es nicht nur ein „Nice-to-Have“, sondern zwingend erforderlich?

Komplexität im Unternehmen

Der Wandel vom Anbieter- zum Käufermarkt mit der zunehmenden Differenzierung von Kundenwünschen erfordert in einem Unternehmen einen ständigen Ausbau des angebotenen Variantenspektrums. Neben der notwendigen Kundenorientierung ist die ständig steigende Variantenvielfalt auch durch das Streben nach qualitativem Wachstum und den Aufbau von Markteintrittsbarrieren für Mitwettbewerber bedingt. Ersteres zwingt die Hersteller in das Variantenwachstum der Produkte zu investieren. Deshalb schafft nicht die Produktrationalisierung auf Massenbasis die eigentliche Rendite (economies of scale), sondern die Bewältigung der daraus resultierenden Komplexität (economies of scope).

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Komplexität bringt Verschwendungen in Ablaufstrukturen, Intransparenz und folglich Reibungsverluste im Unternehmen mit, sodass Kosten verursacht werden. Bei jeder Verdopplung der Variantenvielfalt steigen die wertschöpfungsbezogenen Kosten um 20-30%. Um den Effizienzverlust, der sich durch die Beibehaltung gewachsener Strukturen trotz gestiegener Anforderungen an das Unternehmen ergab, zu reduzieren, bedarf es einer grundlegenden Reorganisation der Prozesse und Strukturen, möglichst einfachen Steuerungsmechanismen, bei gleichzeitiger optimaler Verwendung der eingesetzten Ressourcen durch ein systematisches Komplexitätsmanagement.

Vor dem Hintergrund steigender Artikelvielfalt und immer globaler werdender Logistiksysteme nimmt die zu beherrschende Komplexität stetig zu. Die Vielfalt wird aber auch durch Faktoren wie unterschiedliche Kundentypen, Auftragsarten, Länder, Regionen und Kulturen getrieben. Produktlebenszyklen werden kürzer und in vielen Branchen herrscht eine hohe Dynamik. Gerade im Zeitalter der Volatilität und Digitalisierung ist die Geschwindigkeit ein Komplexitätstreiber. Dabei stellt die Suche nach dem kosteneffizientesten Komplexitätsgrad eine zentrale Herausforderung zur Gewinnoptimierung und Verbesserung der Position im internationalen Wettbewerb dar. Die Identifikation und Bewertung von komplexitätsbedingten Einsparpotenzialen können daher unmittelbar zu einer Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit beitragen.

Unternehmen erhöhen ihre Produktvielfalt, um die Kundenwünsche komplett bedienen zu können bis hin zu mehr Individualität und Nischenprodukten. In gleichem Maße erhöht sich dadurch die Vielfalt an Produkten, Komponenten und somit Prozessen. Dies führt zu einem erheblichen Zuwachs an betrieblicher Komplexität, die sich in Kosten und Prozessqualität negativ bemerkbar macht. Jede zusätzliche Variante im Produktportfolio soll einen zusätzlichen Nutzen bringen und gibt die Chance für Mehrumsatz. Das Problem: Der zusätzliche Nutzen nimmt mit steigender Produkt- und Variantenvielfalt im Angebot überproportional ab, sprich: der „Grenznutzen“ sinkt.

Komplexitätsmanagement – Welche Vorteile ergeben sich für mein Unternehmen?

Oft wird mit der Komplexität etwas „Schlechtes“ assoziiert. Dabei zieht eine hohe Vielfalt die Komplexität nach sich, jedoch kann es erst durch ein attraktives Leistungsangebot entstehen, für das Kunden bereit sind zu bezahlen. Daher gibt es aber sehr wohl ein „zu viel“, aber auch ein „zu wenig“ an Vielfalt. Somit ist es eine wichtige Aufgabe, das „richtige Maß“ an Vielfalt für das Unternehmen zu finden.

Die Vielfalt an Kundenwünschen muss befriedigt werden, so dass ein Produktportfolio nicht ohne Analysen und Bewertungen reduziert werden kann. Es gilt, zum einen mit geeigneten Methoden wie Variantenanalysen mit Identifikation der Variantentreiber, Big Data und Predictive Analytics (Cluster-Analysen, Kaufverhaltenanalysen und Trendanalysen) eine Optimierung des Produktprogramms zu erzielen, zum anderen die Reduzierung der Variantenvielfalt durch Plattformen, Module oder Systeme zu optimieren, um so die produkt- und die prozessgetriebene Komplexität zu reduzieren. Fehlende Ziele hinsichtlich der Vielfalt ebenso wie der mangelnde Einsatz von intelligenten Methoden zur Beherrschung der Komplexität – vom Variantencontrolling bis hin zur Gestaltung effizienter Konzepte und Prozesse – stellen die Unternehmen vor große Herausforderungen. Oftmals werden Insellösungen innerhalb einzelner Unternehmensbereiche geschaffen, ganzheitliche Konzepte, die den gesamten Wertschöpfungsprozess berücksichtigen, fehlen. Die Beherrschung der Komplexität geht also weit über die reine Variantenreduzierung hinaus, vielmehr sind intelligente, flexible und stabile Konzepte und Prozesse in der Auftragssteuerung, Produktion und Lagerlogistik ebenso wie in der Beschaffungs-, Produktions- und Distributionslogistik erforderlich.

