Das Vorhaben Smart Logistic Grids umfasst insgesamt 10 Arbeitspakete:
0. Projektmanagement
Die effiziente Durchführung der Projektarbeit erfordert ein koordiniertes Vorgehen während der Projektlaufzeit. Zentrales Ziel des Arbeitspaketes ist die Gesamtprojektleitung sowie die Leitung der Arbeitspakete. Hierzu gehören die Koordination des Teams der beteiligten Mitarbeiter, die Sicherstellung der Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen den Partnern, sowie das Erstellen von Vorgehensweisen im Konsortium und die Veranstaltungsorganisation. Des Weiteren beinhaltet das Arbeitspaket die Dokumentationspflicht ggü. dem Projektträger.
1. Anforderungserhebung
1. Anforderungserhebung
Um die unterschiedlichen, an anpassungsfähige, intermodale Logistiknetze gestellten, Anforderungen zu harmonisieren und eine gemeinsame Wissensbasis zu schaffen, wird im ersten Arbeitspaket eine Anforderungsanalyse durchgeführt. Alle Projektpartner stellen sicher, dass alle für das Projekt benötigten Daten zur Verfügung gestellt werden. Darauf aufbauend wird ein Zielbild in Form eines Ordnungsrahmens entwickelt. Des Weiteren sollen funktionale und nicht-funktionale Anforderungen, die an den zu entwickelnden Supply Chain Operations Room gestellt werden, erhoben und in Form eines Lastenhefts dokumentiert werden.
Um funktionale und nicht-funktionale Anforderungen vollständig und strukturiert zu erheben, wird auf bewährte Methoden des Requirements Engineering zurückgegriffen, wie sie unter anderem in der Softwareentwicklung eingesetzt werden.
Um funktionale und nicht-funktionale Anforderungen vollständig und strukturiert zu erheben, wird auf bewährte Methoden des Requirements Engineering zurückgegriffen, wie sie unter anderem in der Softwareentwicklung eingesetzt werden.
2. Gestaltung eines agilen Logistiknetzwerks
Die Steuerung und Gestaltung von Logistiknetzwerken findet heutzutage in einem hochkomplexen und dynamischen Umfeld statt. Auf sie wirken sowohl interne als auch externe Treiber. Diese üben einen dauerhaften Druck auf die Leistungsfähigkeit der Netzwerke aus und erfordern ein immer höheres Maß an Anpassungsfähigkeit. Vor allem hohe Wiederbeschaffungszeiten und Ausfallkosten durch Störungen in der Wertschöpfungskette gilt es mit einer besseren Reaktionsfähigkeit und höheren Agilität im Logistiknetzwerk zu begegnen.
Unternehmen sind im globalen Wettbewerb einem stetig steigenden Kostendruck ausgesetzt. Sie müssen ihre Kostenstrukturen und die monetären Auswirkungen anpassungsfähigkeitsbeeinflussender Maßnahmen stets im Blick haben. Zusätzlich sind immer häufiger die Umweltauswirkung entsprechender Maßnahmen zu evaluieren, da die Ansprüche der Kunden und Kapitalgeber in diesem Bereich zunehmend steigen. Umstellungen eines Logistiknetzwerkes müssen daher zu jeder Zeit transparent bewertet werden können, um eine Entscheidungsfähigkeit des Managements zu gewährleisten und wettbewerbliche Konsequenzen abschätzen zu können.
Bislang mangelt es jedoch an umfassenden Optimierungsmodellen, die in einer ganzheitlichen Kosten-Nutzen-Bewertung klassische Logistikkosten mit Aspekten der Ressourceneffizienz und des Risikomanagements bei der Bewertung von Handlungsalternativen integrieren.
Das zentrale Ziel des Arbeitspaketes besteht daher in der Entwicklung eines holistischen Ansatzes für die Bewertung anpassungsfähiger Logistiknetzwerke und eines Ansatzes zur kontinuierlichen Optimierung agiler Logistiknetzwerke. Dieses Gesamtziel beinhaltet mehrere Teilziele. So wird in einem ersten Schritt ein netzwerk- und maßnahmenbezogener Bewertungsansatz entwickelt, der die existierenden Total-Cost-Methoden erweitert. In einem zweiten Schritt wird auf Basis dieser Teillösung ein konzeptioneller Ansatz zur kontinuierlichen Optimierung agiler Logistiknetzwerke entwickelt. Damit soll eine Grundlage geschaffen werden, um die strategische Optimierung von Logistiknetzwerken zu verbessern und an aktuelle Herausforderungen anzupassen.
Unternehmen sind im globalen Wettbewerb einem stetig steigenden Kostendruck ausgesetzt. Sie müssen ihre Kostenstrukturen und die monetären Auswirkungen anpassungsfähigkeitsbeeinflussender Maßnahmen stets im Blick haben. Zusätzlich sind immer häufiger die Umweltauswirkung entsprechender Maßnahmen zu evaluieren, da die Ansprüche der Kunden und Kapitalgeber in diesem Bereich zunehmend steigen. Umstellungen eines Logistiknetzwerkes müssen daher zu jeder Zeit transparent bewertet werden können, um eine Entscheidungsfähigkeit des Managements zu gewährleisten und wettbewerbliche Konsequenzen abschätzen zu können.
