Nadine Glasstetter, SAP SE

Logistik 4.0 und SAP EWM

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Nadine GlasstetterBusiness Developer für Machine Learning

SAP SE

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Warum Innovationen?Die Lebenserwartung eines Fortune 500 Unternehmens

heuteVor 50 Jahren

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75Jahre

15Jahre

Quelle: Accenture

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1. The only constant is change and the rate of change is increasing.

2. You either disrupt your own organization, or someone else will.

Standing still = death.

3. Your competition is no longer a large organization. It is the

explosion of exponentially empowered entrepreneurs.

Quelle: Singularity University

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Agenda

Logistik 4.0

IoT und EWM –

Use Cases und

Potenzial

IT-Systeme in der

(Intra-) Logistik

4.0

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Agenda

Logistik 4.0

IoT und EWM –

Use Cases und

Potenzial

IT-Systeme in der

(Intra-) Logistik

4.0

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Logistik 4.0

• Logistik 4.0 = Anwendung des Internet der Dinge* in der Logistik oder auch die

Digitalisierung** der Logistik

• Synonyme: adaptive Logistiksysteme, kognitive Logistik, Intranet der Dinge

• Zentrale Technologien: Cyber-physische Systeme, RFID-Technologie, Augmented Reality

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• Unmittelbar verbunden mit Veränderung in Produktion, die Industrie 4.0 mit sich bringt, sind die

Konsequenzen für die Logistik / das SCM koordinieren und organisieren inner- und

überbetriebliche Austauschprozesse

• Logistik als Wegbereiter der Industrie 4.0

• Logistik sorgt dafür, dass sich intelligente Produkte selbst durch die Smart Factory steuern und

Transporte selbstständig beauftragen können

• Enge Verbindung von Produktion und Logistik eine Industrie 4.0 ohne adaptive

Logistiksysteme ist nicht möglich

• Logistik als verbindendes Kettenglied im Wertschöpfungsprozess muss mindestens genau so

flexibel und wandelbar sein wie die von ihr unterstützten Produktionssysteme

Ohne Logistik 4.0 keine Industrie 4.0

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• Materialfluss bzw. Lieferkette, die sich selbst steuert durch ein Internet der Dinge und ohne

Eingriffe des Menschen

• Grundgedanke: jeden Behälter und jede Palette / Paket mit digitalem Speicher ausstatten,

wodurch gespeicherte Informationen zur Identifikation als auch zu individuellen und dezentralen

Steuerung jedes einzelnen Objektes genutzt werden können

• Ladungsträger sind ständig online, tauschen sich untereinander aus und organisieren ihre

Transportwege selbst – autonom und dezentral

• Abkehr von zentral gesteuerten Prozessen hin zu dezentraler Steuerung und Organisation

Die Vision der Logistik 4.0

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Drei Bausteine:

Die Vision der Logistik 4.0

Logistische Objekte (Paletten, Behälter, Pakete) werden mit intelligenten Etiketten zur

Identifikation ausgestattet.

Modularisierung und Dezentralisierung auf physischer und softwaretechnischer Ebene zur

Erreichung von Flexibilität und Adaptivität

Logistische Objekte erhalten Zielinformationen und Prioritäten zur Selbstorganisation

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• Durch Verteilung der Steuerungsintelligenz auf Entitäten wird die klassische

Steuerungspyramide aufgelöst:

• Durch individuelle Entscheidungsfindung wird nicht immer die optimale Entscheidung getroffen,

hier gilt: es ist wichtiger „eine vernünftige Entscheidung in begrenzter Zeit zu treffen als

eine vermeintlich ‚optimale‘ zu spät“ (Hompel 2010)

Die Vision der Logistik 4.0

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Logistik 4.0 – Stand der Forschung und Technik Anwendungen und Technologien

Vorschlag zur Gruppierung der Forschungsaktivitäten und technischen Lösungen

Cyber-physische

Systeme / autonome

Systeme

Mensch-Maschine-

Interaktion und

Assistenzsysteme

Vertikale und

horizontale

Integration

Datenerfassung und

Datenanalyse

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Logistik 4.0 – Stand der Forschung und Technik Cyber-physische Systeme / autonome Systeme

Beispiel: Dematic Multishuttle-System

• Shuttlesystem zur automatisierten Lagerung von Behältern und Paletten, besonders geeignet für

Kleinladungsträger

• Behältertransportsystem mit schienengeführten Fahrzeugen, bei dem sich Behälter

selbstständig zwischen Quelle und Senke bewegen

• Multishuttle® zeichnet sich gegenüber herkömmlicher Behälter-Fördertechnik wie Gurt- oder

