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© Fraunhofer
TECHNIK FÜR DIE WANDLUNGSFÄHIGE
LOGISTIK – INDUSTRIE 4.0
Prof. Dr.-Ing. Boris Otto
München, 20. März 2014
© Fraunhofer
AGENDA
 Aktuelle Fallbeispiele
 Anforderungen an die Logistik
 Moderne logistische Systeme
© 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.
© 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
© 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
© 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
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© Fraunhofer
Ein wichtiger Anwendungsfall des inBin ist die
Kommissionierung
Keine Verkabelung notwendig
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Quittierung oder Fehlmengen-
eingabe direkt am Behälter
© Fraunhofer
Die Logistics Mall senkt Eintrittsbarrieren und verbindet
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© Fraunhofer
Die Virtualisierung von Prozessen und Daten macht
Komplexität handhabbar und senkt die Kosten
IT-Landschaft in der Cloud
© Fraunhofer
Basis für den Erfolg der Logistics Mall sind einheitliche
Geschäftsobjekte und Services
© Fraunhofer
AGENDA
 Aktuelle Fallbeispiele
 Anforderungen an die Logistik
 Moderne logistische Systeme
© 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
© 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
© Fraunhofer
Die aktuellen Anforderungen bestimmen den Entwurf
moderner logistischer Systeme
Wandlungsfähigkeit
Transparenz
Komplexitätsbeherrschung
Effizienz
Modernes
logistisches
System
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AGENDA
 Aktuelle Fallbeispiele
 Anforderungen an die Logistik
 Moderne logistische Systeme
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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
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ausgang
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packung
Zielsystem Führungssystem Planungssystem
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Die Transformation logistischer Systeme hat
Implikationen für Unternehmen
 Logistik-Management
 Datengetrieben statt modellgetrieben?
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Technik für die wandlungsfähige Logistik: Industrie 4.0

  • 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