Zukunft in Materialfluss und Lager Anforderungen der demografischen Entwicklung und neue technische Möglichkeiten MetallNetzwerk NRW Dortmund, 27. März 2014 Dipl.-Ing. Detlef Spee
Die Fraunhofer-Gesellschaft Daten und Fakten mehr als 80 Forschungseinrichtungen, davon 60 Fraunhofer-Institute 20 000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, überwiegend mit natur- oder ingenieurwissenschaftlicher Ausbildung 1,8 Milliarden Euro Forschungsvolumen jährlich, davon 1,5 Mrd im Leistungsbereich Vertragsforschung. 2/3 dieses Leistungsbereichs werden mit Aufträgen aus der Industrie und mit öffentlich finanzierten Forschungsprojekten erwirtschaftet. 1/3 wird von Bund und Ländern als Grundfinanzierung beigesteuert. Internationale Niederlassungen sorgen für Kontakt zu den wichtigsten gegenwärtigen und zukünftigen Wissenschafts- und Wirtschaftsräumen Folie 2
DAS FRAUNHOFER IML
Das Profil des Fraunhofer IML Dienstleistungen von der Planung bis zur Realisierung Unternehmensspezifische, individuelle Lösungen Innovationsfähigkeit, Kreativität und wissenschaftliche Kompetenz Langjährige Erfahrung in Beratung, Projektierung und Realisierung Ein Partner für alle Aufgaben rund um Materialfluss und Logistik Zukunftssichere Investitionen nach dem neuesten Stand der Technik Folie 4
Das Fraunhofer IML Daten und Fakten Gegründet 1981 200 Wissenschaftler/-innen 250 Doktoranden und studentische Mitarbeiter/-innen 23,5 Mio. Umsatz, davon 40% aus der Wirtschaft (2011) Außenstellen und Projektzentren in Frankfurt am Main, Hamburg, Prien / Chiemsee Kooperationen mit HSG St. Gallen (Schweiz), Georgia Tech (USA), Lissabon (Portugal), Shanghai (China), Rio de Janeiro (Brasilien) Folie 5
Die Fachbereiche des Fraunhofer IML BEREICH MATERIALFLUSSSYSTEME Qualitätsmanagement und Organisationssysteme, Intralogistik- und -IT Planung, Autonome Transportsysteme, Maschinen und Anlagen, Verpackungs- und Handelslogistik, AutoID- + RFID-Systeme Software Engineering BEREICH UNTERNEHMENSLOGISTIK Unternehmensplanung, Supply Chain Engineering, Produktionslogistik, Instandhaltungslogistik, Unternehmensentwicklung International BEREICH LOGISTIK VERKEHR + UMWELT Umwelt und Ressourcenlogistik, Verkehrslogistik, Health Care Logistics, Projektzentr. Luftverkehrslogistik, Projektzentrum Verkehr, Mobilität und Umwelt, Center für Maritime Logistik Und Dienstleistungen Folie 6
Abteilung Intralogistik und -IT Planung Kurzvorstellung Daten und Fakten Forschung und Beratung für die Intralogistik» Unterstützung bei der Projektierung und Reorganisation von Materialflusssystemen - von der Konzeptplanung, Feinplanung und Ausschreibung bis zur Realisierungsbegleitung und Endabnahme «Konzept- und Feinplanung von Intralogistiksystemen Realisierungs- und Inbetriebnahmebegleitung Warehouse-Management- Systeme/Lagerverwaltungssysteme (IT-Planung) Lean-Warehousing und Schulung Strategieplanung Logistikkonzeption Merger & Akquisitions Folie 7
Vom der Logistik heute in die Zukunft Lager und Materialfluss heute Trends und Entwicklungen Anforderungen Forschungsaktivitäten Möglichkeiten Lager und Materialfluss in der Zukunft
Techniktrends und ihre Treiber Demografischer Wandel Retouren mehr Service Techniktrends Atomisierung der Sendungen IT
