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„Life in the Digital Age“: Teil 3

von Benjamin Federmann,
CEO & Co-Founder,
doks. innovation GmbH

Der digitale Wandel ist in vollem Gange. Technologische Entwicklungen verändern die Art und Weise, wie Menschen kommunizieren, arbeiten, lernen und leben.

Wie können wir uns als Gesellschaft auf die digitale Revolution vorbereiten und positiv mit ihr umgehen? Mit diesen und ähnlichen Fragen und Szenarien beschäftigte sich das 10. Frankfurter Symposium für Digitale Infrastruktur von Interxion, das am 14. November 2018 in der Klassikstadt Frankfurt veranstaltet wurde.

Szenario:

Logistik der Zukunft

Wie Drohnen das Bestandsmanagement verändern

Amazon arbeitet an Drohnen für die schnellere Auslieferung von Waren und die ersten unbemannten Luftfahrzeuge sollen demnächst als Taxen fungieren. Doch was ist noch leise Zukunftsmusik und was ist bereits Realität? Während der Postweg per Drohne voraussichtlich erst im Jahr 2030 möglich sein wird, entfalten Drohnen ausgestattet mit einer Sensortechnologie basierend auf Künstlicher Intelligenz bereits jetzt ihr Potenzial in der Logistik durch eine automatisierte Bestandserfassung.

Der digitale Wandel setzt Unternehmen unter immer höheren Zeitdruck. So wird der Erfolg eines Unternehmens unter anderem auch daran gemessen, ob es Waren schneller liefert als seine Wettbewerber. Nicht umsonst bestellen Kunden bevorzugt bei Amazon, da sie hier für einen Aufpreis ihre Bestellung noch am selben Tag erhalten können. Das bedeutet, das Rennen um die letzte Meile, wie es im E-Commerce heißt, hat an Härte gewonnen. In Folge dessen arbeiten zahlreiche Entwickler intensiv am Warentransport aus der Luft. Doch werden Drohnen wohl frühestens im Jahr 2030 für Massentransporte geeignet sein. Zu viele technische Auflagen erfüllen sie in ihrem derzeitigen Entwicklungsstadium noch nicht – unter anderem können sie auf Grund ihres geringen Eigengewichts sowie der Akkuleistung keine schweren Lasten über größere Entfernungen transportieren. Dass Drohnen jedoch bereits jetzt entscheidend zur Zeit- und Kostenersparnis beitragen, zeigen sie durch ihren Einsatz in einem frühen Abschnitt der Lieferkette – in der Bestandserfassung in Lagerhallen.

Gerade Unternehmen aus inventurintensiven Branchen wie die Logistik- und Automobilindustrie sowie dem Lebensmittelsektor setzen auf die technische Unterstützung von Drohnen. Die Aufgabe einer für die Bestandserfassung entwickelten Drohne ist es, in einer Lagerhalle die Palettenregale abzufliegen, um dann mit speziellen Scannern die vorliegenden Bestände abzuscannen und diese Informationen automatisch weiterzuverarbeiten. Um ihr volles Potenzial gerade im Hinblick auf Bestandserfassung ausschöpfen zu können, muss eine Drohne folgende Kriterien erfüllen: Das eigentliche Fluggerät muss mit einer hochentwickelten Sensorik ausgestattet sein, um ein großes Datenvolumen aufnehmen zu können. Über eine leistungsstarke Software müssen die gesammelten Daten auf einem über eine Schnittstelle mit der Drohne verbundenem Dashboard oder Desktop visualisiert und analysiert werden, sodass der Status der Waren für das Management auf einen Blick erkennbar ist und Basis für fundierte Entscheidungen sein kann. Zur höheren Lesegeschwindigkeit hat sich in der Praxis ein zusätzlicher Marker auf den Labels der aufzunehmenden Ressourcen bewährt. Auch eine Warenbestandsaufnahme ohne Label-Scanvorgang im Bereich von Blocklagern und im Außenbereich wie auf Leergutlagerplätzen oder in Fertigproduktlagern sind möglich.

Hochsensible Sensoren gewährleisten, dass die Drohne nicht mit Hindernissen kollidiert, und spezielle Präventionsmechanismen sorgen für einen ausreichenden Schutz vor Beschädigungen. Die autonome Navigation wird durch den Einsatz von Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) ermöglicht. Diese Technologie befähigt unbemannte Flugkörper, zunächst die Umgebung zu kartieren und gleichzeitig die eigene Position festzustellen. So kann sich der Flugkörper GPS- und WiFi-frei durch ein unbekanntes Terrain navigieren, ohne dass zuvor eine Karte der Umgebung erstellt werden muss. Zum Schutz der Persönlichkeitsrechte der Mitarbeiter sind professionelle Lösungen so konzipiert, dass sie weder personenbezogene Daten aufnehmen noch weiterverarbeiten. Um den Arbeitsschutz und die Arbeitssicherheit zu gewährleisten, dürfen während des Drohneneinsatzes keine Mitarbeiter im Aktionsradius tätig sein.