Mögliche Ansatzpunkte in den operativen Prozessen

Übertragen auf die Praxis in Produktion und Logistik bedeutet das, dass Produktions- und Logistikprozesse umso komplexer werden, je mehr unterschiedliche Produkte im Unternehmen gesteuert und gehandelt werden müssen. Denn zwangsläufig bedeutet eine Erhöhung der Produktvielfalt nicht eine 1:1-Erhöhung des Umsatzes, so dass häufig ohne signifikante Zunahme der Produktvielfalt die Produktion und die Logistik flexibler werden muss, da die Bestellmengen pro Artikel sinken. Entsprechend muss die Produktion möglichst einer wirtschaftlich one-piece-flow-Konzeption folgen und auch die Einführung von Entkopplungspunkten (Verschiebung des Variantenbestimmungspunktes in Richtung Ende der Wertschöpfungskette) und Fertigungssegmentierung kann dies unterstützen. Und in der Lagerlogistik nehmen die Anzahl der lagernden und auszuliefernden Artikel zu, was v.a. zu einer Abflachung der ABC-Kurve nach Bestellhäufigkeit und zu einer signifikanten Zunahme der slow-mover-SKU (C-Artikel) führt. Diese Anforderungen muss eine moderne und intelligente Lagerlogistik gerecht werden, so sind zweidimensionale Systeme für die Beherrschung der Artikelzunahme sinnvoll als auch 2-stufige Kommissioniersysteme in „manuellen“ Kommissioniersystemen oder eine automatische Bereitstellung der Waren in Ware-zum-Mensch-Systemen. Weiterhin ist der Einsatz von Real-Time-Locating, Echtzeitsysteme mit Digitalisierung der Prozesse und Buchungen sowie autonome Fahrzeuge in der Produktion und in der Lagerlogistik effizient und effektive. Auch eine Lagerung von nicht finalen Produkten, die im Rahmen der Kommissionierung auftragsorientiert konfektioniert werden, ermöglicht eine Reduzierung der Artikelvielfalt und der Komplexität.

Bevor jedoch die Anforderungen 1:1 umgesetzt werden gilt es, diese im Rahmen des Komplexitätsmanagements zu hinterfragen und zu bewerten. Das Komplexitätsmanagement beinhaltet Methoden zur Reduzierung, Vermeidung und Beherrschung vorhandener bzw. zukünftiger Komplexität. Ziel ist immer eine Optimierung der Wirtschaftlichkeit. Dabei gilt es zu analysieren, welchen Einfluss die bestehende Komplexität einen Beitrag zum Kundennutzen und zum Kundenbestellverhalten leistet.

Komplexitätsmanagement kann nicht losgelöst von der Unternehmensstrategie gesehen werden. Denn das Maß an Komplexität für ein Unternehmen wird wesentlich auf der einen Seite durch die Positionierung im Markt-, Kunden- und Wettbewerbsumfeld, auf der anderen Seite durch das Verhältnis Aufwand (Kosten) gegen Nutzen (Umsatz), also letzt endlich dem Gewinn beeinfluss.

Vorgehensweise

Ziele des Komplexitätsmanagement ist eine hohe Wirtschaftlichkeit zu erzielen ohne gleichzeitig den Kundennutzen zu reduzieren. Es sind externe Komplexitätstreiber, wie z. B. individuelle Kundenanforderungen, von internen Komplexitätstreibern, wie z. B. hohe Komponentenanzahl oder aufwändige Produktkonzepte oder Vertriebsanforderungen, zu unterscheiden. Im Rahmen des Komplexitätsmanagements kommen zur Analyse, Bewertung und Optimierung verschiedene Methoden, wie Prozessvariantenanalysen, Kunden-/Produktportfolio-Analyse, Modularisierungsstrategien oder Sourcing-Strategien zur Anwendung[3].

Neben den Produkt- und Variantenanalysen ist die Prozessanalysen, die auch die Untersuchung der ganzheitlichen Wertschöpfungskette und der logistischen Prozesse umfassen, der wichtigste Baustein zur Ermittlung von Optimierungsansätzen. Die Ergebnisse der Prozessanalysen werden mit einem Prozessbenchmarking, einer SWOT-Analyse und einer Schnittstellenanalyse kombiniert, um nicht nur die Komplexität in den Produkten, sondern auch in den Prozessen zu erfassen. Auf Basis der bewerteten Komplexitätsursachen und -treibern sind Lösungsalternativen für ein Soll-Konzept und Prozesse mit geeigneten Maßnahmen zu erarbeiten. Um alle erarbeiteten Ansatzpunkte rasch und effektiv aus der Pilotphase in eine flächendeckende Umsetzung zu überführen ist ein detaillierter Maßnahmenplan aufzustellen.

Die erarbeiteten Maßnahmen zur Optimierung des Komplexitätsmanagements wirken auf Kosten und Varianz und führen Letzt endlich zu einer Gewinnsteigerung. Neben der Vereinfachung und Standardisierung von Prozessen und einem verbesserten Informationsfluss ist vor allem Transparenz über Kosten und Verantwortlichkeiten ein wichtiges Ergebnis eines systematischen Komplexitätsmanagements. Die wesentlichen Potenziale lassen sich in verringerten Durchlaufzeiten sowie reduzierten Material-, Qualitäts- und Prozesskosten aufzeigen.

Thesen zum Komplexitätsmanagement[4]:

  1. Komplexitätsmanagement wird zu einem der kritischen Erfolgsfaktoren der Zukunft.
    Nicht das Minimum an Komplexität ist wettbewerbsfähig, sondern das Optimum.
  2. Die Ursachen von Komplexität müssen erkannt werden. Sie liegen häufig im Management (Problem­lösungsverhalten), in der Produktvielfalt (Struktur) und –dynamik (kurze Lebensdauer) sowie in der Ablauforganisation (ineffiziente Geschäftsprozesse).
  3. Produkt- und Prozessstrukturierung ist das A und O der Komplexitätsbeherrschung. Die Modularisierung von Produkten und die Standardisierung von Prozess-Modulen ist zu erhöhen. Transparenz ist der Schlüssel zum Erfolg.
  4. Der Order Penetration Point (OPP) (Entkopplungspunkt: Übergang von der kundenneutralen zur kundenspezifischen Produktion) ist so spät wie möglich im Wertschöpfungsprozess zu positionieren. Damit wird produkt- wie prozessseitig ein Höchstmaß an Standardisierung erreicht.
  5. Kommunikations- und Distributionsmittel sowie der Einsatz von Produktkonfiguratoren verbessern die Erklärungsfähigkeit im Vertrieb und verhindern unnötiger Varianten.
  6. Es existieren geeignete Instrumente für einen durchgängigen Informationsfluss zwischen Vertrieb, Konstruktion, Produktion, Beschaffung und Controlling, um einer unkontrollierten Variantenentstehung nach der Produkteinführung entgegenzuwirken.
  7. Komplexitätsmanagement verlangt echtes Committment des Top Managements.

