IoT in der Logistik: So verändert es die Lieferkette

Die Einführung des IoT in der Logistik bringt einen tiefgreifenden Wandel in der Branche mit sich. Das Internet der Dinge verändert die Lagerverwaltung, den Warentransport und die Koordination der gesamten Lieferkette grundlegend. Dank der Anbindung physischer Geräte an das Internet können Unternehmen Daten in Echtzeit erfassen, wodurch sie ihre Abläufe besser überwachen und schnellere sowie präzisere Entscheidungen treffen können.

In diesem Artikel gehen wir darauf ein, was die Einbindung des IoT in die Logistik bedeutet, welche Vorteile sie bietet, wie sie funktioniert, welche Anwendungsmöglichkeiten es in der Lieferkette gibt und welche Technologien die Umsetzung unterstützen.

Was ist IoT in der Logistik?

Das Internet der Dinge (Internet of Things oder IoT) umfasst ein Netzwerk aus vernetzten Geräten, die kontinuierlich Daten erfassen, übertragen und austauschen. Diese mit Sensoren und Kommunikationssystemen ausgestatteten Geräte ermöglichen in der Logistik die Überwachung von Waren, Fahrzeugen sowie Lager- und Transportvorgängen. So erhalten die Unternehmen einen umfassenden Überblick über die Material- und Informationsflüsse entlang der Lieferkette.

Durch diese Möglichkeit der ständigen Überwachung und Nachverfolgung wird die Abstimmung zwischen Lieferanten, Vertriebszentren und Endkunden verbessert und zudem die Entscheidungsfindung sowie die frühzeitige Erkennung von Vorfällen erleichtert. In Industrie- und Logistikumgebungen wird diese Technologie als Industrielles Internet der Dinge (IIoT) bezeichnet, da sie Geräte, Systeme und Anlagen miteinander vernetzt und so den Betrieb in Echtzeit optimiert.

Vorteile des Einsatzes des Internets der Dinge in der Lieferkette

Durch IoT-Lösungen ergeben sich Vorteile in allen Phasen der Lieferkette.

• Mehr Transparenz im Betrieb. Dank der vernetzten Geräte kann man jederzeit den Standort, den Zustand und die Bedingungen der Waren sowie der Lager- und Transportsysteme, die in der Lieferkette eine Rolle spielen, nachvollziehen.
• Datengestützte Entscheidungsfindung. Durch den ständigen Zugriff auf aktuelle Informationen können Vorfälle leichter erkannt und die Logistikprozesse kontinuierlich verbessert werden.
• Steigerung der Effizienz. Die automatische Überwachung von Anlagen und Prozessen reduziert manuelle Eingriffe und steigert die betriebliche Produktivität.
• Bestandsoptimierung. Dank der über Sensoren und vernetzte Systeme gewonnenen Informationen lassen sich die Lagerbestände besser an die Nachfrage anpassen.
• Kostensenkung. Durch die frühzeitige Erkennung von Problemen und die optimale Nutzung der Ressourcen lassen sich Betriebskosten senken und Betriebsunterbrechungen vermeiden.
• Verbesserung der Kundenerfahrung. Die Rückverfolgbarkeit in Echtzeit liefert genauere Informationen zu Aufträgen und Lieferungen.

So funktioniert das Internet der Dinge: die 7 Schichten des IoT

Die IoT-Architektur besteht aus verschiedenen Ebenen, mit denen sich physikalische Daten in nützliche Informationen für die Entscheidungsfindung umwandeln lassen. Auch wenn es verschiedene Referenzmodelle gibt, verfolgen sie alle ein gemeinsames Ziel: Wie die von vernetzten Geräten erzeugten Daten erfasst, übertragen, verarbeitet und genutzt werden.

Schicht 1: Geräte und Sensoren

Das ist die physikalische Schicht, in der die Daten erzeugt werden. Dazu gehören Sensoren für Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Vibration, Standortbestimmung, Bewegung und Energieverbrauch. Diese Geräte erfassen Informationen aus der Umgebung und wandeln sie in digitale Daten um, die anschließend verarbeitet werden können.