Rollenförderern durch höhere Fördergeschwindigkeiten, geringere Lärmemission, bessere

Skalierbarkeit, dynamische Anpassung an schwankende Bedarfe, Kostenersparnisse und

Reduktion / Vermeidung von Umschlagsvorgängen aus

• Weiterentwicklung: Multishuttle Move® mit Flur-Fahrwerk und Verfahren zur Lokalisierung und

Kommunikation kann gesamten innerbetrieblichen Transport übernehmen (Fahrzeuge

bewegen sich frei in der Halle durch Selbststeuerung)

Quelle: IML

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Logistik 4.0 – Stand der Forschung und Technik Cyber-physische Systeme / autonome Systeme

Quelle: Würth 2015

Beispiel: iBin®-System von Würth

• Optisches Bestellsystem

• Bestandsaufnahme der Lagerbehälter beim Kunden wird durch automatische und kontinuierliche

Bestandserfassung ersetzt

• Auslösung von Bestellungen bei Unterschreiten eines Minimums

• Besteht aus drei Komponenten:• Infrarot-Kameramodul

• Wireless Access Point Modul für die drahtlose

Anbindung

• Cloud Server: Software im Cloud Server

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Logistik 4.0 – Stand der Forschung und Technik Mensch-Maschine-Interaktion und Assistenzsysteme

Beispiel: Projekt „Pick-by-Vision – Augmented Reality unterstützte Kommissionierung“ an

der TU München

• Kommissionierer bekommt über Datenbrille kontext- und situationsabhängig alle relevanten

Daten visuell angezeigt

• Erweiterung der Datenbrille um mobiles RFID-Lesegerät in Form eines Handschuhs bzw.

Armbands, das zusätzliche Daten liefert (Prüfmechanismus bei der Kommissionierung)

Quelle: Bottler 2013

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Logistik 4.0 – Stand der Forschung und Technik Vertikale und horizontale Integration

Beispiel: Projekt „Logistics Mall – Cloud Computing für Logistik“

• Virtueller Marktplatz für logistische IT-Anwendungen, die auf Cloud-Plattform (der Logistics Mall)

beliebig kombiniert, gemietet und ausgeführt werden können

• Grundgedanke: monolithische Softwarelösungen wie beispielsweise ERP-Systeme,

Transportplanungs- und auch Lagerverwaltungssysteme durch kleine spezifische IT-Dienste

verschiedener Anbieter zu ersetzen, die individuell zu einem Gesamtpaket kombiniert werden

können

• Nach Prinzip Software-as-a-Service

• Flexible Kapazitätsnutzung und Beschränkung auf relevante Tools und Funktionalitäten

Einsparpotenziale, v.a. für kleinere und mittelständische Unternehmen

• Seit 2010 produktiv geschaltet

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Logistik 4.0 – Stand der Forschung und Technik Datenerfassung und Datenanalyse

Beispiel: Toyota I_Site – Flottenmanagement für das Lager

• Managementsystem für Flurförderzeuge

• Überwachung des Zustands der Geräte, der Leistung der Fahrer und allg. Produktivität des

Materialflusses

• Jedes Geräte (z.B. jeder Gabelstapler) wird mit GRPS-Sender ausgestattet, der Daten wie

Fahrgeschwindigkeit, Leerfahrten, Kollisionen etc. an Webportal überträgt

• Dashboard zum Monitoring der Flottensituation in Echtzeit

Quelle: Toyota

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Zusammenfassung

Potenzial

• Erhöhung der Transparenz und Qualität der Informationen

• Kosteneinsparungen

• Echtzeitanalyse von Situationen

• Schnellere Entscheidungsfindung durch Simulationen und Optimierungen

• Dilemma der Logisitk lösen (Individualität bei gleichzeitiger Verbesserung der logistischen

Effizienz)

Herausforderungen

• Standards, v.a. im Hinblick auf Schnittstellen

• Datenerfassung und Datenauswertung unter dem Einsatz von Big Data

• Softwareergonomie und Benutzerfreundlichkeit der Arbeitsassistenzsysteme

• Anpassung der Management- und Organisationsstrukturen an den dezentralen Ansatz der

Logistik 4.0

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• Jedes vierte Unternehmen profitiert bislang von Logistik 4.0, die Mehrheit hat entweder bereits

erste Anwendungen eingeführt oder befindet sich noch in Umsetzungs- und Planungsphase

• Hindernisse:

• Abhängigkeit von IT befürchtet (48%)

