Digitalisierung als Enabler für nachhaltige Logistik

Nachhaltigkeit, Digitalisierung und Automatisierung. Diese Begriffe bilden das Dreigestirn der modernen Value Chain. Ob in der Produktion, der Lagerverwaltung, beim Transport oder auf der letzten Meile zum Kunden, viele Prozesse sind dank Automatisierung und Digitalisierung der Supply Chain bereits effizienter und transparenter. Aber sind sie somit auch nachhaltiger? Einzelne Softwarelösungen können mitunter Nachhaltigkeitseffekte erzielen, aber im Alleingang nicht langfristig Umweltbelastungen reduzieren. In diesem Blog zeigen wir Ihnen daher nicht nur einige Beispiele für Nachhaltigkeit durch Digitalisierung, sondern auch ein mögliches Zusammenspiel dieser Lösungen für eine ganzheitlich nachhaltige Logistik.

Erinnern Sie sich noch an Ihre letzte Online-Bestellung? Haben Sie sich wieder einmal gefragt, warum das Paket doppelt so groß ist, wie das tatsächlich bestellte Produkt? Oder was Sie aus dem somit unnötig vielen Füllmaterial Nützliches basteln könnten? Verpackung und Versand haben bereits einen gewaltigen Einfluss auf die CO₂-Bilanz einer Bestellung.

Nachhaltigkeit in der Logistik ist zwar kein neues Thema, aber erst in den letzten Jahren zu einem der bestimmenden Megatrends geworden. Strengere Auflagen und umweltbewusstere Konsumenten zwingen Unternehmen zunehmend zu mehr Nachhaltigkeit. Der Fokus in der Umsetzung richtete sich bisher allerdings verstärkt auf den offensichtlichsten umweltbelastenden Faktor: Transport. Umstellungen auf eine reine Elektro- bzw. Hybrid-Fahrzeugflotte sind bei vielen Unternehmen bereits im vollen Gange. Hinzu kommen noch digitale Tools, um Transporte und Routen zu optimieren.

Eine umweltfreundlichere Transportabwicklung ist bereits ein guter Anfang, führt alleine aber nicht zu einer ganzheitlichen, nachhaltigen Wertschöpfungskette. Dabei ist die digitale Transformation auch eine große Chance für Unternehmen: Laut einer Analyse des Weltwirtschaftsforums wird angenommen, dass die Digitalisierung von Unternehmen bis 2025 einen Mehrwert in Höhe von 1,5 Billionen US-Dollar verschafft. ^[1] Neben zu viel Luft und damit Materialverschwendung, schlummern also noch einige andere Potenziale für eine nachhaltigere Logistik entlang der gesamten Supply Chain. ^[2]

Doch wo stehen wir aktuell mit nachhaltiger Logistik? Mit welchen Herausforderungen sind Sie konfrontiert, wenn Sie die Value Chain nachhaltiger gestalten möchten? Wir geben Ihnen einen Einblick.

• Künstliche Intelligenz und fortgeschrittene Analytik sorgen für aufschlussreiche Echtzeitanalysen und ermöglichen eine bessere Entscheidungsfindung.
• Routenoptimierungssoftware hilft, die kürzesten, aber auch effizientesten Wege für eine schnelle und ressourcenschonende Lieferung zu finden.
• Tools zur vollautomatisierten Kommissionierung und Verpackung von Waren sowie eine dynamische Transportverplanung stellen Bestellungen in perfekter Sequenz zur richtigen Zeit an der Laderampe bereit.
• Apps für Fahrer, als einfache Tools zur flexiblen Auftragserfüllung
• Track & Trace Systeme zur lückenlosen Verfolgung von Chargen- oder Seriennummern
• Effiziente digitale Schichtpläne helfen dabei, Ressourcen richtig einzusetzen.
• Predictive Maintenance (Vorausschauende Instandhaltung): Datenanalysen sind ideal, um die Wartung auf Grundlage von Echtzeitüberwachung vorausschauend und proaktiv zu gestalten.

Klimaneutralität bis 2050 – das ist das Ziel der Europäischen Union. Um das zu erreichen, müssen das enorme Potenzial der emissionsarmen Technologien sowie nachhaltige Produkte und Dienstleistungen besser und effizienter ausgeschöpft werden.^[3] Und genau hier greift eine nachhaltig gestaltete Logistik.

