Time Slot Management: Arbeitssicherheit, Urteile, Risiken des Automatisierten Warenumschlags

Die Komplexität im Time Slot Management zieht an. Enge und aufeinander abgestimmte Lieferungen – wie sie die Just-in-Time-Produktion erfordert – sind auf eine exakte und fehlerfreie Durchführung angewiesen. Ein nicht eingehaltener Liefertermin kann hohe Kosten nach sich ziehen. Für eine zuverlässige Planung, die man bei Abweichungen flexibel umdisponieren kann, sind daher zuverlässige Daten in Bezug auf Logistikobjekt und Güter nötig. Telematik, IoT sowie künstliche Intelligenz versprechen die Lösung. Aber was leisten sie wirklich?

Welches Potenzial birgt die Automatisierung für das Time Slot Management?

Die Personalknappheit erfasst aktuell alle Bereiche. Nicht nur Disponenten und Lkw-Fahrer sind knapp. Auch z.B. der kaufmännische Bereich und die Lagerlogistik sind davon betroffen. Eine Entlastung wird von der Automatisierung erhofft.

• Autonome Elektrostapler

  Güter und Material können über fahrerlose Transportsysteme aus der Wechselbrücke herausgeführt werden. Durch die Software wird den autonomen Staplern vorgegeben an welchem Lagerplatz Material und Güter abzusetzen sind. Für eine korrekte Erkennung bei der Aufnahme eines Objekts in veränderter Umgebungssituation setzen moderne Systeme mit bis zu 10 Tonnen Tragkraft 3D-Sensoren ein (360°-Laser-Raumnavigation, Kameras und LIDAR-Objekterkennung). Ein Profit für das Time Slot Management. So können die Slot-Belegungen zuverlässig eingehalten werden, was einen hohen Durchsatz an der Laderampe in Aussicht stellt.

• (Fast) Autonome Fahrzeuge auf dem Betriebshof

  Das Münchner StartUp „Fernride“ bedient sich der „Teleoperation“. Es setzt einen elektrisch betriebenen Hubwagen für den Umsatz der Wechselbrücken auf dem Betriebshof ein. Völlig autonom agiert dieser jedoch nicht. Der Fahrer sitzt in einer Teleoperationszentrale von Bildschirmen und greift ein, wenn eine Fernsteuerung des Hubwagens nötig ist. Die Verbindung erfolgt über 5G. Durch die stabile Kommunikation mit geringer Latenzzeit (uRLLC) kann der Hubwagen auf dieser Basis zuverlässig gesteuert werden. Daraus ergeben sich Vorteile für das Time Slot Management sowie auch für das gesamte Yard-Management.

Dennoch kann längst keine Rede davon sein, dass den Fahrern das Lenkrad aus der Hand genommen wird. Autonome Fahrzeuge benötigen in ihrer Entwicklung noch Zeit.

Frust der Disponenten: Gibt es eine Lösung?

Die Automatisierung von Transport und Warenumschlag mutet zunächst wie die zuverlässige Lösung der Probleme an. Ganz ohne Tücken ist sie aber nicht. Auch wirken sich Betriebsstörungen negativ auf das Time Slot Management aus. Für den Disponenten bedeutet dies Frust, da er die Ursache nicht beseitigen kann und auch auf die Lösung keinen Einfluss hat.

Ladetor-Identifizierung (Foto: AdobeStock – Maria Fürhacker)

Ladetor-Identifizierung

Das Time Slot Management kann noch so akribisch geplant sein, gegen menschliche Fehler ist es nicht gefeit. So kann es vorkommen, dass dem Fahrer das Ladetor 410 zugewiesen wird, er jedoch das Ladetor 411 daneben anfährt. Ein wenig Unachtsamkeit in der Hektik oder Sprachbarrieren des Personals – schon ist es geschehen. Die Folgen können unterschiedlich ausfallen:

• Der nächste Fahrer fährt auch falsch: Ladetor 412 statt 411

  In der Regel kommt ein Fahrer nicht auf die Idee, dass der Kollege am falschen Ladetor steht. So kommt es, dass der Fehler sich fortpflanzt.

