This presentation (in German) was give at the 23rd VDI Material Flow Congress on March 20, 2014, in Munich. It analyzes three case studies on the use of Industrie 4.0 technologies to derive the cornerstones of a reference model for the logistics of the future.

1. © Fraunhofer
TECHNIK FÜR DIE WANDLUNGSFÄHIGE
LOGISTIK – INDUSTRIE 4.0
Prof. Dr.-Ing. Boris Otto
München, 20. März 2014

2. © Fraunhofer
AGENDA
 Aktuelle Fallbeispiele
 Anforderungen an die Logistik
 Moderne logistische Systeme

3. © Fraunhofer
Für das Verbundprojekt SmaRTI gibt es eine klare
betriebswirtschaftliche Motivation
 Im Einzelhandel sind heute durchschnittlich 5 bis
10% aller Produkte nicht in ihren Regalen
verfügbar.
 Etwa ein Drittel davon wird durch
Bestellprozessfehler hervorgerufen.
 Damit liegen allein durch Bestellprozessfehler
verursachte Umsatzverluste zwischen 2 und 3 %.
 Die vollständige Transparenz im
Distributionsprozess kann diese Quote auf unter
0,5% reduzieren.
 Für den deutschen Handel (400 Mrd. EUR
Jahresumsatz) kann das bis zu 8 Mrd. EUR bzw. 2%
mehr Umsatz bedeuten.
 Palettenverluste lassen sich auf Industrie-
Handelsseite um bis zu 50% senken.
 Damit und durch eine höhere Effizienz lässt sich der
Bestand von Ladungsträgern um etwa 10%
reduzieren.

4. © Fraunhofer
Die Projekt liefert Ergebnisse in vier Handlungsfeldern
Entwicklung eines Datendienstes, der die
Echtzeitdaten der Ladungsträger verwaltet
 Cloud-basiert
 Servicebasiert
 Standardisiert
Entwicklung intelligenter
Ladungsträger am Beispiel von
 Handelspaletten
 Luftfrachtpaletten
 Briefpostbehälter
Modellierung von Prozessen nach
dem Prinzip des Internet der Dinge
 Selbststeuernd
 Dezentral
 Autark
Umsetzung des Internet der Dienste
auf der entwickelten Datenbasis
 Datendrehscheibe
 „Business Intelligence“
 Apps

5. © Fraunhofer
Der Pilot in der Konsumgüterkette belegt Machbarkeit
und Wirtschaftlichkeit
 Europaletten-Kreislauf zwischen CHEP, Mars und Rewe:
 18 Readpoints
 2.629 smaRTI-Paletten im Kreislauf (Stand August
2013)
 92.833 generierte EPCIS-Events (Stand Mai 2013)
 Bisherige Ergebnisse:
 Mechanische und technische Beständigkeit der
Paletten bewiesen
 Fehlerquellen an den Readpoints identifiziert und
beseitigt
 Quick-Roll-Out-Methoden entwickelt und stark
verbessert
 Usergroup-Piloten bei Auchant (F), Unilever (E),
Carrefour (E), Claas, Globus, Zentek

6. © Fraunhofer
Der intelligente Behälter inBin trifft Entscheidungen,
überwacht die Umgebung und steuert Logistikprozesse
 Intelligenter Ladungsträger mit u.a.:
 Display
 Taster/Schalter
 Autarker Energieversorgung
 Funkanbindung
 Lokalisierung
 Ausgewählte Applikationen:
 Kommissionierung
 Monitoring
 Steuerung von Materialflusssystemen
 Chargennachverfolgung

7. © Fraunhofer
Ein wichtiger Anwendungsfall des inBin ist die
Kommissionierung
Keine Verkabelung notwendig
Signalisierung der Pickinformation
Quittierung oder Fehlmengen-
eingabe direkt am Behälter

8. © Fraunhofer
Die Logistics Mall senkt Eintrittsbarrieren und verbindet
isolierte Systeme
IT-Landschaft heute

9. © Fraunhofer
Die Virtualisierung von Prozessen und Daten macht
Komplexität handhabbar und senkt die Kosten
IT-Landschaft in der Cloud

10. © Fraunhofer
Basis für den Erfolg der Logistics Mall sind einheitliche
Geschäftsobjekte und Services

11. © Fraunhofer
AGENDA
 Aktuelle Fallbeispiele
 Anforderungen an die Logistik
 Moderne logistische Systeme

12. © Fraunhofer
Quelle: Bundesvereinigung Logistik BVL 2014
Geschäftstreiber der Logistik nehmen zu in qualitativer
und quantitativer Hinsicht
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70%
steigender Kostendruck
Steigende Kundenanforderungen
zunehmender Fachkräftemangel
Standardisierung von Prozessen
Digitalisierung und Automatisierung der Arbeitsabläufe
Zustand der Infrastruktur
Auf- und Ausbau von Kooperationen
steigende Zahl der Beteiligten in der Supply Chain
Globalisierung
Staatliche Regulierung

13. © Fraunhofer
Produktions- und Logistiknetzwerke sind heutzutage
global
Neckarsulm
Ingolstadt
Bratislava
Györ
Aurangabad
Changchun
Foshan
Martorell
Sta. Agata
San José Chiapa
Pacheco
Jakarta
Legende: Audi-Produktionsstandort; geplanter Audi-Produktionsstandort.
Permanente Kopplung von Informations- und Warenfluss

14. © Fraunhofer
Die aktuellen Anforderungen bestimmen den Entwurf
moderner logistischer Systeme
Wandlungsfähigkeit
Transparenz
Komplexitätsbeherrschung
Effizienz
Modernes
logistisches
System

15. © Fraunhofer
AGENDA
 Aktuelle Fallbeispiele
 Anforderungen an die Logistik
 Moderne logistische Systeme

16. © Fraunhofer
Unternehmensstrategie
Logistisches System
Legende: CPS – Cyber-Physical Systems.
Ein Referenzmodell moderner logistischer Systeme
basiert auf Dezentralisierung und Virtualisierung
OPERATIVE EBENE : Echtzeitfähige, vernetzte CPS
NORMATIVE EBENE : Logistisches Wertschöpfungssystem
Kunden-
auftrag
Dezentralisierung
Virtualisierung
Kommis-
sionierung
Ein-
lagerung
Transport
Waren-
ausgang
Ver-
packung
Zielsystem Führungssystem Planungssystem

17. © Fraunhofer
Die Transformation logistischer Systeme hat
Implikationen für Unternehmen
 Logistik-Management
 Datengetrieben statt modellgetrieben?
 Ad-hoc-Agilität statt geplante Flexibilität?
 Logistik-Prozesse
 Probabilistisch („fuzzy“) statt deterministisch?
 Informationsfluss
 „Streams“ statt „Records“?
 Materialfluss
 Selbststeuernd statt zentral gesteuert?
 Mensch
 Entscheiden statt ausführen?
 Generalist statt Spezialist?

18. © Fraunhofer
Ihr Ansprechpartner für weitere Informationen
Univ.-Prof. Dr. Ing. habil. Boris Otto
Technische Universität
Dortmund
Audi-Stiftungslehrstuhl
Supply Net Order Management
LogistikCampus
Joseph-v.-Fraunhofer-Straße 2-4
D-44227 Dortmund
Tel.: +49-231-755-5959
Boris.Otto@tu-dortmund.de
Fraunhofer-Institut für
Materialfluss und Logistik
Director Information Management
& Engineering
Joseph-v.-Fraunhofer-Straße 2-4
D-44227 Dortmund
Tel.: +49-231-9743-655
Boris.Otto@iml.fraunhofer.de