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Einsatz im Distributionszentrum

Raspberry Pi automatisiert die Logistik bei reichelt

Logistikzentrum-Reichelt.
Das Distributionszentrum von Reichelt
© Reichelt

Der Raspberry Pi ist zur beliebten Überwachungs- und Steuerungseinheit avanciert. Auch Reichelt Elektronik setzt beim Ausbau der zweistufigen Kommissionierstationen des Distributionszentrums auf den Minicomputer und integriert kapazitive Sensoren für ein schnelleres Quittieren der Ware.

Der Online-Handel boomt. Um der gestiegenen Nachfrage gerecht zu werden, erweitert der Online-Distributor Reichelt Elektronik sein 2016 errichtetes Distributionszentrum mit Hochregalgassen und Fördertechnik um eine weitere Etage. Traditionell setzt Reichelt Elektronik auf »made in house«. Bereits seit den 90er-Jahren ist eine selbst konzipierte Logistik im Einsatz. Beim jüngsten Ausbau des Logistikzentrums im Jahr 2020 sollte die zweistufige Kommissionierstation den Prozess für die Mitarbeiter einfacher und effizienter gestalten. Funktionieren soll dies über den Einsatz neuester Technik in Form von kapazitiven Sensoren, die über den Raspberry Pi und eine Server-Socket-Verbindung mit der Warenwirtschaft kommunizieren.

Relevante Anbieter

Täglich bis zu 10.000 Pakete im Versand

Ulf-Timmermann im Distributionszentrum von Reichelt
Ulf-Timmermann im Distributionszentrum von Reichelt
© Reichelt

In Sande versendet Reichelt Elektronik täglich bis zu 10.000 Pakete an Privat- und Geschäftskunden in 128 Länder weltweit. Dafür werden in der Logistik ein- und zweistufige Kommissionierstationen sowie ein automatisches Kleinteilelager und ein vollautomatisches Palettenlager verwendet, die alle miteinander verknüpft sind. Für eine effektive Artikelbearbeitung, findet die zweistufige Kommissionierstation bei Reichelt Elektronik den häufigsten Einsatz. Dabei werden im ersten Schritt die Artikel entsprechend des Gesamtauftrags kommissioniert – also gebündelt. Dann wird der Auftrag eingescannt und in ein freies Fach gelegt. So simpel sich das anhört, so komplex ist der Vorgang, der dahintersteckt.

Bislang steuerten die Mitarbeiter die zweistufigen Kommissionierstationen über Sensoren, nachdem diese 2016 die Pushbuttons abgelöst hatten. Um noch effizienter agieren zu können und weil die Drucktaster und Sensoren verschleißanfällig waren, suchte das norddeutsche Unternehmen nach einer Möglichkeit zur Optimierung dieser Stationen des Logistikzentrums.

Die Lösung ist eine intelligente LED-Leiste, mit der nun jede Station optisch anzeigen kann, welche Fächer in einem Abschnitt frei sind. Mithilfe eines kapazitiven Sensors, bei dem nichts mehr gedrückt werden muss, wird die Ware empfangen, quittiert und eingelagert. Die Vorteile liegen auf der Hand: Der Vorgang ist nun verschleißfrei und geht wesentlich effizienter, da ein freies Fach schneller gefunden ist.

Da Reichelt Elektronik auf Nachhaltigkeit setzt und bestehende Systeme erst austauscht, wenn sie nicht mehr funktionieren, existieren im Unternehmen tatsächlich auch noch Stationen mit Sensoren und sogar auch noch mit Drucktastern. Das bedeutet, dass dies bei der Umsetzung der neuen Etage, bei der beides abgeschafft wurde, berücksichtigt werden musste. Die Aufgabe bei dem Projekt lag also darin, dass die Software inzwischen drei technische »Epochen« vereinen musste.

Wie schon häufiger zahlte es sich an der Stelle aus, dass Reichelt Elektronik seit den 90er-Jahren die Software des Logistiksystems selbst programmiert.

Raspberry Pi intelligent eingesetzt

Im ersten Schritt entwickelte das norddeutsche Unternehmen für das Projekt eine Simulation einer Kommissionierstation in Miniaturausgabe. Dieses Vorgehen hatte den Vorteil, dass der Betrieb keine Sekunde stillstehen musste, das Team aber laufend daran arbeiten konnte. Um die kapazitiven Sensoren in die Leiste integrieren zu können, verwendete man eine neue Technik: Während früher bei den Drucktastern und Sensoren noch Com-Server und Expertenmodule eingesetzt wurden, ist der Raspberry Pi das neue Herzstück, das die vorherige Technik intelligent komprimiert.

Dabei werden pro Regalmeter zwei Raspberry Pi eingesetzt. Die Leisten werden untereinander über I2C-Bus mit dem Raspberry Pi verbunden: Über eine Server-Socket-Verbindung gibt das Python-Skript die Information an den Raspberry Pi weiter, welche Leucht-dioden leuchten sollen.

Das Skript sorgt dann dafür, dass die richtige I/O-Einheit geschaltet wird. Per I2C-Bus wird dies über das Kabel an verschiedene Positionen geleitet. Das hat den Vorteil, dass die Leisten codiert werden können. Dadurch muss nicht jede Leuchtdiode mit dem Raspberry Pi einzeln verbunden werden.

Bei dem Einsatz des Single Board Computers setzt Reichelt Elektronik bewusst auf den Raspberry Pi 3, der als erster Single Board Computer auch in der Industrie eingesetzt wurde und inzwischen für den Industriestandard stabil genug ist. Auch Service und Maintenance werden durch den Raspberry Pi leichter. Denn während die Taster verschleißanfälliger waren, sind die kapazitativen Sensoren in eine Leiste eingebettet und dadurch wartungsfrei.


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  2. Smarte Kommunikation über Arduino

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