smarti - smart reusable transport items

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1 Titel des Projekts smarti - smart reusable transport items Management Summary: Kurzfassung des Projekts (max. 500 Wörter) smarti entwickelt den selbststeuernden Materialfluss auf Basis intelligenter Ladungsträger. Innovative Unternehmen wie die Rewe Group, Mars Deutschland und CHEP arbeiten zusammen mit dem Fraunhofer IML an der Zukunft der Logistik. Das Projekt smarti ist mit 8,3 Mio. Forschungsvolumen das größte Projekt im EffizienzCluster Logistik Ruhr, der im Rahmen des Spitzenclusterwettbewerbs der Bundesregierung gefördert wird. In dreieinhalb Jahren möchte das Projektteam bis Ende 2013 das Internet der Dinge einen bedeutenden Schritt weiter in die Praxis gebracht haben. Es gibt bereits viele Ansätze, wie man Unternehmen in einer Supply Chain miteinander vernetzt. Die Hindernisse und Probleme bei solchen Vorhaben sind bekannt. Aus Sicht eines Logistikers gibt es aber eine physische Ressource, die bei allen Partnern schon immer zum Einsatz kommt: Der Ladungsträger. Mit Paletten, Trolleys und Boxen bestehen bereits heute Kreisläufe, die unternehmensübergreifend organisiert werden müssen, häufig mit hohen Ineffizienzen. Aus heutiger Sicht also noch ein Feld mit großen Verbesserungspotenzialen. Das Projekt smarti verfolgt den naheliegenden Forschungsansatz: Warum soll der Ladungsträger nicht gleichzeitig der Informationsträger sein? Und das nicht nur für Produktions- und Distributionsprozesse, sondern auch für die Redistribution bzw. das Ladungsträgermanagement. Die Integration dieser beiden Teile in einen ganzheitlichen Informationskreislauf stellt eine absolute Neuheit dar. Die Partner CHEP, Mars, Rewe und IML haben die Potenziale hinter dieser Idee erkannt und entwickeln drei maßgebliche Bausteine. Zunächst werden Ladungsträger intelligent gemacht, d.h. sie bekommen eine eindeutige Identifikationsnummer in Form eines Barcodes, oder eines RFID-Transponders. smarti hat dafür sogenannte hybride AutoID-Prozesse entwickelt. Das bedeutet, dass die anzuwendende Technologie sich am Prozess orientiert, nicht andersrum. Diese Methode funktioniert, da die konsequente Nutzung des EPC-Standards [1] vorausgesetzt wird. Jeder Ladungsträger erhält die sogenannte GRAI [2]. Zusammen mit CHEP und der GS1 Ad-hoc Gruppe Intelligente Palette wird dazu auch an einem Prototypen der intelligenten Europalette entwickelt. Auf Grund der großen Menge dieses Ladungsträgers hat diese Entwicklung das Potenzial die Logistik auf den Kopf zu stellen. Die zweite Säule besteht in der Entwicklung einer Cloud-IT-Plattform, die alle Bewegungen der Ladungsträger und der Ware in Echtzeit über die gesamte Kette erfasst. Diese Entwicklung nutzt ebenfalls bestehende Standards und setzt den EPCIS [3] erstmalig als Cloud-Dienst um. Die dritte Säule ist ein permanent laufender Pilotbetrieb in dem die neuen Ladungsträger sowie die Software getestet und verbessert werden. Der Erfolg des Piloten spricht für sich, denn mittlerweile konnten weitere Partner mit Seite 3 von 8

2 unterschiedlichen Ladungsträgern integriert werden wie z.b. Claas und die EPAL. Mit dem kooperativen Entwicklungsansatz von smarti und der konsequenten Nutzung bestehender Standards, kann das Projekt einen großen Entwicklungsschritt hin zum Internet der Dinge und Dienste leisten. Die integrierte Steuerung von Distributions- und Redistributionsprozessen reduziert Bestände, verhindert Out-of-Stock- Situationen und steigert die Prozessqualität. Nicht zuletzt werden gerade in der Redistribution Transporte eingespart, sodass auch smarti einen nachhaltigen Nutzen erzeugt. [1] Electronic Product Code [2] Global Returnable Asset Identifier [3] Electronic Product Code Information Service Stellungnahme zu den folgenden bewertungsrelevanten Aspekten der Arbeit 1. Ausgangssituation des Projektes Stand der Wissenschaft und der Praxis (max. 200 Wörter) Kooperation ist der Erfolgsfaktor in der Logistik [4]. Nur wenige Unternehmen setzen auf eine unternehmensübergreifende Verfolgung ihrer Warenflüsse, was zu hohen Beständen, Out-of-Stock-Situationen und Qualitätsproblemen führt. Doch schon immer verbindet die Partner in einer Supply Chain eine der wichtigsten Ressourcen der Logistik, der Ladungsträger. Alle Waren werden auf Paletten, Kisten und Containern transportiert. Der naheliegende Forschungsansatz von smarti: Können die Prozessschritte Produktion, Distribution und vor allem auch die Redistribution auf Basis eines smarten Ladungsträgers gesteuert werden? Identifikationstechnologien wie Barcode oder RFID besitzen das Potenzial den Ladungsträger zur entscheidenden Instanz im Informationsfluss zu machen. Die wesentlichen Voraussetzungen für den wirtschaftlichen und praktikablen Nutzen dieser Technologie sind vorhanden. In den vergangenen Jahren wurden große Schritte bei der Implementierung der Technologie durch Unternehmen wie REWE, Gerry Weber und Container-Centralen getätigt. Auch auf Ebene der Standards wurde 2007 mit der Einführung des EPCIS durch die GS1 eine wichtige Basis für eine global eindeutige Kennzeichnung und Verfolgung von Materialflüssen geschaffen. Aktuelle Forschungsprojekte wie RAN [5] nutzen den Standard und entwickeln diesen in verschiedenen Branchen, wie beispielsweise der Automobilindustrie, weiter. [4] Mars Deutschland 2012, Kooperationspraxis und Logistik [5] RFID Automotive Network Seite 4 von 8

