Logistik Trends
Termiten als Vorbild
Im Zeitalter der Globalisierung ist es für weltweit tätige Unternehmen eine echte Herausforderung, ihren gesamten Waren- und Informationsfluss zu koordinieren. Eine optimal organisierte Logistik wird mehr und mehr zur Überlebensfrage.
Termiten sind wahre Logistikkünstler: Die nur wenige Millimeter großen Insekten errichten gemeinsam bis zu 7 m hohe Hügel. Auch Unternehmen links das Warenlager des Weltbildverlags in Augsburg können sich mit einer ausgefeilten Logistikkette immense Wettbewerbsvorteile verschaffen
Es ist schon eine Meisterleistung, die reibungslose Versorgung einer zwei Millionen Einwohner zählenden Metropole zu organisieren. An ein Wunder aber grenzt es, dass die Bewohner dabei ein Bauwerk errichtet haben, das sie um das Zweitausendfache überragt. Die Rede ist von den afrikanischen Termiten Macrotermes, die in ihren bis zu 7 m hohen Bauten die afrikanische Savanne bevölkern. Das Geheimnis ihres Erfolges ist ein perfekt organisierter Warenstrom störungsfrei fließt der Nachschub über das weit verzweigte Netz an Verkehrsadern. Offensichtlich befindet sich jede Termite immer zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort, um eine Lieferung in Empfang zu nehmen und ans endgültige Ziel zu bringen. Und alle sind hoch motiviert, ihre Päckchen zu tragen.
Automobilbranche als Trendsetter. Von solchen Verhältnissen können heutige Logistiker angesichts stark belasteter Verkehrswege und häufig unterbrochener Warenströme etwa durch Verzögerungen an Umschlagplätzen nur träumen. Trotzdem müssen sie dafür sorgen, dass allein in Deutschland täglich etwa 10 Mio. t Güter per Lkw, Bahn, Schiff oder Flugzeug pünktlich von A nach B transportiert werden (siehe Kasten unten). Dabei sind ihnen einige Superlative der Logistik geglückt, etwa bei der Montage eines modernen Pkw. So besteht ein BMW der 3er-Serie aus bis zu 15 000 Bauteilen und gleicht damit einem gigantischen Puzzle. Täglich verlassen etwa 850 Autos, jedes davon individuell nach Kundenwunsch gefertigt, die Endmontagebänder des BMW-Werks in Regensburg. Je nach Ausstattung werden bis 70 % der Bauteile von Firmen aus aller Welt zugeliefert, und so müssen die Logistikspezialisten von BMW jeden Tag mit einer gewaltigen Lieferwelle zurechtkommen. Die Alternative wäre eine längerfristige Lagerhaltung, was wiederum riesige Lagerhallen zur Folge hätte, die unverhältnismäßig personal- und kostenintensiv wären. Deswegen werden die meisten Bauteile erst unmittelbar vor der Montage "just in time" oder "just in sequence" angeliefert. Im Laufe der Jahrzehnte entwickelte die Automobilbranche perfekt abgestimmte, schlanke und hoch flexible Lieferstrukturen. Sie gilt damit als Trendsetter in Sachen Logistik ihre Potenziale sind mittlerweile allerdings schon weitgehend ausgereizt.
Die Ware kommt nicht übers Internet
Wir machen den Weg frei: Blick in die mit Siemens-Technik eingerichtete Verkehrsleitzentrale im Norden Münchens für die Autobahn München-Nürnberg
World Wide Wait: Im Internet kann man zwar blitzschnell bestellen, aber auf die Lieferung muss man nicht selten lange warten, denn eines der Nadelöhre für Güterströme sind die begrenzten Straßenkapazitäten. Besonders in den Ballungsräumen der Industrieländer steht der Lkw mit der begehrten Lieferung immer häufiger im Stau. In Zukunft wird sich dieses Problem sogar noch verschärfen: Das Institut für Verkehrswissenschaft der Universität Köln kommt bis zum Jahr 2015 für Deutschland auf einen Zuwachs von knapp 23 % im Personen- und etwa 63 % im Güterverkehr.