Bislang mangelt es jedoch an umfassenden Optimierungsmodellen, die in einer ganzheitlichen Kosten-Nutzen-Bewertung klassische Logistikkosten mit Aspekten der Ressourceneffizienz und des Risikomanagements bei der Bewertung von Handlungsalternativen integrieren.
Das zentrale Ziel des Arbeitspaketes besteht daher in der Entwicklung eines holistischen Ansatzes für die Bewertung anpassungsfähiger Logistiknetzwerke und eines Ansatzes zur kontinuierlichen Optimierung agiler Logistiknetzwerke. Dieses Gesamtziel beinhaltet mehrere Teilziele. So wird in einem ersten Schritt ein netzwerk- und maßnahmenbezogener Bewertungsansatz entwickelt, der die existierenden Total-Cost-Methoden erweitert. In einem zweiten Schritt wird auf Basis dieser Teillösung ein konzeptioneller Ansatz zur kontinuierlichen Optimierung agiler Logistiknetzwerke entwickelt. Damit soll eine Grundlage geschaffen werden, um die strategische Optimierung von Logistiknetzwerken zu verbessern und an aktuelle Herausforderungen anzupassen.
3. Entwicklung eines integrierten Modells anpassungsfähiger Logistiknetzwerke
Die präventive Erkennung logistischer Störungen setzt die ganzheitliche Berücksichtigung der logistischen Wirkungszusammenhänge voraus. Je umfassender die Wechselwirkungen zwischen den vernetzten Logistikeinheiten berücksichtigt werden, desto eher können zukünftige Störungen aus logistischen Kennzahlen abgeleitet werden. Der Aufbau, der Betrieb und die Weiterentwicklung von Informationssystemen zum Supply Chain Event Management besitzen daher den Charakter einer logistischen Kernkompetenz, die über technische Fragestellungen weit hinausgeht.
Die zuvor beschriebene Schwachstelle beeinträchtigt das Management logistischer Störungen, da auch diese eine detaillierte Kenntnis der wesentlichen Wirkungszusammenhänge voraussetzt. Insbesondere erfordert die Einleitung präventiver Strategien des Störungsmanagements die Transparenz über die zugrunde liegenden Ursache-Wirkungs-Beziehungen. Die Anpassung des Idealbilds an reale Rahmenbedingungen erfordert die systematische Berücksichtigung logistischer Störgrößen in kybernetischer Begriffsauffassung, welche die Stabilität und Effizienz der Logistikregelkreise gefährden. Hierzu gehören insbesondere operative Störfälle, wie z. B. Lieferverzögerungen oder Fehllieferungen.
Eine Steuerung von Entstörmaßnahmen, wie sie bis heute im überbetrieblichen Kontext überwiegend der Fall ist, kann aufgrund der fehlenden Berücksichtigung von Rückführungsgrößen i.S. einer Überwachungs- und Controllingfunktion die Stabilität von Logistiksystemen langfristig nicht sicherstellen. Eine effiziente Koordination besteht somit aus der präventiven Identifikation kritischer Störgrößen im Unternehmensnetzwerk, der gezielten Weiterleitung einer entsprechenden Ereignisses an die relevanten Organisationseinheiten und der Einleitung systematischer Eingriffe in die Auslegung oder den Betrieb der Geschäftsprozesse. Die Herausforderung besteht somit darin, logistische Störungen ursachenbezogen sichtbar zu machen und aktiv zu behandeln. Hierfür bedarf es der Gestaltung eines Störungsmanagements, welches ein ereignisorientiertes Eingreifen zentraler Planung und Steuerung gemäß standardisierter Regeln ermöglicht, um die Systemstabilität des logistischen Gesamtsystems planungseffizient sicherzustellen.
Der Lösungsansatz des Arbeitspakets liegt darin, die Koordination der Logistikprozesse soweit möglich auf das Management kritischer Störgrößen zu reduzieren. Somit erfolgt eine Abkehr vom Ansatz der maximalen Planungspräzision hin zu höchstmöglicher Planungseffizienz und Flexibilität hinsichtlich Ressourcenallokationen und Terminen. Die Effektivität und Effizienz der Logistiksysteme wird durch die Identifikation und präventive Berücksichtigung kritischer Störgrößen der Systemstabilität sichergestellt. Auf Grundlage von Echtzeitinformationen soll das Konzept in der Lage sein, logistische Störungen ereignisorientiert zu identifizieren, zu bewerten und darauf aufbauend zielorientierte Entstörstrategien abzuleiten.
