Ein Blick in die Zukunft: Autonomes Fahren und die Auswirkungen auf Yard Prozesse

Innovation Series – Yard Logistics

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Veröffentlicht am 19. Juli 2021 – Kiana Bakhtiari, Consultant Yard Logistics bei Westernacher

Die aktuelle Corona Pandemie ist der Treiber für steigenden Onlinehandel, welcher auch zu erhöhtem Güterverkehr geführt hat. Bereits jetzt bereiten die immer weiter steigenden Kundenanforderungen nach kürzeren Lieferzeiten und der Fachkräftemangel dem Logistiksektor Probleme. Die fortschreitende Digitalisierung verschiedenster Prozesse ermöglicht auch die Automatisierung von früher manuellen Vorgehensweisen. Vor allem die Logistik wird aktiv beeinflusst und Prozesse entlang der Supply Chain werden vereinfacht. Doch inwieweit werden selbstfahrende Fahrzeuge in Zukunft eine Rolle spielen und was für Vorteile bringen sie auf dem Yard mit sich?

Sowohl auf den Straßen als auch auf dem Werksgelände von Logistikunternehmen ist maschinell gesteuertes Fahren aktuell eines der Innovationsthemen, welches für die Wettbewerbspositionierung in den kommenden Jahren entscheidend sein kann. Die hauptsächlich auf künstlicher Intelligenz und Machine Learning basierende Technologie bietet durch den Wegfall menschlichen Einwirkens nicht nur ein geringeres Unfallrisiko, sondern fördert gleichzeitig auch den Verkehrsfluss.

Laut einer aktuellen Studie ist in neun von zehn Fällen menschliches Versagen der Grund bei Unfällen. Straßensperrungen und dadurch folgende Staus könnten daher durch autonomes Fahren in der Zukunft potentiell reduziert werden. Auch sogenannte Phantomstaus können, durch die Fähigkeit selbstfahrender Fahrzeuge ihre Fahrgeschwindigkeit an den aktuellen Verkehr anzupassen, vermieden werden, wodurch eine Reduktion des Gesamtkraftstoffverbrauchs von bis zu 40% erzielt werden kann.

Weiterhin tragen autonom fahrende LKWs auch zur Reduzierung der Betriebskosten und Erhöhung der Fahrzeugauslastung bei, da Personalkosten und Einhaltung von Ruhezeiten wegfallen. Ein weiterer Vorteil, der sich daraus ableiten lässt, ist die Reduktion von Standzeiten.

Auch zu internen Werksverkehren kann die Entwicklung des autonomen Fahrens positiv beitragen. Kommt normalerweise ein LKW auf dem Yard an und stellt seinen Trailer auf den Parkplätzen ab, wird dieser anschließend von Mitarbeitern auf internen Zugmaschinen, den sogenannten MAFIs, zum Tor bewegt. Hierbei erhält der Mitarbeiter verschiedene Aufgaben, die mit dem MAFI abgefahren werden müssen. Wirft man einen Blick in die Zukunft, könnten diese Prozesse effizienter gestaltet werden, indem MAFIs mit fahrerlosen Transportsysteme ausgestattet werden und somit mehrere Flotten gleichzeitig gelenkt und überwacht werden können.

Die unbemannten MAFIs können dann automatisch über den Yard gesteuert werden und Tore zugewiesen bekommen. Folglich können Mitarbeiter sich dadurch neuen Aufgaben widmen und an anderen Stellen eingesetzt werden, um Aufgaben zu übernehmen, welche entlang der Wertschöpfungskette größeren Wert haben.

Betrachtet man dazu folgendes Zukunftsszenario, wird die Nutzung von autonomen Fahrzeugen auf dem Yard noch einmal verdeutlicht: Ein autonom fahrender LKW kommt auf dem Yard an und könnte automatisch registriert werden, wobei Informationen wie z.B. das Nummernschild direkt über OCR-Integration erfasst werden. Anschließend öffnet sich die Schranke, der LKW kann reinfahren und der Trailer Check durchgeführt werden. Ist alles in Ordnung, navigiert sich der LKW nun selbständig, ohne Fahrer, zum entsprechenden Tor an dem die Be- oder Entladung stattfindet. Die Ladetätigkeit kann dabei ebenfalls durch autonome Fahrzeuge, die schon bereitstehen oder bei Bedarf eigenständig zum Tor fahren, erfolgen. Hierdurch können Zeitverluste vermieden und Abläufe effizienter gestaltet werden. Nach der anschließenden Ladungssicherung und Inspektion findet der LKW wieder autonom seinen Weg zum Check-Out und verlässt den Hof.

