Smart Glasses zur Unterstützung von Logistikdienstleistungen

Bedarfsorientierte Informationsbereitstellung zur Prozesssteuerung  

Christina Niemöller, Dirk Metzger, Oliver Thomas, Ingmar Ickerott, Sven Till, Tobias Mollen, Thomas Neumann und Sebastian Hucke

Smart Glasses bieten für Dienstleister neue Möglichkeiten der Informationsbereitstellung. Im Forschungsprojekt Glasshouse entwickeln die Universität und die Hochschule Osnabrück gemeinsam mit den Logistikdienstleistern Hellmann World-wide Logistics und der Meyer & Meyer Holding sowie dem IT-Dienstleister pco eine cloud-basierte Lösung für den Logistiksektor. Durch die bedarfsgerechte Informationsbereitstellung, eine ergonomischere Arbeitsweise und eine höhere Sicherheit am Arbeitsplatz entstehen Smart Services.

Innerhalb der letzten Jahre wurde die Digitalisierung vor allem durch mobile Endgeräte beeinflusst. Neue Technologien wie Smartphones, Tablets und schnellere mobile Internetverbindungen lösten eine Innovationswelle aus. Nach dem stark angestiegenen Smartphone-Markt kann eine ähnliche Entwicklung für tragbare Endgeräte (Wearables) erwartet werden. 

Die Digitalisierung durch immer weiter entwickelte mobile Technologien wird zum zentralen Treiber für neue Geschäftsmodelle und Prozessunterstützungen – vor allem im Dienstleistungssektor [1]. Die neuen Smart Glasses bieten primär für Dienstleister, die wissensintensive Tätigkeiten ausführen und die an sich so gestaltet sind, dass bspw. die Hände frei sein müssen, neue Möglichkeiten der Informationsbereitstellung und Auswertung [2]. Ein idealtypisches Anwendungsgebiet hierfür sind intralogistische Prozesse. Gerade in den Bereichen, in denen viele Personen in Prozessen wie Kommissionierung eingesetzt sind, bieten die erschwinglichen, neuen Datenbrillen die Möglichkeit einer smarten, prozessorientierten Steuerung.


Bild 1: Unterstützung logistischer Prozesse durch Glasshouse.

Richtig eingesetzt liegt der primäre Nutzen der Smart Glasses in der Intralogistik in kurzen Einlernphasen für neue Mitarbeiter, der Reduzierung von Ausführungszeiten, einer daraus resultierenden Leistungssteigerung sowie der Verringerung von Fehlern. Zu diesen Fehlern zählen nicht nur auftragsbezogene Fehler wie die Falschkommissionierung durch Ablese- und Bestätigungsfehler sondern auch Fehler, die die Arbeitssicherheit der ausführenden Dienstleister gefährden. Durch die proaktive Einblendung von Warnhinweisen auf dem Display, kann der Einsatz von Smart Glasses ebenfalls einen Beitrag zur Erhöhung der Sicherheit leisten. Ein weiterer Nutzen von Smart Glasses gegenüber bisher eingesetzter papierbasierter oder handgerätbasierter Unterstützung liegt in der ergonomischeren Handhabung durch weniger Kopfbewegungen. Hinzu kommt die natürlichere Nutzung und schnellere Durchführung der Arbeitsvorgänge, da der Prozess nicht zum Nachschlagen auf dem Handgerät unterbrochen werden muss. Dass die genannten Aspekte direkt auf die aktuellen Bedarfe in der Logistik abzielen, wird bei einer Umfrage nach den Top-Themen der Bundesvereinigung Logistik (BVL) sichtbar: 44 % der befragten Unternehmen beschäftigt der zunehmende Fachkräftemangel, 38 % beschäftigt die Digitalisierung und Automatisierung von Arbeitsabläufen [3]. Laut der BVL wird eine Fehlerreduzierung um 40 % von Kommissionierung mit Datenbrillen erwartet [4].


Aktuelle Entwicklungen in Wissenschaft und Praxis

Smart Glasses werden in den vergangenen Jahren gleichermaßen in Forschung und Unternehmenspraxis diskutiert. Davor gab es bereits Entwicklungen unter dem Namen Head-Up Display, welche bis 1968 zurückgehen. Die Veröffentlichungen in diesem Bereich thematisieren dabei mehrheitlich die technischen Möglichkeiten, inkludieren jedoch, trotz der großen Relevanz für betriebswirtschaftliche Fragestellungen [5], bisher keine potentiellen Dienstleistungs- und Geschäftsmodelle. Dies war durch die hohen Kosten kaum möglich.
 