Die Umsetzung der zu entwickelnden Modelle soll in Form der Supply Chain Event Cloud und des Supply Chain Operation Rooms stattfinden. Für die umzusetzende Cloud-Lösung entwickelt GS 1 Germany im Unterauftrag des FIR ein Architekturframework. Das angestrebte Framework schafft die nötigen Voraussetzungen für die weitere Entwicklung in AP 5 und leistet wichtige Vorarbeiten für die Bereitstellung eines einheitlichen Business-Vokabulars. Durch die Übertragung der durchzuführenden Aufgaben an die Standardisierungsorganisation GS 1 kann hierdurch mit Abschluss des Projekts eine Lösung präsentiert werden, die branchenübergreifend Anwendung finden kann. Des Weiteren wird die GS1 Germany umfangreiche Erfahrungen aus dem RAN Projekt und dem unternehmensübergreifenden Einsatz der RFID Technik in das geplante Forschungsvorhaben einbringen.
Die zuvor beschriebene Schwachstelle beeinträchtigt das Management logistischer Störungen, da auch diese eine detaillierte Kenntnis der wesentlichen Wirkungszusammenhänge voraussetzt. Insbesondere erfordert die Einleitung präventiver Strategien des Störungsmanagements die Transparenz über die zugrunde liegenden Ursache-Wirkungs-Beziehungen. Die Anpassung des Idealbilds an reale Rahmenbedingungen erfordert die systematische Berücksichtigung logistischer Störgrößen in kybernetischer Begriffsauffassung, welche die Stabilität und Effizienz der Logistikregelkreise gefährden. Hierzu gehören insbesondere operative Störfälle, wie z. B. Lieferverzögerungen oder Fehllieferungen.
Eine Steuerung von Entstörmaßnahmen, wie sie bis heute im überbetrieblichen Kontext überwiegend der Fall ist, kann aufgrund der fehlenden Berücksichtigung von Rückführungsgrößen i.S. einer Überwachungs- und Controllingfunktion die Stabilität von Logistiksystemen langfristig nicht sicherstellen. Eine effiziente Koordination besteht somit aus der präventiven Identifikation kritischer Störgrößen im Unternehmensnetzwerk, der gezielten Weiterleitung einer entsprechenden Ereignisses an die relevanten Organisationseinheiten und der Einleitung systematischer Eingriffe in die Auslegung oder den Betrieb der Geschäftsprozesse. Die Herausforderung besteht somit darin, logistische Störungen ursachenbezogen sichtbar zu machen und aktiv zu behandeln. Hierfür bedarf es der Gestaltung eines Störungsmanagements, welches ein ereignisorientiertes Eingreifen zentraler Planung und Steuerung gemäß standardisierter Regeln ermöglicht, um die Systemstabilität des logistischen Gesamtsystems planungseffizient sicherzustellen.
Der Lösungsansatz des Arbeitspakets liegt darin, die Koordination der Logistikprozesse soweit möglich auf das Management kritischer Störgrößen zu reduzieren. Somit erfolgt eine Abkehr vom Ansatz der maximalen Planungspräzision hin zu höchstmöglicher Planungseffizienz und Flexibilität hinsichtlich Ressourcenallokationen und Terminen. Die Effektivität und Effizienz der Logistiksysteme wird durch die Identifikation und präventive Berücksichtigung kritischer Störgrößen der Systemstabilität sichergestellt. Auf Grundlage von Echtzeitinformationen soll das Konzept in der Lage sein, logistische Störungen ereignisorientiert zu identifizieren, zu bewerten und darauf aufbauend zielorientierte Entstörstrategien abzuleiten.
Die Umsetzung der zu entwickelnden Modelle soll in Form der Supply Chain Event Cloud und des Supply Chain Operation Rooms stattfinden. Für die umzusetzende Cloud-Lösung entwickelt GS 1 Germany im Unterauftrag des FIR ein Architekturframework. Das angestrebte Framework schafft die nötigen Voraussetzungen für die weitere Entwicklung in AP 5 und leistet wichtige Vorarbeiten für die Bereitstellung eines einheitlichen Business-Vokabulars. Durch die Übertragung der durchzuführenden Aufgaben an die Standardisierungsorganisation GS 1 kann hierdurch mit Abschluss des Projekts eine Lösung präsentiert werden, die branchenübergreifend Anwendung finden kann. Des Weiteren wird die GS1 Germany umfangreiche Erfahrungen aus dem RAN Projekt und dem unternehmensübergreifenden Einsatz der RFID Technik in das geplante Forschungsvorhaben einbringen.
4. Entwicklung des Supply Chain Operations Room
Das Arbeitspaket 4 beinhaltet die softwaretechnische Realisierung und Umsetzung des Projektes Smart Logistic Grids in ein Softwaresystem. Die Entwicklung erfolgt als Protoyp auf dem bestehenden und am Markt etablierten Produkt PSIglobal. Hierdurch kann auf viele notwendige Basisfunktionalitäten aufgebaut werden. Die Softwareentwicklung kann damit auf die Umsetzung der Kernfunktionen konzentriert werden.