Hoffnungsträger Telematiksysteme. In Deutschland ist heute jeder sechste neu zugelassene Pkw mit einem Navigationssystem ausgerüstet. Davon beherrscht über die Hälfte die dynamische Routenführung auf Basis des TMC (Traffic Message Channel). Damit werden Staustrecken vom Navigationssystem frühzeitig erkannt und fließen in die Routenwahl ein. Zudem hat Siemens ein durchgängiges Systemkonzept unter der Marke SITRAFFIC entwickelt: Verkehrsbewegungen werden von Induktionsschleifen in der Straßenoberfläche oder über Infrarot- und Videodetektoren erfasst und per Mobilfunk an eine Zentrale übertragen. Dort werden die aktuellen Verkehrsdaten abgebildet und automatisch ausgewertet. Je nach Situation kann der Verkehr dann so beeinflusst werden, dass es möglichst zu keinen Behinderungen kommt. In Deutschland regeln Telematiksysteme, z.B. über die bekannten Verkehrsbeeinflussungs-Anlagen, den Verkehr auf etwa 3200 Autobahnkilometern und in etlichen Straßentunnels. Dadurch wird die Umwelt geschont und schwere Unfälle werden laut Angaben des Bundesministeriums für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen um bis zu 50 % reduziert. Bei drohenden Staus werden Geschwindigkeitsbegrenzungen für einzelne Fahrspuren oder Überholverbote erlassen und auf großen programmierbaren Leuchttafeln, so genannten Wechselverkehrszeichen, angezeigt. Der aktuelle Verkehrsfluss lässt sich z.B. von Mess-Stationen wie dem "Traffic Eye" von Siemens erfassen. Dabei ermittelt ein Infrarot-Detektor für jede Fahrspur die Anzahl der Fahrzeuge, deren Geschwindigkeit und Tempounterschiede. Den nötigen Strom liefern Photovoltaikmodule, die Datenübertragung erfolgt per Funk. Ähnlich erfolgreich sind intelligente Systeme, die den innerstädtischen Verkehrsfluss automatisch erfassen, analysieren und über Ampeln regeln. So reduziert das System MOTION von Siemens, das seit 2001 in Graz, Österreich, erfolgreich im Einsatz ist, die mittlere Fahrzeit um mehr als 10 % und den Schadstoffausstoß um 15 %. Bei so genannten Floating-Car-Data-Systemen dienen die Fahrzeuge selbst als Verkehrssensoren: Ihre momentane Position wird über das bordeigene Navigationssystem ermittelt und zusammen mit der aktuellen Geschwindigkeit automatisch und anonym über Mobilfunkmodule an eine Zentrale übermittelt. Für die Modellierung der aktuellen und künftigen Verkehrsströme in Computerprogrammen reicht es aus, wenn zwischen 1 und 5 % aller Fahrzeuge an einem solchen System teilnehmen. Bereits eingetretene oder drohende Verkehrsstaus werden den einzelnen Fahrzeugnavigationssystemen wiederum per Mobilfunk mitgeteilt.
Die Fahrzeugflotte immer im Blick. So genannte Flottenmanagement-Systeme unterstützen Unternehmer bei der optimalen Steuerung und Disposition ihrer Fuhrparks. Siemens bietet etwa ein System bestehend aus Onboard-Computer, Navigationssystem und Office-Software , das die Kommunikation zwischen Fuhrparkmanager und den einzelnen Fahrern optimiert. Neue Aufträge oder Zieladressen können direkt per SMS ins Fahrzeug übertragen werden und dort auf Knopfdruck als Ziel in die Routenplanung des Navigationssystems übernommen werden. Umgekehrt kann der Fahrer über sein Navigationsterminal Mitteilungen an die Zentrale schicken, um z.B. erledigte Aufträge zu quittieren. Der Disponent im Büro kann seine Fahrzeuge permanent auf dem Bildschirm verfolgen; er kennt die errechnete Fahrtdauer und kann damit jedem Kunden zuverlässig die Ankunft der Lieferung avisieren. Mit Hilfe dieses Systems kann ein Unternehmer seine Transporte kostengünstiger abwickeln, seinen Fuhrpark disponieren und mit hoher Zuverlässigkeit die Produkte an seine Kunden liefern.