Wir stehen Ihnen mit unserem Wissen zur Seite

Und dabei helfen wir Ihnen! Wir unterstützen Sie dabei das richtige Maß an Vielfalt und damit die Komplexität festzulegen. Unnötige Komplexität wird vermieden und die gewollte Komplexität für einen größtmöglichen Kundennutzen unter der Voraussetzung einer hohen Wirtschaftlichkeit funktionsübergreifend entlang der gesamten Wertschöpfungskette richtig geplant, gestaltet und gesteuert. Nehmen Sie jetzt Kontakt auf und lassen Sie und dabei helfen Ihr Ziel, die Komplexität bei maximaler Wirtschaftlichkeit zu beherrschen.

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[1] Kersten, W.; Koppenhagen, F.; Meyer, Ch.: Strategisches Komplexitätsmanagement durch Modularisierung in der Produktentwicklung. In: Spath, D. (Hrsg.): Forschungs- und Technologiemanagement: Potenziale nutzen – Zukunft gestalten, München, Carl Hanser, 2004, S.211

[2] Dehnen, K.: Strategisches Komplexitätsmanagement in der Produktentwicklung, Hamburg, 2004

[3] Wildemann, H.: Komplexitätsmanagement in Vertrieb, Beschaffung, Produkt, Entwicklung und Produktion, München, 2004

[4] Prof. Dr. Günther Schuh. Produktkomplexität managen, Carl Hanser Verlag München 2005

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#11 Implementierung eines externen Logistikdienstleisters

Wenn Unternehmen vor dem nächsten Wachstumsschritt stehen, die Lagertechnik überholt ist oder die Logistikabwicklung nicht (mehr) als Kernkompetenz eingestuft wird, kommt häufig die Frage auf, ab wann sich ein Outsourcing der Logistik- und Lagerprozesse lohnt, d.h. ab wann auf einen externen Logistikdiensleister zuückgegriffen werden sollte. Eine solche Make-or-Buy-Entscheidung ist für die zukünftige strategische Ausrichtung des Unternehmens hoch relevant und bedarf daher einer gründlichen Analyse. Stehen Sie gerade vor dieser Entscheidung?

Unsere Erfahrung aus einer Vielzahl durchgeführter Projekte zeigt: In vielen Managementabteilungen stehen vor allem die Kosten im Fokus der Make-or-Buy-Entscheidung und die Annahme, dass sich durch das Outsourcing in erster Linie Logistikkosten einsparen lassen. Eine Annahme, die unangenehme Überraschungen bereithalten kann. Auch deswegen ist eine fundierte Analyse, um über das weitere Vorgehen zu entscheiden, unabdingbar. Fällt die Entscheidung für das Outsourcing muss die zielstrebige Umsetzung der Planung das Ziel sein, damit die Zusammenarbeit mit dem neuen Dienstleister nicht von Beginn an zum Scheitern verurteilt ist.

Die Berater der MALORG Consulting begleiten Ihren Make-or-Buy-Prozess und sind Ihr Weggefährte bei diesen Schritten:

  1. Make-or-Buy-Analyse
  2. Make-or-Buy-Entscheidung
  3. Logistikoptimierung Inhouse oder vollständige Begleitung der Dienstleistersuche
  4. Umsetzung der Optimierungsmaßnahmen oder Implementierung des neuen Logistikdienstleisters

In diesem Artikel wollen wir uns vor allem dem letzten Punkt der Liste widmen. Wir zeigen Ihnen die Herausforderungen auf, die Ihr Unternehmen und Ihre Mitarbeiter erwarten, wenn Sie zukünftig mit einem Logistikdienstleister zusammenarbeiten und was Sie für den Start der Zusammenarbeit beachten sollten.

Auswahl eines geeigneten Logistikdienstleisters

Die Logistik-Experten der MALORG Consulting übernehmen das Projektmanagement für Ihre Logistikprojekte.

Als Auftrag gebendes Unternehmen sollten Sie sich stets darüber bewusst sein, dass Ihr zukünftiger Logistikdienstleister das Bindeglied zwischen Ihnen und Ihren Kunden ist. Wenn das Paket nicht pünktlich bei Ihrem Kunden ist, ihn nicht unversehrt erreicht, dann fällt das auf Ihr Unternehmen zurück. Im schlimmsten Fall bestellt der Kunde kein nächstes Mal bei Ihnen. Die passende Auswahl muss von der Frage nach vorhandenen Qualitätsstandards des Logistikdienstleisters geprägt sein. Die Berater der MALORG Consulting kennen den Anbietermarkt und haben in zahlreichen Make-or-Buy-Projekten ein gutes Gespür für die Auswahl des passenden Logistikdienstleister bewiesen: Von der Erstellung der Ausschreibungsunterlagen über ein klares Bewertungssystem für die Vergabeempfehlung bis hin zur Implementierung der Zusammenarbeit inklusive reibungsloser Prozesse. Zudem können unsere Berater als Bindeglied zwischen Ihnen und Ihrem neuen Logistikdienstleister fungieren insofern dies von Ihnen gewünscht ist.

Kosten

Outsourcing-Projekte müssen sich lohnen. Das ist unter anderem der Fall, wenn die Logistikkosten deutlich sinken. Um eine sorgfältige Kalkulation des Projekts kommt kein Unternehmen herum. Auch wenn auf den ersten Blick deutliche Einsparungen erwartet werden – versteckte Kosten lauern an verschiedenen Stellen. So können Mehrkosten zum Beispiel dadurch entstehen, dass die zuvor für die Ausschreibung definierten Prozesse nicht vollständig beschrieben wurden. Auch aus dem Grund, da sie zum Zeitpunkt der Ausschreibung noch gar nicht bekannt und vollständig waren. Der Ausschreibung entsprechend ist in der Folge auch das Angebot unvollständig. Für aufwendigere Prozesse, berechnet der Dienstleister natürlich auch mehr Kosten, das Projekt wird teurer als kalkuliert. Damit dies nicht eintritt, unterstützen unsere Berater Sie von Anfang an und begleiten Sie, damit alle Komponenten berücksichtigt werden und Ihr Unternehmen vor ungewollten und überraschenden Mehrkosten bewahrt wird!