Die Zukunft Verringerung des Anteil der Einwohner im erwerbsfähigem Alter bei gleichzeitiger Verringerung der Einwohnerzahl Rückgang um 15% Was heißt das für ihre Altersstruktur? Quelle: Statistisches Bundesamt Bereich: Demografische Analysen und Methoden, Vorausberechnungen Folie 13 Kostenpotentiale WMS
Die Zukunft Schlüsselmaßnahmen für die Logistik 2025 2012 (45,4 Mio) 2012 (49,7 Mio) Nutzung von Standards und Automatisierungspotenzialen zur Optimierung des Mitarbeitereinsatzes Stärkere Beachtung von ergonomischen Aspekten Entwicklung neuer Arbeits- und Beschäftigungsmodelle Investition in die Aus- und Weiterbildung der Belegschaft Erhöhung der Planungsqualität durch Nutzung von Szenarien Zwang zu ergonomischeren Arbeitsplätzen und zur Automatisierung! Wie begegnen Sie dieser Herausforderung? Quelle: GS1: Future Value Chain 2025 Folie 14 Kostenpotentiale WMS
Demografischer Wandel Veränderung des Personals Welche Arbeiten können ältere Mitarbeiter ausführen? Ergonomie Produktivität Qualität Kosten Belastungen Fehler Kommissioniersystem
Beispiel in einer Branche. 16
Beispiel in einer Branche Ergonomische Belastungsanalyse Ergebnis Eine hohe Belastung mit körperlicher Überbeanspruchung ist wahrscheinlich Ergonomische Gestaltungsmaßnahmen sind zwingend erforderlich 17
Trends Vom Lager Heute in die Zukunft Trends Agilität Schnelle Veränderungen der Anforderungen Reagieren auf dynamische Änderungen Transparenz Techniktrends und ihre Treiber Atomisierung der Sendungen Demografischer Wandel Mehr Service Lager IT Retouren Markus Walter / PIXELIO
Automatisierung als Lösung? Beispiel: Automatische Kommissionierung mit Pick to Box Idee: 1998!! Beladen der Tablare Beladen der Paletten / Rollbehälter WE Tablar automatische Kommissionierung WA Folie 19
Pick to Box - Logik verfeinertes Funktionsschema Beladen der Behälter artikelreine Bereitstellung automatische Kommissionierung auftragsreine Bereitstellung Beladen der Rollbehälter Automatisierung in Stufe 2 Palette Palette Behälter Colli Rollbehälter Behälter Colli Rollbehälter Automatisierung in Stufe 3 manuell automatisch manuell Folie 20
WITRON-Case Order Machine COM / Schäfer Case Picking System SCP SCP Palettenlager COM Depalettierung Lager Lage auf Tray Tray-Beladung Colli auf Tray Tray Lager Colli vereinzeln Filialgerechte sequenzierung CSP / COM Umwickeln Folie 21
Vanderlande Automated Case Picking - ACP Palettenlager Depalettierung Lager Einlagerung der Collis ohne LHM filialgerechte sequenzierung aut. Palettierung Umwickeln Folie 22
Grenzebach PRO Grenzebach - COM FTS zur Beschleunigung der Kommissionierung im Lager G-Com wurde speziell für europäische Kunden entwickelt Sinnvoll einsetzbar schon ab 900 versendeten Paketen pro Tag Laut Hersteller sind bis zu 500 Picks pro Stunde möglich Das System besteht aus: mobilem Lagersystem Fahrerlosem Transportsystem (FTS) mit roten Transportfahrzeugen variabel konfigurierbaren Pickstationen Quelle: Grenzebach 2013 Folie 23 Kostenpotentiale WMS
Trends bei Kleinmengenlagern Funktionsübergreifende Technik Autonome Systeme Skalierbarkeit vieler redundanter Einheiten Bsp.: Shuttleläger