• Die Ladung gelangt auf die falsche Tour: Aus Freiburg wird Lübeck

  Der Staplerfahrer holt pflichtbewusst Logistikobjekte aus der falschen Wechselbrücke und verlädt sie in eine andere Wechselbrücke. Autonome Stapler sind hier besonders zuverlässig. Für sie existiert nur das Ziel: „Entladung am Ladetor 411“. Wenn die Wechselbrücke vor dem Ladetor 411 dann auch noch vom falschen Fahrzeug gutgläubig übernommen wird, geht es auf einmal nach Lübeck statt nach Freiburg. Hier kann der Disponent nichts tun. Die Folge? Der Lieferzusage kann nicht erfüllt werden, und es drohen Vertragsstrafen für den Verzug.

• Der Stapler fährt aus dem Ladetor 410 und … stürzt die Rampe runter

Davon sind nicht nur autonome Stapler betroffen, sondern auch Stapler mit „menschlichen“ Fahrern. So fährt der Stapler in Erwartung der Wechselbrücke aus Ladetor 410 und stürzt in die Tiefe. Schwere Verletzungen, oft mit Todesfolge, sind das Ergebnis. Zudem ist die Nutzung des Ladetors für eine bestimmte Zeit blockiert. Dies kann die Zulaufsteuerung – gerade in der Industrie wo oft nur wenig Tore zur Verfügung stehen – völlig zum erlahmen bringen. Bis hin zum Stillstand der Produktion können die Auswirkungen reichen.

Vielfach wurden bereits Anstrengungen unternommen, ein System zur Ladetor Identifizierung (LDI / Loading Dock Identification) zu entwickeln. Eine zuverlässige Zuordnung verspricht man sich von IoT-Sensoren am Ladetor und in der Wechselbrücke. Erste Entwicklungen auf Bluetooth-Basis versagten, da die Positionsgenauigkeit unzulänglich war. Dieses Problem wurde jedoch mit Massive IoT als Basis gelöst. Später dazu mehr.

Wenn die Just-in-Time-Logistik scheitert

Just-in-Time-Logistik im Stau (Foto: AdobeStock – benjaminnolte)

Die deutsche Infrastruktur gipfelt in ihrem Leistungsmaximum. Zum einen wurde die Instandhaltung der Infrastruktur jahrelang von der Politik blockiert. Zum anderen fehlte auch der Ausbau, um die Kapazitäten der Verkehrswege an das steigende Transportvolumen anzupassen. Das resultierte zu einer großen Zahl an Baustellen auf den Verkehrswegen. Dazu gesellen sich Veränderungen wie das andauernde Niedrigwasser auf der Rhein-Main-Donau-Großschifffahrtsstraße. Dies führt dazu, dass der Durchsatz trotz steigendem Güteraufkommen weiter sinkt. Besonders für die Stakeholder in der Just-in-Time-Logistik sind die Folgen extrem.

• Problem der Industrie: Erschwerte Zulaufsteuerung durch ungewisse Ankunftszeit

  Das beste Time Slot Management des Disponenten ist zu Nichte, wenn die erwartete Wechselbrücke gar nicht erst auf dem Betriebshof erscheint. Die fehlende Planungssicherheit ist am schlimmsten: Wenn die Dauer einer Ankunfts-Verzögerung feststeht, kann der Disponent wenigstens nach Lösungen suchen. Ohne eine Angabe fehlen Handlungsoptionen für die Dispositionen. Der Disponent kann den Slot nicht neu vergeben, da nach wie vor mit dem Eintreffen der Wechselbrücke gerechnet werden muss. Auch eine verbindliche Kommunikation mit der Produktion wird so untergraben.

  Tracking-Systeme über das Mobiltelefon des Fahrers oder eine Telematik im Lkw scheinen auf den ersten Blick hilfreich, liefern aber nur die vermeintliche Position der Güter. Wenn der Fahrer z.B. die Wechselbrücke abstellt und mit dem Zugfahrzeug eine „Zwischentour“ einlegt, trügen die Daten – denn die Wechselbrücke steht dann woanders. Eine erwartete Ankunftszeit (ETA) lässt sich so nicht errechnen.

