Yard-Management: die Gefahr autonomer Technologien erkennen und Lösungen finden

Das Yard-Management gewinnt an Bedeutung und wird daher kontinuierlich anspruchsvoller. Im B2B-Business ist Just-in-Time Logistik zum Standard geworden. Im B2C-Bereich wird von den Kunden Same-day-delivery erwartet. Deshalb müssen Warenumschläge perfekt funktionieren, damit keine Zeitverzögerungen auftreten. Die Lösung des Problems ist in der KI sowie im IoT zu finden. Die Frage ist jedoch, wie zuverlässig und sicher diese Techniken funktionieren.

Welches Potenzial steckt in autonome Stapler und Co?

Die Knappheit des Personals betrifft nicht nur Lkw-Fahrer sowie Disponenten. Mittlerweile ist die komplette Logistikbranche von diesem Problem betroffen. Daher sind auch viele Stellen in kaufmännischen Bereichen sowie in Hafenbetrieben und der Schifffahrt nicht besetzt. Eine Lösung könnte die Automatisierung sein.

• Autonome Elektrostapler

  Moderne softwarebasierte Systeme erlauben es, dass autonome Transportsysteme mit höchster Effizienz Materialien und Güter aller Art aus der Wechselbrücke herausführen können. Leistungsfähige Systeme transportieren bis zu zehn Tonnen. Mithilfe von 3D-Sensoren findet einer 360-Grad-Laser-Raumnaviagtion statt. Mit zusätzlichen Kameras sowie der LIDAR Objekterkennung erkennen die autonomen Stapler sämtliche Gegenstände, auch wenn sie erst kürzlich einen anderen Platz bekommen haben. Dadurch wird jede Veränderung der Umgebungssituation sofort erkannt, sodass die Technik darauf reagieren kann. Das wird für das Yard-Management vorteilhaft sein. Es ist davon auszugehen, dass die Slot-Belegung dadurch mit hoher Zuverlässigkeit eingehalten wird. Das bedeutet, dass an der Laderampe ein großer Durchsatz möglich ist.

• Auf dem Betriebshof mit (fast) autonomen Fahrzeugen arbeiten

  Das neue Zauberwort heißt Teleoperation. Das Münchner Start-up Fernride setzt dazu elektrisch betriebene Hubwagen ein, die nicht vollständig autonom arbeiten. Damit werden erfolgreich Wechselbrücken umgesetzt. Bei dieser innovativen Technik ist keine Person direkt am Hubwagen nötig. Ein Mitarbeiter überwacht die Vorgänge in einer Teleoperationszentrale an einem Bildschirm. Er greift nur dann in das Geschehen ein, wenn es unvermeidbar ist. Der Eingriff erfolgt über eine 5G-uRLLC-Verbindung per Fernbedienung. Dadurch wird eine geringe Latenz sowie eine hohe Zuverlässigkeit erzielt. Die dadurch erzielten Vorteile sind insbesondere für das Yard-Management von Bedeutung.

Trotz des enormen technischen Fortschritts und der schnelleren Datenübertragung kann derzeit noch nicht davon ausgegangen werden, dass Stapler in naher Zukunft völlig autonom arbeiten können. Diese Entwicklung befindet sich noch in der Anfangsphase.

Frust für Disponenten: Risiken und Gefahren für die Just-in-Time-Logistik

Der automatisierte Warenumschlag durch nahezu autonome Stapler und andere Transportfahrzeuge scheint eine Lösung für die vielen Probleme in der Just-in-Zime-Logistik zu sein. Allerdings sind auch schon einige Disponenten frustriert, wenn technische Probleme auftreten. Betriebsstörungen können zu großen Beeinträchtigungen im Yard-Management führen.

Korrekte Identifizierung der Ladetore

In der Hektik des Alltags sowie unter hohem Stress kann es durchaus passieren, dass ein Fahrer versehentlich ein falsches Ladetor anfährt. Bei solch einem Malheur wäre auch das sorgfältigste Yard-Management komplett durcheinander. Derartige Probleme treten aus Unachtsamkeit oder aufgrund von Kommunikationsmängel durch Sprachbarrieren auf. Doch was passiert dann?

• Der nächste Fahrer macht den gleichen Fehler

  Welcher Fahrer kommt schon auf den Gedanken, dass sein Kollege das falsche Tor angefahren hat? Dadurch kann sich eine ganze Kette von Fehlern fortpflanzen.