3 2. Relevanz für die Wertschöpfungskette: Welche Kooperationsaspekte (Prozessstandards und - optimierung) werden behandelt? Welche neuen Erkenntnisse hält die Arbeit bereit? (max. 200 Wörter) In smarti verfolgen die Partner CHEP, Mars, Rewe und Fraunhofer IML das Ziel den kompletten Warenfluss, vom Pooldienstleister, über den Produzenten bis zum Handel, auf Basis intelligenter Ladungsträger zu steuern. Die Umsetzung erfolgt über den Ansatz hybrider AutoID-Systeme, d.h. vom Barcode bis hin zur RFID- Lokalisierung werden unterschiedliche Technologien unterstützt. Die einzige Gemeinsamkeit: Alle Ladungsträger tragen einen EPC, die sogenannte GRAI. Mit dieser Nummer wird jeder Ladungsträger zum Individuum und ist damit in der Lage logistische Steuerungsaufgaben zu übernehmen. Die größte Barriere für den Einsatz der AutoID-Technologien sind oft hohe Software-Investitionen. Technische bzw. mechanische Einschränkungen bestehen nur noch bedingt, dies haben die Untersuchungen im Projekt smarti gezeigt. Um die Software-Hürde zu überwinden wurde in smarti der EPCIS cloudfähig umgesetzt. Die Projektpartner sind damit in der Lage ohne eigene Middlewares, Datenbanken, Frontends oder Schnittstellen zu ERP-Systemen schnell und flexibel ein funktionierendes AutoID- System aufzubauen. Dies hat sogar dazu geführt, dass sich bereits heute Unternehmen außerhalb des Konsortiums am Pilotbetrieb des Systems beteiligen. Dieser Ansatz hat die Erkenntnis gebracht, dass Cloud-IT aus Sicherheitsaspekten zwar kritisch diskutiert wird, im Zusammenspiel mit AutoID- Technologien aber einen entscheidenden Erfolgsfaktor darstellt. Der Nutzen der kooperativ erzeugten und genutzten Daten kombiniert mit einer sehr schnellen Hardwareimplementierung ist klar sichtbar. Seite 1 von 8

4 3. Umsetzung: Wo liegt der Anwendungsnutzen für die Wissenschaft und die Praxis? Sind die Forschungsergebnisse bzw. Lehrinhalte multiplizierbar und ggfs. bereits in der Umsetzung? (max. 200 Wörter) Das Funktionsprinzip der Idee in smarti ist aus wissenschaftlicher Sicht das Internet der Dinge. Mit dem Prinzip der Selbststeuerung, d.h. die Dezentralisierung von Entscheidungen, sollen neue Formen des ganzheitlichen Managements von Distributions- und Redistributionsprozessen auf Basis eines standardisiert gekennzeichneten Ladungsträgers erforscht werden. Durch smarti entsteht eine neue Anwendung, die das Internet der Dinge mit dem Internet der Dienste verknüpft. Es bildet die technische Basis hin zu einem sich selbst weitgehend autonom steuernden Materialfluss über Unternehmensgrenzen hinweg. Im Forschungsfeld des Internet der Dienste wird erstmalig die cloudbasierte Umsetzung des EPCIS angestrebt. Aus Sicht der Forschung erfolgt damit eine enorme Vereinfachung in der Anwendung von (hybriden) AutoID-Systemen. Für die Praxis bestehende Hemmschwellen werden drastisch reduziert. Die Praxispartner profitieren jetzt schon durch den parallel laufenden Pilotbetrieb. Seit Mitte 2011 wird die Plattform von den Projektpartnern genutzt. Dabei wird an allen praxisrelevanten Punkten intensiv getestet: Datentransfer und Datennutzung, Hardwareperformance, Identifikationstechnologie. Vor Ort bei den Unternehmen wurden die unterschiedlichsten Komponenten bereits installiert. In gemeinsamen Tests werden technische Lösungen für Ladungsträger untersucht. Mittlerweile wurden weit über 1300 Ladungsträger im Kreislauf getestet, noch in 2012 erfolgt die Aufschaltung der RFID-Tiefkühltrolleys des Partners Rewe. Die so entstehende Datenmenge bietet die ideale Basis für differenzierte Auswertungen, mit denen neue Erkenntnisse gewonnen werden. Seite 1 von 8