Personal

Eine sehr wichtige Erkenntnis: Die Arbeitnehmervertretung sollte früh in die Outsourcing-Pläne eingebunden werden. Hier trifft das Projekt auf einen sehr sensiblen Bereich: Denn für Ihre Mitarbeiter wird sich definitiv etwas verändern. Oftmals übernimmt der neue Logistikpartner auch nicht Ihren gesamten Mitarbeiterstamm. Zudem sind zeitliche Restriktionen zu beachten. Eine kurzfristige Übernahme von Mitarbeitern durch den Dienstleister ist ohne Weiteres nicht so einfach möglich. Ihre ehemaligen Mitarbeiter werden sich darüber hinaus in neue Organisationsstrukturen einfinden müssen, alte Gewohnheiten müssen abgelegt werden. Unsere Berater haben bereits erlebt, dass zum Beispiel die Materialübergabe aus Gewohnheit nach telefonischer Bestellung in der Kantine stattfindet. In der Zusammenarbeit mit Ihrem Dienstleister müssen Meldeketten aufgebaut und klare Prozesse aufgesetzt werden, die dann auch gelebt werden. Die MALORG Consulting unterstützt Sie beim Kulturwechsel für das Unternehmen und Ihre Mitarbeiter. Wir haben mit Ihnen die Themen Kommunikation und Betriebsübergang im Blick. Unsere Berater kennen die entsprechenden Formalitäten und notwendigen Schritte, die die zukünftige Zusammenarbeit mit sich bringt.

Abstimmung und Schnittstellen

Auswahl externe LDL | MALORG GmbHDer zukünftige Dienstleiser sollte als Partner gelten und niemals als „Gegenspieler“. Dafür müssen zwischen Ihnen und Ihrem Dienstleister klare Verhältnisse bestehen. Zum Beispiel beim Thema Monitoring-Kennzahlen. Denn nach der Implementierung müssen die im besten Fall zuvor vertraglich vereinbarten Kennzahlen auch eingehalten und kontrolliert werden. Dafür müssen Sie die richtigen Kennzahlen auch kennen. Auf welche es ankommt und wie Sie diese erheben – dabei unterstützen Sie die Berater der MALORG Consulting. Wir überblicken diese bereits bei der Vertragsgestaltung mit Ihrem Logistikdienstleister.

Ein weiterer Punkt der einer Abstimmung bedarf, ist das im weiteren Verlauf genutzte IT-System. Prozesse müssen reibungslos und ohne Qualitätsverluste im System abgebildet werden können, damit sie nachvollziehbar bleiben. Wann fand die Übergabe des Materials vom Dienstleister zu Ihnen statt. Die Ausbuchung muss systemisch transparent erfolgen.

Generell müssen die benötigten Schnittstellen sauber ermittelt werden. Nur so können die definierten Prozesse erfüllt werden und mit einer dauerhaften Qualitätskontrolle nachgehalten werden. Zudem müssen dem neuen Dienstleister alle wichtigen Unterlagen und Dokumente vorliegen, damit er die notwendigen Arbeitsprozesse umsetzen kann. Oftmals existieren diese auch gar nicht und müssen erst erstellt werden. Auch dabei unterstützt Sie das Team der MALORG Consulting.

Verantwortungsbereiche

Bei wem liegt zu welchem Zeitpunkt die Verantwortung für das Material? Hier benötigt es eine klare Regelung. Hier gilt es die physische und die systemische Übergabe zu berücksichtigen. Wann wechselt die Zuständigkeit für das Material? Damit ist die tatsächliche Übergabe vom Mitarbeiter des Dienstleisters zu Ihrem Mitarbeiter ebenso gemeint wie die Buchung des Prozessschrittes im IT-System. Das muss jeder Zeit transparent sein.

Zeitplan

Der Terminplan sollte berücksichtigen, dass das Personal, das zukünftig für Ihren Logistikdienstleister arbeitet, frühzeitig in die Kommunikation rund um das Projekt eingebunden wird. Häufig sind die Verantwortlichen erst spät vor Ort. Wenn dann die Umstellung naht, sind die Mitarbeiter nicht ausreichend geschult und können die geforderten Aufgaben nicht richtig ausführen. Operative Morgenrunden sind dafür geeignet, das Team auf dem Laufenden zu halten und die neuen Abläufe kennenzulernen. Das gilt für beide Übergabe-Szenarien: Entweder alle Prozesse werden auf einmal an den Logistikdienstleister übergeben oder es wird eine Übergangszeit vereinbart, in der die Prozesse schrittweise an den Logistikdienstleister übergeben werden. Wir helfen Ihnen dabei eine strukturierte und durchgeplante Umsetzung durchzuführen und Fehler zu vermeiden!

Wir unterstützen Sie!

Alle diese Aspekte sind ein wichtiger Teil der Überlegung ob und wie ein externer Logistikdienstleister Sie in Ihrem Unternehmen unterstützen kann. Neben der Analyse und der Entscheidungsfindung unterstützt die MALORG Sie dabei Dienstleister auszuwählen und Optimierungsmaßnahmen gemeinsam umzusetzen. Nehmen Sie jetzt Kontakt auf und informieren Sie sich!

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Automatisiert vom Regal zur Fertigungslinie – Fahrerlose Transportsysteme (FTS) in der Lagerlogistik

Vom Regal mit den benötigten Kleinteilen bis zur Fertigungslinie ist es manchmal ein langer Weg. Und vor allem ein kostenintensiver. Jedenfalls wenn Personal benötigt wird, um die Kleinteile aufzuladen, von A nach B zu fahren und wieder abzuladen. Kein Wunder, dass immer mehr Unternehmen die Chancen moderner Logistik nutzen und insbesondere ihre lagerinternen Transportwege automatisieren. Kisten aus dem Regal auf das Transportfahrzeug laden, zum immer gleichen Zielort fahren und wieder abladen: die Berechenbarkeit des Transportwegs prädestiniert den Vorgang regelrecht für die Automatisierung. Als „Automated Guided Vehicles“ (AGV) beziehungsweise Fahrerlose Transportfahrzeuge (FTF) werden die Gefährte bezeichnet, die hier zum Einsatz kommen.