• Problem der Logistik: Herabsetzung der Wirtschaftlichkeit durch Verschiebungen in der Ankunftszeit

  Eine Verzögerung der Wechselbrücken-Lieferung an den Kunden, kann dazu führen, dass die Übernahme einer anderen Wechselbrücke für die Rückfahrt unmöglich wird. Unter Umständen können dann die Lieferzeiten der Folgetour nicht mehr eingehalten werden. Für den Logistiker resultieren daraus Ausfälle von Aufträgen sowie eine Herabsetzung der Wirtschaftlichkeit. Nur wenn der Disponent eine Verspätung exakt absehen kann, ist es ihm möglich zu reagieren. So kann dann eventuell ein anderes Fahrzeug die Folgetour übernehmen, so dass der Auftrag sicher vollbracht werden kann. Voraussetzung für den Disponenten: eine zuverlässige Kenntnis der Positionen der Logistikobjekte sowie die zuverlässige Berechnung der erwarteten Ankunftszeit (ETA) beim Kunden oder im Hub.

Vor allem die zuverlässige Positionsbestimmung von Logistikobjekten ohne Stromversorgung ist technisch eine Herausforderung. So ist eine Bestimmung der Position der Wechselbrücke sehr wohl möglich. Problematisch ist die Stromversorgung der Telematik. Sobald die Batterien leer sind, kommt es zum Verbindungsabbruch. Damit endet auch die Positionsbestimmung abrupt.

Yard-Management und Arbeitssicherheit sind untrennbar verbunden. (Foto: AdobeStock – vichie81)

Arbeitssicherheit & Hof-Management

Logistik-Mitarbeiter sind einer besonderen Gefährdung ausgesetzt. Sehr häufig kommt es zu:

• Unfällen durch schlecht gesicherte Ladung
• Anfahrunfälle auf dem Betriebshof
• Stürzen von der Ladefläche

Damit das Be- und Entladen von Fahrzeugen sicher erfolgt, gibt es klare Regeln. Nur geringfügig geschultes Personal bringt besondere Risiken mit sich. Sprachbarrieren sind ebenso verantwortlich, dass Lücken über bestehende Sicherheitsvorschriften vorliegen. Risiken sowie Vorsichtsmaßnahmen müssen regelmäßig vermittelt werden. Dies sorgt für Präsenz und Beachtung.

Beispiel: Abladen eines Notstromaggregats

Ein Zulieferer im Elektromaschinenbau in Gemmingen verletztet beim Abladen von bis zu 3,2 Tonnen schweren Notstromaggregaten seine Sorgfaltspflicht. Dies resultierte in einem tödlichen Arbeitsunfall. Eines der Aggregate rutschte beim Abladen vom Gabelstapler, erfasste einen Lkw-Fahrer, der an den Folgen verstarb. Der Staplerfahrer hatte dabei mehrfach unvorsichtig gehandelt. In dem anschließenden Strafverfahren wurden die Verantwortlichkeiten folgender Instanzen geprüft:

• Geschäftsführer
• Abteilungsleiter
• Lagerleiter
• Gabelstaplerfahrer

Das Amtsgericht Heilbronn verhängte Strafen gegen vier Mitarbeiter des Unternehmens. In die Urteilsfindung floss ein, dass weder eine Betriebsanweisung noch eine Gefährdungsbeurteilung im Unternehmen vorhanden war.

Neue Technologien im Yard-Management

Durch neue Technologien wie autonome Stapler oder autonome Fahrzeuge werden immer auch neue Gefahrensituationen geschaffen. Bei einem Einführen von Automatisierung in der Logistik, müssen auch die Sicherheitskonzepte für den Betriebshof angepasst werden.

Lösungen

Es scheint neuen Technologien vorbehalten, die Gefahren und Risiken im Time Slot Management zu beseitigen. Das Internet der Dinge (IoT) kommt mit neuen Verfahren um die Ecke.

Ladetor Identifikation

LDI (Ladetor-Identifikation)
per IoT Mesh. (Foto: MECOMO)

Die bisher entwickelten LDI-Lösungen auf Bluetooth Basis konnten nicht bestehen. Aktuell ist eine zuverlässige Kommunikation zwischen Ladetor und Wechselbrücke nur mit dem Protokoll Massive IoT des finnischen Herstellers Wirepas möglich. So ausgestattet kann die Wechselbrücke unterscheiden, ob sie vor dem Ladetor 410 oder 411 steht. Eines der Risiken im Time Slot Management kann so vermieden werden.

