So nützen IoT, KI und Blockchain der Logistik

Die Digitalisierung hält auch in der Logistik Einzug. Sie ermöglicht neue Anwendungen, die bestimmte Prozesse effizienter gestalten und Kosten einsparen. In der Logistik spielt gerade das Internet of Things (IoT) häufig eine zentrale Rolle, wenn es um den Einsatz neuer Technologien geht. Welche Technologien bereits angewendet werden, wo es noch Hürden gibt und wie die Zukunft der Logistik aussieht, erklären Vertreter von Bechtle Schweiz, Also Schweiz und der Schweizerischen Post.

Das Internet of Things

Das IoT, im industriellen Kontext auch manchmal als "Industrial Internet of Things" (IIoT) bezeichnet, ist eine der wesentlichen Technologien in der Logistik, die aktuell verwendet werden. "IoT ist der Schlüssel, um Produkte, Prozesse und Systeme über die gesamte Logistik-Kette digital zu verbinden, zu überwachen und zu steuern", sagt Daniel Steiner, Head of Services & Solutions bei Also Schweiz. Dazu schicken IoT-Sensoren Daten an ein System, das diese sammelt, analysiert und bewertet. "Moderne IIoT-Devices können dabei nicht nur detektieren, wo Güter sind, sondern auch, in welchem Zustand sie sich befinden", sagt Stefan Schweiger, Leiter IoT Solutions bei Bechtle Schweiz. Der Zustand könne über Parameter wie Temperatur und Erschütterung erfasst werden. Aber die Sensoren können auch erkennen, ob etwa eine Kiste geöffnet oder geschlossen, in Bewegung oder ruhend und innerhalb eines bestimmten geografischen Bereichs ist (Geofence).

IoT-Datenmengen und maschinelles Lernen

Gemäss Steiner ermöglicht die Verarbeitung der gesammelten Daten, die Effizienz und die Geschwindigkeit von Abläufen zu erhöhen, die Sicherheit zu steigern und Fehlerquoten zu reduzieren. Auch neue Geschäftsmodelle seien möglich. Mit den richtigen Geräten und Systemen entfalle etwa die Inventur: "Kunden wissen jederzeit ohne den Gang ins Lager, was und wie viel in den Regalen steht", sagt Steiner. "Sie wissen, welche Produkte einen hohen Umschlag haben und können entsprechend das Sortiment optimieren. Der Lagerbestand wird jederzeit in Echtzeit erfasst."

Bei der Verarbeitung der zahlreichen Daten, welche die IoT-Sensoren an das System schicken, kann eine künstliche Intelligenz (KI) nützlich sein. Mit maschinellem Lernen (ML) kann sie etwa Muster erkennen. "Durch die Sammlung und Auswertung der Daten ergibt sich nicht nur ein Monitoring, sondern auch die Möglichkeit zu erkennen, was geschehen wird", sagt Schweiger. "Dies dient einer verbesserten Planung und vorausschauender Optimierung." Typische Beispiele dafür seien die Routenplanung oder die Distributionslogistik.

Blockchain und KI

Die dank IoT-Sensoren gewonnenen Daten erhöhen ausserdem die Transparenz einer Lieferkette. Da eine solche immer aus unterschiedlichen Teilnehmern mit unterschiedlichen Systemen bestehe, herrsche oft wenig Transparenz. Doch hier kommt die Blockchain ins Spiel: "Wird das Prinzip der Blockchain auf die Logistik angewendet, kann man innerhalb einer Kette nachvollziehen, wer beteiligt war und wann ein Übergang stattgefunden hat", sagt Schweiger. "Die Blockchain verbunden mit IIoT ermöglicht also mehr Transparenz in der Kette. Dadurch werden unter anderem neue Geschäftsmodelle möglich, zum Beispiel in der Art der Verrechnung."

KI-Lösungen müssen aber nicht nur zur Datenanalyse eingesetzt werden. Gemäss Steiner helfen sie auch etwa bei der Videoüberwachung des Logistik-Areals. Sie reduzieren Fehlalarme und senken Überwachungskosten nachhaltig. Damit zusammenhängend ergeben sich auch neue Dienstleistungen für den Kunden. So könne eine KI das Auto eines Kunden (nach seiner Einwilligung) anhand des Nummernschilds erkennen. Auf diese Weise würde etwa vorbestellte Ware schon bereitgestellt, wenn der Wagen des Kunden auf das Areal fährt.

