Eine smarte Lösung

Mit kapazitiven Technologien in die Zukunft der Logistik

Der globale Konzern Amazon gehört mit seinem Online-Marktplatz zu den größten Einzelhändlern weltweit. Um das enorm hohe Bestellaufkommen beantworten zu können, braucht es in den Logistikzentren smarte Lösungen, die Kommissionierprozesse schnell und zuverlässig gestalten. Dafür kommt in den Warenhäusern des Händlers nun eine smarte Pick-by-Light-Lösung zum Einsatz.

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Durch das neue Pick-by-Light-System „oneGRID“ von CAPTRON werden die Mitarbeiter in den Amazon Logistikzentren intuitivunterstützt. Bild: CAPTRON Electronic
Durch das neue Pick-by-Light-System „oneGRID“ von CAPTRON werden die Mitarbeiter in den Amazon Logistikzentren intuitivunterstützt. Bild: CAPTRON Electronic

Der multinationale Mischkonzern Amazon gehört mit Google, Apple, Microsoft und Facebook zu den Big-Five-Unternehmen der amerikanischen Informationstechnologie-Branche. Das Angebot des Konzerns reicht vom klassischen Marktplatz bis hin zu Cloud Computing, digitalem Streaming und Künstlicher Intelligenz.

Mit seinem Marketplace, der einen jährlichen Gesamtumsatz von 386 Milliarden US-Dollar erwirtschaftet, ist Amazon mittlerweile sogar der weltweit größte Online-Versandhändler. 300 Millionen Kunden verlassen sich global auf Amazons Angebote. In Deutschland hat der Amazon Marketplace einen Anteil von 6,7 Prozent am Umsatz des gesamten Einzelhandels.

Wartungsaufwand minimieren, Prozessgeschwindigkeit erhöhen

In seinen Logistikzentren ist es für Amazon also entscheidend, Prozesse möglichst effizient und zuverlässig zu gestalten. Bisher wurde dafür, wie bei vielen anderen Händlern, ein klassisches Pick-by-Light-System mit mechanischen Aktivatoren zur Bestätigung der Auswahl durch die Mitarbeiter genutzt. Während die Anzeige- und Aktivierungseinheiten preiswert sind, machen die Montagehalterungen sowie die erforderlichen Softwarelizenzen und -installationen ein Pick-by-Light-System zu einer großen Investition. Bei Amazon kommt dazu, dass die mechanischen HMI-Komponenten im täglichen Betrieb hoch fehleranfällig waren und im Schnitt halbjährlich ausgewechselt werden mussten. Das bedeutete für den Konzern zwei Mal pro Jahr zusätzlich hohe Wartungskosten, Betriebsausfälle sowie das Risiko von verlängerten Lieferzeiten für Kunden.

Das System bedurfte entsprechend einer Modernisierung. Die mechanischen Human-Machine-Interaction-Anwendungen sollten durch wenig fehleranfällige kapazitive Technologien ersetzt werden, um den Wartungsaufwand zu verringern. Gefragt war außerdem, dass die Taster Quantitäten anzeigen können, um die Prozessgeschwindigkeit im Warenhaus zu erhöhen – eine Funktion, die bisherige Pick-by-Light-Systeme nicht beinhalteten.

Maßgeschneiderte Technologien und flexible Software

Als Vorreiter im Bereich der kapazitiven Sensortechnologie war das Unternehmen CAPTRON Electronic GmbH mit Sitz in Olching bei der Auswahl der neuen HMI-Anwendungen ein Favorit von Amazon. Besonders der „Sensortaster“ des Experten überzeugte mit seiner Robustheit und Langlebigkeit von über 100 Millionen Schaltvorgängen.

Daneben bringt der „Sensortaster“ alle Vorteile kapazitiver Technologien mit. Diese erzeugen ein elektrisches Feld und messen kontinuierlich die Kapazität in ihrer Umgebung. Nähert sich eine Hand, erkennt der Taster die Veränderung und reagiert – ein festes Drücken zur Aktivierung durch die Amazon-Mitarbeiter ist damit nicht mehr erforderlich. Da die Leitfähigkeit des menschlichen Körpers besonders hoch ist, stellt auch das Tragen eines Handschuhs kein Problem dar. Im Bedarfsfall können Verantwortliche bei Amazon das elektrische Feld auch für eine plötzlich geänderte Kapazität umsetzen und einstellen.

Durch die kapazitive Technologie fügen sich die Units auch ideal in Hygienekonzepte ein, denn die berührte Fläche sowie die Verweildauer auf den Tastern verringern sich deutlich. So können sich Schmutzpartikel und Erreger wie Viren weniger schnell festsetzen und verbreiten, das Übertragungsrisiko wird minimiert.

Hoher Bedienkomfort für die Mitarbeiter

Um die Anforderungen von Amazon an die Datenkommunikation auf Tastern zu erfüllen, musste CAPTRON den „Sensortaster“ jedoch weiterentwickeln. Auf Basis des bisherigen Tasters entstand dann eine für Amazon maßgeschneiderte Lösung: der „smartCAP“.