• Geringere Datensicherheit und erhöhtes Risiko für Industriespionage (47%)

• Zu geringe Stabilität der netzbasierten Kommunikation (36%)

• Potenzial:

• Steigende Transparenz (76%)

• Höchste Bedeutung wird Plattformen für Integration von Zulieferern und Kunden (64%) und intelligenten

Lager und vernetzten Behälter- und Transportsystemen (62%) zugemessen

„Logistik 4.0 schafft Wettbewerbsvorteile“

Umfrage zu Logistik 4.0 von Hermes

Quelle: Schanz 2016

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• Besonders bei ungelernten Tätigkeiten wird mit temporärer Arbeitslosigkeit gerechnet

• Beruf Staplerfahrer stirbt möglicherweise aus durch fahrerlose Transportsysteme

• Mehr Spezialisten erforderlich, die Steuerungs- und Organisationssysteme entwickeln,

implementieren und unterhalten

Logistik 4.0 – Auswirkungen für den Mitarbeiter

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Agenda

Logistik 4.0

IoT und EWM –

Use Cases und

Potenzial

IT-Systeme in der

(Intra-) Logistik

4.0

23

IT-Systemarchitektur für die Intralogistik

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IT-Systemverständnis in der Vision der Logistik 4.0

ERP-System:

• auch in Logistik 4.0 wird System benötigt, das Kundenaufträge entgegen nimmt, Bestellungen

auslöst oder Finanzen verwaltet.

• ABER: geändertes Verständnis der Steuerung, da statt direktem Durchgriff auf operative

Ebenen „Missionen“ vergeben werden, die von Agenten des CPS verhandelt und ausgeführt

werden

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IT-Systemverständnis in der Vision der Logistik 4.0

Lagerverwaltungssystem (LVS):

• alle Entscheidungen, die Echtzeitfähigkeit voraussetzen, müssen dezentral und auf Basis lokaler

Informationen getroffen werden ein Teil der Intelligenz wandert auf untergeordnete Ebenen,

wo Entscheidungen dezentral und in Echtzeit getroffen werden

• Planung (z.B. hinsichtlich Einlastung von einzelnen (Transport-) Aufträgen) weiterhin

erforderlich)

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IT-Systemverständnis in der Vision der Logistik 4.0

Materialflusssystem (MFS):

• grundlegende Veränderungen in Steuerungsarchitektur modular und dezentral

• Senkung der Komplexität, Erhöhung der Transparenz, einfache Austauschbarkeit und

Wiederverwendung der Komponenten

• Intelligenz wandert von Steuerungs- und Feldebene, Auflösung der Automatisierungspyramide:

• MFS übernimmt nur noch Auftragsvergabe hierarchieloses MFS aus autonomen, intelligenten

und kooperierenden Einheiten von denen jede Aufgaben aus allen Ebenen übernehmen

Umdenken beim Anlagenbau und der Programmierung erforderlich

• Kostensenkungspotenzial hinsichtlich Planung, Realisierung und Testen, hohe

Wiederverwendbarkeit

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IT-Systeme in der Vision der Logistik 4.0

Anforderungen:

• Offene Schnittstellen zu nachgelagerten Systemen zur nahtlosen Verbindung der Ebenen

• Anpassung der Managementstrukturen an dezentralen Ansatz

• Erhöhte Standardisierung, z.B. bezüglich Datenformate und Protokolle, damit Informationen

einfacher ausgetauscht werden können zwischen allen Beteiligten der Wertschöpfungs- und

Lieferkette

• Unterstützung des Benutzers durch einfach und intuitiv zu bedienende Lösungen

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IT-Systeme in der Vision der Logistik 4.0Potenzial

Logistische Systeme können potenziell in den folgenden Bereichen unterstützen:

Echtzeitfähigkeit: durch Sensornetzwerke und RFID-Chips verfügen sie jederzeit über

notwendige Informationen und Analyse der Situation ist jederzeit möglich

Schnelle Entscheidungen: durch Simulationen und Optimierungen können Entscheidungen

schneller getroffen werden wichtiger, gute Entscheidung in möglichst kurzer Zeit zu

treffen als die optimale

Wandelbarkeit: durch Zusammenarbeit und Situationsanalysen können Auswirkungen

unterschiedlicher Maßnahmen evaluiert werden

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Agenda

Logistik 4.0

IoT und EWM –

Use Cases und

Potenzial

IT-Systeme in der

(Intra-) Logistik

4.0

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IT-Systemarchitektur für die Intralogistik

