Warehouse-Management 4.0: wie Beacons die Lagerlogistik revolutionieren

Viele Unternehmen fertigen „just-in-time“ und besitzen eng getaktete Produktionsabläufe. Hierdurch senken Sie Ihre Kapitalbindung und Lagerkosten und erhöhen gleichzeitig die Agilität Ihrer Supply Chain. Diese erhöhte Agilität bedeutet, dass Kompetenzen aufgebaut werden, um auf kurzfristige Änderungen entlang der Versorgungskette reagieren zu können. Dieses zentrale Element der Digitalisierung gewinnt mit steigenden Kundenanforderungen stetig an Bedeutung. Kunden wollen individuelle Produkte immer schneller verfügbar haben und die Losgröße Eins ist inzwischen nicht mehr nur in der Automobilindustrie ein Begriff. Eine der Grundvoraussetzungen der Agilität ist eine umfassende Transparenz der Lagerlogistik. Nur das Unternehmen, das seine Warendisposition und den genauen Standort seiner Güter und Maschinen im Blick hat, kann seine Lagerprozesse effizient gestalten und optimieren – sei es bei der schnellen Navigation zu Gütern innerhalb der Lagerflächen oder bei der Arbeit mit mehreren End- oder Zwischenlagern. Der Bedarf an positionsgenauen Standortdaten steigt kontinuierlich an. Bei der Aggregation dieser Daten liefert die Beacon-Technologie entscheidende Mehrwerte, die es Ihnen ermöglichen Ihre komplette Warendisposition in Echtzeit im Blick zu behalten.

Dieser Beitrag fokussiert sich darauf, die Anwendung und den Nutzen von Beacons in der Lagerlogistik vorzustellen und deren Mehrwerte zu verdeutlichen. Zu Beginn möchte ich die grundsätzlichen Rahmenbedingungen und Möglichkeiten der Beacon-Technologie in diesem Kontext herausstellen.

Grundprinzip Navigation durch Beacons

Beacons basieren auf dem Sender-Empfänger-Prinzip. Installierte Beacons senden ununterbrochen Signale, deren Reichweite durch die konfigurierbare Sendeleistung reguliert wird.

Räumliche Ortung eines Beacons
Abb. 1:Räumliche Ortung eines Beacons

Endgeräte, die in das Sendefeld eintreten, empfangen und registrieren diese Signale. Ein Beacon Gateway oder eine zugehörige Beacon-Applikation, die mit dem empfangenden Endgerät in Verbindung stehen, lösen daraufhin bestimmte vordefinierte Aktionen aus oder ordnen dem Empfangsgerät eine Position zu. Beacons können hierbei jedoch keine punktgenauen Positionsdaten liefern, sondern kommunizieren nur Annäherungswerte an andere Beacons.

Diese Annäherungswerte werden in drei Entfernungsintervallen beschrieben, deren Radius durch die konfigurierbare Sendeleistung festgelegt wird. Die Stärke des Signals kann dabei je nach Anforderungen innerhalb folgender Intervalle angepasst werden.

  • Immediate – Abstand 0 bis 2 Meter
  • Near – Abstand 2 bis 5 Meter
  • Far – Abstand 5 bis 70 Meter

Die Signalübertragung erfolgt durch Bluetooth-Low-Energy, was im Energieverbrauch 1-20 % dem herkömmlicher Bluetooth Geräte entspricht. Dies resultiert in einer Datenübertragungsrate von 15-50 % herkömmlicher Bluetooth Devices. Die maximale Reichweite liegt zwischen 50-70 Meter.

Anwendungsfälle Beacons in der Lagerlogistik

Der erste Anwendungsfall beschreibt eine Navigation zu einem Gut innerhalb eines Lagers. Da Beacons keine positionsgenauen Daten senden, sondern nur Annäherungswerte an andere Beacons angeben, benötigt man, um eine zuverlässige räumliche Navigation zu gewährleisten, eine flächendeckende Ausrüstung der Lagerfläche (circa 1 Beacon je 30m² Lager).

Indoor Navigation
Abb. 2: Indoor Navigation

Des Weiteren muss das Gut, zu dem navigiert werden soll, ebenfalls mit einem Beacon versehen werden. Dieser wird im Navigationsprozess von den anderen Beacons erkannt und es lässt sich dadurch feststellen, wo sich das Gut innerhalb der „digitalen Lagerfläche“ befindet, die von den installierten Beacons definiert wird. Analog hierzu können auch die Bewegungsmuster innerhalb dieser Fläche aufgezeichnet werden, wodurch Ihre Warenbewegungen vollkommen nachverfolgbar werden.