Wesentliche neue Programmfunktionen werden die Realisierung der Event Cloud und des Opterations Room im Rahmen eines Protoypen sein. Neben der programmtechnischen Realisierung zur Steuerung der Anwendung werden hier die in den Arbeitspaketen 1, 2 und 3 definierten Algorithmen auf Umsetzbarkeit geprüft und realisiert. Des Weiteren werden die Schnittstellen sowohl zu den Praxispartern als auch zu den Vorsystemen der Event Cloud geschaffen. Kern der Programmerweiterung in PSIglobal liegt in der Funktionsbereitstellung, die komplexen Logistiksysteme durch Störungen steuern zu können.
Die Entwicklung des Supply Chain Operations Room und der Supply Chain Event Cloud gliedert sich in folgende Schritte:
a. IT-Modellierung
b. Datenstrukturen und Schnittstellen
c. Arbeitsprozesse und Bedienkonzept
d. Lastenheft und Pflichtenheft für den Operations Room und die Event Cloud
e. Realisierung und Implementierung
f. Test und Verifikation
Im ersten Schritt erfolgt die Identifikation und die Verabschiedung eines einheitlichen Modells für die Implementierung der entwickelten Lösungen für die softwaretechnische Steuerung der Logistiknetzwerke in einem Operations Room. Notwendige Datenstrukturen und Schnittstellen werden hierzu definiert. Die Datenstrukturen bilden das Fundament effizienter Algorithmen. Über die Datenstrukturen wird die Datenbank für das Sammeln der Events (Supply Chain Event Cloud) definiert. Neben den Datenstrukturen werden verschiedene Schnittstellen zwischen den Event-Quellen und der Event Cloud als auch zwischen der Event Cloud und dem Operations Room designt und realisiert.
Des Weiteren wird in diesem Arbeitspaket zuvor definiert, wie die Software bedient werden soll. Dies beginnt beim Import der Daten, Eingabe von Parametern und die Berücksichtigung von Restriktionen, Darstellung und Steuerung der Berechnungen und Ergebnisdarstellung und dem Export der Ergebnisse.
Auf Basis der Definitionen aus den Arbeitspaketen 1 bis 3 erfolgt in diesem Arbeitspaket die Dokumentation aller Anforderungen in ein Lastenheft. Dieses Lastenheft wird von allen Projektpartnern gemeinsam verabschiedet. Im Lastenheft wird u.a. auch die Definition der Implementierungsumgebung geklärt. D.h. welches Betriebssystem, Programmiersprache, Datenbanksystem u.a. gewählt werden. Das Lastenheft bildet die Grundlage für die Erstellung eines Pflichtenheftes. Im Pflichtenheft werden zu allen Anforderungen konkrete IT-technische Lösungen erarbeitet, wie die Lösung im zu erstellenden Programm auf Basis der bestehenden Software PSIglobal aussieht. Auf der Grundlage des Pflichtenheftes wird die Softwarelösung realisiert. Die Implementierung der Algorithmen, Datenstrukturen, Schnittstellen, visuellen Darstellung und Programmsteuerung erfolgt im bestehenden Programmsystem PSIglobal. Insbesondere die Realisierung des Operations Room und das Arbeiten der Event Cloud stehen dabei im Vordergrund.
Nach der Implementierung wird das gesamte Programmsystem insbesondere die Algorithmen zur Steuerung des Logistiknetzwerkes über den Operations Room auf Korrektheit geprüft. Dazu werden Testdaten generiert, wo im Vorfeld bekannt ist, wie die Ergebnisse aussehen sollen. Das Testen der Programmfunktionalität ist erforderlich, um die Sicherheit zu haben, dass die Feldversuche fehlerfrei durchgeführt werden können.
Wesentliche neue Programmfunktionen werden die Realisierung der Event Cloud und des Opterations Room im Rahmen eines Protoypen sein. Neben der programmtechnischen Realisierung zur Steuerung der Anwendung werden hier die in den Arbeitspaketen 1, 2 und 3 definierten Algorithmen auf Umsetzbarkeit geprüft und realisiert. Des Weiteren werden die Schnittstellen sowohl zu den Praxispartern als auch zu den Vorsystemen der Event Cloud geschaffen. Kern der Programmerweiterung in PSIglobal liegt in der Funktionsbereitstellung, die komplexen Logistiksysteme durch Störungen steuern zu können.
Die Entwicklung des Supply Chain Operations Room und der Supply Chain Event Cloud gliedert sich in folgende Schritte:
a. IT-Modellierung
b. Datenstrukturen und Schnittstellen
c. Arbeitsprozesse und Bedienkonzept
d. Lastenheft und Pflichtenheft für den Operations Room und die Event Cloud
e. Realisierung und Implementierung
f. Test und Verifikation
Im ersten Schritt erfolgt die Identifikation und die Verabschiedung eines einheitlichen Modells für die Implementierung der entwickelten Lösungen für die softwaretechnische Steuerung der Logistiknetzwerke in einem Operations Room. Notwendige Datenstrukturen und Schnittstellen werden hierzu definiert. Die Datenstrukturen bilden das Fundament effizienter Algorithmen. Über die Datenstrukturen wird die Datenbank für das Sammeln der Events (Supply Chain Event Cloud) definiert. Neben den Datenstrukturen werden verschiedene Schnittstellen zwischen den Event-Quellen und der Event Cloud als auch zwischen der Event Cloud und dem Operations Room designt und realisiert.