Auch Wechselbrücken und Paletten könnten zukünftig vollständig autonom auf dem Yard manövriert werden und selbstfahrende Flurförderzeuge, wie Gabelstapler, die LKWs be- und entladen, könnten mit einem integrierten Yard oder Warehouse Management System gesteuert werden. All dies wird eine schnellere Abwicklung von Prozessen auf dem Yard ermöglichen und das Risiko menschlicher Fehler verringern. Zudem geht die Nutzung von elektrisch betriebenen Fahrzeugen mit einer Reduktion der CO2-Emissionen auf dem Yard einher und der 24/7 Betrieb könnte überwiegend autonom erfolgen, um so Nacht- und Wochenendarbeit zu verringern.

Autonom fahrende Fahrzeuge in Aktion.

Einsatzbeispiele autonomer Fahrzeuge gibt es bereits: Ein Hafenunternehmen aus Deutschland hat bereits den Einsatz von autonom fahrenden LKWs zur Abwicklung der Ent- und Beladungen in der Praxis getestet. Des weiteren finden sogenannte „Automated Guided Vehicles“ (kurz: AGV) in der Hafenlogistik bereits seit einigen Jahren Anwendung, welche zukünftig eventuell auch auf intermodalen Rail Yards genutzt werden könnten. In Containerterminals werden die Transport-AGVs mit Containern beladen und finden selbständig die optimale Route zu dem vorgesehenen Lagerplatz auf dem Yard, wodurch die Betriebseffizienz erhöht und Arbeitsbedingungen verbessert werden.

Abbildung 1: In einem konventionellen Terminal werden der Containerumschlag und -transport einzeln von Portalkränen, bemannten Sattelschleppern und Hofkränen durchgeführt.
Abbildung 2: Das System wird von der AGV-Betriebssteuerungssoftware und anderen Programmen gesteuert, die die Zusammenarbeit zwischen AGVs und Kränen optimieren und die Gesamteffizienz der Logistik des Containerterminals verbessern.

Durch eine Just-In-Time Nutzung der AGVs in Verbindung mit anderen Terminal-Equipment, wie z.B. Kranen, wird der Prozess optimiert und intern eine bessere Transportleistung gewährleistet. Außerdem kann der Kraftstoffverbrauch reduziert werden indem die AGVs so koordiniert werden, dass kein unnötiges Abbremsen und anschließendes Anfahren an Kreuzungen mehr notwendig ist.

Auch auf Rail Yards kann Automatisierung durch autonome Fahrzeuge eine Rolle spielen. In den Niederlanden wurden beispielsweise Versuche mit autonomenen Waggons, die sich selbständig in verfügbare Trassen einorden, durchgeführt. Durch dieses Konzept müssten Zugtrassen nicht mehr im Voraus angefragt werden, sondern der “smart wagon“ könnte die Streckenauslastung autonom überprüfen und situationsabhängig buchen. Zudem könnten autonome Rangierlokomotiven bzw. autonome Zweiwegefahrzeuge hilfreich beim Rangieren von Güterwagen sein und diese auf den entsprechenden Gleisen verfügbar machen. Autonome Waggons mit Eigenantrieb können auch bei längeren Zugverbänden von Vorteil sein, da sich diese vom Wagenzug lösen können und autark in die jeweiligen Zielgleise rangieren können. Die Verteilung der Güterwaggons auf der letzten Meile bzw. in den Empfangsbahnhöfen könnte dadurch automatisiert und beschleunigt werden, was wiederum das Gesamtsystem Schiene stärkt und zukunftssicher macht.

SAP Yard Logistics ist hierbei im Hinblick auf zukünftige Entwicklungen ein zentraler Bestandteil des Hofmanagements, um dem Wettbewerb standhalten zu können und Prozesse zukünftig zu digitalisieren. Fahrzeuge werden an das Yard System angebunden und können mithilfe der GPS Integration, auf Basis von Standortdaten, die optimale Route verfolgen. Auch Lagertore für ein- und ausgehende Fahrzeuge können, je nach Ladung und aktueller Auslastung sowie optimierter Routenführung, automatisch zugewiesen werden. Außerdem ermöglicht Yard Logistics das Ablösen papierbasierter Listen durch mobile Apps, wodurch Aufgaben direkt den Fahrzeugen zugewiesen und ans System zurückgemeldet werden. Die automatische Planung und Disposition von Aufträgen optimiert somit das Arbeitspensum der einzelnen Mitarbeiter und garantiert eine ausgewogen hohe Auslastung. Zudem werden Vorgänge nur noch durch den Lagerleitstand überwacht und auf Grundlage von Prozessdefinitionen geplant. Darüber hinaus ermöglicht ein vordefiniertes Exception Handling das automatische Eingreifen und Beheben von Problemen im Falle von Ausnahmesituationen.

Die Machbarkeit und Durchführbarkeit des Ganzen kann hierbei im Rahmen eines Proof of Concepts schnell und einfach geprüft werden. All dies kann durch die Nutzung von SAP Yard Logistics als technologische Plattform ermöglicht werden. Kontaktieren Sie uns und erfahren Sie mehr, wie wir Ihre Yard Prozesse schnell und effizient digitalisieren können.

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