Schlummernde Schätze. Viele andere Branchen haben aber noch Nachholbedarf: "Vor allem in Industriezweigen, in denen kleine und mittelständische Firmen überwiegen, wurde die Logistik in der Vergangenheit stiefmütterlich behandelt. Sie galt manchmal nur als lästige Notwendigkeit", sagt Jörg Scharrenbroich vom Kompetenz-Centrum Logistik in Duisburg. Nach den Erfahrungen der Managementberatung PRTM in Frankfurt könnten sich solche Branchen durch Verbesserungen erhebliche Vorteile verschaffen:
Reduzierung der wertmäßigen Gesamtbestände eines Unternehmens also Material, Umlaufbestand in der Produktion sowie die Produkte in den Warenlagern und Vertriebsniederlassungen des Unternehmens um 50 bis 80 %
. Verbesserung der Liefertreue aller zugestellten Lieferungen um 10 bis 25 %. Vorbild ist die Branche der Automobilzulieferer: Über 99,5 % ihrer Lieferungen werden zum bestätigten Termin zugestellt.
Rückgang von überfälligen Bestellungen, also von Lieferungen nach dem bereits abgelaufenen Liefertermin, um 90 %.
Verkürzung der Auftragsabwicklungszeiten vom Eingang der Bestellung beim Unternehmen bis zum Eintreffen der Ware beim Kunden um 40 bis 75 %.
Reduzierung von Herstellungszyklus-Zeiten vom ersten Wertschöpfungsschritt bis zum fertigen Produkt um 30 bis 90 %. Bei einer Reduzierung um mehr als 40 % sind in der Regel der Fertigungsfluss und damit auch das Fabriklayout zu ändern.
Senkung der Gemeinkosten etwa Personalkosten im Verwaltungsbereich und Lagerkosten um 10 bis 30 %.
Viele Firmen haben bereits mit der Erschließung dieser Potentiale begonnen. "Dabei kommt es allerdings immer wieder zu Fehlentwicklungen und zwar vor allem dann, wenn sich die Unternehmen allzu sehr auf Software-Lösungen verlassen", sagt Wilhelm Dangelmaier, Professor für Wirtschaftsinformatik am Heinz-Nixdorf-Institut der Universität Paderborn (siehe Interview). "Zunächst gilt es, die Firmenziele zu definieren und entsprechende Organisationskonzepte für geeignete Lieferstrukturen zu entwickeln."
Eine optimale Logistikette ist heutzutage nicht mehr nur ein reiner Wettbewerbsfaktor, sondern wird für Unternehmen zunehmend zur Überlebensfrage, insbesondere für Firmen, die folgende Herausforderungen meistern müssen:
Der Kunde erwartet vermehrt individuelle und maßgeschneiderte Produkte in hoher Qualität, die schnell gefertigt und geliefert werden sollen.
Immer mehr Kunden erledigen ihre Einkäufe übers Internet. Die online bestellten Waren, etwa Bücher, werden ins Haus geliefert. Insgesamt betrachtet wächst deshalb der Aufwand für Lagerhaltung und Transport.
Die Globalisierung nimmt zu: Hersteller kaufen für die Produktion immer mehr Einzelteile aus aller Welt zu.
