Autor: Reiner Bachthaler
Schüttgutlogistik: Optimierung durch Einsatz von Kameras und Bildverarbeitung
Von QR-Codes bis zur Schüttgutlogistik: Kameras als Schlüsseltechnologie für Automatisierung und Effizienz
Der Einsatz von Kameras hat sich längst über den privaten Bereich hinaus ausgedehnt und ist zu einem unverzichtbaren Werkzeug in der Schüttgutlogistik geworden. Nicht nur im Alltag erleichtern sie uns das Erfassen von Informationen, wie beispielsweise beim Scannen eines QR-Codes mit dem Smartphone, sondern auch in der Industrie, wo sie eine Schlüsselrolle bei der Automatisierung und Effizienzsteigerung spielen.
Die Logistik in der Schüttgutindustrie stellt hohe Anforderungen an die Menschen und die eingesetzten Systeme. Die Prozesse sind oftmals sehr komplex und Hektik und Zeitdruck gehören zum Tagesgeschäft. Da bieten sich Kameras mit integrierter Bildverarbeitungslogik zur Unterstützung und Entlastung der Mitarbeiter bei Aufgaben wie Nummernschilderkennung oder der Ladeflächeninspektion geradezu an.
Intelligente Bildverarbeitung in der Schüttgutlogistik
Diese zwei typischen Beispiele zeigen, dass Kameras in der Schüttgut Logistik für viele verschiedene Zwecke eingesetzt werden. Für den Menschen ist es oft mit einem hohen Aufwand verbunden, Gegenstände oder Oberflächen zu erkennen bzw. deren Zustand zu bewerten. Teilweise ist dies ohne Hilfsmittel auch gar nicht möglich, wenn man zum Beispiel an eine Ladefläche von oben denkt. Hochauflösende Kameras und Bildverarbeitungsalgorithmen können hier unterstützen und KI-basiert auch die Erfassungsergebnisse direkt bewerten und weitere Prozessschritte auslösen. Bei Abweichungen vom erwarteten Zustand (z. B. Verschmutzung oder Beschädigung) können automatische Warnungen an den Bediener gesendet werden.
Das kann dazu beitragen, den Aufwand für Mitarbeiter für solche Aufgaben deutlich zu reduzieren und die Effizienz in der Schüttgutlogistik zu steigern.
Welche Einsatzbereiche gibt es und was verspricht man sich durch den Einsatz von Kameras
Nummernschilderkennung (ANPR)
In vielen Werken tragen Kameras zur Erkennung und zum Auslesen von Fahrzeugkennzeichen bei. Dies erleichtert die automatisierte Fahrzeugidentifikation und initiiert nahtlos nachfolgende Prozesse wie Zugangskontrollen, Parkraummanagement und Verkehrsüberwachung. An der Werkseinfahrt wird das Fahrzeug automatisch identifiziert; ein Self-Service-Terminal einer Werkslogistiklösung, wie z.B. Axians VAS, verfügt schon über alle notwendigen Lieferinformationen, sodass der Fahrer nach einer Bestätigung das Werk betreten kann. Ein identischer Prozess erfolgt bei der Ausfahrt. Dadurch werden komplexe Erkennungssysteme für das Fahrzeug und die zugehörige Lieferung, wie RFID-Tags, gedruckte QR-Codes oder TANs, überflüssig. Ein vergleichbarer Vorgang ist auch an Ladestellen umsetzbar, wo durch Kameraerfassung des Kennzeichens die Beladungsinformationen unmittelbar für die Ladesteuerung zur Verfügung stehen.
Ladeflächen- und Waggonüberwachung
Kameras dienen der Überwachung und Dokumentation des Zustands von Fahrzeugladeflächen sowie der Erkennung von Waggonnummern bei Bahnverladungen. Sie erfassen Schäden oder Verunreinigungen, prüfen die korrekte Beladung und gewährleisten die Ladungssicherheit. Diese Maßnahmen sind für die Beweissicherung von Bedeutung. Anhand von Aufnahmen an Einfahrt, Ausfahrt und Ladestelle lässt sich nachvollziehen, welches Fahrzeug – und gegebenenfalls welcher Fahrer – die Lieferung ausgeführt hat und ob sich das Fahrzeug beziehungsweise die Ladefläche in einem tadellosen Zustand befand.
