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AS INDUSTRIAL by Anatol Sawizki
deen
In Entwicklung

Smart Shelf

Ein modulares, nachrüstbares Wiegeregal für die automatische Bestandserfassung: Lagerbestände und Materialentnahmen werden dort erfasst, wo sie entstehen — am Regalplatz, ohne Inventur und ohne Buchung von Hand.

Stand

In Entwicklung — Pilotprojekte und individuelle Anfragen willkommen.

Die Oberfläche, wie sie gedacht istKonzeptdarstellung

Die Oberfläche, wie sie gedacht ist

Je Regalboden der Bestand, das gemessene Gewicht und der Verbrauch des Tages; rechts die Ereignisse in der Reihenfolge, in der sie aufgetreten sind. Die Zahlen im Bild sind erfunden — sie zeigen die Form der Anzeige, nicht einen echten Lagerbestand.

Die drei Plattformgrößen im RegalKonzeptdarstellung

Die drei Plattformgrößen im Regal

Jede Plattform liegt auf einem vorhandenen Fachboden. Rechts der Elektronikkasten mit Busein- und -ausgang und der Stromversorgung — er ist der Grund, warum sich mehrere Böden zu einem Strang verketten lassen.

Das Problem

Der Bestand steht im System, nicht im Regal

Verbrauchsmaterial, C-Teile und Halbzeuge werden entnommen, ohne dass es jemand bucht. Der Lagerbestand im ERP stimmt dann bis zur nächsten Inventur nur ungefähr — und die Nachbestellung kommt entweder zu früh oder zu spät.

Barcode-Scanner und Entnahmelisten lösen das nur, solange sie jeder benutzt. Eine Waage unter dem Fach fragt niemanden.

Der Entwicklungsansatz

  • Regalwaage je Regalplatz statt Zählen von Hand
  • Lokale Datenauswertung und Weboberfläche
  • Mögliche Anbindung an ERP-Systeme
  • Robuste Architektur mit möglichst wenig Hardware
  • Vorgesehene Kommunikation über RS485 und einen zentralen Edge-Controller

Das Prinzip

Von der Entnahme bis in die Lagerverwaltung

Vier Schritte, und drei davon laufen ohne einen Menschen ab. Nur der Schritt, in dem aus Gramm eine Stückzahl wird, braucht unter Umständen eine Rückfrage — und genau dort entscheidet sich, wie gut das System zu einem Lager passt.

  1. 01

    Der Boden wiegt, dauernd

    Unter jeder Plattform sitzen Wägezellen. Sie messen nicht auf Knopfdruck, sondern fortwährend — eine Gewichtsänderung ist damit innerhalb von Sekunden ein Ereignis, kein Ergebnis einer Zählrunde.

  2. 02

    Ein Controller wertet aus

    Alle Böden hängen über einen RS485-Bus an einem Edge-Controller. Der unterscheidet Entnahme von Einlagerung, erkennt den Unterschreiter eines Mindestbestands und rechnet dort, wo die Waagen stehen — nicht in einer Cloud.

  3. 03

    Aus Gramm wird Stückzahl

    Aus der Gewichtsänderung und dem hinterlegten Einzelgewicht folgt die Menge. Liegt das Ergebnis zwischen zwei plausiblen Stückzahlen, fragt das System nach, statt zu raten — eine falsche Buchung ist teurer als eine Rückfrage.

  4. 04

    Der Bestand geht weiter

    Der Stand wird an das System übergeben, das ihn ohnehin führt — ERP, Lagerverwaltung oder Datenbank. Smart Shelf soll die Zahlen liefern, nicht ein zweites Lagersystem daneben aufmachen.

Die Entscheidung

Warum Gewicht und nicht Barcode oder RFID

Barcode und RFID identifizieren ein Teil. Das ist genauer — und es setzt voraus, dass jemand scannt oder dass jedes einzelne Teil ein Etikett trägt. Bei einer Kiste M8-Schrauben zu 1.250 Stück ist beides nicht praktikabel.

Eine Waage misst statt zu identifizieren. Sie verlangt keinen Handgriff, und sie merkt auch die Entnahme, die jemand eilig zwischendurch macht. Was dabei entfällt:

  • Etiketten an jedem einzelnen Teil
  • Ein Scan bei jeder Entnahme
  • Buchungen von Hand
  • Ein zusätzlicher Handgriff, den jemand vergessen kann

Und der Preis dafür

Das System sieht Gewicht, nicht Identität. Es erkennt, dass 26 Gramm fehlen — welches Teil das war, folgt daraus, was in dem Fach liegt. Für ein Fach mit einem Artikel ist das eindeutig; für ein Fach mit fünf ähnlich schweren Artikeln ist es das nicht. Genau deshalb kommt Smart Shelf für sortenreine Fächer zuerst in Frage.