Des Weiteren wird in diesem Arbeitspaket zuvor definiert, wie die Software bedient werden soll. Dies beginnt beim Import der Daten, Eingabe von Parametern und die Berücksichtigung von Restriktionen, Darstellung und Steuerung der Berechnungen und Ergebnisdarstellung und dem Export der Ergebnisse.
Auf Basis der Definitionen aus den Arbeitspaketen 1 bis 3 erfolgt in diesem Arbeitspaket die Dokumentation aller Anforderungen in ein Lastenheft. Dieses Lastenheft wird von allen Projektpartnern gemeinsam verabschiedet. Im Lastenheft wird u.a. auch die Definition der Implementierungsumgebung geklärt. D.h. welches Betriebssystem, Programmiersprache, Datenbanksystem u.a. gewählt werden. Das Lastenheft bildet die Grundlage für die Erstellung eines Pflichtenheftes. Im Pflichtenheft werden zu allen Anforderungen konkrete IT-technische Lösungen erarbeitet, wie die Lösung im zu erstellenden Programm auf Basis der bestehenden Software PSIglobal aussieht. Auf der Grundlage des Pflichtenheftes wird die Softwarelösung realisiert. Die Implementierung der Algorithmen, Datenstrukturen, Schnittstellen, visuellen Darstellung und Programmsteuerung erfolgt im bestehenden Programmsystem PSIglobal. Insbesondere die Realisierung des Operations Room und das Arbeiten der Event Cloud stehen dabei im Vordergrund.
Nach der Implementierung wird das gesamte Programmsystem insbesondere die Algorithmen zur Steuerung des Logistiknetzwerkes über den Operations Room auf Korrektheit geprüft. Dazu werden Testdaten generiert, wo im Vorfeld bekannt ist, wie die Ergebnisse aussehen sollen. Das Testen der Programmfunktionalität ist erforderlich, um die Sicherheit zu haben, dass die Feldversuche fehlerfrei durchgeführt werden können.
5. Entwicklung eines integrierten Dienstleistungskonzepts und Geschäftsmodells
Die Globalisierung der Wertschöpfungsketten nimmt rapide zu. Durch die damit verbundene globale Vernetzung steigt die Komplexität der Logistik. Die angebotenen Logistikdienstleistungen unterliegen somit, aufgrund vielfacher Risikofaktoren wie bspw. wetterbedingten Ausfällen, einer immer stärkeren Unsicherheit. Dadurch entstehen nicht nur Lieferengpässe, sondern Logistikdienstleister geraten aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten in Probleme aufgrund von Verzugsstrafen o.ä. Eine Unterstützung bei der Bewältigung der steigenden Komplexität liefern heutige Systeme nicht. Ohne ein System, dass die dafür notwendigen Daten integriert und eine frühzeitige Reaktion und Erkennung von Störungen realisiert, kann diese Komplexität nicht beherrschbar gestaltet werden.
Mithilfe des geplanten Supply Chain Operations Room können sich Logistikdienstleister eines solchen Systems bedienen. Daher besteht der Lösungsansatz dieses Arbeitspakets darin den Informationsgewinn durch die Nutzung des Supply Chain Operations Room in das bisherige Dienstleistungsportfolio eines Logistikdienstleisters zu integrieren. Zum einen ist somit eine Verbesserung existierende Dienstleistungen möglich. Durch die verbesserte Informationslage können sich die Liefertermintreue, die Kundenzufriedenheit und somit nicht zuletzt der finanzielle Erfolg eines Logistikdienstleisters erhöhen. Diese Verbesserungen sind darüber hinaus auch für die Wettbewerbsfähigkeit des Produktionsstandorts Deutschland enorm wichtig. Zum anderen können durch den Einsatz des Supply Chain Operations Room und die damit gewonnenen Informationen neue Dienstleistungen entwickelt werden, die dem Kunden einen Mehrwert bieten. Dabei spielt die Einbindung des Supply Chain Operations Room innerhalb des Logistiknetzwerkes eine wichtige Rolle. Denn durch weiteren Informationsgewinn wie bspw. Informationen aus der Fertigung können sich weitere neue Dienstleistungen ergeben.
Damit der Einsatz eines Supply Chain Operations Room im Logistiknetzwerk realisiert werden kann, bedarf es eines Geschäftsmodells. Dabei soll der Lösungsansatz des Frameworks „Business Model Canvas“ genutzt werden, um verschiedene Einsatzkonzepte zu detaillieren und zu bewerten. Ein wirtschaftlich rentables Geschäftsmodell ist für den Betreiber des Supply Chain Operations Room Grundlage für einen Betrieb im Markt.
