In immer mehr Branchen kommt 3D-LiDAR-Sensortechnologie (Light Detection and Ranging) zum Einsatz, um das Volumen von Schüttgütern zu erfassen. Und das funktioniert so: Mithilfe von Laserpulsen wird ein dreidimensionales Bild, eine sogenannte Punktwolke, von der Oberfläche der gelagerten Schüttgüter erstellt, woraus eine Software das Volumen des Bestands jederzeit aktuell berechnen kann und Zu- oder Abgänge in Echtzeit registriert. Den Mitarbeitenden stehen damit jederzeit genaue Bestandsinformationen zur Verfügung, so dass sie zum Beispiel Kundinnen und Kunden jederzeit korrekt über aktuell verfügbare Mengen informieren können oder LKW immer zu einem Lager mit genügend Vorrat schicken und so unnötige Fahrten vermeiden können.
Bisherige Messmethoden waren ungenau
Bisher haben Unternehmen ihr Schüttgutvolumen meist lediglich per Augenmaß geschätzt, nur ein- und ausgehendes Material auf Förderrädern oder Gewichtsbrücken gewogen oder nur punktuelle Messungen mit Laserscannern oder Drohnen vorgenommen. All diese Methoden sind mit einem beträchtlichen Aufwand für Datenerhebung und -abruf und erheblichen Personalkosten verbunden und sind zudem fehleranfällig.
Viele Branchen profitieren von 3D-LiDAR
3D-LiDAR-basierte Methoden hingegen bieten jederzeit genaue Erfassung und Analytik sowie die Möglichkeit, die Daten jederzeit aktuell auf Abruf in digitaler Form zur Hand zu haben. Davon profitieren viele Branchen:
- Die Bauwirtschaft durch die kontinuierliche Erfassung des Volumens etwa von Asphalt, Beton und Rohmaterialien.
- Die Abfallwirtschaft von effizientem Abfall- und Recycling-Management bei leichtem und schwerem Abfall oder beim Recycling von Holzabfällen.
- Der Bergbau von der volumetrischen Überwachung der abgebauten und ausgehobenen Materialien wie Mineralien und Erzen.
- Die Landwirtschaft von der Bestandsüberwachung etwa von Düngemitteln, Futtermitteln, Getreide und Holzspänen.
So funktioniert 3D-LiDAR
3D-LiDAR-Sensoren senden hunderttausende Laserpulse pro Sekunde über ein breites Sichtfeld aus. Trifft das Laserlicht auf ein Objekt, wird es davon reflektiert und wieder detektiert. Aus der Zeit, die das reflektiertes Laserlicht benötigt, um wieder im Sensor anzukommen, wird der Abstand des Sensors vom Objekt gemessen (Time-of-Flight-Prinzip). Dadurch wird ein feingliedriges virtuelles Netz aus Entfernungspunkten beispielsweise über einen Kieshaufen gelegt, aus dem eine Software das Volumen sehr exakt berechnet. Die Daten liegen in digitaler Form vor und können automatisiert in die IT-Systeme des Unternehmens wie etwa das ERP geleitet werden. Auf Basis dieser Echtzeit-Volumen Daten können Unternehmen viele Prozesse verbessern:
- Die Bestandsbuchhaltung kann ihren Aufgaben dank der Kenntnis der genauen Schüttgutmenge korrekt nachkommen.
- Exakte Berichterstattung reduziert rechtliche und versicherungstechnische Risiken.
- Kosten und Aufwand zur Meldung der vorrätigen Mengen werden geringer.
- Produktionsunterbrechungen aufgrund fehlender Lieferungen von Vormaterialien und damit verbundene Einkommensverluste werden vermieden.
- Die Logistikplanung wird insgesamt genauer und effizienter, zum Beispiel durch die zuverlässigere Planbarkeit des Handels mit Vormaterialien, die optimal abgestimmte Verteilung der Materialien auf mehrere Standorte und die Automatisierung von Prozessen wie beispielsweise der Rechnungsstellung.
Die Supply Chain mit 3D-Daten digitalisieren
Für die Digitalisierung und Automatisierung von Supply-Chain-Prozessen ist es eine Grundvoraussetzung, dass möglichst alle für die Logistik relevanten Zustands- und Prozessdaten in digitaler Form zur Verfügung stehen. 3D-LiDAR-Lösungen stellen solche Daten nun für Schüttgüter erstmals jederzeit aktuell und automatisiert in der Unternehmenssoftware wie beispielsweise dem ERP zur Verfügung. So haben Mitarbeitende standortübergreifend jederzeit eine genaue und zuverlässige Übersicht über die Materialbestände für die Analyse, Planung, Durchführung, Kontrolle und Umsetzung ihrer Prozesse zur Hand. Die Unternehmen sind damit in der Lage, ihr Bestandsmanagement effizienter zu gestalten und ihre Supply Chain weiter zu digitalisieren und zu automatisieren.
Beispiele für den Einsatz von LiDAR
Beispiel Abfallwirtschaft: Abfallströme bedarfsgerecht steuern
Die EEW Energy from Waste GmbH (EEW) hat eine Lösung zur Volumenerfassung auf Basis von Blickfeld-LiDAR eingeführt und ist dadurch jetzt in der Lage, die Abfallströme bedarfsgerecht zu steuern. EEW lagert Abfall in einem Bunker, in dem bis zu 10.000 m³ Material Platz finden. Blickfeld LiDAR-Sensoren haben bisherige Messungen etwa über Waagen und die Höhenposition des Abfallgreifers abgelöst und erfassen kontinuierlich das Volumen des gelagerten Abfalls. Es waren lediglich drei Blickfeld Cube 1 LiDAR-Sensoren nötig, um den großen Bunker vollständig zu überblicken. EEW setzt die Volumendaten zur Masse des Materials ins Verhältnis, woraus sich ein guter Annäherungswert an den Energiegehalt des Abfalls ergibt. Sämtliche Daten werden in einer eigens dafür entwickelten Mobile-App bereitgestellt, mit deren Hilfe EEW die Abfallströme bedarfsgerecht steuern und den Anlagenbetrieb wirtschaftlich optimal gestalten kann.
Beispiel Bergbau: Logistik standortübergreifend planen
Hudbay Minerals, ein kanadisches Bergbauunternehmen mit mehreren Standorten, hat sich bei der Messung von Rohstoffvorräten in ihren Lagerhäusern bisher auf die Schätzung ihrer Mitarbeiter oder auf manuelle Messmethoden verlassen. Beides hat sich aber als sehr ungenau erwiesen, die Bestandsinformationen waren weder exakt noch aktuell genug. Um die Prozesse künftig effizienter zu gestalten, sollten mit einer neuen Lösung die Lagerbestände minimiert werden. Eine Hauptvoraussetzung für die Bestandsminimierung war es, jederzeit genaue Informationen zum Lagerbestand zur Verfügung zu haben. Zu diesem Zweck fiel die Wahl auf LiDAR-Lösungen von Blickfeld.
Hithilfe der LiDAR-Sensoren in Kombination mit der leistungsstarken Blickfeld Percept-Software nimmt Hudbay Minerals mit geringem Aufwand nun eine sehr genaue Volumenerfassung in Echtzeit vor und hat bereits Expansionspläne: Schon bald soll das System auf drei weitere Lagerhäuser ausgedehnt und im Anschluss daran auch im Freien getestet werden. So will das Unternehmen eine kontinuierliche Mengenüberwachung aller Lagerbestände erreichen und des Weiteren prüfen, ob sich die innovative Technologie auch in anderen Abteilungen gewinnbringend einsetzen lässt.
