Systemkonzept zur Steigerung logistischer Effizienz im Lebensmitteleinzelhandel durch Einsatz intelligenter Behälter

Die logistischen Prozesse der Last-Mile-Distributionslogistik im Lebensmitteleinzelhandel zeichnen sich durch Effektivität hinsichtlich der Einhaltung rechtlicher Vorschriften in Bezug auf Hygiene und Kühlkette aus. Jedoch weisen diese Prozesse eine Reihe von Schwachstellen auf, die zu lückenhaftem Kühlkettenmanagement, zu Fehleranfälligkeit sowie zu ineffizientem Einsatz von Ressourcen führen. Gleichzeitig erhöhen gesellschaftliche Entwicklungstrends die Komplexität in der Last-Mile-Distributionslogistik. Dies führt zu steigenden Anforderungen an die Prozesseffizienz, welchen die aktuell etablierten logistischen Prozesse nicht gerecht werden. Der Lösungsansatz dieser Arbeit besteht in der Übertragung des Paradigmas des Internets der Dinge auf die Domäne des Lebensmitteleinzelhandels. Mit diesem Lösungsansatz wird das Ziel verfolgt, die Effizienz und Lebensmittelsicherheit innerhalb logistischer Distributionsprozesse zu steigern. Dies soll durch die Synchronisierung der Material- und Informationsflüsse mithilfe des Einsatzes cyber-physischer Objekte in Form von intelligenten Behältern erreicht werden. Auf Basis der Analyse logistischer Distributionsprozesse im Lebensmitteleinzelhandel erfolgt in der vorliegenden Arbeit zunächst eine systematische Erarbeitung der Nutzenpotenziale, die durch den Einsatz des Systems intelligenter Behälter in logistischen Prozessen der Branche realisiert werden können. Ausgehend von den festgestellten Nutzenpotenzialen werden im nächsten Schritt die Anforderungen an die logistischen Distributionsprozesse abgeleitet. Auf Grundlage dieser definierten Prozessanforderungen erfolgt anschließend die Formulierung der Anforderungen an die Funktionalität des technischen Systems intelligenter Behälter. Ausgehend von den ausgearbeiteten Prozess- und Systemanforderungen wird ein Konzept des Systems intelligenter Behälter entwickelt. Das Konzept beinhaltet kon-krete Vorschläge zur Erweiterung des Distributionsprozesses um die automatische Erfassung der Behälterbewegungen und -zustände sowie um die automatische Durchführung der Kontrollvorgänge. Ferner enthält das entwickelte Konzept Anregungen zur Zusammensetzung des Systems intelligenter Behälter sowie zur Verteilung der Intelligenz und zur Kommunikation innerhalb dieses Systems. Außerdem werden konkrete Gestaltungskonzepte zentraler Systemelemente vorgeschlagen. Zur Überprüfung des entwickelten Systemkonzepts auf dessen technische Realisier-barkeit und für die anschließende Evaluierung seiner Wirksamkeit erfolgt die prototy-pische Implementierung des technischen Systems intelligenter Behälter. In dieser Arbeit werden die realisierten Prototypen intelligenter Behälter sowie der unterstützenden Systeminfrastruktur dargestellt. Im Rahmen der Evaluierungsphase wird der Funktionsprototyp des Systems intelligenter Behälter hinsichtlich der Ange-messenheit in Bezug auf die oben formulierten Ziele untersucht, sowohl unter Laborbedingungen als auch durch den Einsatz in realen logistischen Prozessen. Basierend auf den in der Arbeit explizierten Evaluierungsergebnissen wird festgestellt, dass ein System intelligenter Behälter wirksam die Materialflusstransparenz herbeiführen und damit zur Steigerung der Effizienz und Lebensmittelsicherheit logistischer Prozesse beitragen kann.