Dezentrale Steuerung des Materialflusses in logistischen Ketten mit Hilfe von RFID und standardisierten Services Hamburg

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1 Logistik 2013 Dezentrale Steuerung des Materialflusses in logistischen Ketten mit Hilfe von RFID und standardisierten Services Hamburg Arnd Ciprina

2 DIE FRAUNHOFER GESELLSCHAFT JOSEPH VON FRAUNHOFER FORSCHER UND UNTERNEHMER

3 Die Fraunhofer-Gesellschaft Daten und Fakten mehr als 80 Forschungseinrichtungen, davon 59 Fraunhofer-Institute Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, überwiegend mit natur- oder ingenieurwissenschaftlicher Ausbildung 1,7 Milliarden Euro Forschungsvolumen jährlich, davon 1,4 Mrd im Leistungsbereich Vertragsforschung. 2/3 dieses Leistungsbereichs werden mit Aufträgen aus der Industrie und mit öffentlich finanzierten Forschungsprojekten erwirtschaftet. 1/3 wird von Bund und Ländern als Grundfinanzierung beigesteuert. Internationale Zusammenarbeit durch Niederlassungen in Europa, USA und Asien

4 DAS FRAUNHOFER IML

5 Das Fraunhofer IML Daten und Fakten Gegründet 1981 in Dortmund 200 Wissenschaftler/-innen 250 Studententische Mitarbeiter/-innen 21,5 Mio. Umsatz, davon 46% Aufträge aus der Wirtschaft Außenstellen und Projektzentren in Cottbus, Frankfurt am Main, Hamburg, Prien / Chiemsee Kooperationen mit HSG St. Gallen (Schweiz), Georgia Tech (USA), Lissabon (Portugal), Shanghai (China), Rio de Janeiro (Brasilien)

6 Die Fachbereiche des Fraunhofer IML BEREICH MATERIALFLUSSSYSTEME BEREICH UNTERNEHMENSLOGISTIK BEREICH LOGISTIK, VERKEHR UND UMWELT Organisations-,Informationsund QM-Systeme Intralogistik- und -IT Planung, Leit- und Steuerungstechnik, Maschinen und Anlagen, Verpackungs- und Handelslogistik, Software Engineering Unternehmensplanung, Supply Chain Engineering, Produktionslogistik, Instandhaltungslogistik, Unternehmensentwicklung International Umwelt und Ressourcenlogistik, Verkehrslogistik, Health Care Logistics, Projektzentrum Flughafen, Projektzentrum Verkehr, Mobilität und Umwelt, Center für Maritime Logistik und Dienstleistungen

7 Über 130 Akteure: 11 Hochschulen und Forschungseinrichtungen Wirtschaftsförderungen, IHKs, Verbände im Ruhrgebiet, Institute 120 Unternehmen, Großunternehmen, mehr als 50 KMU Technologieentwickler und Dienstleister aus den Bereichen Logistik und IT 80 Mio. Projektsumme in 7 Leitthemen Marktpotenzial Arbeitsplätze Produkte/Patente Eigenanteil der Unternehmen

8 1. Projektbeschreibung und Motivation Logistics-as-a-Service Logistische Aufgabenstellung Unternehmen verwenden in ihrer Supply Chain starre IT-Unterstützungen unterschiedlichster Art, die häufig aufwändig individualisiert werden müssen oder von vornherein inflexible Einzellösungen sind. Logistics-as-a-Service widmet sich der Entwicklung eines flexiblen Baukastens logistischer IT- Systeme, der durch individuelle Kombinierbarkeit einzelner Funktionalitäten (Services) in einer integrierenden Plattform eine ganzheitliche Unterstützung vom Design über die operative Planung bis zur Steuerung von Supply Chains bieten wird. 8

9 2. Projektauftrag und Aufgabenteilung SCE 3. LAS-Steuerungsservices Verknüpfung von Zustandsbewertung und neuen Ansätzen der Steuerungsunterstützung, Übertragung in logistische Software-Bausteine 4. LAS-Framework Entwicklung einer Service-Infrastruktur zur Verknüpfung von Services zur Steuerung log. Prozesse in Abstimmung mit den Projekten LogisticsMall und SDS Plug & Control Center 2. Premium Service Zustandserfassung mittels Kopplung von Sensorik und RFID 1. Prozessaufnahme und Abstraktion Identifikation von Steuerungspunkten in SC und Entwicklung von innovativen Steuerungs-Referenzprozessen 9

