Die KEP-Branche steht aufgrund steigender Volumina und einer alternden Belegschaft unter erheblichem Druck, während die Kunden gleichzeitig eine schnellere und zuverlässigere Paketzustellung erwarten.
Die erfolgreiche Integration von Robotern in Paketabwicklungssysteme erfordert aufgrund komplexer IT-Infrastrukturen eine fachmännische Orchestrierung. Dieser Artikel beschreibt gängige Herausforderungen und Best Practices für die Integration von Roboterlösungen in KEP-Hubs und -Depots:
Da Unternehmen nach ressourcenschonenderen Wegen zur Optimierung ihrer personalintensiven Arbeitsabläufe suchen, wird die Integration automatisierter Roboterlösungen immer üblicher. Roboterlösungen in einem Hub oder Depot haben das Potenzial, Schwierigkeiten im Zusammenhang mit operativem Druck zu überwinden und einen termingerechten sowie zuverlässigen Service zu bieten.
Die Integration von Robotern in die Arbeitsabläufe bietet Depots und Hubs viele Vorteile; das Erreichen des optimalen Potenzials ist jedoch nicht garantiert. Die Programmierung der Roboter muss erfolgreich mit dem gesamten Materialfluss des Depots oder Hubs verknüpft werden, um eine maximale Wirksamkeit zu erzielen.
Die Integration von Robotern in die IT-Infrastruktur eines etablierten Paketabwicklungssystems muss von qualifizierten Experten durchdacht und umgesetzt werden, um Risiken zu mindern und sicherzustellen, dass ein Mehrwert erzielt wird. Die Entscheidung für Roboter sollte nicht leichtfertig getroffen werden, sondern unter voller Berücksichtigung der Anforderungen des Integrationsprozesses und der Maßnahmen, die erforderlich sind, um die potenziellen Vorteile voll auszuschöpfen.
Jedes automatisierte Paketabwicklungssystem verfügt über einen individuellen IT-Architekturaufbau. Ein gründliches Verständnis hiervon ist notwendig, um zu begreifen, wie sich die Roboterautomatisierung einfügen muss. Typischerweise besteht die IT-Architektur eines Sortiersystems aus drei Ebenen:
Die Kopflage: Dies ist die eigene Systemebene des Paketdienstleisters, die für das Geschäft verantwortlich ist und Volumina, Ziele sowie Abläufe plant.
Die Steuerungsebene: Über diese Ebene werden Sorter, Förderer und Einschleusungen gesteuert.
Die Subsystemebene: Hier sind SPS (speicherprogrammierbare Steuerungen) und Steuerungen auf Maschinenebene für die physischen Maschinenaktionen verantwortlich, aus denen das Sortiersystem besteht.
Obwohl diese IT-Strukturen ausgereift und gut funktionierend sind, sind sie in der Regel auch das Ergebnis fortlaufender Erweiterungen und Upgrades, bei denen im Laufe der Jahre nach Bedarf neue Teile oder Elemente hinzugefügt wurden. Infolgedessen bestehen IT-Infrastrukturen aus einer Mischung aus einzigartigen Skripten, Excel-basierter Logik und kundenspezifischen Lösungen, wobei keine zwei Depots den gleichen Aufbau haben, es sei denn, sie wurden im Rahmen einer Geschäftsstrategie ähnlich konzipiert. In vielen Fällen umfasst dies auch interne Tools und undokumentierte Schnittstellen, die seit Jahren funktionieren, aber nie für eine Roboterautomatisierung ausgelegt waren.
Die Integration einer neuen Roboterlösung in eine einzigartige Legacy-Infrastruktur erfordert Umsicht und fachmännisches Können, um den Erfolg zu gewährleisten.
Die Entscheidung, einen neuen Roboter zu integrieren, bedeutet eine Erweiterung der Ebenen 2 und 3. Da die Infrastruktur komplex ist, besteht das Risiko, den Betrieb zu stören, wenn eine neue Lösung zu bestehenden Steuerungen hinzugefügt wird.
Diese Ebenen bieten eine klar definierte Schnittstelle mit Maschinenmeldungen und Telegrammen, die in einem kohärenten Fluss erfolgen und sicherstellen, dass alle Komponenten des Sortiersystems in einer Struktur zusammengefasst sind und als Ganzes funktionieren.
