Containerumschlag. Großgeräte, IT, Automatisierung und Soziotechnische Systeme , Frank Winkenwerder. Hamburger Hafen und Logistik AG

Transkript

1 Containerumschlag Großgeräte, IT, Automatisierung und Soziotechnische Systeme Hamburger Hafen und Logistik AG

2 HHLA 4 Segmente, ein Hafen Container Intermodal Logistik Immobilien 2

3 Globalisierung, Seehandel, Container Der Erfinder des Containers war Fuhrunternehmer Versender Packen Binnenland Transport Terminal Übersee Transport Terminal Binnenland Transport Entpacken Empfänger 3

4 Container eine logistische Herausforderung Anzahl bewegte Container: Abfertigungszeit: h Anzahl Container : (Terminal) Verweildauer typisch 2-4 Tage Anzahl bewegte Container : 1-4 Abfertigungszeit 30 min 4

5 Der Container-Terminal Container-Schiff (container vessel) Container-Brücke (quay crane) VC (van carrier) AGV (automated guided vehicles) VC - Lager / RMG - Lager (rail mounted gantry) Schiffsliegeplatz (berth) Bahn-Kran (transtainer) Bahnhof (rail) Fuhre-Abwicklung (gate) 5

6 Ein vollautomatischer Container-Terminal 6

7 Besondere Herausforderungen Leercontainer Flats und Bündel Allianzen und Equipment Sharing Zoll Gefahrgut 7

8 Die zugehörige IT-Landschaft etwa 200 Applikationen Technologie: von M (Caché) bis Java OSGi Baujahr: von 1985 bis 2011 als Standard-Schnittstellentechnik JMS 8

9 Soziotechnische Herausforderung Mensch Der Mensch ist nicht Bediener oder Nutzer des Systems. Der Mensch ist Teil des Systems. Das System ist nicht deterministisch. Das System ist vergesslich. Das System ermüdet. Das System ist nicht (automatisch) testbar. Das System ist situativ. Das System lernt. Dan Jankins

10 Anwendungsfall: van carrier Van carrier: Portalhubwagen, der 3 oder 4 Lagen Container stapeln und den Horziontaltransport schwerer (voller) Container bewerkstelligen kann. Anspruchsvoll zu fahren, hohe Sitzposition, zentimetergenaues Absetzen und Aufnehmen erforderlich, schwierige Kurvenfahrt (hoher Schwerpunkt), Rückwärtsfahren. Hat naturgemäß Mindest-Wendekreis: kann also nicht einfach von einer Spur in die Nachbarspur ohne Rangieren wechseln. 10

11 Anwendungsfall: van carrier Steuerungs- und Dispositionsebene Feldebene Sensorebene Twist locks und IT Fahranweisung Lastfahrt Leerfahrt Open Close Systemtechnik Leerfahrt Lastfahrt Leerfahrt Twist locks closed Twist locks opened t Gerät v Fahrer Container-Nr. Von wo? Wohin? Reihe Position Lage Von welcher Seite? Twist locks wirklich zu? Wo ist frei? Von welcher Seite? Container-Nr. Von wo? Wohin? Reihe Position Lage 11

12 Anwendungsfall: van carrier Absetzen unter der Containerbrücke mit Positionsnachkorrektur... N E Block H, Reihe 5, Platz 3, (3. Lage) N E Brücke 3, Spur 2... aber die Brücken sind nicht ortsfest, der logische Ort wandert über die geografischen Orte... 12

13 Phänomen und abgeleitete Modellierungsprinzipien Beobachtetes Phänomen Abgeleitete Erkenntnis Modellierungsprinzip Fahrer schließt und öffnet Twist Locks mehrmals nacheinander Fahrer vollzieht Fahrten, die nicht vorgedacht, also spezifiziert waren Fahrer weiß jederzeit, ohne Rechnen und Funkkontakt wo er ist (kennt sich aus) Technische Werte oder ähnliche Darstellungen sind zur menschlichen Kommunikation ungeeignet Dialogführungen sind irreführend und zu umfangreich Der Mensch verhält sich nicht modellkonform Kardinalität des Alltags übersteigt die der Modelle Das Kontext-Wissen des Menschen ist enorm gegenüber dem IT System Die Schnittstelle für den Menschen benötigt Syntax und Semantik, die Erlebniswelt und Kontext des Menschen berücksichtigt Kontext und Ziele von IT-Systemen und Menschen sind verschieden voneinander Robustheit Einfachheit Flexibilität Angemessenheit Wertschöpfung 13