Die GS1-Organisation hat einen "Trendradar" zur Entwicklung der Logistik veröffentlicht. (Source: GS1)

Wirtschaftliche und technische Herausforderungen von IoT in der Logistik

Bei allen Vorteilen, die IoT verspricht, bringt die Technologie auch einige Hürden mit sich. So benötigt IIoT für die Durchsetzung gemäss Schweiger eine zuverlässigere Netzwerkabdeckung und kostengünstige Verfügbarkeit von "Edge Devices" - Geräte, die Daten nah am Sensor verarbeiten. Doch ist die letzten Jahre in beiden Bereichen bereits viel passiert.

Auch Roman Stalder, zum Zeitpunkt der Befragung Leiter Forschung & Entwicklung PostLogistics, sieht bei der wirtschaftlichen Implementierung den Kostenfaktor als Herausforderung. Doch ist da noch mehr, wie er an einem Beispiel verdeutlicht: "Wir können zwar allerlei Sensoren in Paketen mitschicken, jedoch ist das Handling der Sensoren zunächst ein Kostenfaktor. Die Sensoren müssen im Verarbeitungsprozess zusätzlich ins Paket gelegt werden und am Schluss wieder aus der Sendung entfernt und retourniert werden. Dann muss die korrekte Funktionsweise überprüft werden und allenfalls der Sensor ersetzt oder die Batterie getauscht werden. Diesem Aufwand muss entsprechender Nutzen gegenüberstehen."

Schliesslich darf bei IoT auch die Sicherheit nicht vernachlässigt werden, wie Schweiger festhält. Wenn Unbefugte über Sensorik an das System gelagen würden, könne grosser Schaden angerichtet werden. Mit zunehmendem Einsatz von Maschinen würden auch Ausfälle zunehmend kostspieliger und das manuelle Eingreifen schwieriger. Doch: "Durch massgeschneiderte Netzwerk- und IT-Security-Konzepte können hier – wie auch in anderen IT-Anwendungsfeldern – entsprechende Vorkehrungen getroffen werden, um die IoT-Szenarien robust zu gestalten." Ähnlich sieht es Steiner: "Die Risiken von IoT sind ähnlich gelagert wie bei IT", sagt er. "Es gilt ‘zero trust’ als Grundeinstellung – also gilt ein Sensor oder ein anderes Gerät grundsätzlich als angreifbar und unsicher. Daher gehört zur IoT-Strategie auch ein entsprechendes Security-Konzept."

Den Faktor Mensch gilt es bei neuen Technologien nicht zu vergessen

Der Faktor Mensch spielt bei der Implementierung neuer Lösungen und Technologien auch immer eine Rolle. "Die Herausforderung für die Unternehmen besteht darin, neue Einsatzbereiche zu erkennen und sich von traditionellen Denkmustern zu verabschieden", beschreibt es etwa Steiner. "Ein bisschen Experimentierfreudigkeit ist angebracht. Mit dem Einsatz dieser Technologien wächst das Verständnis, wo noch zusätzlicher Nutzen generiert werden kann."

Auch Schweiger sieht die Einstellung der Unternehmen als entscheidend. "First Mover haben bereits erfolgreich gezeigt, dass sie extrem hohe Einsparungen und Optimierungen durch den Einsatz von IIoT, Machine Learning und Blockchain einfahren konnten. Noch setzen sich die Unternehmen zu wenig mit dieser Thematik auseinander. Unter anderem fehlt es dafür an Ressourcen und Know-how im Markt."

Stalder sieht das fehlende Know-how als Herausforderung. Deshalb gelte es, entsprechende Fähigkeiten und Erfahrungen auf Seite der Mitarbeitenden weiter zu fördern und zu schulen. Ein mit der Implementierung neuer Technologien verbundenes Risiko sei ausserdem, dass generell die Abhängigkeit von IT-Systemen steige. Das ist mit entsprechenden Ausfallrisiken verbunden. "Der Mensch ist im Unterschied zu IT-Systemen hochflexibel und kann sehr schnell neue Aufgaben lernen. Je mehr ich in Code gegossen habe, desto unflexibler werde ich." Deshalb brauche es eine entsprechende Kontinuitätsplanung.