Über die Software können die Roboter sowohl in Sorter, Förderer und andere Geräte als auch in die IT auf Geschäftsebene integriert werden.
Einfach ausgedrückt: Der Roboter arbeitet nicht isoliert. Er erhält Anweisungen von der Steuerung des Sortiersystems, bestätigt seine Bereitschaft, führt die Aufgabe aus und sendet Status-Updates zurück. Die Systemsteuerung koordiniert diese Informationen dann mit Förderern, Sortern, Einschleusungen oder anderen Schnittstellen des Roboters innerhalb des Paketflusses.
Es gibt zwei verschiedene Arten, wie Roboter in ein Paket-Hub oder Depot-Setup integriert werden können: Die erste ist die enge Integration, die dort eingesetzt wird, wo das System eine erhebliche Menge an Informationen über das Paket selbst benötigt. Diese Art der Integration wird im Allgemeinen in Einschleusbereichen verwendet, in denen der Roboter direkt in den Paketfluss integriert ist. Das bedeutet, er muss Details über das Paket kennen, wie etwa Art, Ziel, Größe und die Auswirkungen auf den Materialfluss.
Die lockere Integration („Light-Touch“) hingegen ist für Roboterprozesse gedacht, die unabhängiger sind und keine derart detaillierten Kenntnisse erfordern. Sie wird im Allgemeinen für einfachere Befehle verwendet, die Aufgaben wie dem Bewegen eines Rollkäfigs oder dem Befüllen eines Behälters entsprechen.
Unabhängig von der Integrationsart und den Anforderungen erfordert die Art und Weise, wie Roboter in die Orchestrierung des Paketsystems eingebunden werden, das gleiche Maß an Überlegung und Fachwissen, um Risiken auszuschließen. Der Unterschied besteht darin, dass bei einer engen Integration die Systemsteuerung ordnungsgemäß konzipierte Steuerungen und Schnittstellen benötigt, da mehr Informationen kommuniziert werden müssen, während bei einer lockeren Integration weniger Aufwand erforderlich ist.
Viele KEP-Betreiber haben Bedenken, Roboter in ihr System zu integrieren – vor allem wegen möglicher Unterbrechungen, falls der neue Roboter nicht korrekt funktioniert, und der Folgewirkungen, die der Roboter auf den restlichen Paketfluss haben kann.
IT-Störungen in komplexen Betrieben lassen sich nicht gänzlich vermeiden, aber die Integration entscheidet darüber, wie belastbar ein System trotz IT-Problemen sein kann. Wenn beispielsweise ein Roboter korrekt eingerichtet und erfolgreich in die IT-Infrastruktur integriert ist, führt der Ausfall einer einzelnen Einheit nicht zu einem sofortigen Stillstand, bei dem sich Pakete stapeln und das Personal aufgrund des Drucks auf manuellen Betrieb umstellen muss.
Stattdessen können die Roboter Aufgaben zwischenspeichern und auch bei einer Störung entsprechend weiterarbeiten. Sobald sich die Systeme erholen, findet im Hintergrund ein Gleichlauf statt, während die Aufgaben weiterhin abgearbeitet werden. Dadurch kann der Arbeitsablauf trotz einer Störung stabil bleiben.
Wenn beispielsweise das übergeordnete Steuerungssystem vorübergehend langsam oder nicht verfügbar ist, sollte der Roboter nicht einfach ohne Kontext anhalten. In einem gepufferten Workflow kann er bereits zugewiesene Aufgaben zu Ende führen, seinen Status lokal melden und sich wieder mit dem Gesamtsystem synchronisieren, sobald die Kommunikation wiederhergestellt ist.
Wenn ein Roboter jedoch nicht ordnungsgemäß in die Orchestrierungsebene des restlichen Systems integriert ist, sondern als Stand-alone-Lösung agiert, ist die Wahrscheinlichkeit von Störungen durch Probleme größer. Ohne Synchronisation können Probleme nicht kommuniziert werden, was einen vollständigen Systemstopp wahrscheinlicher macht. Ein ausgereifter Integrationsprozess bedeutet auch, dass es eine leistungsstarke Monitoring-Anwendung gibt, die den Status des Roboters im Rahmen der Überwachung des Paketabwicklungssystems anzeigt.