Qualitätskontrolle
Der Einsatz von Kameras in der Schüttgutsortierung ermöglicht die Inspektion und Klassifizierung von Materialien. Die differenzierte Trennung nach Farbe, Form, Größe oder anderen spezifischen Merkmalen hilft, Fehlbeladungen zu vermeiden, insbesondere an Ladestellen auf Freiflächen.
Überwachung von Förderbändern und Silos
Die Überwachung von Förderbändern und Silos durch Kameras ermöglicht eine Kontrolle des Materialflusses und die frühzeitige Identifikation möglicher Probleme. Dies trägt dazu bei, Störungen sowie Betriebsunterbrechungen zu minimieren und somit Effizienz und Sicherheit in der Schüttgutlogistik zu verbessern.
Prozessautomatisierung
Grundsätzlich gilt dieser Punkt für alle zuvor genannten Anwendungsbereiche. Es ist entscheidend, die bestehenden Workflowprozesse mittels einer Prozessanalyse sorgfältig zu prüfen und den Aufwand für Umstellungen im Verhältnis zu den möglichen Einsparungen zu bewerten. Es sollte kritisch betrachtet werden, an welchen Punkten eine vollständige Automatisierung sinnvoll ist und an welchen Stellen manuelle Eingriffe oder Bestätigungen durch den Bediener erforderlich sind. Die abschließende Bestätigung der Lieferprozesse im Werk durch einen LKW-Fahrer am Ausfahrtsterminal kann durchaus beabsichtigt sein, um beispielsweise die Lieferung mit einer elektronischen Unterschrift zu verifizieren und die Lieferdaten direkt auf das Smartphone zu übertragen. Ein erfahrener Partner wie Axians IAS, der über umfangreiche Kenntnisse in der Schüttgutlogistik verfügt, ist unerlässlich, um passende, individuell zugeschnittene Lösungen auszuwählen.
Optimierung der Werkslogistik: Kameratechnik und Yard Management Systeme im Einklang
Die Technologie der Bildverarbeitung und der Kameratechnik spielt eine entscheidende Rolle bei diesen Anwendungen. Sie ermöglicht die genaue Erfassung und Analyse von visuellen Informationen, um die Effizienz und Qualität in der Schüttgutlogistik zu verbessern. Die Integration der Kameras und die Ansteuerung und Einbindung in ein Yard Management System (Werkslogistiklösung Schüttgutindustrie) ermöglichen die präzise Steuerung, Automatisierung und Optimierung von Logistik- und Verladeprozessen auf dem Werksgelände. Ein gut implementiertes und integriertes Yard Management System wie Axians VAS in Kombination mit Kamerasystemen hilft so, Logistikprozesse zu vereinfachen, zu optimieren und die Effizienz zu steigern.
Vorteile von Kameras in der Schüttgutlogistik
Wie die genannten Beispiele aus der Praxis gezeigt haben, können Kameras eine sehr wichtige Rolle in der Schüttgutlogistik spielen und bieten bei vielfältigen Anwendungsfällen deutliche Vorteile wie:
Reduktion des manuellen Aufwands und Beschleunigung der Prozesse.
Schnelle Reaktionen bei Abweichungen werden ermöglicht.
Die Gewährleistung der Ladungssicherheit führt zu niedrigeren Fehler- und Reklamationsraten sowie zu einer verbesserten Nachweissicherheit und Dokumentation.
Ohne die richtigen Schnittstellen und damit die Einbindung in ein Logistik Ecosystem wären die Einsatzmöglichkeiten von Kameras eher begrenzt. Werkslogistik Systeme (Yard Management) und andere Logistiksoftwarelösungen bieten daher oftmals online Schnittstellen zu Kamerasystemen an. Hier ist es wichtig, dass auf beiden Seiten standardisierte Schnittstellen zum Einsatz kommen, um aufwändige Anpassungen, etwa bei einem Austausch der Kamera zu vermeiden.
Die umfassenden Einsatzmöglichkeiten von Kameras in der Schüttgutindustrie und die damit erreichbare Steigerung von Effizienz, Sicherheit und Qualität der Logistikprozesse sind also bereits heute ein wichtiger Faktor.
Aber wo geht die Reise hin, was kann man in der Zukunft darüber hinaus vom Einsatz der Kamerasysteme erwarten?
