30. Digitalisierung und Logistik

Die unternehmensseitigen Ziele entsprechender Anwendungen sind vielseitig: neben der Verbesserung von Prozessen und Kapazitätsauslastung, spielt auch die raschere Umsetzung individueller Kundenwünsche im Wertschöpfungsprozess eine große Rolle. Die Verflechtung der jeweiligen physischen Gegebenheiten mit einer virtuellen Umgebung zeigt sich oftmals jedoch nur dann aussichtsreich, wenn das betreffende Unternehmen über stabile und ausreichend dokumentierte prozessuale Infrastrukturen verfügt. Ziel der Ausarbeitungen im Forschungsprojekt Pro-DigiLog ist es, den Wandel im Zuge der Digitalisierung der logistischen Arbeitswelt von seinen Anfängen bis hin zu heutigen technologischen Möglichkeiten zu beleuchten. Darüber hinaus sollen auch potenzielle Anwenderinnen und Anwender von den beschriebenen Technologien profitieren, indem sie mit diesen konfrontiert und für deren Umgang im Alltag sensibilisiert werden. Auf dieser Grundlage wird anhand verschiedener Stufen der Dokumentationsprozesse (Reifegradmodell) schrittweise dargestellt, wie digitale Infrastrukturen Einzug in eine logistische Prozesslandschaft erhalten können.

Grundlage hierfür bildet eine vollständig papierbasierte Abwicklung (Stufe I) der beschriebenen Abläufe. Diese wird im Rahmen der Forschung um verschiedene technologische Komponenten ergänzt. Darunter fallen die Verwendung rudimentärer Informationstechnologie zur Stabilisierung der Abläufe, beispielsweise teildigitalisiert, manuelle Erfassung mit Datenübernahme in das eigene E-Dokumentenmanagement System (Stufe II) bis hin zum Einsatz einer vernetzten internen digitalen Lösung mit Standardschnittstellen, wie z. B. ein geeignetes Warehouse Management System (Stufe III), welches der Anwenderin/dem Anwender verschiedene Möglichkeiten zur Geschäftsprozesssteuerung und -optimierung bietet. Darauf aufbauend werden Potenziale und Herausforderungen einer Einführung von OCR-Technologie (Texterkennung oder auch optische Zeichenerkennung; Abkürzung von Englisch „Optical Character Recognition“) für die Automatisierung der Dokumentation (Stufe IV) veranschaulicht (Abb. 30.1).

Im Rahmen des Forschungsprojekts Pro-DigiLog haben wir zusammen mit unserem Anwendungspartner in einer Pilotinsel versucht, die Messdaten aus verschiedenen Maschinen automatisch zu dokumentieren.

Wegen des heterogenen Datenstandards und vielfältigen Maschinenschnittstellen von unterschiedlichen Maschinenherstellern, werden heutzutage noch in vielen Unternehmen Messdaten von Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern abgelesen und schriftlich auf ein papierbasiertes Formular übertragen. Diese Zettel werden dann in Ordnern archiviert. Das Verfahren ist arbeitsintensiv, fehleranfällig und die Daten können schlecht ausgewertet werden. Neue oder modernere Maschinen können heutzutage schon die Daten direkt an eine Datenbank senden, allerdings sind diese Maschinen relativ teuer. Alte Maschinen können gar nicht oder nur recht aufwendig nachgerüstet werden. Bei neuen Maschinen ist eine Integration in die aktuellen Prozessabläufe mit anderen schon existierten Maschinen oft nicht vorgesehen.

Insbesondere die kleinen und mittleren Unternehmen brauchen ein neues digitales Dokumentationsverfahren. Es muss einfach, preisgünstig und sicher sein. Aus diesem Grund, haben wir die OCR-Technologie ausgewählt, um die Dokumentationsprozesse bei der heterogenen Maschinenumwelt zu automatisieren und zu verbessern. Analoge Messdaten aus unterschiedlichen Maschinen sollen automatisch in ein digitales Formular übertragen werden. Es sollte besser und fehlerfreier ausgewertet werden. Im Projekt Pro-DigiLog wurde ein automatisches Verfahren der digitalen Dokumentation entwickelt. Für das neue Verfahren sind fünf Schritte nötig:

Im Folgenden werden die Abläufe anhand eines Beispiels dargestellt. Im ersten Schritt geht der Mitarbeiter zu einem Messgerät. Dort fotografiert er die Daten mit einem Smartphone. Damit man weiß, wer die Aufnahme gemacht hat, legt er seinen Ausweis dazu. Dann schickt der Mitarbeiter das Foto per WLAN an einen Computer. Dort landet das Foto in einem digitalen Ordner. Durch den Einsatz einer Texterkennungssoftware werden die Daten auf dem Foto digitalisiert. Mithilfe dieser Software ist es uns gelungen, Daten aus verschiedenen Messgeräten erfolgreich zu digitalisieren. Die Daten können nun in einer Datenbank sicher gespeichert werden. Auch können sie jetzt ausgewertet und weiterverarbeitet werden. Die Ergebnisse sehen so aus: die Dokumente, die bisher per Hand ausgefüllt wurde, können nun automatisch und sauber gelesen und als pdf-Datei gespeichert werden. Die Daten können nun besser archiviert und auch besser ausgewertet werden (Abb. 30.2).