6. Konzept und Planung des Feldversuchs
Erklärtes Ziel des Forschungsprojektes ist die Erarbeitung praxisgerechter Lösungen, um Logistiknetzwerke effizient zu gestalten. Neben der Anforderungserhebung (AP 1) und Validierung der Lösungen in Workshops (AP 8) ist deswegen die praktische Erprobung in Demonstratoren im Feldversuch von großer Bedeutung. Die erfolgreiche und effiziente Umsetzung eines solchen Feldversuchs ist gerade in Verbundvorhaben, in dem unterschiedliche Anspruchsgruppen beteiligt sind, eine Herausforderung.
Es ist daher notwendig, eine strukturierte Planung des Feldversuchs vorzunehmen. Hierzu zählen nicht nur die präzise Beschreibung von Anwendungsszenarien, die im Feldversuch getestet werden sollen, sondern auch die Definition von Zeitplänen und Meilensteinen für die Umsetzung sowie die Festlegung von Kriterien für die spätere Bewertung.
7. Mehrstufige Entwicklung Demonstratoren und Umsetzung im Feldversuch
Die erfolgreiche Umsetzung eines Feldversuchs stellt in Forschungsprojekten eine große Herausforderung dar. Dies liegt an der Neuartigkeit und dem prototypischen Charakter der entwickelten Ergebnisse.
Ziel ist eine mehrstufige Umsetzung des Feldversuches, bei welcher die Komplexität schrittweise zunimmt. Nach Umsetzung und Testen der einzelnen Stufen erfolgt eine Bewertung der Ergebnisse und weitere Verbesserung der IT-Systeme. Als Lösungsansatz wird ein vierstufiger Feldversuch gewählt.
Stufe 1: In der ersten Stufe werden zunächst Simulationen auf Basis historischer Daten umgesetzt.
Stufe 2: Anschließend wird der Leitstand des Supply Chain Operations Room im Campus Cluster Logistik installiert und getestet. Schwerpunkt dieser Stufe liegt auf dem Testen der Funktionsfähigkeit des Operations Room im Zusammenspiel mit der Supply Chain Event Cloud. Der Leitstand wird in den sogenannten Themenpark, welcher das Herz des Logistik-Clusters ist, integriert. Zu diesem Zeitpunkt wird es das erste Mal möglich sein, die entwickelte Softwarelösung real in einem vollständig eingerichteten Supply Chain Operations Room zu betreiben und das Zusammenspiel von Software und Hardware sowie die Verbindung mit der Event Cloud zu erproben. So dienen die in Stufe 2 anstehenden Softwaretests als Vorbereitung für die im weiteren Verlauf anstehende Verknüpfung mit den Telematiklösungen und den Systemen der Logistikdienstleister, mit deren Hilfe der Regelkreis geschlossen werden kann. Neben der praktischen Erprobung wird durch die Installation im Campus Cluster Logistik weiterhin die öffentliche Wahrnehmung des Projekts gesteigert, was Zielsetzung des AP 9 ist. Abbildung 4 illustriert das Atrium und unten rechts den angrenzenden Themenpark.
Ziel ist eine mehrstufige Umsetzung des Feldversuches, bei welcher die Komplexität schrittweise zunimmt. Nach Umsetzung und Testen der einzelnen Stufen erfolgt eine Bewertung der Ergebnisse und weitere Verbesserung der IT-Systeme. Als Lösungsansatz wird ein vierstufiger Feldversuch gewählt.
Stufe 1: In der ersten Stufe werden zunächst Simulationen auf Basis historischer Daten umgesetzt.
Stufe 2: Anschließend wird der Leitstand des Supply Chain Operations Room im Campus Cluster Logistik installiert und getestet. Schwerpunkt dieser Stufe liegt auf dem Testen der Funktionsfähigkeit des Operations Room im Zusammenspiel mit der Supply Chain Event Cloud. Der Leitstand wird in den sogenannten Themenpark, welcher das Herz des Logistik-Clusters ist, integriert. Zu diesem Zeitpunkt wird es das erste Mal möglich sein, die entwickelte Softwarelösung real in einem vollständig eingerichteten Supply Chain Operations Room zu betreiben und das Zusammenspiel von Software und Hardware sowie die Verbindung mit der Event Cloud zu erproben. So dienen die in Stufe 2 anstehenden Softwaretests als Vorbereitung für die im weiteren Verlauf anstehende Verknüpfung mit den Telematiklösungen und den Systemen der Logistikdienstleister, mit deren Hilfe der Regelkreis geschlossen werden kann. Neben der praktischen Erprobung wird durch die Installation im Campus Cluster Logistik weiterhin die öffentliche Wahrnehmung des Projekts gesteigert, was Zielsetzung des AP 9 ist. Abbildung 4 illustriert das Atrium und unten rechts den angrenzenden Themenpark.