Ein wesentlicher Enabler ist hierfür die Digitalisierung der Logistik. Sie ist der Schlüssel zum Rohstoff der Zukunft: Daten. Die Sammlung, Aufbereitung und Analyse von Daten ermöglicht entsprechende Maßnahmen für mehr Nachhaltigkeit in der Logistik zu setzen. So gelingt der Wechsel von einer reaktiven Vorgehensweise zu einer proaktiven Gestaltung wie strukturellen Optimierung sämtlicher Prozesse.

Digitalisierung und Nachhaltigkeit sind im Hinblick auf innovative technologische Weiterentwicklung heute eng miteinander verbunden. Je mehr Einblicke Unternehmen dank digitaler Technologien über die Funktionsweise von Produkten, Systemen oder Services erhalten, desto einfacher wird es, diese zu optimieren und voranzutreiben. Technologien helfen dabei, Ressourcen einzusparen, potenzielle Risiken zu überwachen oder den richtigen Bedarf zu ermitteln. Unternehmen sparen Kosten und werden effizienter sowie nachhaltiger.

Entscheidend ist allerdings, nicht nur auf einzelne Softwarelösungen zu setzen. Vielmehr bedarf es einer ganzheitlichen digitalen Strategie entlang der gesamten Value Chain. Nur so lassen sich mehrere technologische „Enabler“ miteinander verknüpfen, verschiedenste Daten generieren und die wahren Potenziale für eine nachhaltige Logistik realisieren. Wem es dann noch gelingt, seine Nachhaltigkeitsinitiativen anzupassen, zu beschleunigen und in Innovationsansätze einzubinden, stellt die Weichen für nachhaltige globale Lieferketten – und erhält dadurch auch einen klaren Wettbewerbsvorteil.

Was sind aber nun konkrete Beispiele, wie digitale Lösungen nachhaltig in Logistikunternehmen eingesetzt werden kann? Wir geben einen Überblick:

First things first: Nachhaltigkeit durch Digitalisierung gelingt in der Logistik nur mit einem Warehouse Management System (WMS). Als übergeordnete Software bildet es in vielerlei Hinsicht das zentrale Gehirn eines Lagers. Einerseits knüpft das WMS direkt an das hierarchisch übergeordnete ERP-System an, andererseits bindet das WMS sämtliche untergeordneten Softwarelösungen ein – inklusive dem ebenso essenziellen Warehouse Control System (WCS). Zusammen mit dem WMS, bilden sie das Basis-Dreamteam für mehr Effizienz, Transparenz und Nachhaltigkeit im Lager.

Die Einsatzgebiete der beiden Softwarelösungen sind klar geregelt. Das WMS plant, überwacht und optimiert alle Prozesse vom Wareneingang bis zum Versand in Echtzeit. Das WCS, als direkte Schnittstelle zur tieferliegenden Maschinensteuerung, übernimmt die operative Echtzeitsteuerung der Technologien im Lager. In diesem Zusammenspiel lenken und optimieren sie alle Warenbewegungen, steuern intelligent den Nachschubbedarf, identifizieren Schwachstellen, erhöhen die Transparenz und helfen flexibel zu disponieren. Insgesamt werden durch dieses effiziente Management Vorteile erzielt, die eine Basis für eine nachhaltigere Logistik schaffen:

Dank der Digitalisierung stehen Ihnen eine Vielzahl an Daten zur Verfügung. Jeder Sensor, jede Maschine, jeder Mensch produziert in jeder Sekunde große Mengen an Daten. Doch was machen Sie mit all diesen Daten? Es gibt einige Möglichkeiten:

Sie können sich also diese Daten zunutze machen, um bessere Entscheidungen zu treffen. Dadurch erhalten Sie ein hohes Optimierungspotenzial, was sich in geringeren Kosten, höheren Gewinnspannen und einem kosteneffizienteren, umweltfreundlicheren Betrieb niederschlägt. Intelligente Analyse-Tools helfen Ihnen bei der Auswertung von genau diesen Daten. Ein solches Werkzeug ist wesentlich, um im Daten-Dschungel Überblick zu behalten. So fällt es leichter, die richtigen Entscheidungen zur richtigen Zeit zu treffen, auf Veränderungen zu reagieren und das volle Potenzial Ihres Unternehmens auszuschöpfen.