Dieses Verfahren ist relativ kostengünstig und damit auch geeignet für kleine und mittlere Unternehmen. Im Vergleich zu den alten analogen Prozessen ist es sicherer und wenig fehleranfällig. Anhand dieser prototyphaften Entwicklung, konnte gezeigt werden, dass eine wirtschaftliche Nutzung möglich ist. Um die Produkt-Serienreife zu erreichen, muss die Lösung allerdings noch mehrfach in der Praxis getestet werden.

Zwar bauen die einzelnen Stufen der Dokumentationsprozesse aufeinander auf, jedoch sind die einzelnen Betrachtungen darauf ausgelegt, dass sie auch isoliert genutzt werden können. Neben einer grundlegenden Einführung in die betrachtete Thematik werden demnach stets mögliche Anwendungsfälle und Schritte zur Umsetzung der jeweiligen technologischen Komponenten diskutiert. Das abschließende Fazit dieser Arbeit soll daher bewusst kein Resümee aus der einzelnen Stufe ziehen, sondern vielmehr einen Ausblick auf weiterführende technologische Möglichkeiten der logistischen Prozessabwicklung geben. Dadurch bieten sich erste Denkanstöße zur Weiterentwicklung der hier beschriebenen Digitalisierungsmaßnahmen.

Über die technische Seite des Projektes Pro-DigiLog hinaus, wird anhand von sieben aufgestellten Thesen die Diskussion um die Digitalisierung in der Logistik abgebildet, die als Resultat des Projekts festgehalten werden kann.

In der Literatur werden aktuell im Wesentlichen vier Szenarien zur Zukunft der Arbeit diskutiert. Im Negativszenario werden viele Tätigkeiten durch digitale Technologien ersetzt. Im Positivszenario werden sie zu höherwertigen Tätigkeiten. Im Polarisierungsszenario entsteht eine Schere zwischen komplexer und einfacher Arbeit, wobei die mittlere Qualifikationsgruppe (Facharbeit) an Bedeutung verliert. Im Entgrenzungszenario schließlich werden traditionelle Arbeiten durch neue Arbeitsformen ersetzt [2]. Umstritten ist auch das Verhältnis von Digitalisierung und Arbeit. Während in vielen Publikationen der Digitalisierung eine eindeutige Prägekraft auf Arbeit zugeschrieben wird, betonen andere Autoren die Bedeutung von Leitbildern, Organisationskonzepte und Aushandlungsprozesse bei der Analyse des Zusammenhangs von Technik und Arbeit [1, 4].

Die Analysen und Erfahrung aus dem Projekt ProDigiLog stützen diese These. Digitalisierung verändert die Arbeitsprozesse in der Logistik, determiniert aber nicht die Arbeitsbedingungen und die Möglichkeiten der Arbeitsgestaltung.

Während in der öffentlichen Diskussion von künftig selbstfahrenden LKWs die Rede ist, sucht die Branche händeringend nach LKW-Fahrern. Während schon vor Jahren vorhergesagt wurde, dass fahrerlose Gabelstapler die Zukunft in den Lägern prägen wird, werden weiterhin Gabelstaplerfahrer ausgebildet und gesucht. Und während in Zeitungsartikeln autonom fahrende Binnenschiffe künftig den Rhein-Herne-Kanal befahren, verweisen Praktiker auf die dabei nicht berücksichtigten Schwierigkeiten [6].

Es gibt zwei Formen der Digitalisierung. Die spektakuläre Seite, die die öffentliche Wahrnehmung prägt, findet vor allem in Großbetrieben und in darauf zugeschnittenen Forschungen statt. Was dort an veränderten Arbeitsformen entwickelt oder prognostiziert wird, ist nicht die Zukunft der Arbeit, die mittelfristig gesehen in den meisten Bereichen der KMU-dominierten Logistik stattfinden wird. Das heißt nicht, dass in diesen Betrieben analog weitergearbeitet wird. Digitalisierung findet hier aber in einer anderen Form, auf einem anderen Level, wenig spektakulär und öffentlich selten sichtbar statt. An solchen Formen der Digitalisierung arbeitet das Projekt Pro-DigiLog.