Fahrerlose Transportfahrzeuge sind dabei eine Komponente so genannter Fahrerloser Transportsysteme (FTS) bzw. im Englischen automated guided vehicle systems (AGVSs). FTS sind innerbetriebliche, flurgebundene Fördersysteme, die dem Materialtransport dienen, und zwar zum Ziehen oder Tragen von Fördergut mit aktiven oder passiven Lastaufnahmemitteln. Eingesetzt werden können sie innerhalb oder außerhalb von Gebäuden. Als Fahrerloses Transportsystem wird dabei das gesamte Zusammenspiel des automatisierten Prozesses bezeichnet. Kernelement sind die Transportfahrzeuge selbst. Doch benötigen diese natürlich eine Leitsteuerung, auch die ist damit Teil des Systems. Außerdem gehören die Einrichtung der Standort- und der Lageerfassung sowie schließlich der Datenübertragung zum Gesamtsystem.

Von der Automobilbranche zur Produktionslogistik

Nach zaghaften Anfängen waren Fahrerlose Transportsysteme in den 70er und 80er Jahren vor allem in der Automobilindustrie gefragt, bis Ende der 80er Jahre der Markt für diese Systeme einbrach. Dies lag an der schwächeren Wirtschaft, aber auch am Einzug von Lean Production in der Automobilbranche. Mit der Folge, dass sich die Hersteller von fahrerlosen Transportsystemen neue Absatzmärkte jenseits der Großanwendung in der Automobilbranche erschließen mussten – und erschlossen haben, denn mittlerweile werden die kleinen Systeme auch in kleineren Projekten, insbesondere in der Produktionslogistik, eingesetzt.

FTS MALORG

© BMW Group

Variantenreiche Flexibilität

Ein großes Plus der fahrerlosen Systeme ist die enorme Flexibilität: Für jede gewünschte Aufgabe stehen passende Transportfahrzeuge mit den unterschiedlichsten Lastaufnahmemitteln, Fördertechniken, Energiekonzepten und Steuerungstechniken zur Verfügung. Einige Modelle können zum Beispiel mit Hilfe eines Greifarms automatisch Ware übernehmen oder übergeben. Sie ermöglichen so den Lastwechsel von Paletten, Behältern oder Artikeln an vorgesehene Übergabestationen. Die Tragfähigkeit variiert dabei von wenigen Kilogramm bis zu mehreren Tonnen.

Im Gegensatz zu fest installierten Anlagen erlauben die fahrerlosen Transportsysteme zudem schnelle und einfache Änderungen und Erweiterungen von Fahrkursen und damit eine schnelle Anpassung an neue Anforderungen. Beispielsweise ist es so möglich Rüstungsvorgänge  an Maschinen durchzuführen, bei denen es notwendig werden kann Straßen zu sperren. Durch einen Klick umfahren die Fahrzeuge  nun die gesperrte Straße und nutzen die Alternativroute. Außerdem gestatten unterschiedliche Lernfunktionen der Fahrzeuge, die Abläufe neuen Bedürfnissen anzupassen und die Anzahl der Fahrzeuge bei gestiegenem Transportbedarf zu erhöhen. Auch die Anzahl der Transportschäden ist bei automatisierten Transporten niedriger als mit traditionellen Flurförderfahrzeugen – gar nicht zu reden von den niedrigeren Personalkosten, vor allem im   Mehrschichtbetrieb. 

Fahrerlose Transportsysteme unterstützen den automatisierten Materialfluss

Eine Lagerautomatisierung kann neben der Wahl des richtigen Regalsystems auch im Bereich des Materialflusses durch die Einführung von fahrerlosen Transportsystemen erfolgen. Dazu muss geprüft werden, in welchen Bereichen häufig Material transportiert wird und wie dieser Materialtransport bis dato gestaltet ist. Ein fahrerloses Transportsystem hilft, den Materialfluss standardisiert und automatisiert zu gestalten. Durch die Fahrzeuge kann ein kontinuierlicher Materialfluss gewährleistet werden, unabhängig von der Verfügbarkeit von Personal und zu jeder Tages- und Nachtzeit. Im Gegensatz zum manuellen Materialtransport sind die Fahrzeuge ständig verfügbar und bieten einen materialfreundlichen Transport der Güter. Allerdings muss neben der richtigen Auswahl der Fahrzeuge auch die Planung der Transportwege und der Übergangsstationen betrachtet werden. In bestehenden Kleinteilelagern sind die Gänge oft schmal und die Wege zur Montagelinie eng. Die fahrerlosen Transportsysteme benötigen allerdings oft einen gewissen Radius zum Rangieren und die teilweise langen Strecken zwischen dem Materiallager und der Produktionsstätte müssen ständig freigehalten werden. Bei einer komplett neuen Lagerplanung kann dies bereits zu Beginn entsprechend berücksichtigt werden, bei der Umgestaltung oder dem Ausbau eines bereits bestehenden Lagers kann dies allerdings zu Problemen führen.

Sind fahrerlose Transportsysteme in Ihrem Lager die 1. Wahl?

Bei dieser Frage kommen wir ins Spiel! Wir stehen Ihnen bei der Analyse der bestehenden Abläufe in Ihrem Lager als kompetenter Partner zur Seite. Darauf basierend zeigen wir Ihnen verschiedene Möglichkeiten auf, wie Sie Ihre Lagerlogistik optimal gestalten können. Wir handeln als Planungsingenieure und haben nicht nur das wichtige Know-how der logistischen Themenbereiche, sondern beherrschen ebenfalls die relevante Technik, um vor dem Hintergrund der Wirtschaftlichkeit ihre individuellen Bedürfnisse zu erfüllen!

So beraten wir Sie bei der Planung eines neuen Lagers „auf der grünen Wiese“ bis hin zur modernen Anpassung einzelner Lager- und Logistikprozesse. Wir zeigen Ihnen nicht nur unterschiedliche Lager- und Materialtransportmöglichkeiten auf, sondern unterstützen Sie auch bei der Neu- oder Umgestaltung des Materialflusses, mit dem Sie die Effizienz Ihrer Produktion und Logistik steigern können. Informieren Sie sich zu unseren Angeboten, Beratungsdienstleistungen und unserer Expertise hier oder nehmen Sie direkt Kontakt auf!