Datenanalysen sind aber auch wesentlich, um die Wartung auf Grundlage von Echtzeitüberwachung vorausschauend und proaktiv zu gestalten. Intelligente Sensoren helfen dabei, Ausfälle mithilfe von Echtzeitdaten und historischen Trends vorauszusagen. Unternehmen erhalten dadurch die Möglichkeit, Wartungen gezielter zu planen, Standortbesuche signifikant zu reduzieren und Kosten einzusparen – da beispielsweise Ersatzteile nicht nach Wartungsplan, sondern nach ihrem tatsächlichen Zustand getauscht werden. Mit digitalen Lösungen werden daher Zeit und Ressourcen nachhaltig spart.

Wie begeistern Sie Fachkräfte für Ihr Unternehmen? Wie rüsten Sie den Betrieb für die Anforderungen der neuen Generation an Arbeitskräften? Wie wirken Sie der demografischen Entwicklung entgegen? Diese Fragen beschäftigen Logistikunternehmen mehr denn je. Die gute Nachricht ist, dass Sie sich auch in herausfordernden Zeiten wie diesen als attraktive Arbeitgeber auszeichnen können. Innovation, Flexibilität und Anerkennung sind einige der Werte, die immer mehr an Bedeutung gewinnen – gerade auch in Hinblick auf soziale Nachhaltigkeit. Digitale Tools helfen dabei, dass diese Werte auch in der täglichen Arbeit ankommen und Mehrwert für Mitarbeiter und Betrieb stiften.

Studien belegen, dass lebenslanges Lernen und das Ausprobieren neuer Technologien nicht nur bei den jüngsten Generationen hoch im Kurs stehen. Auch Personen in den Altersgruppen bis 55 Jahre schätzen es, wenn ihr Arbeitgeber innovative Technologien einsetzt. Sie assoziieren dies mit einer modernen Firmenkultur.

Vor allem die Nutzung von Smartphone-Apps ist in allen Altersgruppen üblich und beliebt. Es ist also nur naheliegend, auch für die Gestaltung und Organisation von Arbeitsabläufen auf praktische Apps zu setzen. So können beispielsweise Schichtpläne direkt am Handy zur Verfügung gestellt werden, mit denen Mitarbeiter ihren Urlaub einfach und mobil beantragen. Solche Apps ermöglichen mehr Selbstbestimmung und Flexibilität in der Einteilung der Arbeit.

Studien zufolge übertrifft Flexibilität die Vergütung – sowohl bei der Suche von neuen als auch bei der Bindung von bestehenden Mitarbeitern. Diese Anforderungen werden durch flexible Schichtmodelle, kürzere Arbeitszeiten oder abwechslungsreiche Tätigkeiten abgedeckt. Doch wie lässt sich die geforderte Flexibilität mit der bestehenden Auftragsmenge vereinbaren? Auch hier kommen smarte Apps ins Spiel: Die Mitarbeiter geben in der App ihre Wunscharbeitszeiten bekannt und smarte Tools führen diese Information mit den Auftragsdaten des Unternehmens zusammen. Daraus werden automatisch passende Schichtpläne generiert. So machen smarte Apps die Personalplanung effizienter.

Die Nutzung digitaler Tools kann den Faktor Mensch im industriellen Umfeld unterstützen – nicht aber ersetzen. Das Rennen um die besten Talente werden jene Unternehmen machen, die sich schnell an die neuen Gegebenheiten anpassen. Smartphone-Apps, neue Technologien oder intelligente Software sind eine Möglichkeit, um das Arbeitsumfeld in der Logistik attraktiver und sozial nachhaltiger zu gestalten.

Jeder von uns hat es schon einmal erlebt: Online bestellte Waren kommen in einem viel zu großen Karton – ausgestopft mit jeder Menge Füllmaterial. Ein Ärgernis! Hier entsteht viel Abfall und in Lieferfahrzeugen wird Platz verschwendet, nur um Luft zu transportieren.

Das Kommissionieren und Verpacken von Artikeln folgt meist einem einfachen Prinzip: Artikel werden in fertige Kartons gepackt, der überschüssige Platz wird mit Füllmaterial ausgepolstert. Das Konzept des right-sized packaging bricht dieses Prinzip. Doch wie sieht es genau aus?