Stufe 3: Auf dieser Basis kann ein erster Feldversuch auf einer real zu befahrenden Demonstrationsstrecke auf dem Campus-Gelände der RWTH Aachen durchgeführt werden. Der Campus Melaten beinhaltet etwa 193.000 Quadratmeter Erbbaufläche, bestehend aus insgesamt 15 Baufeldern für Forschungscluster und weitere infrastrukturelle Einrichtungen. Die Demonstrationsstrecke umfasst das neu erschlossene Straßennetz auf dem Campus-Gelände, welches die direkte Umgebung des FIR darstellt.
Für den ersten Feldversuch wird, entsprechend der Infrastruktur, ein Parcours mit mehreren Knotenpunkten und verbindenden Kanten geschaffen, in dem sich Kleintransporter der Logistikdienstleister sowie ein E-Fahrzeug bewegen können. Sämtliche Fahrzeuge, die am Testbetrieb in Stufe 3 teilnehmen, werden mit mobilen Telematiksystemen ausgestattet und so in den Supply Chain Operations Room eingebunden. Sie unterstützen somit die Testphase und erlauben die Integration der Telematiksysteme in räumlicher Nähe zur zentralen Serverinfrastruktur zu testen. Die im Verlauf der dritten Stufe eingerichteten Systeme werden nach Abschluss der Testphase in größere Transportfahrzeuge der Logistikdienstleister eingebaut und stehen in Stufe 4 zur Verfügung.
Die im Parcours abgebildeten Knoten simulieren Produktionsstandorte, Läger, Zulieferer und Kunden sowie übliche Verkehrsknotenpunkte. Die Kanten stellen das Streckennetz für den Transport von Waren via verschiedener Modalitäten. Kanten entsprechen also Straßen, Eisenbahnstrecken, Wasserwegen und Flugstrecken. Zusätzlich können Kanten variierende Distanzen zugewiesen werden, wodurch unterschiedliche Szenarien erprobt werden können.
So lassen sich in einem ersten Szenario globale Logistiknetze simulieren, in denen der Logistikdienstleister Hellmann agiert. Ein solches Szenario dient vor allem der Erprobung intermodaler Netze. Bspw. dem echtzeitnahen Wechsel von Ladungsträgern als Ergebnis einer durch den Supply Chain Operations Room vorgeschlagenen Entstörmaßnahme oder dem Wechsel auf alternative Routen, um ressourceneffizientere Modalitäten nutzen zu können.
Des Weiteren ist die Modellierung eines Szenarios geplant, das dichte, nationale Logistiknetze simuliert. Diese kommen vor allem bei der Realisierung hochverfügbarer technischer Services zum Einsatz, wie sie durch das Unternehmen TOP Mehrwert Logistik angeboten werden. Insbesondere die schnelle Reaktionsfähigkeit und eine echtzeitnahe Routenumplanung zur verbesserten Einhaltung von Service-Level-Agreements stehen im Fokus eines solchen Szenarios. Durch die Demonstration auf dem Campus-Gelände lassen sich die in der Simulation erstellten Szenarien und Abläufe real nachvollziehen. Auch die Datenverfügbarkeit und Datenkonsistenz bei allen Beteiligten wird so geprüft. Durch gezielte Manipulation der realen Daten (Verkehrsfluss, Scanner-Fehler, gestörten Datenübertragungen, etc.) lässt sich die Robustheit der Konzepte zunächst direkt real erkennen. Daraus lassen sich dann auch die Fehler und deren Auswirkung auf die Gesamtsysteme analysieren. Hieraus lassen sich wiederum Rückschlüsse ziehen, die als Verbesserungen in die Simulation mit eingebracht werden können.
Gerade die räumliche Nähe zum am Campus Cluster Logistik installierten Supply Chain Operations Room begründet die Einführung einer Demonstrationsphase vor der Durchführung des Piloten im operativen Geschäft der Projektpartner. Durch die Demonstrationsphase, die einem erweiterten Systemtest über einen längeren Zeitraum entspricht, lassen sich die Funktionsfähigkeit und das Zusammenspiel verschiedener Komponenten vor dem Einsatz im Feld überprüfen. Notwendige Konfigurationen können so aufgrund der Verfügbarkeit sämtlicher Komponenten vor Ort sofort umgesetzt werden.
Stufe 4: Die Durchführung des Piloten stellt den letzten Schritt des AP 7 dar. Hierbei werden die erprobten Lösungen bei den Logistikdienstleistern Hellmann und TOP Mehrwert Logistik sowie beim Industriepartner ZITEC für ausgesuchte Anwendungsszenarien realer Auftragsabwicklungsprozesse integriert. Durch das vorherige Testen der Funktionsfähigkeit des Supply Chain Operations Rooms und der Supply Chain Event Cloud kann sichergestellt werden, dass die Arbeitsabläufe entlang der Supply Chain nicht beeinträchtigt werden. Schwerpunkt dieser Stufe ist die Anbindung der Logistikdienstleister und des Industriepartners an die IT-Lösung.