Kameras in der Schüttgutlogistik - Wie sieht die Zukunft aus?
Die Zukunft der Kameras in der Schüttgutlogistik verspricht neben der Optimierung heute bekannter Technologien und Einsatzbereiche noch viele spannende Entwicklungen:
- KI-Modelle werden immer leistungsfähiger und können damit noch präziser heutige Anwendungen wie Nummernschilderkennung oder Erkennung des Zustands von Ladeflächen erfüllen.
- Maschinelles Lernen ermöglicht hierbei die kontinuierliche Verbesserung der Erkennungsgenauigkeit.
- Im Werk kann überprüft werden, ob sich z.B. an Sicherheitsregeln gehalten wird, beispielsweise ob Fahrer die vorgeschriebene Schutzausrüstung wie Helme tragen.
- 3D-Kameras bieten zusätzliche Informationen über die räumliche Tiefe, die mit herkömmlichen 2D-Kameras so nicht erreichbar ist.
- Sie können die Identifizierung von Objekten und die Überwachung von Volumina nochmals signifikant verbessern.
- Kameras werden nahtlos in das Internet der Dinge (IoT) integriert.
- Sensoren und Kameras arbeiten zusammen, um umfassende Daten über den Zustand von Ladeflächen und Materialfluss zu liefern, also etwa das Zusammenspiel von Füllstandssensoren und Kameras.
Autonome Fahrzeuge und Roboter nutzen Kameras zur Navigation und Erkennung von Hindernissen. Autonome Fahrzeuge im Schüttgutwerk gibt es in Einzelfällen auch heute schon, aber deren Verbreitung dürfte noch massiv zunehmen. Dies ist ein typisches Beispiel, wie automatisierte Prozesse weiterentwickelt werden können, um menschliche Eingriffe zu minimieren.
- Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR) können Bediener bei der Identifizierung und Überwachung unterstützen.
- AR-Brillen können zusätzliche Informationen in Echtzeit anzeigen. Im Schüttgutwerk sehen wir dies als valide Möglichkeit, einen Bediener, der verschiedenste Bereiche im Überblick haben muss, komfortabel mit maßgeschneiderten Informationen zu unterstützen, auch wenn dieser beispielsweise nicht in der Leitstandswarte, sondern im Gelände unterwegs ist.
- Virtual Reality Anwendungen sind hier zwar eher nachrangig einzuschätzen, wobei für bestimmte Rollen und Aufgaben schon vor einigen Jahren Konzepte zum Einsatz für die Logistikplanung entwickelt wurden. Hier stehen Schulung neuer Mitarbeiter und die Simulation und Optimierung von Logistikprozessen im Vordergrund und weniger die „tägliche Arbeit“ im Produktionswerk.
Kameras und Bildverarbeitungssysteme sind per se ein sensibles Thema für den Datenschutz. Hier ist es wichtig, alle Beteiligten umfassend über den Einsatz zu informieren, verbindliche Betriebsvereinbarungen aufzustellen und natürlich die Einhaltung der rechtlichen Rahmenbedingungen sicherzustellen. Insbesondere die Speicherung von Bildmaterial ist hier besonders im Einzelfall kritisch zu hinterfragen und gegen die erzielbaren Vorteile und die Dokumentationssicherheit abzuwägen. Ein Thema, das heute schon aktuell ist, aber mit dem Fortschritt der technologischen Möglichkeiten sicher noch eine höhere Bedeutung gewinnen wird.
Fazit
Kameras und Bildverarbeitung können die Effizienz und Sicherheit in der Schüttgutlogistik erheblich steigern, insbesondere mit einer engen Integration in automatisierte Logistiklösungen wie Axians VAS Werkslogistik. Sie automatisieren Prozesse wie Nummernschilderkennung und Ladeflächeninspektion und ermöglichen präzisere Abläufe durch Integration in Logistiksysteme. Zukünftige Entwicklungen wie KI, 3D-Technik und Ausbau der IoT Lösungen versprechen weitere Optimierungen. Datenschutz bleibt dabei ein wichtiger Aspekt, der beachtet werden muss, um das volle Potential von Kameralösungen sicher nutzen zu können.
Reiner Bachthaler
Senior Produktmanager
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