• Die Beladung erfolgt für die falsche Route

  Es ist sehr ärgerlich, wenn dieser Fehler zu spät bemerkt wird. Dann könnte die Lieferung an einen falschen Zielort gelangen. Der Fahrer des Staplers erfüllt nur seinen Auftrag und belädt den Lkw an dem Ladetor. Sollte ihm das Missgeschick auffallen, kann ein großer Schaden noch abgewendet werden. Autonome Stapler würden ohne Nachfrage die Ladung durchführen. Im Bereich der Just-in-Time-Logistik drohen hohe Vertragsstrafen, wenn die bestellten Produkte nicht fristgerecht geliefert werden.

• Der Stapler fährt durch das Tor und stürzt von der Rampe

  Steht der Lkw, der beladen werden soll, nicht vor dem richtigen Tor, könnte folgendes Szenario passieren. Der Stapler fährt durch das Tor und dort ist keine Wechselbrücke vorhanden. Die Folge davon ist, dass er in die Tiefe stürzt. Passiert so etwas einem autonomen Stapler, entsteht ein hoher Sachschaden. Bis die Materialien und der verunglückte Stapler geborgen sind, kann einige Zeit vergehen, bevor das Tor wieder wie gewohnt nutzbar ist. Deutlich schlimmer ist es, wenn es sich um einen Stapler mit Fahrer handelt. Durch derartige Unfälle gab es schon zahlreiche Verletzungen und auch Todesfälle. Treten Personenschäden auf, dauert es viel länger, bis die Verladung an dem Tor weiter durchgeführt werden kann.

Oftmals werden Systeme zur Ladetor-Identifizierung eingesetzt. Da diese jedoch mittels Bluetooth Daten abgleichen, kam es schon vielfach zu Problemen aufgrund von Ungenauigkeiten. Eine neu entwickelte Loading Dock Identification auf Basis von IoT ist in diesem Bereich eine gute Lösung.

Just-in-Time im Stau – was nun?

Staus gehören mittlerweile zum täglichen Problem. Dafür gibt es mehrere Gründe. Schon seit vielen Jahren stockt der Ausbau neuer Autobahnen und anderen Verkehrswegen. Hinzu kommt, dass die bestehende Infrastruktur vielerorts sehr marode ist und deshalb instand gesetzt werden muss. Dadurch sind inzwischen unzählige Baustellen zu finden. Erschwerend kommt dazu, dass in den großen Flüssen vermehrt niedrige Wasserstände herrschen, die den Transport von Gütern auf Schiffen unmöglich machen. Deshalb müssen auch diese zunehmend auf der Straße befördert werden. Dadurch entstehen schwierige Situationen für alle Beteiligten in der Just-in-Time-Logistik.

• Das größte Problem in der Industrie sind unsichere Ankunftszeiten

  Das beste Yard-Management ist nicht erfolgreich, wenn die Wechselbrücke nicht zum vereinbarten Zeitpunkt an der gewünschten Position auf dem Betriebshof verfügbar ist. Dadurch schwindet die wichtige Planungssicherheit. Manchmal lässt sich die Dauer der Verspätung noch sehr gut abschätzen, sodass der Disponent seine Planung entsprechend anpassen kann. Doch das ist eher selten der Fall. Ein nicht vorhersehbarer Liefertermin führt nicht selten zu großen wirtschaftlichen Verlusten, wenn dadurch die Produktion ins Stocken gerät.

  Es gibt zwar schon recht interessante Trackingsysteme über die Telematik im Lkw oder über das Mobiltelefon des Fahrers. Diese Systeme sind jedoch nicht immer zuverlässig. Ein gutes Beispiel dafür ist eine zwischenzeitlich abgekuppelte Ladebrücke. Fährt der Fahrer kurzfristig mit einer anderen Wechselbrücke, stimmen die Trackingdaten schon nicht mehr überein.