Module

Drei Größen, die sich kombinieren lassen

Vorgesehen sind drei Plattformen, die auf einen vorhandenen Fachboden gelegt werden. Mehrere davon lassen sich zu einem Regal verketten; die Lagerstruktur bleibt, wie sie ist. Ein Nachrüsten soll nicht bedeuten, das Regal zu tauschen.

300 × 300 mm600 × 300 mm1200 × 300 mm

Auslegung der Plattform

32 kg
Tragfähigkeit je Modul
2,6 g
Auflösung der Wägezelle
50 mm
Bauhöhe der Plattform
+100 / +72 mm
Elektronikkasten, Tiefe und Höhe

Aufbau

Die Waagen hängen nicht am Firmennetz

Die Wägeelektronik arbeitet in einem eigenen Strang und ist aus dem Unternehmensnetz nicht erreichbar. Dazwischen steht der Edge-Controller als einzige Verbindung — was ins Firmennetz geht, geht durch ihn und durch sonst nichts.

Das ist keine Schikane, sondern die Bedingung dafür, dass eine IT-Abteilung dem Ganzen zustimmt. Ein Regalboden ist ein Gerät, das jahrelang unbeachtet in einer Halle steht; ihm einen Platz im Firmennetz zu geben, wäre eine Tür, die niemand mehr im Blick hat.

Anbindung

Ein Bestand ist nur dort etwas wert, wo ohnehin disponiert wird. Deshalb ist Smart Shelf als Zulieferer gedacht und nicht als weitere Oberfläche, in die jemand zusätzlich schauen muss. Vorgesehen sind:

ERP-SystemLagerverwaltungMESSQL-DatenbankREST-APIMQTTOPC UA

Vorgesehen heißt vorgesehen. Welche dieser Wege am Ende wirklich fertig sind, entscheidet sich an den Systemen der ersten Piloten — abgenommen ist heute keiner davon.

Wofür

Wo es sich lohnen dürfte

Am ehesten dort, wo viele gleiche Teile schnell verbraucht werden und eine Buchung von Hand deshalb regelmäßig ausbleibt:

  • Produktionsversorgung und Kanban-Regale
  • C-Teile-Management
  • Ersatzteillager
  • Montagearbeitsplätze
  • Chemie und Klebstoffe
  • Laborbedarf

Optional

KI als Zugabe, nicht als Fundament

Für Fächer mit mehreren ähnlichen Artikeln oder für eine Vorhersage des Verbrauchs kann eine Auswertung durch KI helfen. Denkbar sind eine automatische Zuordnung des entnommenen Artikels, eine kamerabasierte Erkennung, Verbrauchsprognosen und ein Hinweis auf ungewöhnliche Muster.

  • Automatische Artikelzuordnung
  • Kamerabasierte Entnahmeerkennung
  • Verbrauchsprognosen
  • Hinweis auf ungewöhnliche Muster
  • Vorschläge zum Nachbestellen

Offen

Was noch nicht feststeht

Diese Punkte sind der Grund, warum es hier noch kein Datenblatt gibt. Sie ehrlich zu benennen ist bei einem Pilotprojekt mehr wert als eine Zahl, die später nicht hält.

Genauigkeit der Stückzahl

Die Auflösung der Zelle steht oben. Wie zuverlässig sich daraus eine Stückzahl ergibt, hängt an Aufbau, Fachgröße und Teilegewicht — dazu gibt es noch keine zugesagten Werte.

Liefertermine

Es gibt keinen Serientermin. Zeitpläne entstehen im Pilotprojekt, gemeinsam mit dem jeweiligen Betrieb.

ERP-Anbindung

Vorgesehen, aber nicht fertig. Ob und wie sie geht, entscheidet die Schnittstelle des jeweiligen Systems — das wird vorab geprüft.

Pilotprojekt

Wie eine Zusammenarbeit aussieht

Ein Pilot beginnt mit einem einzelnen Regal und einer überschaubaren Zahl von Fächern. Daraus entsteht, was heute noch fehlt: belastbare Werte für Ihren Materialmix und Ihren Aufbau.

Was Sie einbringen, sind Zugang zum Regal, ein Ansprechpartner und die Bereitschaft, das Ergebnis auszuwerten. Was Sie bekommen, ist ein System, das auf Ihre Teile ausgelegt wurde statt auf einen Prospektwert.

Interesse an einem Piloten?

Beschreiben Sie Ihr Regal und die Teile, die darin liegen.

Fachgrößen, ungefähre Teilegewichte und wie heute gebucht wird — mehr braucht es für eine erste Einschätzung nicht.