Die Technologie ist in Deutschland bereits im Einsatz. So verwendet der Münchner Hersteller MECOMO Massive IoT in seinen Telematik-Sensoren auf Wechselbrücken und bietet damit ein System zur Ladetor Identifikation.

Asset Tracking für Wechselbrücken für zuverlässige ETA-Prediction

Berechnung der ETA durch Real Time Asset Tracking von Wechselbrücken. (Foto: MECOMO)

Logistikobjekte ohne Stromversorgung stellen für das Asset Tracking (Positionsverfolgung des Logistikobjekts) eine Herausforderung dar. Die Positionsbestimmung auf GSM Basis liefert zwar perfekte Daten, aber der Akku leert sich schnell und macht damit den Betrieb einer GSM-Ortung unmöglich. Mit der Solar-Telematik des Herstellers MECOMO ist das Problem gelöst. Über Energy-Harvesting versorgt sie sich hinreichend mit Energie. Auf dieser Basis ist ein dauerhaftes Asset Tracking möglich.

Mit der Portalsoftware macFLEET liefert MECOMO darüber hinaus eine Voraussage der erwarteten Ankunftszeit. Zwei Genauigkeitsstufen sind verfügbar:

• ETA Prediction mit ETA light

  Dynamische Einflussfaktoren wie Verkehrslage und Wetter spielen bei der Berechnung der Ankunftszeiten keine Rolle. Die erwartete Ankunftszeit wird neu berechnet sobald das Logistikobjekt seine Position verändert. Mit dieser Standardanwendung wird der Großteil des Voraussage-Bedarfs abgedeckt.

• Exakte Prognose der Ankunftszeiten mit ETA pro

  Das Time Slot Management in der Just-in-Time-Logistik benötigt jedoch präzisere Vorhersagen. Hier müssen weitere Einflussfaktoren wie Wetter und Verkehrslage in die Berechnung einbezogen werden. Mit der Lösung ETA pro von MECOMO werden die Anforderungen erfüllt.

Seminare stützen die Arbeitssicherheit

Die VBG Berufsgenossenschaft hat zahlreiche Seminare vorbereitet, die präventiv die Situation entschärfen. Gesetzlich klar geregelt ist die Ausgestaltung von Laderampen, die Gestaltung von Verkehrswege im Freien sowie die Ausgestaltung von Laderampen sind Vorschriften unterlegen. Um Betriebsunfällen vorzubeugen können Seminare – z.B. bei der bei der VBG Berufsgenossenschaft – das Problembewusstsein stärken und für eine aktive Präsenz des nötigen Fachwissens sorgen.

Real Time Ladegut-Identifikation (RTLS) dank IoT

Die Massive IoT Technologie von Wirepas scannt 5.000 Devices in weniger als 1 Minute und das während der Fahrt. Bilder wie diese gehören damit der Vergangenheit an. (Foto: AdobeStock – littlewolf1989)

Früher fokussierte man sich beim Asset Tracking auf Lkw und Zugfahrzeuge. Nun geht der Trend zum Echtzeit-Tracken der Logistikobjekte. Dort ist aber nicht Schluss. Durch die Massive IoT Technologie des finnische Herstellers Wirepas können alle Kolli innerhalb einer Wechselbrücke einzeln identifiziert werden. Zum Beispiel ist es den Sensoren möglich, Daten zur Luftfeuchtigkeit und Temperatur zu messen und über Telematik in Echtzeit an das Zentralsystem weiterzuleiten. So kann der Bestand an Kolli in der Wechselbrücke geprüft werden. Zudem behält man so die Kontrolle, ob die zugesicherte Temperatur der Fracht für die Zeit des Transports eingehalten wurde. [LINK ZU USE CASE VON WIREPAS]

Was ist Time Slot Management? Eine Definition

Unter Time Slot Management versteht man in der Logistik die Koordination aller Be- und Entladeprozesse an der Laderampe. Jedoch sind weit mehr Prozesse betroffen als lediglich die Verladung. Den Erfolg der Koordination macht aus:

• Die Belieferung der Kunden mit den Fertigprodukten.
• Die zeitgenaue Versorgung der Produktion mit Rohstoffen sowie Materialien.