Kosten- und Zeitersparnis

Der Einsatz von Drohnen ist sowohl in finanzieller als auch in zeitlicher Hinsicht für Unternehmen lohnenswert. Durch die mit der Digitalisierung einhergehende Beschleunigung aller wirtschaftlichen Vorgänge ist jeder Schritt zeitsensibel geworden und die Kundenanforderungen sind gleichzeitig gestiegen. Schnelligkeit und das Qualitätsmanagement müssen also eine optimierte Einheit miteinander bilden. Hierzu ist eine manuelle Bestandserfassung weniger geeignet als eine durch Drohnen durchgeführte Aufnahme. So sind in der Regel mindestens drei Mitarbeiter für eine Bestandserfassung notwendig und für eine Regalreihe eines durchschnittlich großen Warenlagers brauchen sie 60 Minuten, während eine Drohne 20 Minuten benötigt. Da die Drohne die Ergebnisse der Bestandsaufnahme direkt auf einem mobilen Endgerät oder Desktop visualisieren und analysieren kann, räumt dies dem Management größere Reaktionszeit und Flexibilität ein. Je nach Größe der Drohnen und Aufbau der Regale können auch mehrere Drohnen in einer Lagerhalle eingesetzt werden. Des Weiteren liefert eine so durchgeführte Bestandsaufnahme einen wichtigen Beitrag zur Qualitätssicherung. Werden bei einer manuellen Mengenerfassung meist ausschließlich quantitative Informationen aufgenommen, sorgen speziellen Sensoren und hochauflösenden Kameras dafür, dass auch qualitative Daten wie Raumtemperatur und Luftfeuchtigkeit aufgenommen werden. Des Weiteren erhält das Unternehmen Auskunft über den Zustand der Verpackungen und hat so die Chance, frühzeitig auf Veränderungen in der Lagerhaltung zu reagieren.

Durch die Zeitersparnis und die simultan durchgeführte Bestands- und Qualitätsprüfung bei einer gleichzeitigen Reduzierung des Personalaufwands darf bei dem Einsatz von Drohnen von einer hohen Kostenersparnis gesprochen werden. Im Vergleich zu einer manuellen Bestandserfassung liegt der finanzielle Aufwand für eine Drohnen-gestützte Bestandserfassung je nach Region bei circa 60 Prozent der Kosten. Daneben sind die Ergebnisse bei manueller Durchführung abhängig von den agierenden Personen. Sind weder klare Standards noch der Automatisierungsgrad vorhanden, entsteht hier oftmals ein hoher Aufwand für die Nachbearbeitung und -zählungen. Dies kann einen nicht unwichtigen Kostenfaktor darstellen.

Letztendlich bedeutet der Einsatz von Drohnen die gleichzeitige Optimierung mehrerer Prozesse. Dabei gilt, dass bestehende Abläufe mit Hilfe der automatisch aufbereiteten Daten verbessert werden und die Unternehmen somit keine neuen Prozesse aufsetzen müssen. Auch dies bietet eine erhebliche Zeitersparnis und reduziert unnötige Komplexität.

Innen wie außen

Neben dem Einsatz im Innenbereich bieten Flugroboter ein schier endloses Potential für die Datenerfassung im Außenbereich. Hier werden aus der Luft die Basisinformationen für die automatisierte Bestandserfassung gesammelt – von Volumen im Bereich von Schüttgut, über Einzelobjekte, die mittels Bildverarbeitung identifiziert, gezählt und verortet werden, bis zu gestapelten Gütern. Abgerundet werden die vielfältigen Einsatzbereiche von der Option der stationären Verwendung der auf den Flugrobotern montierten Sensoren, um so bspw. im Bereich von Schleppdächern oder innerhalb von Gebäuden Blocklagerflächen zu erfassen.

Ein weiteres Einsatzgebiet der Sensorik ist die automatisierte Erfassung und Aufbereitung von Stammdaten wie bspw. Volumen, Maße und Struktur bzw. Oberflächenbeschaffenheit. Das Team von doks. arbeitet hier mit Algorithmen aus dem Bereich Machine Learning und schafft so die Grundlage für eine zunehmende Digitalisierung der Logistikprozesse.

Was die Zukunft bringt

Nicht nur Amazon will unbemannte Flugkörper für die schnellere Warenauslieferung nutzen. Auch Hilfsorganisationen setzen verstärkt Drohnen für den Transport von Medikamenten in Krisengebieten ein und Hamburg möchte sie demnächst für die schnelle Lieferung von Blutkonserven verwenden. Die Deutsche-Lebensrettungs-Gesellschaft (DLRG) nutzt Drohnen auch für die schnellere Entdeckung von verunglückten Schwimmern. Kurz gesagt: Drohnen werden ihren Einsatz in den unterschiedlichsten Anwendungsszenarien erhalten.

In der verarbeitenden Industrie sollen Drohnen in der Zukunft den Transport von Einzelteilen vom Lager in die Produktion übernehmen. Problematisch ist – wie auch bei allen anderen Transporten durch Drohnen – dass die derzeitige Konstruktion weder für schwere Transporte noch für lange Wege geeignet ist. Eine Drohne kann nicht länger als 35 Minuten fliegen, bevor ihr Akku wieder aufgeladen werden muss. Dieser Vorgang findet noch nicht automatisiert statt. Ziel ist es, eine Lösung zu entwickeln, bei der die Drohne automatisch zu einer Dockingstation fliegt und den Akku auflädt, bevor sie sich autonom wieder abkoppelt und ihre Arbeit wiederaufnimmt. Für die Entwicklung einer solchen Lösung sind jedoch nicht nur die Hersteller von Drohnen gefordert, sondern auch die Entwickler von Energiespeicher- und Ladelösungen. Unabhängig davon, welche technischen und regulatorischen Entwicklungen im Hinblick auf den Einsatz von Drohnen eintreten, besteht kein Zweifel daran, dass Drohnen schon jetzt einen wichtigen Beitrag zu den Automatisierungsbestrebungen beitragen.

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