Bild 2: Glasshouse-Architektur.

Ein erneuter Schub wird durch die aktuell entwickelte Hardware erwartet. Google machte mit ihrem Projekt Google Glass erstmals die Smart Glasses für Endkunden nutzbar. Analoge Hardware wird sowohl von Technologiekonzernen, wie beispielsweise die HoloLens von Microsoft,  als auch Technologie-Startups entwickelt. Ähnliche Einschätzungen existieren für die Unternehmen Epson, Sony, Meta und Apple, die vermehrt Patente für Smart Glasses anmeldeten, aufkauften oder bereits in konkrete Produkte umsetzten. Der Einsatz von Smart Glasses wird sowohl von Logistik-Experten, als auch von IT-Spezialisten diskutiert. Hierbei sind sich die Experten grundsätzlich über den Nutzen (Reduzierung von Ausführungszeiten, einer daraus resultierenden Leistungssteigerung sowie der Verringerung von Fehlern) einig, dennoch kann in dem frühen Stadium noch nicht vorausgesehen werden, wann eine solche Technologie zum Standard wird. Zu erforschen seien zunächst noch Akkulaufzeit, Rechenkapazität und Benutzerfreundlichkeit [6, 7].
 

Im Bereich der Logistik wurde bereits von SAP in Kooperation mit Vuzix prototypisch der AR Warehouse Picker entwickelt, der den Kommissionierer bei seiner Arbeit durch die Anzeige des Wegs zum kommissionierenden Objekts sowie der zu kommissionierenden Anzahl unterstützen soll. Ähnliche Kommissionierungssysteme beispielsweise von der SALT Solution GmbH zusammen mit iTiZZiMo, der Knapp AG oder Pcdata folgten. Hier stellten sich bereits Effizienzsteigerungen von 20–50 % gegenüber papierbasierten Verfahren ein. Bisher ist jedoch noch keine Lösung im Einsatz, die die gesamte Logistikdienstleistung von Lagerung über Kommissionierung bis hin zum Umschlag abdeckt und adäquat digitalisiert. An dieser Stelle setzt das Forschungsvorhaben Glasshouse an, in dem Hellmann, Meyer & Meyer und pco gemeinsam mit der Universität und der Hochschule Osnabrück an einer Lösung arbeiten.


Smart Services durch ergonomische und proaktive Informationsbereitstellung 

Im Forschungsprojekt Glasshouse soll eine Prozessteuerung durch Smart Glasses über verschiedene logistische Funktionsbereiche hinweg abgebildet werden. Dabei steht die Daten- und Interaktionsdurchgängigkeit des Ansatzes im Vordergrund.

Wie in Bild 1 dargestellt, beginnt die Prozessunterstützung bereits bei der Lagerung. Dem Lagerarbeiter wird über die Smart Glasses nicht nur der Weg zum Lagerplatz angezeigt, sondern auch die genaue Position und Stapelung der zu lagernden Ware. Das gleiche Prinzip findet auch Anwendung, bei der Bereitstellung von Waren. Bei der Kommissionierung der Güter werden neben der Navigation zur Ware auch deren Anzahl und eine Abbildung angezeigt. Die visuelle Darstellung auf den Smart Glasses im Vergleich zu bisher üblichen Papier-Picking-Listen oder Schwarz-Weiß-Handheldgeräten führt dazu, dass ein schnelleres Auffinden und Abgleichen des Artikels möglich werden. Über die Kamerafunktion kann per Barcode oder Objekterkennung die Ware erkannt und auf der Pickingliste sofort abhakt werden. Zur Unterstützung des Umschlags wird die Position der Pakete oder Paletten auf der Ladefläche des LKW angezeigt.


Bild 3: Smart Glasses Interface.

Dazu wird eine Architektur entwickelt, die alle vier Prozesse unterstützt (vgl. Bild 2). Zentral für das Vorhaben Glasshouse ist die Vereinheitlichung der Technologie und damit des Mitarbeiterinterfaces. Bei der Umsetzung wird auf aktuelle Funktionalitäten der Smart Glasses wie Objekt- oder Spracherkennung zurückgegriffen.  
 