14 Anwendungsfall: Anlieferung Lkw Lkw täglich Kapazität Pro Terminal 200 Lkw / h Tagesganglinie Keine Vertragsbeziehung zum Fuhrunternehmen Zu einem großen Teil keine Kenntnis über die zugehörige Auftragslage angelieferter Container Wie stauen wir die eingehenden Container? Schiffsreise Löschhafen 14

15 Anwendungsfall: Anlieferung Lkw Anfahrt Terminal Klärung Auftragslage (Tour) Anfahrt Gate Check IN Terminal Operation Check OUT Neu: Parallelisierung bisher Anfahrt Terminal Tour teilautomatisiert Terminal Operation Check OUT Anfahrt Gate Video Check IN Zeiteinsparung durch Parallelisieren von Arbeitsschritten 15

16 Anwendungsfall: Anlieferung Lkw Notwendige Informationen Lkw Kennzeichen - OCR erfasst Container Nummer(n) - OCR erfasst Chassis-Länge - OCR erfasst Schiffsreise (Schiff und Reisedatum) Löschhafen i. Lösung: Auswahllisten, Bedienführung in Landessprache, einfachste Bedienelemente ii. Absicherung (z.b. Ermittlung bei Falscheinträgen) iii. Wertschöpfende Beurteilung (Fehlereintrittswahrscheinlichkeit * Auswirkung) iv. Neue Idee: Buchungs-Referenz Nummer 16

17 Anwendungsfall: Anlieferung Lkw Spediteur 3. Fuhrauftrag: (Buchungs-Nr.) - Leercontainer von Depot - zum Packbetrieb - zum Terminal Fuhrunternehmen Packbetrieb 1. Buchung: - n 40ft Container - Hamburg Shanghai - Tokio Express CTA 4. Leer Auslieferung 1 40 ft Container Zu Buchungs-Nr. 5. Gate Out Meldung: Container Nr Zu Buchungs-Nr. Container Nr. Container Nr. Container Reeder 2. Bestellung: n 40 ft Leer-Container Leerdepot Flüsse: Vertrag/Auftrag Information Anlieferung Container Container Nr Material (Container) Terminal 17

18 Anwendungsfall: Anlieferung Lkw Spediteur 3. Fuhrauftrag: (Buchungs-Nr.) - Leercontainer von Depot - zum Packbetrieb - zum Terminal Fuhrunternehmen Packbetrieb 1. Buchung: - n 40ft Container - Hamburg Shanghai - Tokio Express CTA 4. Leer Auslieferung 1 40 ft Container Zu Buchungs-Nr. 5. Gate Out Meldung: Container Nr Zu Buchungs-Nr. Container Nr. Container Nr. Container Reeder cc: Buchungs information 2. Bestellung: n 40 ft Leer-Container Leerdepot Anlieferung Container Container Nr Buchungs-Nr. Flüsse: Vertrag/Auftrag Information Material (Container) Terminal 18

19 Anwendungsfall: Anlieferung Lkw 5. Gate Out Meldung: Container Nr Zu Buchungs-Nr. Container Reeder 2. Bestellung: n 40 ft Leer-Container cc: Buchungs information 6. Gate IN Meldung: Container Nr Zu Buchungs-Nr. 7. Verladeauftrag: Schiffsreise -Container Nr. -Container Nr. -Container Nr Leerdepot Anlieferung Container Container Nr Buchungs-Nr. Terminal Container Nr. Flüsse: Vertrag/Auftrag Information Material (Container) 19

20 Lehren und abgeleitete Modellierungsprinzipien Beobachtetes Phänomen Abgeleitete Erkenntnis Modellierungsprinzip Schwierige Daten werden fehlerhaft erfasst Datenerfassungen ohne eigenen Zweck werden nachlässig behandelt Die Fernauswirkung des eigenen Handels ist nicht sichtbar menschliche Prüfmechanismen anwenden (Kontextinfomationen) Daten stets Rücktransferieren auf die eigene Erlebniswelt Niemals Daten von sekundärem Attribut Wert zu Schlüsseln transferieren uncertain schema matching Erlebniswelt Datenhoheit; Responsibility Maps 20

21 Wie geht es weiter Vorhaben und Projekte für Modellierung, Prozess-Management mit Referenzprozessen und Responsibility-Modellen Fragmented-Information-Untersuchung für die gesamte Logistikkette Design by Contract und Exception Handler für die Systemkomponente Mensch Ideen zur konkreten Umsetzung: Verifikationsmechanismen für verschiedenen Rollen Exception Throwing für verschiedene Rollen Mensch Bordrechner Leitstand Mensch (als 4er soziotechnisches System modellieren) 21

22 Vielen Dank Fragen beantwortet Ihnen sehr gern... Tatsächlich universell... 22