5 4. Innovationskraft der Idee (max. 200 Wörter) Der Ladungsträger als Informationsträger! Erstmals erfolgt eine Integration von Warenflusssteuerung und Ladungsträgermanagement. Was heute weitestgehend getrennt analysiert und gesteuert wird, ist in Zukunft ein kooperativ gesteuerter Kreislauf, von der Produktion, über die Disposition, einschließlich der Redistribution. Durch die Individualisierung der Ladungsträger entsteht eine neue Informationsebene, die eine Selbststeuerung nach dem Prinzip des Internet der Dinge ermöglicht. Die Potenziale sind erhebliche Verbesserungen bei Fehl- und Überbeständen von Ladungsträgern, Fehler sowohl in der Distribution als auch bei der Rückführung können reduziert werden, speziell Out-of-Stock-Situationen werden vermieden. Mit den entstehenden individuellen Bewegungsinformationen können heute gänzlich unbekannte Kennzahlen ermittelt werden. Mit einem cloud-basierten EPCIS-Repository werden standardisiert sämtliche Bewegungen über den gesamten Kreislauf erfasst, was bedeutet, das unternehmensübergreifende Informationen vereint in einem Standard verfügbar sind. Über die zusätzliche Verknüpfung von Ware (SSCC [6]) und Ladungsträger (GRAI) ist der Kreislauf mit allen notwendigen Informationen ganzheitlich abgebildet und jeder Partner bekommt die für ihn relevanten Informationen, unabhängig vom Ort der Informationsentstehung. Konkret werden im Projekt derzeit Tests mit Europalette, Viertelpalette, Tiefkühl-Trolleys und Kommissionierpaletten gefahren. Maßgebend sind dabei auch die Arbeiten in der GS1 Ad-hoc Gruppe Intelligente Palette, in der smarti intensiv an der Revolution der Europalette mitarbeitet. [6] Serial Shipping Container Code Seite 1 von 8

6 5. Angewandte wissenschaftliche Methode sowie Arbeitsteilung zwischen Lehrstuhl und Unternehmen und Einbindung von Studenten (max. 200 Wörter) Seitens des Fraunhofer IML als Forschungspartner wurden zunächst mittels BPMN [7] alle Identifikationsprozesse der Supply Chain CHEP-Mars-Rewe aufgenommen und analysiert. Daraus entstanden sogenannte Identifikations-Templates, die ein Basisbaustein für die Softwareentwicklung darstellen. Die gesamte Softwareentwicklung erfolgt am IML mit einem Team aus Wissenschaftlern und Studenten. Ebenfalls werden die technischen Machbarkeitsuntersuchungen der von den Industriepartnern entwickelten Ladungsträger und der Pilotbetrieb vom IML durchgeführt, bzw. gesteuert. Durch die enge Verzahnung von Entwicklung und Pilotbetrieb bekommen die studentischen Mitarbeiter die Möglichkeit vor Ort in engem Kontakt mit den Industriepartnern zu arbeiten. Die Industriepartner in smarti sind für die technische Entwicklung der intelligenten Ladungsträger verantwortlich. So entwickelt CHEP Prototypen seiner eigenen Ladungsträger, wie beispielsweise die Europalette, oder die Viertelpalette. Mit Hilfe von Entwicklungsmethoden wie QFD [8] wird eine gezielte Entwicklung durchgeführt, deren Teilergebnisse jeweils direkt im laufenden Piloten, bzw. in Testprozessen am Fraunhofer IML überprüft werden. Entwicklung und Test laufen parallel, was ein Alleinstellungsmerkmal von smarti ist. Die Partner Mars und Rewe sind zudem für die Entwicklung der Identifikationsinfrastruktur verantwortlich. Bei Rewe werden Lokalisierungssysteme getestet, die eine neue Dimension der Datenerfassung ermöglichen. Über ein partnerübergreifendes Risikomanagement wird die Entwicklungs- und Testarbeit systematisch gesteuert, um bestmögliche Ergebnisse im Rahmen der Projektlaufzeit zu erzielen. [7] Business Process Model and Notation [8] Quality Function Deployment Seite 2 von 8

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