Wie sinnvoll es ist, unspektakuläre Formen der Digitalisierung in der Logistik voranzubringen, zeigt eine Studie, die im Projekt Pro-DigiLog erstellte wurde und die auf einer Online-Befragung von Logistikunternehmen sowie 40 Expertinnen- und Experteninterviews beruht [6]. Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass der Grad der Digitalisierung in den kleinen und mittleren Logistikunternehmen noch nicht so ausgebaut ist wie in den größeren. Der überwiegende Teil der befragten Unternehmen sieht sich selbst als wenig oder eher wenig digitalisiert. Dies deckt sich mit Ergebnissen einer größeren Online-Befragung, die das Bundesinstitut für Berufsbildung (BiBB) 2018 bei Logistikunternehmen durchgeführt hat. Zentrales Ergebnis war, dass fortschrittliche Unternehmen heute bereits „4.0“-Tätigkeiten und -Kompetenzen definieren, bei kleinen und mittleren Betrieben sei die Digitalisierung aber noch nicht angekommen.

Zur Zukunft des Berufs Fachkraft für Lagerlogistik gefragt, entwickelt das BiBB zum Beispiel folgendes Szenario: „Eine Fachkraft für Lagerlogistik ‚4.0‘ beispielsweise ist nicht mehr der ‚Kistenschubser‘, sondern befasst sich mit Prozesssteuerung und -optimierung, arbeitet im Leitstand und ist verantwortlich für die Datenpflege und die Qualitätssicherung“ [3]. Wenn aber die Fachkraft für Lagerlogistik in Kleinbetrieben ausgebildet wird, wird sie mit dieser Technik nicht oder nur selten in Berührung kommen.

Und dies gilt nicht nur für die Ausbildung und die damit zusammenhängenden Probleme. Die Lücke zwischen der High-Tech-Logistik in Großbetrieben und analogen oder wenig digitalisierten Techniken in KMU wird größer und damit für letztere zum Problem. Denn einerseits sind sie vernetzt und eingebunden in logistische Ketten mit digital agierenden Akteuren. Andererseits stellt Digitalisierung erhebliche unausgeschöpfte Produktivitätsreserven dar. Es besteht also durchaus ein Handlungsdruck auch für KMU.

Im Projekt Pro-DigiLog konnten vor dem Hintergrund verbesserter und preisgünstiger werdender Sensortechnik Verfahren entwickelt werden, die dazu beitragen können, Arbeit effektiver aber auch gesundheitsförderlicher zu gestalten. Die Überlegungen, die beim Projektpartner IFA dazu durchgeführt wurden, haben gezeigt, dass diese Technik Hinweise auf Gesundheitsgefahren liefern, die dann behoben werden könnten.

Besondere Einsatzmöglichkeiten ergeben sich beispielsweise durch die Nutzung von Wearables. Dabei werden die Mitarbeiter mit Sensoren ausgestattet (wie z. B. Schrittzähler, Pulsmesser, Smart Watches (und Brillen) aber auch RFID Chips zur Zugangskontrolle).

Es gibt erhebliche Widerstände beim Einsatz dieser Techniken bei einem Teil der Belegschaft, da bei einzelnen Mitarbeitern ein Gefühl der permanenten Überwachung entsteht. Der Nutzen des Einsatzes dieser Techniken reduziert sich aber auch dadurch, dass die Mitarbeiter gezwungen sind die Systeme ständig zu tragen bzw. anzulegen. Dies kann aber nicht immer gewährleistet werden.

Einer der zentralen Entwicklungen im Projekt Pro-DigiLog ist die reibungslose Umwandlung von analogen Daten in weiter verarbeitbare digitale Daten. Dazu sind Versuchsanordnungen beim Projektpartner IFA durchgeführt worden, die dann am Lehrstuhl Transportsysteme und -logistik (TUL) der Universität Duisburg-Essen weiterbearbeitet wurden.

In vielen Unternehmen werden heute noch Messdaten von Mitarbeitern abgelesen und schriftlich auf ein Formular übertragen. Die Zettel werden dann in Ordnern archiviert. Eine Alternative wäre, wenn die Maschinen die Daten direkt an eine Datenbank senden. Das ist praktisch, aber auch sehr teuer und daher für viele Unternehmen nicht machbar. Kleine und mittlere Unternehmen brauchen ein Dokumentationsverfahren, das einfach, preisgünstig und sicher ist. Im Projekt Pro-DigiLog wurde ein solches Verfahren entwickelt. In einem Film ist dieses Verfahren dokumentiert. Allerdings ist dies zunächst ein Prototyp. In der Verwertung wird sich zeigen, ob dieses Verfahren auch allgemein nutzbar gemacht werden kann. Dann erst lässt sich verlässlich sagen, welche Arbeitsprozesse sich dabei verändern und welche Auswirkungen das für die Beschäftigten hat.