Treiber- Beispiel Multi-Shuttle Move Kostengünstige Fahrzeuge für den Behältertransport Flexibler Einsatz im Lager und auf Transportstrecken Leistung durch Hinzunahme von Fahrzeugen jederzeit skalierbar Hohe Systemverfügbarkeit durch redundanten Systemaufbau Flexible Lastdisposition über die Shuttleflotte Geringer Energieverbrauch durch minimales Shuttlegewicht Volle Zugänglichkeit der Regalfächer Integration in schwierige Hallenbereiche
Fördertechnik: LOCATIVE Kostengünstiges Fahrerloses Transportfahrzeug zur Aufnahme eines innovativen Lastaufnahme-Mittel (KammLAM) Nutzung von eingebetteten Systemen Zielpreis: Unter 1.000 Ergebnis: LOCATIVE (Low Cost Automated Guided Vehicle)
LOCATIVE Realisierung Differentialantrieb mit BLDC-Motoren und Rückspeisung 8 kg Eigengewicht und max. 12 kg Lastgewicht 26 V Lithium-Eisen-Phosphat Akkumulator mit 15 Ah Kapazität Steuerung mittels eines eingebetteten Systems (leistungsfähiger 32-Bit Mikrocontroller) IR-Abstandssensoren Frei programmierbare Eingangs- und Ausgangsbaugruppen (analog und digital) Günstige, optische Spurführung (Eigenentwicklung) Erweiterungsmöglichkeiten
Mehr Service Zusätzliches Labeln Spezielle Verpackungen Beitrag zur Wertschöpfung schaffen VAS (Value Added Services) Markus Walter / PIXELIO
Trends - Agilität Effizienzsteigerung Änderung der Supply Chains dynamisch während der Executive kurz- und mittelfristig strukturelle Änderung Eventhandling integrierte Supply Chain Planung Hofschlaeger / PIXELIO Markus Walter / PIXELIO
Trends - Schnellere Veränderung der Anforderungen Anforderungsbeispiele Multichannel Beziehungen Steigende Artikelvielzahl Hohe Bestellfrequenz Schnelle Veränderungen der Lageranforderungen erfordern Robustheit Änderungen mit Hilfe von Strukturen tolerieren Technik- und Organisationseffizienz Veränderbare Strukturen Bsp.: Hub2Move 1. Zustandsüberwachung durch ständig verfügbare KPIs 2. Schnelle Analyse 3. Schnelle Umplanung Automatisierte Planung Bsp.: AutoPILS
Beispiel: Hub2Move Veränderte Anforderungen Einfache Anpassung Funktionserfüllung Leichtes Umsetzen an einen anderen Standort Wandelbare Logistikknoten Produkte: z.b. Still, cubexx, 6 Geräte in einem
Beispiel: Automatische Planung von IntraLogistikSystemen (AutoPILS) Plattform für atomische Planungsservices (Apps) Betriebssystem und App-Store für Planungs- Apps There s an App for that! Für jede (Teil-) Aufgabe eine App Standardisierte Kommunikation: Entsprechend des Planungsfalls werden Apps (automatisch) ausgewählt und Daten zwischen Apps ausgetauscht Automatisierung und Atomisierung der Planung Planungszeiten von Wochen auf Tage oder Stunden reduzieren
Trends Reagieren auf dynamische Änderungen Events Business Opportunities Störungen Schnelle und einfache Verarbeitung mit kostenoptimalem Logistik Service Transparenz als Entscheidungsfähigkeit von Menschen Leitstand für Supply Chain Management
Beispiel- Visual Logistics Management (ViLoMa) Schnelles Drill Through zur Gewinnung von Einsicht in die zugrunde liegenden Prozesse Intelligente Informationsverdichtung & logistische Visualisierungsmethoden
Lager IT Cloud Computing Lagerverwaltung aus der Cloud Anwendungen und Daten eines Unternehmens befinden sich nicht auf einem bestimmten Rechner sondern im Internet WMS wird über das Internet betrieben