• Unsichere Ankunftszeiten führen zu wirtschaftlichen Problemen in der Logistik

  Für ein Logistikunternehmen können sich nicht exakt vorhersehbare Ankunftszeiten katastrophal auswirken. Es besteht nicht nur das Problem, dass die Lieferung beim Empfänger zu spät eintrifft, sondern dass die Planung der Tour für die Rückfahrt nicht mehr eingehalten werden kann. Dadurch schaukelt sich das Problem immer weiter auf. Mit ein wenig Glück ist es zwar möglich, dass eventuell eine andere Wechselbrücke zur Verfügung gestellt werden kann. Das funktioniert jedoch nur, wenn dem Disponenten sämtliche Standorte der Wechselbrücken bekannt sind. Dann hätte er zumindest die Möglichkeit, kurzfristig umdisponieren zu können. In diesem Bereich ist zudem eine gute Kommunikation mit den Kunden wichtig, damit diese ebenfalls Anpassungen an ihren innerbetrieblichen Abläufen durchführen können.

Für den Disponenten ist es stets die größte Herausforderung, die Standorte der Wechselbrücken einzusehen. Technisch ist es zwar dank der Telematik-Systeme durchaus möglich, aber es klappt trotzdem nicht immer. Ist die Ladebrücke abgestellt, kann die Übertragung des Standorts nur mit der Stromversorgung einer Batterie erfolgen. Ist diese leer, werden keine Signale mehr gesendet.

 

Arbeitssicherheit und Yard-Management

In der Logistik sind die Mitarbeiter ständig großen Gefahren ausgesetzt. Trotz aller Vorsichtsmaßnahmen passieren folgende Unfälle:

• Stürze der Mitarbeiter von der Ladefläche
• Kollisionen von Lkw und Ladefahrzeugen
• Unfälle durch eine unzureichend gesicherte Ladung

Zum Be- und Entladen gibt es klar strukturierte Regeln. Die größte Gefahr tritt durch mangelhaft geschultes Personal auf. Kennen die Mitarbeiter die Vorschriften nicht, können sie diese auch nicht befolgen. Manchmal sind es auch Sprachbarrieren, die überwunden werden müssen. Auf jeden Fall sollten Vorschriften zur Sicherheit sowie Informationen zu potenziellen Gefahren regelmäßig vermittelt werden.

Beispiel: Verladung eines Notstromaggregats

Ein Zulieferer aus dem Bereich Elektromaschinen verhielt sich fahrlässig beim Abladen eines Notstromaggregats, das eine Eigengewicht von 3,2 Tonnen aufwies. Ein solches Aggregat rutschte dem Staplerfahrer von der Gabel, weil er es nicht ausreichend gesichert hatte. Dabei erfasste es einen Lkw-Fahrer und verletzte ihn so schwer, dass er seinen Verletzungen erlegen ist. Es wurde hinterher festgestellt, dass der Gabelstaplerfahrer unvorsichtig gehandelt hat.

Das führte dazu, dass gleich mehrere Strafverfahren gegen folgende Personen eingeleitet wurden:

• Geschäftsführer
• Abteilungsleiter
• Lagerleiter
• Gabelstaplerfahrer

Gegen alle vier Personen wurde eine Strafe verhängt. Zur Begründung nannte das Amtsgericht die fehlenden Beurteilungen zur Gefährdungslage sowie eine mangelnde Unterweisung im Betrieb. Deshalb wurden auch die Vorgesetzten zur Verantwortung gezogen.

Neue technische Möglichkeiten im Yard-Management

Autonome Lagerfahrzeuge und Stapler führen auch zu neuen Gefahren. Je stärker die Automatisierung auf einem Betriebshof Einzug hält, desto präziser müssen die Sicherheitsanforderungen angepasst werden.

Neue Yard-Management Lösungen

Um die Gefahren, die durch das moderne Yard-Management auftreten zu minimieren, sind neue Technologien erforderlich. Das Internet der Dinge, eher als IoT bekannt, bietet in diesem Bereich ein hohes Potenzial.

Ladetore korrekt identifizieren

Die vielerorts eingesetzten LDI Systeme arbeiten mit Bluetooth. Diese Technik funktioniert jedoch nur in einem recht kleinen Bereich zuverlässig. Daher kann es passieren, dass ein falsches Ladetor erst auf den letzten Zentimetern erkannt wird. Es gibt jedoch inzwischen das Massive IoT des finnischen Herstellers Wirepas, das zuverlässige Ladetor-Identifizierung ermöglicht.