Die Zeitfenstersteuerung tangiert mehrere Stakeholder:

• Die produzierende Industrie
• Die Spediteure
• Die Logistikdienstleister

Typische Probleme

Eine Abholung oder Anlieferung wird vom Logistikdienstleister angekündigt und dafür zumeist ein Zeitfenster beim Disponenten gebucht. Die Angabe sollte im besten Fall später mit der ETA übereinstimmen. Auch bei guter Abstimmung kommt es häufig zu zwei typischen Problemsituationen.

Wartezeiten

Trotz Buchung fester Zeitfenster haben die Logistikdienstleister lange Wartezeiten an den Laderampen hinzunehmen. Daraus resultiert eine unwirtschaftliche Arbeitsweise. Vor allem der Handel hat lange Wartezeiten für die Lkw zu erdulden.

Informationsdefizite

Informationsdefizite zwischen Frachtführern und Verladern münden in zeitlichen Verschiebungen.

Der Time-Slot verfällt, wenn der Logistikdienstleister zu spät an die Laderampe kommt. Da der Disponent diesen nicht an einen anderen Logistikdienstleister vergeben konnte, kommt es zu einer suboptimalen Auslastung von Laderampen und Personal.

Durch Kenntnis der ETA (Expected Time of Arrival) erlangt der Disponent Handlungsspielraum und kann wartende Lkw außerplanmäßig früher be-/entladen lassen. Die später ankommenden Lkw bekommen dann einen der frei gewordenen Slots zugewiesen.

Zeitfenstersteuerung in der Praxis

Time Slot Management wird im Alltag mit Software-Systemen umgesetzt. Time Slots werden darüber von Logistikdienstleistern zumeist 24 Stunden im Voraus gebucht. Für Speditionen ist es problematisch, dass die Ware für sie nicht sofort verfügbar ist. Verzögerungen von einem Tag und mehr sind die Folge.

Die Koordination der Verlader und Logistikdienstleister ist ebenso schwierig. Durch mangelnde Transparenz der Daten (oder deren Nicht-Vorhandensein) wird eine Abstimmung verhindert. Ein Abhol-/Liefer-Avis erfolgt häufig per Telefon oder Fax, und die Daten gelangen nicht immer in ein IT-System. Dies würde die Wareneingangskontrolle jedoch vereinfachen. Zudem könnte das System für die Menge der Güter ein angemessenes Zeitfenster vorschlagen.

Weniger Probleme bei kleinen Unternehmen

Bei kleinen Unternehmen müssen meist gar keine Zeitfenster im Vorfeld vereinbart werden. Die Koordination der Verladeprozesse sowie die Zuordnung der Laderampen läuft in der Regel problemlos.

Erschwerte Koordination bei großen Unternehmen

Nicht oder nur lückenhaft vorhandene Statusdaten der Lkw machen größeren Unternehmen Probleme. Es müssen

• Rampen
• Parkplätze sowie
• Zeitfenster

koordiniert werden. Wenn die Statusdaten der Lkw (z.B. durch ein RTLS) in das System zum Zeitfenstermanagement einfließen, dann ist es möglich die Zeitfenster auf Basis der aktuellen Auslastung von Personal und Laderampen zu vergeben.

Ein zeitlicher Verzug fällt weniger ins Gewicht, wenn der Lkw-Fahrer eine Verspätung rechtzeitig (etwa vollautomatisch per RTLS) an den Disponenten melden kann. Der Disponent ist dann in der Position, das nicht benötigte Zeitfenster neu zu vergeben und Wartezeiten zu reduzieren. Ein RTLS wie mecFLEET (oben unter Lösungen beschrieben) spielt die ETE sofort an das Zeitfenstermanagement-System. Die verspäteten Fahrer gelangen so direkt

• zu einem freien Parkplatz
• zur korrekten Adresse oder
• zur richtigen Laderampe.