Schicht 2: Konnektivität

Die Geräte übertragen die Informationen über Kommunikationstechnologien wie WLAN, Bluetooth, RFID, 5G oder energiesparende Netzwerke mit großer Reichweite (LPWAN), darunter LoRaWAN und NB-IoT. Die Wahl des Netzes hängt von Faktoren wie Reichweite, Energieverbrauch, Übertragungsgeschwindigkeit oder der Menge der ausgetauschten Daten ab.

Schicht 3: Edge Computing

Auf der Ebene des Edge Computing wird ein Teil der Daten nahe ihrem Entstehungsort verarbeitet, um die Latenz zu verringern und die Reaktionszeit des Systems zu verkürzen. So kann bei Änderungen oder Vorfällen schneller reagiert werden, ohne dass alle Daten an ein entferntes Rechenzentrum übertragen werden müssen.

Schicht 4: Datenspeicherung

Die erfassten Daten werden auf lokalen Servern oder Cloud-Plattformen gespeichert, die große Datenmengen verarbeiten können. Unternehmen verfügen über eine zentrale Quelle, über die sie historische Datensätze einsehen und nützliche Informationen für die spätere Analyse abrufen können.

Schicht 5: Verarbeitung und Analytik

Die Daten werden aufbereitet, analysiert und ausgewertet, um Trends zu erkennen, Auffälligkeiten aufzudecken und relevante Informationen für das Logistikmanagement zu gewinnen. In dieser Phase werden große Datenmengen in Wissen umgewandelt, das die Entscheidungsfindung unterstützt.

Schicht 6: Anwendungen und Plattformen

Die Nutzer greifen über Dashboards, ein Lagerverwaltungssystem (LVS), Transportplattformen (TMS) oder Supply-Chain-Management-Tools auf die Informationen zu. Mit diesen Anwendungen werden wichtige Leistungsindikatoren (KPI) überwacht und die Logistikabläufe in Echtzeit gesteuert.

Schicht 7: Intelligenz und Automatisierung

Die oberste Ebene nutzt Technologien wie künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen, um Prognosen zu erstellen, Entscheidungen zu automatisieren und Prozesse kontinuierlich zu optimieren. Dank dieser Funktionen können Unternehmen Vorfälle verhindern und ihre betriebliche Effizienz steigern.

IoT-Anwendungen in der Lieferkette

Das IoT findet in praktisch allen Phasen der Lieferkette Anwendung. Durch die Möglichkeit, Daten in Echtzeit zu erfassen und zu analysieren, verbessert diese Technologie die Transparenz, die Abstimmung und die Entscheidungsfindung und wird so zu einem zentralen Bestandteil von Strategien im Supply-Chain-Management.