Im Vergleich zu herkömmlichen HMI-Komponenten ist dieser mit zehn Zentimeter Durchmesser größer gestaltet und damit sowohl leichter zu lesen als auch zu bedienen. Integriert ist ein kapazitiver Touch-Button, der sich durch leichte manuelle Berührung betätigen lässt. Die ergonomische Gestaltung garantierte einen hohen Bedienkomfort für die Mitarbeiter in den Amazon-Logistikzentren.

Durch mehrfarbige 7-Segment-Anzeigen sind die Units sogleich Taster wie Pick-Anzeige. Die LEDs leiten Mitarbeiter intuitiv durch den Kommissionierprozess und melden ihm genau, wo Ware zu entnehmen ist. Ist der Vorgang abgeschlossen, kann der Picker dies durch denselben Taster quittieren. Über die „Longpress“-Funktion können Prozesse auch über die Units rückgängig gemacht werden. Diese Lösung minimiert die Fehlerquote in der Intralogistik bei Amazon.

Die Farbanzeigen der LEDs lassen sich individuell nach den Bedürfnissen von Amazon anpassen: insgesamt sind bis zu 16 Millionen Farbvarianten möglich. Auch andere Parameter wie die Mindestbetätigungsdauer, die Dynamik der Betätigung sowie das Schnittstellenverhalten können individuell eingestellt werden.

Die maßgeschneiderten „smartCAP“-Taster wurden in den Amazon-Logistikzentren in ein Informationsprotokoll eingefügt, durch das sie Bestandsänderungen vollautomatisch an den Controller, den sogenannten Sensorhub kommunizieren können. Dabei wurden die Taster je einer eigenen BUS-Adresse zugewiesen und per Daisy-Chain-Schaltung miteinander verbunden. Im Pick-by-Light-System von CAPTRON können pro Controller so bis zu 80 Units angeschlossen werden. Offene Software-Schnittstellen ermöglichten eine kundenspezifische Programmierung, durch die sich das neue System gut in bereits existierende Infrastrukturen bei Amazon integrieren ließ.

Die Gesamtlösung für Amazon besteht entsprechend aus besonders robuster, ergonomischer und intuitiver Hardware in Kombination mit offenen Protokollschnittstellen, die Integrationen auch in heterogen gewachsene Systeme möglich machen.

Effizienz der Pick-Stationen deutlich gesteigert

CAPTRON konnte die mechanischen Taster in den Amazon-Logistikzentren durch kapazitive Technologien ersetzen und so beide Zielsetzungen des Händlers erreichen. Zum einen fiel die Fehlerrate der HMI-Komponenten mit den kapazitiven „smartCAP“-Tastern des Sensorexperten auf unter ein Prozent. In den ersten beiden Jahren, in denen das „oneGRID“-System bei Amazon im Einsatz war, gab es keine Ausfälle während des laufenden Betriebs. Amazon konnte seine Wartungskosten damit auf ein absolutes Minimum reduzieren und Lieferzeiten noch einmal deutlich verkürzen.

Zum anderen trägt die erweiterte Funktionalität der „smartCAP“-Komponenten als Pick-Units bei, die Prozessgeschwindigkeiten zu erhöhen. Die Taster, über die sich Quantitäten anzeigen und Vorgänge quittieren lassen, leiten Mitarbeiter schnell und intuitiv an, wodurch sie deutlich produktiver arbeiten. Die maximierte Pick-Schnelligkeit schlägt sich für Amazon in kürzeren Durchlaufzeiten, einer verbesserten Lieferfähigkeit und geringeren Versandkosten für die Kunden nieder – was auch auf deren Zufriedenheit einzahlt.

Dr. Roland Aubauer, Senior Director Research & Development bei CAPTRON, fasst den Erfolg zusammen: „Insgesamt konnte Amazon mit dem „oneGRID“-System die Effizienz der Pick-Stationen in seinen Logistikzentren noch einmal deutlich steigern – in Mönchengladbach zum Beispiel konkret um 13,5 Prozent; und das zu einem unschlagbaren Preis-Leistungs-Verhältnis. Die Umrüstung dürfte sich für Amazon auf allen Ebenen gelohnt haben. Dazu kommt, dass die Mitarbeiter von Amazon ohne zusätzlichen Schulungsaufwand deutlich ergonomischer und intuitiver arbeiten.“

Heute werden die kapazitiven Technologien von CAPTRON weltweit in den Amazon-Logistikzentren eingesetzt. Neue Warenhäuser konzipiert der Händler bereits mit dem Pick-by-Light-System, ältere Gebäude lässt er stückweise nachrüsten. Seit über drei Jahren liegt die Rücklaufquote der Lösung bei 0 Prozent.

(ck)

Eine Information der CAPTRON Electronic GmbH

Redaktion (allg.)

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Seite 52 bis 53
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