Eine Software berechnet bei Auftragseingang, wie groß der Versandkarton sein muss, um alle Artikel der Bestellung platzsparend zu verpacken. Dieser Karton wird dann von einer Verpackungsmaschine hergestellt und dadurch exakt auf die Größe der Ware angepasst.

Durch right-sized packaging sparen Sie sich rund die Hälfte an Kartonverschnitt und ein Drittel an Füllmaterial. Neben weniger Karton werden auch LKW-Fahrten sowie Personalkosten eingespart.

Ein internationaler Sportmodehändler, der rund 6,2 Millionen Kartons pro Jahr ausliefert, berichtet über ähnliche Ergebnisse:

Insgesamt beträgt dabei das Einsparungspotenzial 500 t CO₂ pro Jahr – allein durch Materialeinsparungen. Zusätzliche Einsparungen, etwa durch weniger LKWs wegen optimierter Beladungen, verringern zusätzlich den ökologischen Fußabdruck.

Maßgeschneiderte Verpackungen sind wertvoll für alle: Zum einen bieten sie ökonomische Vorteile durch Einsparungen in (Füll-)Material und Transportkosten. Zum anderen freuen sich Ihre Endkunden über ein besseres Auspackerlebnis. Am meisten profitiert jedoch die Umwelt, durch nachhaltigen Umgang mit Ressourcen, Optimierung von Transportflächen und einer insgesamten Verringerung des CO₂-Ausstoßes.

„Das virtuelle Abbild eines realen Objekts, das dessen Eigenschaften und Verhalten repräsentiert“. Zugegebenermaßen klingt die Definition eines digitalen Zwillings auf den ersten Blick nicht sonderlich spannend. Machen wir uns jedoch bewusst, was tatsächlich hinter dieser Beschreibung steckt, eröffnen sich vielversprechende und vor allem auch nachhaltige Perspektiven für die Logistik.

Beispielsweise werden digitale Zwillinge in Vorbereitung auf die Inbetriebnahme von Systemen verwendet. Der digitale Zwilling wird dabei automatisch aus den Daten von Engineering Management Systemen generiert. So werden vorab Funktionen und Abläufe in Form von Simulationen getestet und damit viele Fehler bereits in der Projektvorbereitung entdeckt.

Doch nicht nur das: Auch die Fehlproduktion von Einzelteilen wird vermieden, die Fehlersuchzeit bei der Inbetriebnahme reduziert und damit auch die Einsatzzeit der Techniker. Außerdem werden alle Abläufe dokumentiert und wertvolles Wissen gesichert.

Auch nach erfolgreicher Inbetriebnahme dient der Digitale Zwilling zur Fehlersuche und kommt dann zum Einsatz, wenn die Daten des Live-Systems von den Daten der Simulation abweichen. So können rasch Erkenntnisse abgeleitet und Fehler behoben werden.

Doch wie entsteht ein digitaler Zwilling?

Digitale Zwillinge unterstützen damit schon heute Mitarbeiter in ihrem Arbeitsalltag und helfen dabei, ihre Arbeitsstunden im Bereich der Fehlersuche drastisch zu reduzieren. Zusätzlich schonen die Simulations- und Analysemöglichkeiten im Vorfeld den Verbrauch unnötiger Ressourcen.

Wie optimieren Sie Ihr Lager? Wo fangen Sie an, wo hören Sie auf? Bei vielen Unternehmern endet die Planung spätestens bei der Verladerampe. Durch den Boost von Online- und E-Commerce, wurde das Spotlight auf die Extralogistik gerichtet. Und das völlig zurecht – immerhin entstehen bis zu 75 Prozent der Logistikkosten pro Artikel in der Zustellung.

In der Extralogistik unterscheiden wir zwischen statischen und dynamischen Planungsmodellen. Bei traditionellen, statischen Modellen wird ein fester Plan für kommende Tage erstellt, der einfach abgearbeitet wird. Durch E-Commerce und den daraus entstandenen neuen Geschäftsmodellen wie same- und next-day-delivery, gibt es eine Verschiebung hin zu bedarfsorientierten, dynamischen Planungsmodellen. Hier werden Fahrten und Touren kurzfristig geplant, um die Bearbeitungszeiten möglichst kurz zu halten. Auch wenn es ungewöhnlich für Sie klingt: Mit einer dynamischen Planung wissen Sie heute noch nicht, welche Touren Sie morgen haben werden – und das ist gut so.