• Verwaltung und Lagerung von Waren. Dank der IoT-Sensoren wird der Zustand der Lager überwacht, der Bestand kontrolliert und automatische Systeme wie Fördersysteme, autonome mobile Roboter (AMR) oder Regalbediengeräte gesteuert. Die erfassten Daten können zur Optimierung von Stellplätzen, Warenbewegungen und Kommissionierprozessen in das LVS integriert werden. René de Koster, Professor für Logistik und Betriebsmanagement an der Rotterdam School of Management, erklärt dazu: „Die Datenerfassung in Lagern begann mit RFID-Funkgeräten, und mittlerweile gibt es bereits Unternehmen, die mit Augmented-Reality-Brillen mit ihrer Umgebung interagieren.“
• Warentransport. Dank Ortungsgeräte lassen sich Fahrzeuge und Ladungen während der gesamten Fahrt verfolgen. So kann die Position der Sendungen in Echtzeit ermittelt und die voraussichtliche Ankunftszeit (ETA) geschätzt werden. Darüber hinaus erfassen Telemetriesysteme Informationen zu Parametern wie Geschwindigkeit, Kraftstoffverbrauch oder Fahrzeugzustand, während Sensoren kritische Ladungsvariablen wie Temperatur oder Luftfeuchtigkeit überwachen können. Mit diesen Daten können Routen optimiert, Vorfälle vorhergesehen und angemessene Transportbedingungen gewährleistet werden. Laut dem Professor für Logistik an der Otto-Beisheim-Schule für Management, Carl Marcus Wallenburg, „steigert das Internet der Dinge in Verbindung mit anderen Technologien die Geschwindigkeit der Betriebsabläufe sowie die Reaktionsfähigkeit von 3PL-Dienstleistern“.
• Prädiktive Instandhaltung. Die an kritischen Anlagen der Logistik installierten Sensoren – wie Fördersysteme, Regalbediengeräte, AGV- und AMR-Fahrzeuge, Kühlanlagen oder Kompressoren – erfassen Daten zu Variablen wie Vibrationen, Temperatur oder Energieverbrauch. Durch die Analyse mittels künstlicher Intelligenz wird eine prädiktive Instandhaltung ermöglicht. So lassen sich Anomalien erkennen und Maßnahmen ergreifen, bevor Störungen die Verfügbarkeit der Anlagen oder den kontinuierlichen Betrieb beeinträchtigen.
• Rückverfolgbarkeit. Branchen wie die Lebensmittel- oder die Pharmaindustrie erfordern eine lückenlose Rückverfolgbarkeit der Produkte. Mithilfe von IoT-Geräten werden kritische Variablen wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder die Einwirkung bestimmter Umweltfaktoren überwacht. In der Kühlkette überwachen Sensoren die Einhaltung der Lagerungsvorschriften während der Lagerung und des Transports.

Welche Arten von IoT-Geräten und -Infrastruktur kommen in der Logistik zum Einsatz?

Die Einführung von IoT-Lösungen erfordert eine Kombination aus Geräten zur Datenerfassung, Kommunikationsinfrastrukturen und Verwaltungsplattformen.

Geräte und Sensoren

• Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren. Sie überwachen die Umgebungsbedingungen, um die ordnungsgemäße Lagerung empfindlicher Produkte zu gewährleisten.
• RFID-Etiketten. Damit lassen sich Waren automatisch identifizieren und orten, ohne dass ein direkter Sichtkontakt erforderlich ist.
• Bluetooth-Beacons. Sie senden Signale mit kurzer Reichweite aus, um Güter, Fahrzeuge oder Personen innerhalb der Logistikanlagen zu orten.
• GPS-Geräte. Sie liefern Informationen über den Standort von Fahrzeugen, Ladungen und Anlagen während des Transports.
• Intelligente Kameras. Sie erfassen Bilder und nutzen Computer Vision, um Vorfälle zu erkennen, Prozesse zu überwachen oder Arbeitsabläufe zu überprüfen.
• Barcodeleser. Sie erfassen Warenbewegungen und aktualisieren die Bestandsdaten zeitnah.

Netzwerkinfrastruktur

• IoT-Gateways. Sie fungieren als Vermittler zwischen den verbundenen Geräten und den Verwaltungsplattformen und sammeln sowie übertragen Daten.
• Industrielle WLAN-Netzwerke. Sie erleichtern die drahtlose Kommunikation in Lagern und Logistikzentren.
• 5G-Netze. Sie bieten hohe Übertragungsgeschwindigkeiten und geringe Latenzzeiten für Anwendungen, die eine Echtzeitkommunikation erfordern.
• Industrielle Protokolle und Netzwerke. Technologien wie industrielles Ethernet, MQTT oder LPWAN-Netzwerke ermöglichen die Vernetzung von Geräten, die effiziente Datenübertragung sowie eine zuverlässige Kommunikation in Logistik- und Industrieumgebungen.

Plattformen und Managementsysteme

• Cloud-Plattformen. Sie speichern und verarbeiten große Datenmengen aus IoT-Geräten.
• Lagerverwaltungssysteme. Sie nutzen die gesammelten Informationen zur Optimierung des Wareneingangs, der Lagerung, der Kommissionierung und des Versands von Waren.
• Tools für fortgeschrittene Analysen und künstliche Intelligenz. Sie wandeln Daten in umsetzbares Wissen um, um Muster zu erkennen, Prognosen zu erstellen und Entscheidungen zu automatisieren.