Transparenz: Big Data ist in der Informationslogistik längst angekommen! Grafik: Otto, Boris; basierend auf: *Der Pizza-Code. In: Zeit Online Wirtschaft; zeit.de/2013/31/(july 25th, 2013), Photo: Joe Gough Fotolia.com
Die Quintessenz laut «Transparenz und Rückverfolgbarkeit sind möglich, dank moderner Informationstechnik bis in den letzten Winkel der Erde. Wer sagt, er wisse etwas nicht, der lügt, ist schlecht organisiert oder kriminell.» [Die Zeit*] *Der Pizza-Code. In: Zeit Online Wirtschaft; zeit.de/2013/31/(july 25th, 2013),
Industrie 4.0 Die 4. Industrielle Revolution und konkret die Soft- und Hardware- Entwicklungen sowie die korrespondierende Algorithmik und deren Anwendung in der Logistik müssen vorangetrieben werden. BVL Positionspapier 2014, Logistik und IT ten Hompel, Rehof, Heistermann, AK IT der BVL
Mensch und IT in Zeiten der 4. Industriellen Revolution Quelle: UserExperiencesWorks 2012 www.youtube.com/watch?v=axv-yafmqnk#t=26 A newspaper is an ipad that does not work.mp4 auf Youtube.de
Mensch und IT in Zeiten der 4. Industriellen Revolution Die Logistik in Europa beschäftigt über 10 Millionen Menschen. Sie ist auch in Zeiten einer Industrie 4.0 auf menschliche Flexibilität, Kreativität und Schaffenskraft angewiesen. Steuerung und Management zukünftiger Produktion und Logistik wird sich in Richtung eines «Social Network» von Menschen und Maschinen entwickeln. «It is our main task and goal to develop technologies in the direction of Social Manufacturing and Logistics in Europe.» BVL Fraunhofer Positionspapier IML 2014, Logistik und IT ten Hompel, Rehof, Heistermann, AK IT der BVL
Fokus Mitarbeiterpotenzial Lean Logistics: Logistikprozesse mit den Mitarbeitern effizient gestalten
Lean Logistics @ Fraunhofer IML Systematische Ausweitung der Gestaltungsprinzipien der Lean Production auf die vor- und nachgelagerten Prozesse der Auftragsabwicklung und der Lagerwirtschaft Fokussierung auf sämtliche an der Wertschöpfung beteiligten Bereiche eines Unternehmen hinsichtlich eines effizienten und kundenorientietrem Handeln Analyse, Optimierung und Neugestaltung Ihrer logistischen Prozesse, Strukturen und Technologien entsprechend dem Lean-Gedanken Das Fraunhofer IML unterstützt Sie dabei vom Wareneingang über alle Wertschöpfungsschritte bis zum Warenausgang, von der Kundenbestellung bis zur Rechnungsstellung und von der Absatz- bis zur Versandplanung Folie 42 Diese Informationen richten sich ausschließlich an die Ford-Werke GmbH
Lean Logistics @ Fraunhofer IML Alles aus einer Hand Lean Production: Effiziente Produktion im Kundentakt Lean Warehousing: Lagerprozesse effizient gestalten Lean Order Processing: Effiziente Strukturen in der Auftragsabwicklung TPM: Verfügbarkeiten sicherstellen Wir begleiten Sie gerne von der Aufnahme Ihrer Unternehmensabläufe über die Erarbeitung von Lösungsalternativen und die Auswahl von Maßnahmen bis hin zur Realisierung Folie 43 Diese Informationen richten sich ausschließlich an die Ford-Werke GmbH