10 2. Projektauftrag und Aufgabenteilung SCE Möbelwerke Decker - Anwendungspartner Möbelfabrik Rudolf - Anwendungspartner Stellung realistischer Planungs- und Ausführungsszenarien, Bereitstellung von relevanten Logistikdaten, Validierung des auf den Executionservices beruhenden, unternehmensübergreifenden, intelligenten Assistenzsystems PSI - Technologiepartner und Vertriebspartner Einbringen von Softwareknowhow und Technologie, Entwicklung der Materialflusskontroll- und -auswertungsservices, Visualisierungsservices, IntegrationServices, Gesamtprojektleitung Unicon - Technologiepartner und Vertriebspartner Entwicklung der dezentralen und autonom ausgelegten Erfassungsservices Fraunhofer IML - Forschungspartner Modellierung, Kosten-Nutzen-Bewertung und Optimierung, Prozessgestaltung, Methodenentwicklung, Kompetenzträger für die Anforderungen von kmu, Einbringen von Softwareknowhow und Technologie 10

11 Sensorik in der Möbelindustrie Marktstudie über Schnittstellen gängiger Sensorik zur Qualitätsmessung und Identifikation (mit Schwerpunkt Möbelindustrie) 2012 Lasermessverfahren Bestimmung der Geometrie Zumeist Serielle Schnittstelle RS232 Kapazitive Methode Holzfeuchtigkeitsmessung Zumeist Serielle Schnittstelle RS232 Kameraerkennung Astlocherkennung, Farbschemaprüfung Ethernet Vibrationsmessung Festigkeitssortierung von Schnittholz Serielle Schnittstelle RS232

12 3. Innovationen und Produkte Zustandserfassung und Zustandsbewertung 1. Referenz-Steuerungspunkte 2. Premium Service Identifikation und Erfassung mehrerer Qualitätszustände zur Aggregation der Zustandsparameter mittels verschiedener Technologien: Verleimung von RFID-Tags in Brettern Kamera-System zur Identifikation der Anzahl und Größe von Astlöchern Geometriebestimmung mittels Lasermessverfahren 3. LAS-Steuerungsservice Kopplung von physischen Messergebnissen und Supply Chain-Informationen zur Entscheidungsunterstützung bei der echtzeitnahen Steuerung logistischer Prozesse Abgleich von erfassten Ist- und definierten Soll- Werten 12 Bereitstellung der Entscheidungsunterstützung auf mobilen Endgeräten

13 Premium Service Bestehende Anwendungssysteme BW Infrastruktur-Framework Plug-and-Control Center ERP APS Plan Ist Ist/Soll Soll Premium Service - Konnektor Steuerungsmodul

14 Premium Service Schicht zwischen Sensorik und Assistenz- / Steuerungssystemen Abstraktion von Schnittstellen Auslagerung der Treibersoftware in den Premium Service Austauschbarkeit von Sensoren bzw. Sensorkriterien Objektive Bewertung des Qualitätszustands Vollständige, einheitliche und zeitnahe Ist-Werte für Steuerungs- und Assistenzsysteme

15 Premium Service Assistenz- / Steuerungssystem Verdichtung/Qualitätsdatum berechnen Messdaten sammeln Premium Service Device Treiber Hardware- Konverter Wood Quality Inspection Lasermessun g

16 Premium Service Beispiel Identifikation über RFID-Erkennung Erfassung der Parameter Lasermessung Wood Quality Inspection - Farbschema Wood Quality Inspection - Astlöcher Feuchtigkeitsmessung Verdichtung auf eine Qualitätskennzahl Bereitstellen der berechneten Daten an angemeldete Services

17 Premium Service Identifikation über RFID-Erkennung Einbringen der RFID-Transponder in die Produktion Anbringung zwischen den Holzleisten (Verleimung) Auslesen der Transponderdaten mithilfe von RFID-Readern

18 Premium Service Wood Quality Inspection Graustufenberechnung Segmentierung der Oberfläche Erkennung von Astlöchern anhand eines Abgleichs jedes einzelnen Segmentes mit seiner Umgebung Berechnen der Holzqualität mit Hilfe der Anzahl und Größen der Astlöcher

19 Premium Services Bsp. LKW Mögliche Identifizierung des Objektes mit Hilfe AutoID Qualitätsbewertung durch Kamerasystem Übermittlung der Daten via mobilem Device / UMTS oder im Batchbetrieb

20 Assistenzsystem Erfassung und Beobachtung von Auftragszuständen Zeigt Alternativbestände und Aufträge Unterstützt Mitarbeiter bei der Entscheidungsfindung

21 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Weitere Informationen: Fraunhofer Institut IML Joseph-von-Fraunhofer Str Dortmund Arnd Ciprina Tel.: / Fax: / ciprina@iml.fraunhofer.de