Viele Paketbetreiber, die eine Integration von Robotern in ihre KEP-Paketabwicklungsabläufe in Erwägung ziehen, sind besorgt über das Risiko unbeabsichtigter Nebenwirkungen und potenzieller Störungen. Zu den Hauptsorgen gehören ein Kontrollverlust, bei dem das Roboterverhalten nicht verstanden oder gesteuert werden kann, IT-Instabilität, bei der ein Roboter die bestehenden Systeme stört, und das operative Risiko, bei dem unterbrochene Arbeitsabläufe zu verzögerten Lieferzeiten führen.
Die Roboterintegration ist jedoch keine Blackbox. Es handelt sich um einen strukturierten Prozess, der auf der Abbildung der bestehenden Paketabwicklungssysteme, der Definition von Schnittstellen, dem Testen von Kommunikationsflüssen, der Schulung des Personals und der Festlegung klarer Verfahren für Ausnahmefälle basiert.
Der Integrationsprozess bietet die Möglichkeit, Praktiken zur Risikominderung zu berücksichtigen. Beispielsweise kann bei der Integration von Roboterlösungen in größere Hubs, die täglich einen großen Paketfluss bewältigen, das System emuliert werden – etwa durch einen digitalen Zwilling –, um sicherzustellen, dass das Systemdesign wie erwartet funktioniert.
Durch den Schulungsprozess werden die Bediener zudem in die Lage versetzt, bei bestimmten Problemen im System zu wissen, was zu tun ist. So können sie diese entschärfen, um den Prozess mit einem Mindestmaß an Ausfallzeit am Laufen zu halten.
Wenn Roboter mit Hub- oder Depotsystemen verbunden werden, werden sie Teil der umfassenderen IT-Umgebung. Das bedeutet, dass Cybersicherheit, Zugriffskontrolle, Software-Updates und Compliance-Anforderungen von Anfang an berücksichtigt werden müssen. Eine gut integrierte Roboterlösung sollte keine unnötigen Schwachstellen im Betriebsnetzwerk schaffen. Stattdessen sollte sie mit klaren Schnittstellen, sicherer Kommunikation und Überwachung konzipiert sein, damit die Betreiber sowohl den Paketfluss als auch geschäftskritische Systeme schützen können.
Mehr dazu lesen Sie unter: Schützen Sie Ihre automatisierten Materialflusslösungen vor Cyberbedrohungen.
Roboter können eine stabile Lösung für den Paketbetrieb sein
In einer Welt, in der Paketdepots ihre Arbeitsabläufe stabilisieren müssen, bieten Roboter eine vielversprechende Lösung. Trotz aller Bedenken stören Roboter ein Paketdepot nicht automatisch – dies geschieht nur bei mangelhafter Orchestrierung. In vielen Projekten wird der Erfolg der Roboterautomatisierung weniger durch den Roboter selbst bestimmt, sondern vielmehr dadurch, wie gut er in die umgebende IT, die Steuerung und den operativen Ablauf integriert ist.
Wer seine Paketflüsse mit Roboterlösungen verbessern möchte, muss sich darauf konzentrieren, wo manuelle Arbeit stattfindet, verstehen, wo ein Roboter Verbesserungen bewirken kann, und dann gemeinsam mit seinem Systemlieferanten die Integrationsanforderungen umfassend prüfen.
Eine vollständige Vermeidung von Störungen kann nicht garantiert werden, aber Unternehmen können sich darauf vorbereiten, die Auswirkungen von Störungen abzumildern. Dazu gehören die Schulung von Bedienern und Richtmeistern, klare Verfahren für Probleme, der Einsatz von Monitoring-Tools zur Diagnose von Fehlern vor dem Ergreifen von Maßnahmen und das Vermeiden von panikgetriebenen Reaktionen. Wenn das System korrekt integriert ist, kann die Roboterautomatisierung enorme Vorteile bringen, die operativen Teams können sich mit der vollen Kontrolle sicher fühlen, und der Nutzen kann im gesamten Hub oder Depot voll ausgeschöpft werden.