Durchblick #10 zum Download: FTS in der Lagerlogistik

Zur Übersicht aller Durchblick-Artikel: Logistikthemen für Unternehmen

 

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#8 Digitalisierung und Big Data in der Supply Chain

Die richtigen Produkte lagern, um aktuelle und zukünftige Kundenwünsche zu befriedigen? Gleichzeitig keine überflüssigen Kosten durch zu hohe Bestände? Das ist oft gar nicht leicht. Erfahren Sie im Folgenden, wie Big Data dabei helfen kann.

Wenn am Montagmorgen die Supermarktregale leer bleiben, im Internet bestellte Produkte plötzlich nicht geliefert werden können – dann hat die Supply Chain an irgendeiner Stelle nicht optimal funktioniert. Doch nicht nur der Endkunde leidet unter Störungen in der Wertschöpfungskette, auch produzierende und handelnde Unternehmen können sich Anfälligkeiten in der Lieferkette schlichtweg nicht leisten.

Digitalisierung, Industrie 4.0, Big Data & Co.

Digitalisierung, Industrie 4.0, Big Data und Smart Factory sind Begriffe, die allgegenwärtig sind und in den verschiedensten Kontexten verwendet werden. Sie gehen Hand in Hand, doch was bedeuten die einzelnen Begriffe, welche Veränderungen gehen mit ihnen einher und welche Chancen bieten sich für Einzelpersonen und Unternehmen?

Digitalisierung bedeutet, dass Informationen nun elektronisch – also digital – abgespeichert werden. Es werden Berge an Papier eingespart, keine meterhohen Aktenschränke und keine Zettelwirtschaft mehr. Der rasante Anstieg an digital gespeicherten Medien, seien es Texte oder Bilder, führte zum Digital- bzw. Informationszeitalter und bildet damit das Fundament für die Industrie 4.0 und Big Data.

Big Data ist ein Begriff, der die großen Datenmengen bezeichnet, welche in der Ära der digitalen Revolution entstanden sind. Schnelllebige, schwach strukturierte, große und komplexe Datenmengen werden durch Big Data beschrieben. Industrie 4.0 führt die Verknüpfung von Digitalisierung und Big Data noch weiter. Es beschreibt die Verbindung zwischen Menschen, Maschinen, Anlagen sowie der Logistik und kann mit Hilfe verschiedenster Informations- und Kommunikationstechniken auf die einzelnen Akteure zugreifen und diese steuern und lenken. Durch Industrie 4.0 können also einzelne Produktionsschritte verknüpft und zu einer großen Wertschöpfungskette erweitert werden.

Big Data bringt die Logistik in Bewegung

Harter Wettbewerb, Preiskampf, knappe Margen: Diese Begriffe sind für Logistikunternehmen keine Fremdwörter. Umso mehr ist es von Bedeutung, Ressourcen effizient einzusetzen und betriebsinterne Kosten zu senken. Um langfristige Kundenbeziehungen zu gewährleisten, müssen gleichzeitig hohe Servicestandards erreicht werden. Ein besonderer „Drahtseilakt“ ist dabei die Lagerhaltung: Artikel müssen sowohl für die Produktion als auch für den Verkauf in ausreichender Menge kurzfristig zur Verfügung stehen, ein zu großer Lagerbestand ist aber wirtschaftlich gesehen nachteilig, denn Kapital wird gebunden und es muss eine große Lagerfläche vorgehalten werden, die ebenfalls Kosten verursacht.

Die Erreichung der oben genannten Ziele wird durch Big Data unterstützt – oder vielmehr durch „Smart Data“, denn erst die Erhebung der „richtigen“ über die Lieferkette zu gewinnenden Daten bringt entscheidende Vorteile. Deren intelligente Auswertung schafft ein Verständnis aller Prozesse im Zusammenhang mit Transporten. Dafür ist es notwendig, Daten aus verschiedenen Quellen zu evaluieren und einen Prozess zu entwickeln, mit dem diese logisch verknüpft werden können.

Mehr Effizienz durch Datenanalysen

Wertvoll können im Hinblick auf Smart Data alle Daten zu Ereignissen sein, die einen Einfluss auf Lieferketten haben. Um relevante Erkenntnisse zu gewinnen, müssen die Daten hinsichtlich der Qualität allerdings ebenso genau definiert sein wie die Fragestellungen, die mit ihnen beantwortet werden sollen. Die Definition von Messpunkten ist somit die Voraussetzung, um nutzbare Daten zu gewinnen.

Erleichtert wird dies durch die Vernetzung verschiedener Komponenten: Fahrzeuge, mobile Endgeräte von Fahrern und Hallenpersonal, Fördertechnik sowie vielerlei Sensoren in Umschlagshallen, Lagern und Fahrzeugen bilden heute ein dichtes Netzwerk von Datenquellen. Auf Basis einer nahtlosen Integration wird ein nahezu lückenloses Bild über Logistikprozesse möglich.

So nutzen Sie Big Data in Ihrer Logistik – Jetzt von Ihren Logistikplanern bei MALORG Consulting beraten lassen

Neben Daten aus dem Transport, zum Beispiel über Standort, Beladung, Fahrverhalten und Verbrauch, werden Packstücke auch während Umschlag und Zwischenlagerung regelmäßig registriert, etwa durch Scannung oder RFID („radio-frequency identification“). Dadurch können sie mit Zusatzdaten in Verbindung gebracht werden. Beispielsweise kann eine Kühlkette lückenlos überwacht werden, indem die Temperaturdaten fest verbauter Temperatursensoren mit den bekannten Positionen von Packstücken verknüpft werden. Darüber hinaus lassen sich durch Erforschung qualitativ hochwertiger Smart Data eine Fülle wertvoller Erkenntnisse zur Ressourcennutzung und Prozessqualität erlangen. So lassen sich etwa über- oder unterlastete Lagerbereiche in einer Halle erkennen oder es können Prozesse identifiziert werden, deren Störung besonders viele Folgefehler nach sich ziehen.