Simulation einer Pkw-Fertigung bei BMW: Die Automobilindustrie gilt als Vorreiter bei der Erschließung von Logistikpotenzialen
Produkte nach Maß. Um individuelle Kundenwünsche berücksichtigen zu können, werden Produkte zunehmend erst nach Eingang der Bestellung hergestellt. Dies bedeutet zumindest in einigen Branchen das Ende der Produktion auf Vorrat und der Lagerhaltung von großen Mengen einheitlicher Bauteile. "Außerdem hat der Abschied von Massenartikeln eine zunehmende Zersplitterung der Liefereinheiten zur Folge, denn diese werden bei insgesamt steigendem Transportvolumen immer kleiner", sagt Dr. Carl-Udo Maier von Siemens Corporate Technology in München, der das Projekt Picture of the Future für das Arbeitsgebiet Automation and Control leitet. "Trotzdem müssen aber die Kosten für Transport und Lagerhaltung niedrig gehalten werden. Wir von Siemens unterstützen den Kunden hierbei mit umfassenden Lösungen."
Der Handel hat die höchsten Logistik-Kosten
Je nach Branche ist die Logistik ein großer Kostenblock für Unternehmen: So entfielen im deutschen Groß- und Einzelhandel im Jahr 2002 fast 28 % der Gesamtkosten auf logistische Leistungen (in der Grafik sind sie weiter untergliedert). In der Konsumgüterindustrie also etwa Handys, Haushaltsgeräte, Spielzeug, Schreibwaren waren es immerhin noch 13 %. Der vergleichsweise geringe Anteil der durch logistische Leistungen verursachten Kosten in der Automobilindustrie von etwa 8 % rührt vor allem daher, dass diese Branche hohe andere Investitionen tätigt etwa für Forschung und Entwicklung und dass sowohl Produktion als auch Material vergleichsweise teuer sind. Dadurch sinkt der relative Anteil der Logistikkosten. Ein weiterer Aspekt ist, dass die Automobilindustrie bereits seit Jahren immer effizientere Logistikkonzepte realisiert, um diesen Kostenblock zu minimieren. Alle drei Branchen erwarten für 2005 einen weiter abnehmenden Anteil der Logistikkosten, was als Indikator für neu eingeführte, effizientere Konzepte gilt.
Welche Lösungen gemeint sind, zeigt ein Blick auf die Angebotspalette von Siemens Dematic, zu der z.B. Automatisierungstechnologien für Warenlager, Briefverteilzentren und Gepäckförderanlagen in Flughäfen zählen (siehe Beiträge Warenlager, Briefverteilanlagen, Gepäckbeförderung). "Immer häufiger beschränkt sich unsere Rolle dabei nicht nur auf die eines Zulieferers hochwertiger Technologien. Der Kunde erwartet vielmehr die komplette Planung und Ausrüstung der Anlagen, und wir bieten all dies aus einer Hand", berichtet Dr. Alexander Gediehn von Siemens Dematic in Offenbach
End-to-End-Tracking. "Hinsichtlich der künftigen Entwicklung der Logistik setzt Siemens auf drei technologische Schwerpunkte, nämlich End-to-End-Tracking-Systeme (siehe Beitrag Transponder), hoch automatisierte Warenlager (siehe Beitrag Warenlager) und integrierte Software-Lösungen", sagt Carl-Udo Maier. Was derartige Systeme heute schon leisten, zeigt ein Ausflug in die großen Produktionsstätten der Pkw-Hersteller. Sie gleichen einem gigantischen Organismus: Riesige Warenmengen sind stets im Fluss und müssen rechtzeitig an der richtigen Stelle des Endmontagebandes ankommen. "End-to-End-Tracking-Systeme bringen Ordnung in dieses scheinbare Chaos, indem sie den Weg der Bauteile durch das Labyrinth der Förderbänder bis hin zur Endmontage verfolgen und den steten Nachschub über Software koordinieren", erläutert Maier. Viele Bauteile sind heute zu diesem Zweck mit einem Barcode oder alphanumerischen Aufdruck gekennzeichnet, der von einem Barcode-Lesegerät oder OCR-Gerät (Optical Character Recognition) erfasst und identifiziert wird. Dabei muss allerdings immer eine Sichtverbindung zwischen Aufdruck und Lesegerät bestehen. Diesen Nachteil haben so genannte RFID-Systeme (Radio Frequency Identification) nicht, weshalb sie als zukunftsweisend gelten. Kleine und unempfindliche Datenspeicher, so genannte Tags, werden an den Bauteilen angebracht, und können berührungslos per Funk ausgelesen oder beschrieben werden (siehe auch Beitrag Transponder in Pictures of the Future Herbst 2002).