Die Anwendungen der Digitalisierung konzentrieren sich auf die operative Durchführung der Arbeiten. Dabei kann man grundsätzlich unterscheiden zwischen: Arbeitsumgebung, Arbeitsprozesse, Infrastruktur, Qualitätsinformationen und Hilfsprozesse.

Zu den Hilfsprozessen gehören beispielsweise die Instandhaltung, Reinigung von Behältern, Zusammen- und Bereitstellung von Materialien (Kits oder Verpackungsmaterial). Mithilfe der Digitalisierung lassen sich Engpässe frühzeitig ermitteln und ein Verbrauchsmonitoring installieren. Dadurch werden Eilaufträge und Notmaßnahmen sowie Produktionsunterbrechungen vermieden. Es entstehen seltener Stresssituationen und auch Zusatzarbeiten mit Überstunden können reduziert werden.

Analysen der Gewerkschaft deuten darauf hin, dass die Mehrheit der Beschäftigten in allen Branchen eine Belastungszunahme durch den Einsatz digitaler Arbeitsmittel wahrnimmt, nur eine Minderheit berichtet über Erleichterungen. Dies gilt auch und gerade für die Logistikbranche [2]. Auf die Frage inwieweit sich die Arbeitsbelastung durch die Digitalisierung verändert habe, antworteten 41 % der Befragten im Bereich Verkehr und Lagerei, sie sei eher größer geworden. Nur 8 % waren der Ansicht, sie sei geringer geworden (ebenda S. 76 [2]).

Wie kompliziert der Zusammenhang zwischen Digitalisierung und Arbeitsgestaltung sein kann zeigt das Beispiel der Paketdienstfahrer, deren Arbeitsbedingungen aktuell in der Öffentlichkeit als besonders belastend beschrieben werden [15]. Verantwortlich sei vor allem die Praxis, Sub-Unternehmen für die Zustellung der Pakete einzusetzen.

Am Beispiel der KEP-Branche (Kurier-, Express-, Paketdienste) zeigt sich in der Tat, dass Digitalisierung gleichzeitig Arbeitsprozesse erleichtert und erschwert. In welcher Form und mit welcher Intensität dies geschieht, ist nicht technisch determiniert, sondern hängt von der Struktur der Arbeitsbeziehungen, Machtfragen, Verhandlungsgeschick und staatlichen Regulierungen ab. Dagmar Wäscher, Kooperationspartnerin im Projekt Pro-DigiLog, langjährige Subunternehmerin und Vorsitzende des Bundesverbandes der Transportunternehmen (BVT) hat diese Zusammenhänge für den Abschlussband des Projektes beschrieben:

Früher haben Subunternehmer und deren Fahrer die Paket-Nummer, den Empfänger und die Adresse handschriftlich auf Rolllisten erfasst. Aufgrund der schnell steigenden Paketmengen war dies nach ein paar Jahren zeitlich nicht mehr möglich und es wurden Handscanner eingeführt. Hierdurch wurde die Paketerfassung wesentlich schneller und die Mehrmengen können bis heute in einer angemessenen Zeit bewältigt werden. Diese Einführung war für Subunternehmer und Fahrer zunächst eine enorme Erleichterung. Heute sind die Fahrer durch die Scanner mit GPS-Anbindung ständig überwacht und haben fast keinen Einfluss mehr auf ihre Routenplanung, weil sie eine bestimmte Route einhalten müssen, damit der Kunde weiß, wann sein Paket kommt. Der Zusteller hat viel an Eigenverantwortung und Freiheit verloren. Konnte er früher seine Route frei planen, muss er heute die vorgeschriebene Route einhalten. Das geht soweit, dass, wenn er aus dem Zeitplan kommt, der Scanner nicht mehr arbeitet und durch einen Mitarbeiter in der Niederlassung wieder freigeschaltet werden muss. Zudem können ihm jederzeit auf den Scanner zusätzliche Aufträge übermittelt werden, von denen der Subunternehmer (Arbeitgeber des Fahrers) nichts weiß und die Arbeitszeitplanung somit zunichtemacht. Damit riskiert der Subunternehmer gesetzliche Vorschriften nicht mehr einhalten zu können, für die er dann haftet [12].