Dieses System ermöglicht eine zuverlässige Kommunikation zwischen der Wechselbrücke und dem Tor, sodass keine Verwechselungen mehr auftreten. In Deutschland wird diese Technologie bereits von dem Münchner Hersteller MECOMO eingesetzt.

Zuverlässiges Asset Tracking für Wechselbrücken und ETA-Prediction

Eine präzise Erkennung der Standorte sämtlicher Ladebrücken und anderer Logistikobjekte ist für jeden Disponenten von elementarer Bedeutung. Die Datenübertragung mittels GSM funktioniert zwar sehr gut, aber die Akkus der Sender sind sehr schnell entladen. Ohne Energieversorgung ist keine Ortung mehr möglich. Dieses Problem hat der Münchner Hersteller MECOMO mit der Solar-Telematik gelöst. Diese Systeme versorgen sich selbstständig mittels Energy-Havesting. Dadurch ist ein ununterbrochenes Tracking jederzeit möglich.

Zudem bietet MECOMO über die Portalsoftware macFLEET eine zuverlässige Vorhersage der Ankunftszeit in zwei verschiedenen Genauigkeitsstufen an:

• ETA Prediction mit ETA light

  Mit dieser Methode erfolgt eine Vorhersage der Ankunftszeit aufgrund von Positionsveränderungen der Ladebrücke. Die aktuelle Verkehrslage oder eventuelle Wettereinflüsse fließen nicht mit in die Berechnung ein. Diese Methode eignet sich für die Mehrzahl der Fälle sehr gut.

• Exakte Voraussage der Ankunftszeit mit ETA pro

  In der Just-in-Time-Logistik ist im Yard-Management eine sehr präzise Voraussage der Ankunftszeit von Bedeutung, weil viele weitere Schritte davon abhängen. Mit der von MECOMO entwickelten Lösung ETA pro lässt sich dieses Vorhaben realisieren, weil auch Verkehrssituationen sowie Wettervorhersagen berücksichtigt werden.

Seminare zur Arbeitssicherheit

Für Verkehrswege im Freien sowie für die Ausgestaltung von Laderampen als auch für die Sicherheit auf Verkehrswegen im Freien gibt es Vorschriften, die jeder Mitarbeiter kennen sollte. Ein gestärktes Problembewusstsein und eine aktive Präsenz des nötigen Fachwissens – um Betriebsunfällen vorzubeugen – kann durch Seminare geschaffen werden. Deshalb werden von der VBG Berufsgenossenschaft Seminare angeboten. Darin geht es darum, ein Problembewusstsein zu erzeugen und das Fachwissen zur Vermeidung von Betriebsunfällen zu vermitteln.

RTLS durch IoT-Sensoren

Die Real Time Ladegut-Identifikation, kurz RTLS bezeichnet, gewinnt zunehmend an Bedeutung. Bis vor einigen Jahren fand das Tracking ausschließlich für die Zugfahrzeuge oder der Wechselbrücken statt. Mittlerweile geht diese Technik jedoch einen Schritt weiter. Dank der Massive IoT Technologie des finnischen Herstellers Wirepass ist es möglich, jede Kolli auf der Wechselbrücke einzeln zu erfassen. Auf diese Weise werden pro Minute bis zu 5.000 Kolli gescannt. Die IoT Sensoren erfassen sogar die Temperatur sowie die Feuchtigkeit auf der Wechselbrücke. Damit lässt sich hinterher auch bestätigen, dass die vorgesehene Temperatur während des Transports stets eingehalten wurde. Die IoT-Lösungen werden in der Logistik bereits im Feld eingesetzt, wie etwa bei DB Schenker.

Was ist Yard-Management? Eine genauere Definition

Das Yard-Management ist ein Bereich der Logistik. Es stellt die Verbindung zwischen der Transport- und Lagerlogistik dar. Der aus dem Englischen stammende Begriff Yard steht für Auflieger. Deshalb geht es beim Yard-Management vereinfacht ausgedrückt darum, genau festzustellen, an welcher Position sich welcher Auflieger befindet.