Digitale Planungstools unterstützen Sie bei der dynamischen Planung Ihrer Versandaufträge. Eine Planungssoftware hilft bei der dynamischen Transportverplanung im Lager und Apps dienen Zustellern auf der letzten Meile als einfaches Tool zur flexiblen Auftragserfüllung.

Wie sieht ein solcher dynamischer Planungsprozess genau aus?

• Bereits bei Bestelleingang wird die Software aktiv: Sie überprüft die Zustelladresse und ordnet sie einer geographischen Region zu.
• Anschließend beginnt der Optimierungsprozess: Die Software definiert, wann welcher Auftrag wo im Lager bereitgestellt werden muss, um ein definiertes Lieferzeitfenster zu erfüllen.
• Das Ergebnis: Eine perfekte Sequenz der Bestellungen zur richtigen Zeit an der Verladerampe.

Die Planung endet aber nicht an der Laderampe. Die Software bezieht für die Sequenzierung zur Bereitstellung bereits Live-Verkehrsdaten. Dabei optimiert sie nach 3 Kriterien:

• Welcher Auftrag wird von welchem LKW über welche Route transportiert?
• Wann ist der versprochene Lieferzeitslot?
• Wie lässt sich der Lieferslot mit den wenigsten Kilometern und dem höchstmöglichen Ladegrad des LKW erfüllen?

Daraus ergeben sich CO₂-Einsparungen durch kürzere Strecken, weniger Leerfahrten und schlussendlich weniger LKWs auf den Straßen.

Probleme in Produktions- und Lieferketten sind vielfältig, oft schwer zu fassen und kompliziert zu definieren. Gleichzeitig kann die kleinste Unregelmäßigkeit große Auswirkungen haben. Arbeitsschritte manuell zu überwachen und zu korrigieren, ist zeit- und kostenaufwendig und auch nicht immer möglich. Digitale Bilderkennungsverfahren unterstützen bei der Fehlererkennung in den verschiedensten Arbeitsbereichen. Dadurch reduzieren Sie Fehlerkorrekturen, Reklamationen, sparen Kosten und steigern langfristig die Zufriedenheit Ihrer Kunden.

Intelligente, digitale Kamerasysteme helfen, den Zustand Ihrer Artikel im Wareneingang sicherzustellen und zu protokollieren. Mithilfe integrierter künstlicher Intelligenz erkennt es auch falsch gelieferte oder beschädigte Ware selbständig.

Eine weitere Kernfunktion von digitalen Bilderkennungstools ist das Erkennen fehlerhafter Teile in der Fertigung. Die Kameras erkennen dabei auch kleinste Abweichungen, die selbst dem menschlichen Auge verborgen geblieben wären und ermöglichen so eine Null-Fehler-Strategie.

Smarte Arbeitsplätze überprüfen manuelle Arbeitsschritte digital und geben Mitarbeitern visuelles Echtzeitfeedback. Dabei verbessert sich die Qualität des Feedbacks selbständig durch Training eines neuronalen Netzwerks: Es müssen lediglich mehrere Fotos des Wunschzustandes, bzw. fehlerhafter Ergebnisse gemacht werden. Das Deep-Learning-Netzwerk ist in der Lage, anhand der Unterschiede zu lernen und dieses Wissen dann in Zukunft anzuwenden. So ist das System in der Lage, immer präzisere Anleitungen und Feedback zu geben.

Sie wollen mit Logistik-Experten aus Ihrer Branche über die weitere Digitalisierung und damit verbunden Möglichkeiten zur Nachhaltigkeit sprechen? Kontaktieren Sie uns jetzt. Wir beraten Sie gerne zu Ihrem Vorhaben. Lernen Sie alle unsere Lösungen kennen!

[1] https://www.weforum.org/press/2016/01/100-trillion-by-2025-the-digital-dividend-for-society-and-business/

[2] https://www.onetoone.de/artikel/db/481951grollmann.html

[3] https://commission.europa.eu/strategy-and-policy/priorities-2019-2024/european-green-deal/industry-and-green-deal_de