Digi­ta­ler Zwil­ling eines Logistikzentrums

Sie­mens prä­sen­tiert auf der dies­jäh­ri­gen Logi­mat den ganz­heit­li­chen digi­ta­len Zwil­ling eines rea­len Logis­tik­zen­trums unter dem Mot­to „Intel­li­gent intra­lo­gistics – expe­ri­ence the flow“. Die Logis­tik- und Intra­lo­gis­tik­bran­che befin­det sich in einem sich schnell ver­än­dern­den und anspruchs­vol­len Umfeld: Stei­gen­der Bedarf an Ener­gie­ef­fi­zi­enz und Nach­hal­tig­keit, der Man­gel an Arbeits­kräf­ten, sowie Cyber­si­cher­heits­be­dro­hun­gen sind nur eini­ge die­ser Herausforderungen.

Mit einem umfang­rei­chen Auto­ma­ti­sie­rungs- und Digi­ta­li­sie­rungs­port­fo­lio ent­lang der gesam­ten Wert­schöp­fungs­ket­te spe­zi­ell für die Intra­lo­gis­tik-Bran­che unter­stützt Sie­mens Maschi­nen­bau­er und Betrei­ber von Logis­tik­zen­tren bei der Bewäl­ti­gung die­ser Her­aus­for­de­run­gen. Digi­ta­li­sie­rungs- und Auto­ma­ti­sie­rungs­lö­sun­gen aus dem Sie­mens Digi­tal Enter­pri­se Port­fo­lio sowie IoT-fähi­ge Hard­ware und Soft­ware aus dem Sie­mens Xce­le­ra­tor Port­fo­lio decken hier­für alle Berei­che des Lager­be­triebs wie Waren­ein­gang, Trans­port, Lage­rung, Kom­mis­sio­nie­rung, Ver­pa­ckung und Ver­sand ab. Voll­au­to­ma­ti­sche Mate­ri­al­fluss­sys­te­me ermög­li­chen die Beschleu­ni­gung des Lager­be­triebs, die Opti­mie­rung von Pro­zes­sen, die Redu­zie­rung von Kos­ten und Feh­lern und schließ­lich das Errei­chen eines höhe­ren Durchsatzes.

Kon­kret gezeigt wird das auf der Mes­se anhand des digi­ta­len Zwil­lings des Sie­mens-eige­nen Logis­tik­zen­trums in Nürn­berg. Mit 12.000 Auf­trä­gen pro Tag, 22.000 Lie­fer­schein­po­si­tio­nen, 27 Reg­al­be­dien­ge­rä­ten und drei Kilo­me­tern auto­ma­ti­scher För­der­bän­der bedient das Dis­tri­bu­ti­ons­zen­trum 25.000 Kun­den welt­weit. Anhand die­ses rea­len Bei­spiels kön­nen sich Kun­den auf der Mes­se im Detail infor­mie­ren, wie Simu­la­ti­ons­sze­na­ri­en dort dazu bei­tra­gen, bei­spiel­wei­se die Schicht­pla­nung zu opti­mie­ren, um maxi­ma­le Pro­duk­ti­vi­tät zu errei­chen. Außer­dem wird gezeigt, wie Digi­tal Twins hel­fen, Eng­päs­se und Last­spit­zen zu iden­ti­fi­zie­ren, um den Mate­ri­al­fluss zu opti­mie­ren und wie dadurch Durch­satz und Gesamt­leis­tung des Lagers und damit die Erfül­lungs­ra­te von fast 100 Pro­zent gehal­ten wer­den kann. Das naht­lo­se Zusam­men­spiel von rea­ler und digi­ta­ler Welt erhöht die Pro­duk­ti­vi­tät und Fle­xi­bi­li­tät der Anla­gen, senkt nach­hal­tig die Kos­ten und den Ener­gie­ver­brauch und somit auch den CO2-Fußabdruck.

KI-basier­tes auto­no­mes Kom­mis­sio­nie­ren mit Robotern

Ergänzt wird das Sie­mens Intra­lo­gis­tik-Port­fo­lio mit Sima­tic Robot Pick AI, einer Bild­ver­ar­bei­tungs­soft­ware für Robo­ter-Lösun­gen auf Basis maschi­nel­len Ler­nens, die Sie­mens eben­falls auf der Logi­mat prä­sen­tie­ren wird. Die 3D-Bild­ver­ar­bei­tungs­soft­ware ermög­licht Robo­tern das Grei­fen belie­bi­ger Arti­kel in Lager­kom­mis­sio­nier­auf­ga­ben, unab­hän­gig von deren Form und Grö­ße. Ein vor­trai­nier­ter Deep-Lear­ning-Algo­rith­mus steu­ert die­se Fähig­keit, um die am bes­ten geeig­ne­ten 3D-Posi­tio­nen für die Ent­nah­me zu iden­ti­fi­zie­ren und die­se für die Robo­ter­aus­füh­rung bereit­zu­stel­len. Die Berech­nung zuver­läs­si­ger Ent­nah­me­po­sen erfolgt in kür­zes­ter Zeit und ermög­licht Sys­te­me mit hohem Durch­satz ohne Kol­li­sio­nen in der Box. Es ist kein zusätz­li­ches CAD-basier­tes Trai­ning erfor­der­lich. Die Appli­ka­ti­on ist so aus­ge­legt, dass sie bereits auf der Rechen­leis­tung eines Tablet-ähn­li­chen IPCs Berech­nungs­zei­ten unter 1,5 Sekun­den und damit Sys­tem-Pick­ra­ten von über 1.000 Picks pro Stun­de ermög­licht. Die Feh­ler­ra­te liegt im Durch­schnitt bei unter zwei Pro­zent, was der Feh­ler­ra­te eines Men­schen ent­spricht, der die­se Auf­ga­be aus­führt. KI-gesteu­er­te Kom­mis­sio­nier­ro­bo­ter kön­nen so zukünf­tig zur gefor­der­ten Fle­xi­bi­li­tät bei­tra­gen, hohe Vari­an­zen von Objek­ten mit ver­schie­de­nen For­men, Grö­ßen und Ver­pa­ckungs­ar­ten in dyna­misch sich ver­än­dern­den Situa­tio­nen zeit­nah zu bear­bei­ten. Aus­wir­kun­gen des Arbeits­kräf­te­man­gels kön­nen somit abge­fe­dert wer­den und gleich­zei­tig die betrieb­li­che Effi­zi­enz in den Lagern gestei­gert wer­den. Sima­tic Robot Pick AI bie­tet eine naht­lo­se Inte­gra­ti­on in die Auto­ma­ti­sie­rungs­platt­form TIA Por­tal. Mit­hil­fe der Sima­tic Robot Libra­ry kann zudem eine stan­dar­di­sier­te Kom­mu­ni­ka­ti­on zwi­schen Robo­ter- und PLC-Sys­te­men eta­bliert werden.