Folgende Bereiche sind von besonderer Bedeutung:

• Zeitfensterverwaltung für Belade- oder Entladeprozesse von Lkw
• Kontrolle und Regelung der Warenein- und Ausgänge
• Verwaltung und Zuordnung der Docks
• Management der Wartebereiche der Lkw

Ein funktionierendes Yard-Management ist für folgende Bereiche von enormer Bedeutung:

• Logistikdienstleister
• Spediteure
• Produzierende Industrie

Häufig auftretende Probleme

Die meisten Logistikdienstleister planen die Abholung oder die Ankunftszeiten sehr präzise. Im Idealfall stimmt die Planung mit der ETA überein. Bei Disponenten werden Zeitfenster festgelegt, die jedoch nicht immer eingehalten werden können. Grundsätzlich gibt es zwei entscheidende Situationen, die zu Problemen führen können.

Wartezeiten

Lange Wartezeiten an den Laderampen gehören in vielen Bereichen schon zum Alltag. Obwohl feste Zeitfenster gebucht sind, können mitunter beladene Fahrzeuge nicht rechtzeitig entladen werden. Das führt zu wirtschaftlichen Einbußen.

Informationsdefizite

Informationsdefizite zwischen Frachtführern und Verladern führen nicht selten zu Konflikten und langen Wartezeiten.

Trifft der Logistikdienstleister verspätet ein, verfällt sein Time-Slot an der Laderampe. Andere Dienstleister konnten die verstrichene Zeit jedoch nicht nutzen, weil nicht bekannt war, wann die Ladung eintrifft. Das Personal und die Verladetechnik verbleiben während der Wartezeit daher ungenutzt und kosten unnötig Geld.

Kann jedoch die ETA kommuniziert werden, wäre es vielleicht möglich, eine andere Ladung vorzuziehen. Dadurch würde der für spätere Entladungen geplante Time-Slot für den verspätet eintreffenden Lkw freigehalten.

Yard-Management in der Praxis

Im praktischen Alltag wird das komplexe Yard-Management mithilfe von Softwaresystemen realisiert. Dabei geht es in erster Linie verlässliche Time-Slots zu buchen. Dazu müssen natürlich die Standorte der Wechselbrücken bekannt sein. Normalerweise werden Termine etwa 24 Stunden im Voraus gebucht und bestätigt. Dadurch können Transporte zuverlässig zum vereinbarten Termin vor Ort sein.

Die größte Herausforderung in diesem Bereich ist die Koordination der Verlader sowie der Logistikdienstleister. Die Daten kommen auf unterschiedlicher Weise an. Zahlreiche Kunden ordern ihre Bestellungen noch per Telefon oder Fax. Diese dann in die IT-Systeme einzupflegen, würde sehr viel Zeit beanspruchen. Deshalb fehlen diese Daten manchmal im Yard-Management und führen zu größeren Störungen im gesamten Ablauf.

Bei kleinen Unternehmen gibt es kaum Probleme

Bei kleineren Unternehmen treten weitaus weniger Probleme auf. Die Koordination ist aufgrund einer geringen Anzahl von Laderampen und kleinerer Umschlagmengen relativ einfach. Zudem spielen in kleineren Unternehmen die Zeitfenster nicht solch eine große Rolle wie bei großen Konzernen.

Schwierige Koordination bei größeren Konzernen

In größeren Konzernen finden erfahrungsgemäß auch sehr große Warenumschläge statt. Insbesondere führen die oftmals vorhandenen Lücken bei den Statusmeldungen der Lkw zu Problemen. Auf jeden Fall müssen:

• Rampen
• Zeitfenster
• Parkplätze

perfekt aufeinander abgestimmt werden. Können die Statusmeldungen der Lkw in das vorhandene Yard-Management einfließen, lassen sich kurzfristige Lösungen umsetzen. Beispielsweise könnten dann schon andere Fahrzeuge, die derzeit in der Warteposition stehen, vorgezogen werden, wenn es zu einer absehbaren Verspätung kommen sollte.

Es ist jedoch von größter Bedeutung, dass in einem funktionierenden Yard-Management ein Datenaustausch in Echtzeit stattfindet. Dadurch werden Verspätungen nicht mehr so brisant sein. Durch eine rechtzeitige Änderung im Ablauf kann für ein solches Problem eine Lösung gefunden werden, die weitaus weniger Kosten verursacht.

Besonders wichtig ist es, dass die Lkw zu der

• korrekten Adresse
• einem freien Parkplatz
• zur richtigen Laderampe

geführt werden. Das Yard-Management ist eine sehr komplexe Angelegenheit mit vielen Herausforderungen.