Die Algorithmen, welche im Hintergrund ausgeführt werden und die Smart Glasses mit Informationen versorgen, sind spezifisch für den jeweiligen Einsatzort. Dabei werden bei der Lagerung Lagerplatzoptimierungen angestoßen, bei der Bereitstellung und Kommissionierung Wegeoptimierungen und beim Umschlag Laderaumoptimierungen. Erforderlich ist, dass auf einen gemeinsamen Datenbestand zugegriffen wird und die errechneten Informationen mit minimaler Verzögerung per Smart Glasses an den Mitarbeiter gesendet werden. Die eingeblendeten Informationen für den Mitarbeiter verfolgen zwei Konzepte. Zum einen werden Informationen, wie die Wegfindung, Gefahrenhinweise und Informationen zu einem Paket in unmittelbarer Nähe des jeweiligen Objektes angezeigt. Da-
rüber hinaus werden generelle Informationen wie Warnungen und die Prozessführung am Rand des Sichtfelds eingeblendet. Eine erste prototypische Benutzeroberfläche wird im Folgenden gezeigt (vgl. Bild 3). 
 

Ausblick

Durch den Einsatz von Smart Glasses können bedarfsgerechte, proaktive Informationen die Prozessführung ohne Unterbrechung der Tätigkeit unterstützen. Ergänzt durch die ergonomischere Arbeitsweise sowie einer höheren Sicherheit am Arbeitsplatz aufgrund proaktiver Warnhinweise werden Dienstleistungen zu Smart Services.
 

Die zentrale Herausforderung bei dem Vorhaben ist die Entwicklung eines Endgeräte-unabhängigen cloud-basierten Systems, welches Mitarbeiter zielgerichtet mit Informationen unterstützt und durch die Prozesse leitet. Um sowohl die Umsetzbarkeit als auch den Nutzen des Systems zu evaluieren wird das
Smart Glasses-System entwickelt und in realen Logistikszenarien erprobt. Der Einsatz der Smart Glasses soll beim Logistikdienstleister Hellmann Worldwide Logistics im Bereich des Warenumschlags und der Kontraktlogistik erfolgen sowie bei der Meyer & Meyer Holding in der Fashionlogistik. Durch die Nutzung der Smart Glasses und der damit verbundenen Unterstützungsleistungen können die Prozesse und Abläufe beschleunigt sowie gleichzeitig die Qualität und Arbeitssicherheit nachhaltig erhöht werden. 

 

Danksagung

Die Forschung und Entwicklung in diesem Beitrag ist Teil des Projekts Glasshouse, welches vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) in der Förderlinie „Dienstleistungsinnovation durch Digitalisierung“ gefördert wird. 

Schlüsselwörter:

Intralogistische Prozesse, Prozessführung, Proaktive Informationsbereitstellung, Smart Glasses, Smart Services

Literatur:

  1. M. Nüttgens, O. Thomas, and M. Fellmann (Hrsg.), Dienstleistungsproduktivität - Mit mobilen Assistenzsystemen zum Unternehmenserfolg. Berlin: Springer, 2014.
  2. D. Metzger, C. Niemöller, N. Zarvic, M. Welk, and O. Thomas, “Revolution im Kundendienst durch Smart Services,” IM+io Fachzeitschrift für Innovation, Organisation und Management, Vol. 2–2015, S. 39–43, 2015.
  3. Bundesvereinigung Logistik (BVL) e.V., “Komplexität und Zusammenarbeit bewegen die Logistik 2014,” 31-Jan-2014. http://www.bvl.de/presse/meldungen/aktuelle-pressemeldungen/top-themen-2...
  4. Bundesvereinigung Logistik (BVL) e.V., “Innovation in der Logistik - Fallbeispiel 4 ‘Pick-by-Vision,’” 2014. http://www.bvl.de/thema/innovation-in-der-logistik/fallbeispiele/beispie...
  5. F. Teuteberg, “Mobile Augmented Reality aus betriebswirtschaftlicher Sicht,” Mob. Anwendungen, S. 86–94, 2005.
  6. L. Sommerhäuser, “Wie reif ist die AR-Technologie? - Augmented Reality in der Logistikindustrie,” 2014. http://www.it-director.de/home/a/augmented-reality-in-der-logistikindust...