So nutzen Sie Big Data in Ihrer Logistik – Jetzt von Ihren Logistikplanern bei MALORG Consulting beraten lassen

Die Digitalisierung in der Logistik liegt nicht vor uns, sondern hat längst begonnen: Technologien ermöglichen durch Vernetzung einen hohen Grad an automatisierten Prozessen. Im Hinblick auf Transporte bedeutet das: Mithilfe vernetzter Systeme und Geräten mit autonomer Intelligenz, beispielsweise Sensoren, Kameras und selbstfahrender Fahrzeuge, werden Vorgänge ohne menschliches Zutun abgewickelt. In Zukunft wird es möglich sein, von der Produktion bis zur Zustellung einer Ladung sämtliche Prozesse weitgehend oder sogar komplett zu automatisieren. Bereits heute ist dies in vielen Bereichen schon Realität. Subsummiert werden solche Entwicklungen unter dem Begriff Logistik 4.0.

Getragen werden diese Möglichkeiten wiederum von der Big-Data-Technologie. Denn intelligent werden selbstlernende Systeme nur, wenn sie mit Daten „gefüttert“ werden. Mit entsprechenden Daten-Strategien legen Unternehmen eine Grundlage, um nicht nur heutige Prozesse zu optimieren, sondern sich auch in Bezug auf Logistik 4.0 zukunftssicher aufzustellen. Es ist nur eine Frage der Zeit, bis sämtliche industrielle Prozesse davon erfasst sind. Besser, wenn Unternehmen nicht zu lange warten, bis sie Chancen für das eigene Haus prüfen.

Kundenanalyse mit Big Data: Daten sinnvoll nutzen

Wer Daten richtig auswertet, kann mit Big Data nicht nur Kosten sparen, sondern sogar den Umsatz steigern. Denn nur wer die Wünsche und Bedürfnisse seiner Kunden kennt, kann diese auch optimal erfüllen. Die Datenauswertung ermöglicht es also, seine Kunden besser zu verstehen.

Was motiviert den Kunden zum Kauf eines Produkts? Wie kann das Unternehmen das Kauferlebnis verbessern? Welche Wünsche haben die Klienten? Wie kann auf die Bedürfnisse des Kunden in der Produktentwicklung noch besser eingegangen werden? In der Vergangenheit konnten die Unternehmen die Antworten auf diese Fragen lediglich erahnen. Dank Big Data gibt es nun Gewissheit. Denn Daten erstellen ein vollständiges Bild des Kunden. Dadurch lassen sich die Motive der Kunden nachvollziehen und das Kaufverhalten prognostizieren. Produktportfolios können somit strategisch angepasst werden, da analysiert werden kann, welche Artikel sehr oft oder nur sehr selten von welcher Zielgruppe gekauft werden. Diesem Aspekt müssen sämtliche Kosten, die ein Produkt verursacht, gegenübergestellt werden. So kann sich eine völlig neue Betrachtungsweise des eigenen Artikelkatalogs ergeben, denn wie jeder Unternehmer weiß, ist nicht der Umsatz entscheidend, sondern der Gewinn in Relation zu den gesamten Aufwendungen.

Jetzt Kontakt aufnehmen und beraten lassen!

Es zeigen sich also viele Möglichkeiten, Big Data und die Digitalisierung zu nutzen. Nehmen Sie jetzt Kontakt auf und lassen Sie sich beraten, wie auch Ihr Unternehmen sich für eine digitalisierte Zukunft fit machen kann!

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Wir sind Ihr Logistikplaner. Erfahren Sie mehr über unser Unternehmen und darüber, wie und wo wir Sie unterstützen. Wir versprechen Ihnen: Unsere Möglichkeiten sind vielfältig.

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Die richtigen Produkte lagern, um aktuelle und zukünftige Kundenwünsche zu befriedigen? Gleichzeitig keine überflüssigen Kosten durch zu hohe Bestände? Das ist oft gar nicht leicht. Erfahren Sie im Folgenden, wie Big Data dabei helfen kann.

Wenn am Montagmorgen die Supermarktregale leer bleiben, im Internet bestellte Produkte plötzlich nicht geliefert werden können – dann hat die Supply Chain an irgendeiner Stelle nicht optimal funktioniert. Doch nicht nur der Endkunde leidet unter Störungen in der Wertschöpfungskette, auch produzierende und handelnde Unternehmen können sich Anfälligkeiten in der Lieferkette schlichtweg nicht leisten.

Digitalisierung, Industrie 4.0, Big Data & Co.

Digitalisierung, Industrie 4.0, Big Data und Smart Factory sind Begriffe, die allgegenwärtig sind und in den verschiedensten Kontexten verwendet werden. Sie gehen Hand in Hand, doch was bedeuten die einzelnen Begriffe, welche Veränderungen gehen mit ihnen einher und welche Chancen bieten sich für Einzelpersonen und Unternehmen?

Digitalisierung bedeutet, dass Informationen nun elektronisch – also digital – abgespeichert werden. Es werden Berge an Papier eingespart, keine meterhohen Aktenschränke und keine Zettelwirtschaft mehr. Der rasante Anstieg an digital gespeicherten Medien, seien es Texte oder Bilder, führte zum Digital- bzw. Informationszeitalter und bildet damit das Fundament für die Industrie 4.0 und Big Data.

Big Data ist ein Begriff, der die großen Datenmengen bezeichnet, welche in der Ära der digitalen Revolution entstanden sind. Schnelllebige, schwach strukturierte, große und komplexe Datenmengen werden durch Big Data beschrieben. Industrie 4.0 führt die Verknüpfung von Digitalisierung und Big Data noch weiter. Es beschreibt die Verbindung zwischen Menschen, Maschinen, Anlagen sowie der Logistik und kann mit Hilfe verschiedenster Informations- und Kommunikationstechniken auf die einzelnen Akteure zugreifen und diese steuern und lenken. Durch Industrie 4.0 können also einzelne Produktionsschritte verknüpft und zu einer großen Wertschöpfungskette erweitert werden.