8. Evaluation
Es ist geplant, die semantische Modellierung logistischer Störgrößen, deren Bewertung und das Regelwerk zur Auswahl geeigneter Entstörmaßnahmen, sowie deren Umsetzung im Supply Chain Operations Room in der Praxis zu erproben.
Zentraler Aspekt dieses Arbeitspaketes ist die Evaluation der entwickelten Konzepte und der Funktionsweise des Supply Chain Operations Room während den verschiedenen Phasen der Erprobung. Es werden hierbei technische und wirtschaftliche Aspekte berücksichtigt, um zu bewerten, inwieweit die entwickelten Modelle und die Umsetzung des Supply Chain Operations Room die Realisierung eines anpassungsfähigen agilen Logistiknetzwerks unterstützen können.
Für eine aussagekräftige Evaluation, wird zunächst eine geeignete Methodik zur Auswertung der in der mehrstufigen Erprobung zu sammelnden Daten festgelegt werden. Idealerweise wird nicht nur eine qualitative, sondern auch eine quantitative Bewertung durchgeführt. Es werden deshalb im ersten Arbeitsschritt Parameter festgelegt, die für die Evaluation herangezogen werden. Quantitative Parameter können aus der Quantifizierung der Auswirkungen von Störungen auf logistische Zielgrößen, sowie der Quantifizierung der Auswirkungen von Entstörmaßnahmen (siehe AP3) abgeleitet werden. Qualitative Parameter könnten auch Elemente der Wirkungsforschung, wie Zufriedenheit des Anwenders mit dem in AP 5 System, einschließen. Schließlich werden Versuchsdaten gesammelt. Dazu wird ein mehrstufiges Vorgehen angestrebt. In einem ersten Schritt werden die zu erstellenden Konzepte per Simulation erprobt. In dieser Phase wird bereits auf Daten der Praxispartner zurückgegriffen, sodass erste Aussagen zur Funktionsfähigkeit getroffen werden können. Der zweite Schritt sieht vor, die Funktionalitäten des Supply Chain Operations Room im Demonstrator des Campus-Cluster Logistik an der RWTH Aachen zu erproben, bevor im dritten Schritt der Testbetrieb aufgenommen wird. Nach erfolgreichem Abschluss der ersten drei Schritte ist ein Feldversuch mit einem Piloten des Supply Chain Operations Room geplant, der die Erprobung der im Projekt geleisteten Arbeiten zum Ziel hat (siehe AP 7).
Mit Hilfe der qualitativen und quantitativen Parameter werden schließlich die erarbeiteten Konzepte und die technische Umsetzung in jeder Stufe der Erprobung evaluiert. Dazu findet ein Abgleich der ermittelten Soll-Daten mit den gemessenen Ist-Daten statt, wodurch insbesondere die Wirkungsweisen der entwickelten Konzepte validiert werden. Des Weiteren werden vorgeschlagene Entstörmaßnahmen und deren Umsetzung durch die Partner des Logistiknetzwerks bewertet. Durch den Abgleich der vorgeschlagenen Entstörmaßnahmen und dem beobachtbaren Handeln kann so der Mehrwert der Projektergebnisse für Logistiknetzwerke ermittelt werden. Arbeitsschwerpunkte des AP 8 bilden somit die Erstellung des Konzepts im Verlauf des zweiten und dritten Arbeitspakets und die eigentliche Evaluation der im Verlauf des Feldversuchs erhobenen Ist-Daten zum Ende des Projekts. Die weiteren Evaluationstätigkeiten finden begleitend zu den übrigen Arbeiten im Projekt statt.
9. Dissemination
Herausforderung für dieses Arbeitspaket ist es, den von BMWi für öffentlich geförderte Projekte geforderten Transferaufgaben voll gerecht zu werden.
Dabei ist die übergreifende Zielsetzung, potenzielle Zielgruppen mit den geeigneten Informationen zum Projekt zu versorgen. Es konnten vier Zielgruppen für den Ergebnistransfer identifiziert werden, für die mit diesem Arbeitspaket unterschiedliche Ziele verfolgt werden:
· Öffentlichkeit: Kenntnis über die Existenz den Projekts, Erkennen der Relevanz
· Forschung: Nutzbarmachung von Forschungsergebnisse zur weiteren Verwendung
· Wirtschaft: Nutzbarmachung der praktischen Ergebnisse zur möglichen Anwendung
· Politik: Erkennen des Förderbedarfs, Erzeugung einer Bereitschaft zur politischen Unterstützung der Projektziele
Die Zielgruppen können mit unterschiedlichen Maßnahmen angesprochen werden, die von breiten öffentlichkeitswirksamen Maßnahmen bis hin zu spezifischen Einzeltransfers reichen. Die Lösungsansätze finden sich also in Maßnahmen des Marketings und der PR.