Ein zweiter Anwendungsfall ergibt sich bei der Warendisposition in mehreren Zwischen- und Endlagern. Beacons können dabei helfen, die bis dato manuelle Dokumentation des Warenverkehrs zwischen diesen Lagern zu automatisieren. Sind die Warenein- und Warenausgangsbereiche mit der Technologie ausgestattet, wird automatisch registriert sobald ein Gut, mit einem angebrachten Beacon, dieses Lager verlässt. Analog hierzu wird dieses Gut wieder registriert, wenn es ein anderes Lager betritt. Diese Informationen sind daraufhin in Echtzeit in Ihrem System abrufbar. Hierdurch haben Sie Ihre Zwischenlagerbewegungen stets im Blick, senken Sie den Zeitaufwand, sowie die Fehlerrate Ihrer Mitarbeiter.

Erfassung der Daten einer Warendisposition durch Beacons
Abb. 3:Erfassung der Daten einer Warendisposition durch Beacons

Werden beide Anwendungsfälle kombiniert, so kann mit Hilfe der Beacon-Technologie die Transparenz und Effizienz Ihrer Lagerlogistik enorm gesteigert werden. Sie dokumentieren automatisiert jegliche Warenbewegungen innerhalb Ihrer Lager und erhalten alle relevanten Daten ihrer Lagerlogistik aufbereitet in Echtzeit in Ihrem SAP S/4 HANA System.

Doch warum sollte ich die Beacon-Technologie benutzen?

Beacons bieten im Vergleich zu anderen Technologien mehrere Vorteile bei der Anwendung in der Lagerlogistik:

  • Sie sind kompatibel mit unzähligen Smartphones (ab iPhone 4s, Android 6.0) und benötigen keine weitere teure Hardware, wie z.B. teure RFID Lesegeräte.
  • Die Kosten der Beacon-Hardware sind relativ gering und liegen in etwa bei 15-20 Euro je Beacon. Zusätzlich wird für die Navigation noch ein Beacon-Gateway je Lager benötigt, das preislich bei 80 Euro liegt. Für eine flächendeckende Installation rechnen Sie mit einem Beacon je 30m² Lagerfläche. Innerhalb dieser Fläche muss jedes Zielobjekt (Palette, Maschine, Mitarbeiter) ebenfalls mit einem Beacon ausgerüstet werden. Somit ergeben sich für ein Beispiellager von 1000m² und 5 auffindbaren Gütern, Hardwarekosten in Höhe von etwa 1000 Euro.
  • Beacons benötigen keinen festen Standort, vgl. RFID. Dieser lässt sich jederzeit flexibel ändern.
  • Die Bluetooth Verbindungen der Beacons sind, im Vergleich zu GPS Verbindungen, für die Anwendung in geschlossenen Räumen weitaus besser geeignet.
  • Beacons ermöglichen nicht nur die reine Positionsbestimmung, sondern auch die Aufzeichnung und Dokumentation von Warenbewegungen.

Eignungseinschränkung der Beacons

Die Beacon-Technologie besitzt jedoch auch ihre Schwächen, die die Anwendungsmöglichkeiten einschränken. Erst in einer flächendeckend mit Beacons ausgestatteten Umgebung, mit mindestens drei Beacons in Reichweite, sind exakte, räumliche Positionsbestimmungen und Bewegungsaufzeichnungen möglich. Aus diesem Grund sind Beacons vorrangig für die Indoor Positionsbestimmung innerhalb Ihrer Lager oder bei Ankunft bzw. Verlassen der Lager geeignet und nur sehr eingeschränkt für Outdoor Tracking. Bewegungen außerhalb des Lagers lassen sich mit ihnen dementsprechend nicht dokumentieren oder nachverfolgen. Hierzu benötigen Unternehmen weiterhin andere Technologien, wie GPS und/oder RFID.

Wer sich mit Funktionsweise und Technologie der Beacons vertraut machen will, dem sei Teil 1 der Themenreihe empfohlen.

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Andreas Schwab

Andreas Schwab

Business Development Consultant SAP S/4 HANA bei ITARICON Digital Customer Solutions
Andreas Schwab ist Consultant im Bereich Business Development SAP S/4 HANA. Dabei liegt sein Fokus aktuell auf konkreten digitalen Anwendungsszenarien und den entstehenden Mehrwerten von Industrie 4.0
Andreas Schwab

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