Durch die Integration dieser Technologien entstehen digitale Ökosysteme, die Menschen, Prozesse und Geräte in Echtzeit miteinander verbinden können.

Beispiele für Unternehmen, die das Internet der Dinge (IoT) in ihrer Lieferkette einsetzen

Die Einführung des Internets der Dinge erstreckt sich auf zahlreiche Wirtschaftsbereiche. Die folgenden Beispiele veranschaulichen, wie verschiedene Unternehmen diese Technologie zur Verbesserung der Transparenz, der betrieblichen Effizienz und der Kontrolle ihrer Lieferketten einsetzen:

• Einzelhandel und Vertrieb. PepsiCo betreibt in Polen ein hochautomatisiertes Logistikzentrum, von dem aus verschiedene europäische Märkte beliefert werden. Die robotergesteuerte Anlage bewegt täglich rund 3.500 Paletten und sorgt für einen kontinuierlichen Warenfluss zwischen Produktion und Versand. Dank der in Echtzeit gewonnenen Daten kann das Unternehmen die Lagerung und den Vertrieb seiner Produkte präzise koordinieren und so schnell auf die Nachfrage der Kunden reagieren.
• Lebensmittel und Getränke. Die Clavo Food Factory verwaltet 5.827 Paletten mit gekühlten und tiefgekühlten Lebensmitteln mithilfe digitaler Systeme, die die Bestandsverwaltung erleichtern. Durch diese ständige Transparenz hinsichtlich der Lagerbestände konnten die Durchlaufzeiten um 20 % verkürzt werden.
• Pharmaindustrie. Der multinationale Konzern Novartis hat in Polen ein neues selbsttragendes Lager mit einer Kapazität von 14.304 Paletten und vollautomatischem Betrieb eingerichtet. Das Zentrum wurde für die Lagerung und Verwaltung von Arzneimitteln unter Einhaltung höchster Sicherheitsstandards konzipiert und verfügt über automatisierte Prozesse, die einen kontinuierlichen Ein- und Ausgangsfluss gewährleisten und Fehler bei der Warenhandhabung auf ein Minimum reduzieren. Die Automatisierung trägt auch zur Erhaltung der Bedingungen bei, die für den Erhalt der Eigenschaften von Arzneimitteln erforderlich sind.
• Transport- und Logistikunternehmen. Der auf den Warenverkehr zwischen Spanien und Portugal spezialisierte Logistikdienstleister Luís Simões betreibt ein Logistikzentrum mit einer Kapazität von 35.433 Paletten. Durch den kontinuierlichen Zugriff auf Informationen zum Status der Waren und zum Lagerbetrieb wird die Entscheidungsfindung erleichtert, die verfügbaren Ressourcen werden optimal genutzt und das Unternehmen kann seinen Kunden schnellere Lieferungen anbieten.

Die Zukunft des IoT in der Logistik

Das Internet der Dinge wird mit der Weiterentwicklung von Technologien wie künstlicher Intelligenz, 5G-Netzen, Cloud-Computing und digitalen Zwillingen weiter an Bedeutung gewinnen. Dies sind einige der wichtigsten Erkenntnisse zum IoT in der Logistik:

• Für eine optimierte Verwaltung der Lieferkette ist eine Echtzeit-Transparenz unerlässlich.
• Es empfiehlt sich, IoT-Technologien zur Erleichterung der Rückverfolgbarkeit von Waren sowie zur Überwachung der Lager- und Transportbedingungen einzusetzen.
• Das Internet der Dinge trägt durch prädiktive Instandhaltung und die kontinuierliche Überwachung der Anlagen dazu bei, Störungen frühzeitig zu erkennen.
• Die Kombination aus IoT, Automatisierung und künstlicher Intelligenz steigert die betriebliche Effizienz in Lagern, Vertriebszentren und Logistiknetzwerken.
• Unternehmen, die physische Anlagen und digitale Systeme miteinander verknüpfen, sind besser aufgestellt, um den Anforderungen immer komplexerer Lieferketten gerecht zu werden.