Lean Warehousing Lagerprozesse effizient gestalten Die optimale Gestaltung des Lagers und der dort stattfindenden Prozesse ist für die Wettbewerbsfähigkeit und den Erfolg Ihres Unternehmens von entscheidender Bedeutung Mit Lean Warehousing verbessern Sie die Leistung und die Qualität Ihrer Lagerprozesse bei gleichzeitiger Kostenreduktion Gemeinsam mit Ihren Mitarbeitern decken wir existierende Ineffizienzen auf und vermitteln Ihren Mitarbeitern dabei das nötige Know-How, um verschiedene Arten von Verschwendung zu erkennen Effektive Mitarbeiter-Befähigung im kontinuierlichen Verbesserungsprozess Folie 44 (c) Fraunhofer IML 2013
Lean Warehousing Hauptunterschiede Produktion vs. Lager Unterschiede in der Zielsetzung Unterschiede in der Erwartungshaltung gegenüber der Ausbringungsmenge Fehlende Standards und harmonisierte Prozesse Unterschiede in der Bestellgröße Unterschiede in der physischen Anordnung Unterschiede in der Führung Führungskultur Führen vor Ort Unterschiede in den Komplexitäten Bewegungsablauf Technische Komplexität, welche die Problemlösung erschwert Folie 45 Quelle: Lean Management in Lägern (Wlcek/ Furmans) (c) Fraunhofer IML 2013
Lean Warehousing Potenziale Verschwendung Wertschöpfung Prozess-Sicherheit Senkung der Prozess- Kosten Verkürzung der Durchlaufzeit Geringere Kapitalbindungskosten Einlagerung Lagerung Auslagerung Wareneingang Kommissionierung Warenausgang Erhöhung der Qualität sowie Verbesserung sonstiger Service-Aspekte Ausschöpfung der Mitarbeiter-Potentiale Steigerung der Mitarbeiter- Zufriedenheit Folie 46 (c) Fraunhofer IML 2013
Lean Warehousing Ziele Lean Warehousing befähigt mit einfachen Mitteln die Shop-Floor Mitarbeiter eigenständig Verschwendungen zu identifizieren und nachhaltig zu optimieren. Lean Warehousing. Einfach machen. Folie 47 (c) Fraunhofer IML 2013
Lean Logistics 2. Auflage Dieses Buch begleitet Sie auf dem Weg in die Praxis mit Lean Warehousing Es gibt einen guten Überblick und praktische Tipps zur Mitarbeiterschulung, Change Management, Methodeneinsatz sowie zur konkreten Umsetzung Außerdem bietet es hilfreiche Erfahrungsberichte von Fachleuten aus Unternehmen, die bereits Lean Warehousing aktiv umsetzen Huss-Verlag, Erhältlich ab Feb. 2015 Folie 48 (c) Fraunhofer IML 2013
Retourenmanagement Dieses Buch informiert über Theorie und Praxis des Retourenmanagements Es gibt einen guten Überblick und praktische Tipps zu, Methodeneinsatz, Einflussfaktoren sowie zur konkreten Umsetzungsbeispiele Es bietet hilfreiche Erfahrungsberichte von Fachleuten aus Unternehmen, die bereits ihr Retourenmanagement erfolgreich umsetzen Spee/Bühner: Retourenmanagement eine logistische Herausforderung Huss-Verlag, 1.Auflage Erscheint zur Lgimat Februar 2015 Folie 49 (c) Fraunhofer IML 2013
Ihr Ansprechpartner Detlef Spee Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik Intralogistik & -IT Planung Joseph-von-Fraunhofer-Straße 2-4 44227 Dortmund Detlef.Spee@iml.fraunhofer.de +49 231 9743-214 www.iml.fraunhofer.de Folie 50 Diese Informationen richten sich ausschließlich an die Ford-Werke GmbH
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Bei weiteren Fragen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung! Detlef Spee Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik Abteilung Intralogistik und -IT Planung Joseph-von-Fraunhofer-Straße 2-4 D-44227 Dortmund Phone: +49 (0) 231 9743-214 E-Mail: Detlef.Spee@iml.fraunhofer.de Folie 51