Intelligente Etiketten. "Mit RFID-Systemen wird eine lückenlose Ortung und Verfolgung jeder einzelnen Liefereinheit möglich. Auf diese Weise lässt sich der gesamte Warenstrom vom Zulieferer über die Fabrik des Herstellers bis zum Endverbraucher verfolgen und das in Echtzeit", hebt Maier hervor. Die auf der Ware angebrachten Tags speichern neben allen wesentlichen Produktdaten auch Informationen über Transportweg und Zielort. Die Lesegeräte für den Datenaustausch mit den Funk-Etiketten sind an wichtigen Stationen der Lieferkette sowie in den Transportmitteln selbst installiert. Sie registrieren Menge und Art der Lieferung und leiten diese Informationen über Mobilfunk oder Satellit an die nächste Station der Lieferkette weiter.
Auf diese Weise sind etwa die Mitarbeiter an Umschlagplätzen genauestens über Zeitpunkt und Anzahl demnächst eintreffender Lieferungen informiert. Somit können sie etwa die Beladungen der Lkw für den Weitertransport frühzeitig planen und optimal zusammenstellen. "Die RFID-Technologie ist bereits auf dem Vormarsch und ihr Durchbruch wird kommen, wenn der Stückpreis der Tags für Massenanwendungen bei höchstens einem Cent liegt", ist Maier überzeugt.
So genannte Regalbediengeräte von Siemens Dematic sorgen für schnellen Zugriff auf die Paletten im Warenlager hier im Hochregallager eines Getränkeherstellers
Die RFID-Technologie macht auch eine lückenlose Echtzeit-Inventur möglich: Auf Knopfdruck lassen sich alle Bestände sowohl in einem Warenlager als auch in der gesamten Lieferkette erfassen und kontrollieren. Bei Fehlbeständen kann schnell reagiert werden. Auch Diebstähle fallen prompt auf. "Künftig könnten die Tags zudem Sensoren besitzen, die z.B. bei Lebensmitteln die vorgeschriebene Höchsttemperatur überwachen und bei einer Überschreitung Alarm auslösen", sagt Maier. "Im modernen Warenlager kann mit Hilfe der Tags auch das Zusammenspiel von Förderbändern, Robotern und fahrerlosen Transportsystemen besser koordiniert werden. Dies beschleunigt die Prozesse, was gerade im Logistik-Wettbewerb entscheidend ist."
Schlaue Agenten. Doch was hilft die schnellste Lieferkette, wenn der Lastwagen nur halb voll beladen ist und dem Logistikunternehmen dadurch Gewinneinbußen entstehen? "Künftig könnten sich vor allem kleine Unternehmen auf der letzten Meile zusammenschließen und die Waren in einer Lieferung gebündelt dem Kunden zustellen", sagt Maier. "Besonders effizient ließe sich dies bewerkstelligen, indem sie ihre Intranets zusammenschließen und ausgeklügelte Logistik-Software ins System integrieren." So genannte Software-Agenten berechnen dann, welche Aufträge zusammengefasst und wie die Transportfahrzeuge optimal ausgelastet werden können. Zudem ermitteln sie die kürzeste Fahrstrecke (siehe Beitrag Unsichtbare Helfer in Pictures of the Future, Herbst 2001). "Künftig könnte es internetbasierte Logistik-Netzwerke geben, die durch Programmierung von wirtschaftswissenschaftlichen Theorien sogar derart intelligent sind, dass sie den kompletten Waren- und Geldfluss weitgehend selbstständig koordinieren und überwachen", prophezeit Carl-Udo Maier. Dennoch: Ob sie jemals so gut sein werden wie die afrikanische Termite?
Sebastian Moser, Ulrike Zechbauer