Big Data bringt die Logistik in Bewegung

Harter Wettbewerb, Preiskampf, knappe Margen: Diese Begriffe sind für Logistikunternehmen keine Fremdwörter. Umso mehr ist es von Bedeutung, Ressourcen effizient einzusetzen und betriebsinterne Kosten zu senken. Um langfristige Kundenbeziehungen zu gewährleisten, müssen gleichzeitig hohe Servicestandards erreicht werden. Ein besonderer „Drahtseilakt“ ist dabei die Lagerhaltung: Artikel müssen sowohl für die Produktion als auch für den Verkauf in ausreichender Menge kurzfristig zur Verfügung stehen, ein zu großer Lagerbestand ist aber wirtschaftlich gesehen nachteilig, denn Kapital wird gebunden und es muss eine große Lagerfläche vorgehalten werden, die ebenfalls Kosten verursacht.

Die Erreichung der oben genannten Ziele wird durch Big Data unterstützt – oder vielmehr durch „Smart Data“, denn erst die Erhebung der „richtigen“ über die Lieferkette zu gewinnenden Daten bringt entscheidende Vorteile. Deren intelligente Auswertung schafft ein Verständnis aller Prozesse im Zusammenhang mit Transporten. Dafür ist es notwendig, Daten aus verschiedenen Quellen zu evaluieren und einen Prozess zu entwickeln, mit dem diese logisch verknüpft werden können.

Mehr Effizienz durch Datenanalysen

Wertvoll können im Hinblick auf Smart Data alle Daten zu Ereignissen sein, die einen Einfluss auf Lieferketten haben. Um relevante Erkenntnisse zu gewinnen, müssen die Daten hinsichtlich der Qualität allerdings ebenso genau definiert sein wie die Fragestellungen, die mit ihnen beantwortet werden sollen. Die Definition von Messpunkten ist somit die Voraussetzung, um nutzbare Daten zu gewinnen.

Erleichtert wird dies durch die Vernetzung verschiedener Komponenten: Fahrzeuge, mobile Endgeräte von Fahrern und Hallenpersonal, Fördertechnik sowie vielerlei Sensoren in Umschlagshallen, Lagern und Fahrzeugen bilden heute ein dichtes Netzwerk von Datenquellen. Auf Basis einer nahtlosen Integration wird ein nahezu lückenloses Bild über Logistikprozesse möglich.

So nutzen Sie Big Data in Ihrer Logistik – Jetzt von Ihren Logistikplanern bei MALORG Consulting beraten lassen

Neben Daten aus dem Transport, zum Beispiel über Standort, Beladung, Fahrverhalten und Verbrauch, werden Packstücke auch während Umschlag und Zwischenlagerung regelmäßig registriert, etwa durch Scannung oder RFID („radio-frequency identification“). Dadurch können sie mit Zusatzdaten in Verbindung gebracht werden. Beispielsweise kann eine Kühlkette lückenlos überwacht werden, indem die Temperaturdaten fest verbauter Temperatursensoren mit den bekannten Positionen von Packstücken verknüpft werden. Darüber hinaus lassen sich durch Erforschung qualitativ hochwertiger Smart Data eine Fülle wertvoller Erkenntnisse zur Ressourcennutzung und Prozessqualität erlangen. So lassen sich etwa über- oder unterlastete Lagerbereiche in einer Halle erkennen oder es können Prozesse identifiziert werden, deren Störung besonders viele Folgefehler nach sich ziehen.

So nutzen Sie Big Data in Ihrer Logistik – Jetzt von Ihren Logistikplanern bei MALORG Consulting beraten lassen

Die Digitalisierung in der Logistik liegt nicht vor uns, sondern hat längst begonnen: Technologien ermöglichen durch Vernetzung einen hohen Grad an automatisierten Prozessen. Im Hinblick auf Transporte bedeutet das: Mithilfe vernetzter Systeme und Geräten mit autonomer Intelligenz, beispielsweise Sensoren, Kameras und selbstfahrender Fahrzeuge, werden Vorgänge ohne menschliches Zutun abgewickelt. In Zukunft wird es möglich sein, von der Produktion bis zur Zustellung einer Ladung sämtliche Prozesse weitgehend oder sogar komplett zu automatisieren. Bereits heute ist dies in vielen Bereichen schon Realität. Subsummiert werden solche Entwicklungen unter dem Begriff Logistik 4.0.

Getragen werden diese Möglichkeiten wiederum von der Big-Data-Technologie. Denn intelligent werden selbstlernende Systeme nur, wenn sie mit Daten „gefüttert“ werden. Mit entsprechenden Daten-Strategien legen Unternehmen eine Grundlage, um nicht nur heutige Prozesse zu optimieren, sondern sich auch in Bezug auf Logistik 4.0 zukunftssicher aufzustellen. Es ist nur eine Frage der Zeit, bis sämtliche industrielle Prozesse davon erfasst sind. Besser, wenn Unternehmen nicht zu lange warten, bis sie Chancen für das eigene Haus prüfen.

Kundenanalyse mit Big Data: Daten sinnvoll nutzen

Wer Daten richtig auswertet, kann mit Big Data nicht nur Kosten sparen, sondern sogar den Umsatz steigern. Denn nur wer die Wünsche und Bedürfnisse seiner Kunden kennt, kann diese auch optimal erfüllen. Die Datenauswertung ermöglicht es also, seine Kunden besser zu verstehen.

Was motiviert den Kunden zum Kauf eines Produkts? Wie kann das Unternehmen das Kauferlebnis verbessern? Welche Wünsche haben die Klienten? Wie kann auf die Bedürfnisse des Kunden in der Produktentwicklung noch besser eingegangen werden? In der Vergangenheit konnten die Unternehmen die Antworten auf diese Fragen lediglich erahnen. Dank Big Data gibt es nun Gewissheit. Denn Daten erstellen ein vollständiges Bild des Kunden. Dadurch lassen sich die Motive der Kunden nachvollziehen und das Kaufverhalten prognostizieren. Produktportfolios können somit strategisch angepasst werden, da analysiert werden kann, welche Artikel sehr oft oder nur sehr selten von welcher Zielgruppe gekauft werden. Diesem Aspekt müssen sämtliche Kosten, die ein Produkt verursacht, gegenübergestellt werden. So kann sich eine völlig neue Betrachtungsweise des eigenen Artikelkatalogs ergeben, denn wie jeder Unternehmer weiß, ist nicht der Umsatz entscheidend, sondern der Gewinn in Relation zu den gesamten Aufwendungen.

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