EWM

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IoT und SAP EWM

Beispiele für Use Cases und Anwendungsbereiche:

SAP EWM auf SAP

HANA

EWM in S/4HANA

RFID in EWM

AGVs bei SEW

Smart Glasses bei

Bechtle

Pick-by-Voice bei

Dansk Supermarked

EWM-TM-Integration

SCE Plattform

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AGVs bei SEW

Effizienzsteigerung in

der Kommissionierung

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Pick-by-Voice bei Dansk SupermarkedReduzierung der Fehlerrate in der Kommissionierung

Systemarchitektur Pick-by-Voice: direkte und indirekte Frontend-Anbindung

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Smart Glasses bei Bechtle

Effizienzsteigerung in

der Kommissionierung

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Smart Glasses bei BechtleEffizienzsteigerung in der Kommissionierung

Architektur SAP AR Warehouse Picker App

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EWM-TM Integration

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EWM-TM Integration

Integrierter Warenausgangsprozess mit SAP TM und SAP EWM

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RFID in EWM

RFID-Architektur zwischen SAP EWM und SAP AII

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Vision: Robots in SAP EWM

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IoT und SAP Yard Logistics

Zahlreiche IoT Anwendungsfälle:

• Smart Container: Sensoren in Containern zur Reduzierung des manuellen Aufwandes, schnellen

Reaktionen, erhöhter Datenqualität, Einhaltung der SLAs, Vermeidung kritischer Situationen

• Automated Yard: self-check in mit Hilfe von Kameras (Nummernschilder), Anbindung von

Wagen, Kommunikation mit Fahrern und Mitarbeitern über mobile Geräte Kontrolle der

Fahrzeuge im Zulauf, schnellere Check-in-Prozesse, höhere Qualität durch Automation,

reduzierter manueller Aufwand

• RFID basierte Abwicklung im Yard

• Einsatz von Drohnen im Yard: Überprüfung der Position im Yard, Überwachung

des kompletten Yards

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Ausblick: SAP Logistics Showcase

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Quellen

Bottler, Stefan: Funkhandschuh ist bald marktreif, in: DVZ Logistik & Verlader, 11.7.2013, Online im Internet: URL:

http://www.dvz.de/rubriken/logistik-verlader/single-view/nachricht/funkhandschuh-ist-bald-marktreif.html

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF): Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0: Abschlussbericht

des Arbeitskreises Industrie 4.0, Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), Pressemitteilung vom April 2013, Online im Internet:

URL: https://www.bmbf.de/files/Umsetzungsempfehlungen_Industrie4_0.pdf.

Gartner: Gartner's 2016 Hype Cycle for Emerging Technologies Identifies Three Key Trends That Organizations Must Track to Gain Competi tive

Advantage, August 2016, Online im Internet: URL: http://www.gartner.com/newsroom/id/3412017

Hompel, Michael ten: Individualisierung als logistisch-technisches Prinzip. In: Günthner, Willibald/Hompel, Michael ten (Hrsg.): Internet der

Dinge in der Intralogistik, Berlin, Heidelberg 2010, S. 3-7.

Fraunhofer Institut für Materialfluss und Logistik IML: Zellulare Transportsysteme: Shuttle-Systeme für den flexiblen Einsatz, Fraunhofer

Institut für Materialfluss und Logistik IML, Dortmund O.J., Online im Internet: URL: http://www.iml.fraunhofer.de/content/dam/iml/de/documents

/OE%20140/Zellulare_Transportsysteme.pdf

Kuzmany, Florian Alexander: Konzeption und Entwicklung von Modulen für das Internet der Dinge, Dissertation, Technische Universität

München 2010, Online im Internet: URL: http://www.fml.mw.tum.de/fml/images/ Publikationen/Kuzmany.pdf.

Ruoss, Sven: Teil 2: Was wird unter digitaler Transformation genau verstanden?, 2015, Online im Internet: URL:

http://www.firegroup.ch/blog/digitale-transformation-teil-2.

Schanz, Claudia: Umfrage zur Logistik 4.0: Datenerfassung in Supply Chain oft unvollständig, Hamburg 2016, Online im Internet: URL:

https://newsroom.hermesworld.com/umfrage-zur-logistik-4-0-datenerfassung-in-der-supply-chain-oft-unvollstaendig-10915/

Würth Industrie Service GmbH & Co. KG: iBin Bestände im Blick - der erste intelligente Behälter, 2015, Online im Internet: URL:

http://www.wuerth-industrie.de/web/de/wuerthindustrie/cteile_management/kanban/ibin_intelligenterbehaelter/ibin.php