Industrie 4.0 in der Logistik: Güter intelligent bewegen

Industrie 4.0 in der Logistik
Quelle: BIBA
20. Januar 2015 - in Häfen & Logistik

Die Digitalisierung umfasst längst alle Lebensbereiche – auch ökonomische Prozesse wie Produktion und Logistik. Wirtschaft und IT arbeiten zunehmend verzahnt. Menschen steuern Maschinen über digitale Endgeräte. Maschinen kommunizieren über intelligente Systeme und steuern so verschiedene Produktionsprozesse.

Experten nennen dieses Phänomen Industrie 4.0: Nach Dampfmaschine, Fließband und Computern läutet jetzt das Internet die vierte industrielle Revolution ein. Intelligente Maschinen verändern die Fertigung grundlegend – und fordern eine ebenso intelligente Logistik. 

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Der Logistikstandort Bremen liegt bei Industrie 4.0 weit vorn: Schon 2005 fragten sich Wissenschaftler im Bremer Institut für Produktion und Logistik (BIBA), wie logistische Prozesse sich selbst steuern können. Eine Vorschau bietet die modernste Fabrik Deutschlands: Die „Fabrik der Zukunft“ auf dem Bremer Universitäts-gelände simuliert auf einer Strecke von 10 Metern, wie Maschine und Produkt miteinander interagieren und über spezielle Systeme die einzelnen Abläufe autonom lenken.

In der Logistik 4.0 fangen intelligente Maschinen an zu denken: Eingebettete Chips und Sensoren machen sie zu Cyber-Physischen Systemen (CPS), die mit ihrer Umgebung interagieren und auf Veränderungen reagieren. Ihre Daten senden sie per Funk an einen Computer. Dieser verarbeitet die Daten und macht sie nutzbar. Die smarten Objekte „merken“ sich bestimmte Abläufe und greifen bei Bedarf auf ihr „Wissen“ zurück. Aus der besonderen Technik heraus ergibt sich die Möglichkeit, Massenprodukte als Einzelstücke zu fertigen: Der Trend der Individualisierung ist auch hier angekommen. Immer mehr Produkte und Dienstleistungen können je nach Kundenwunsch bedarfsgerecht angepasst werden, und dies genauso schnell wie bei der Massenproduktion. Die Maschinen sind dezentral gesteuert und deshalb in der Lage, spontan zu reagieren.

In Bremen gibt es bereits erste Cyber-Physische Systeme für die Logistik: Wissenschaftler im Forschungsverbund LogDynamics entwickelten ein Modell für einen intelligenten Container, der mit seiner Umgebung interagiert. Die eingearbeiteten Sensoren messen ständig verschiedene Werte inner- und- außerhalb des Containers. Bei einer Lebensmittellieferung sind das die Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Container und der Reifegrad der Ware. Bei Bedarf reagiert der Container, indem er Frischluft zuführt und somit die Ware vor dem Verfaulen schützt. Der smarte Container überwacht während des gesamten Transports seinen Inhalt, sodass diese frisch im Zielhafen ankommt.

Das Bremer Container-Modell als Cyber-Physisches System zeigt, wie Logistik 4.0 aussehen kann: Transportmittel werden zu Echtzeitsystemen, die sich untereinander vernetzen. Sie tauschen ständig Daten aus und optimieren den Transportvorgang autonom, wenn es nötig ist. Aus den einzelnen logistischen Prozessen ergibt sich schließlich ein komplexes Gesamtsystem mit unzähligen Schnittstellen, an denen Verfahren und Abläufe individuell angepasst werden können.

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