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GFGH Delegiertenversammlung am 22.-23.02.2018 in BerlinDr. Volker Lange, Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML

LOGISTIK UND TRANSPORT IM DIGITALEN ZEITALTER:POTENZIALE DER ZUKUNFT?!

Bild: digitalisierung_fotolia_kamonrat


GLIEDERUNG UND INHALTELOGISTIK UND TRANSPORT IM DIGITALEN ZEITALTER

Was kennzeichnet die Entwicklung?

- Einflüsse und Trends mit Auswirkungen in der Logistik

- Die Digitalisierung als ein wesentlicher Treiber

Welchen Einfluss hat die Digitalisierung auf die Logistik und den Transport?

- Wachsende Komplexität logistischer Systeme

- Veränderungen logistischer Welten

Wie sehen Anwendungen der Zukunft aus?

- Zunehmende Vernetzung durch Digitalisierung

- Einblicke in technologische Innovationen


DIE FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT IM ÜBERBLICK ANWENDUNGSORIENTIERTE FORSCHUNG

25 000Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter

über 70%Industrieaufträge undöffentlich finanzierte Forschungsprojekte

knapp 30%Grundfinanzierungdurch Bund und Länder

Mehr als 80 Forschungs-einrichtungen, davon 69 Institute an über 40 Standorten

Fin

an

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2,1 Mrd

2015

Vert

ragsf

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chung

1,8 Mrd

Ausbauinvestitionenund Verteidigungsforschung


DATEN UND FAKTEN DES FRAUNHOFER IML

� Gegründet 1981

� 270 Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen

� 250 Doktoranden und studentische Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen

� 29 Mio. € Umsatz, davon etwa 50 Prozent aus der Wirtschaft (2017)

� Außenstellen und Projektzentren in Frankfurt am Main, Hamburg, Prien / Chiemsee

� Kooperationen mit HSG St. Gallen (Schweiz), Georgia Tech (USA), Shanghai (China), Rio de Janeiro (Brasilien)













DIE WELT VERÄNDERT SICHHYPOTHESEN, MEINUNGEN UND HERAUSFORDERUNGEN

^

„Digitalisierung und Industrie 4.0 verändern ganze Wertschöpfungs- und Lieferketten –und brauchen vollkommen neue

Geschäftsmodelle auch in der

Logistik“Michael Ziesemer,

Präsident des Zentralverbands Elektrotechnik und Elektroindustrie (ZVEI)

„Die Organisation von Wertschöpfung in dynamischen Netzwerken verändert

den Wettbewerb grundlegend“Raimund Klinkner,

BVL-Vorsitzender

„Grundlegender Wandel der Zustelllösungen, von der

Prozessorientierung hin zur endkundenorientierten Dienstleistung“

Horst-Manner Romberg,

Geschäftsführer MRU GmbH

„Es ist künftig erforderlich, mehrdimensionale Wertschöpfungsnetze

und Multi-Channel-Ansätze zu

managen und sich von rein linearen Abläufen zu verabschieden“

Jörg PretzelGeschäftsführer GS1 Germany

„Wer nicht digitalisiert verliert.

Logistik ist der Schlüsselfaktor,

um die Digitalisierung zum Erfolg zu führen“Alexander Dobrindt,

Bundesverkehrsminister


WANDEL UND ENTWICKLUNG

Bilder: IML; Fotolia_33064312_XXL_Logimatt, 666488_original_R_K_B_by_pixelpart_pixelio.de; Fotolia_16630256_by_ag_visuell;665940_original_R_K_by_Thorben Wengert_pixelio.de; Fotolia_7462778_XXL_by_Nmedia; Fotolia_24444729_XL

Gesellschaftlicher WandelGesellschaftlicher Wandel

Globalisierung, Individualisierung, Demographischer Wandel,Nachhaltigkeit, Social Media, Urbanisierung, Klimawandel …Globalisierung, Individualisierung, Demographischer Wandel,Nachhaltigkeit, Social Media, Urbanisierung, Klimawandel …

Technologischer WandelTechnologischer Wandel

Automatisierung, Robotik, Smartphones, Sensortechnik, 3D-Druck, Internet der Dinge, Autonomie, Big Data, 4. industrielle Revolution, Drohnen …

Automatisierung, Robotik, Smartphones, Sensortechnik, 3D-Druck, Internet der Dinge, Autonomie, Big Data, 4. industrielle Revolution, Drohnen …


DIE DIGITALISIERUNG ALS EIN WESENTLICHER TREIBERMIT EXPONENTIELLEN STEIGERUNGSRATEN

Bildquelle: Fraunhofer IML; fotolia_maciek905_78672311_m_0;

Technologien Mobile SocialInformationen,

Big Data

Digitale Geräte wie Smartphones, Tablets u.a. zur Identifikation und Kommunikation

ermöglicht die Verschmelzung von physischer und virtueller Welt

Vernetzung in neuen Dimensionen und hoher Einflussnahme

Informationsfülle, Verfügbarkeit und Transparenz


VERNETZTE GERÄTE IM INTERNET DER DINGEEIN ENDE IST NICHT IN SICHT

Quelle: Gartner im Februar 2017

39635244

7036

12863

1102

1501

2133

4381

1317

1635

2028

3171

2016 2017* 2018* 2020*

Consumer Business horizontal / Cross-Industry Business vertical / specific

6.382 Mio.

8.383 Mio.

11.197 Mio.

20.415 Mio.

(IoT) weltweit [Mio.]


INTERNET DER DINGE UND INTERNET DER DATENWACHSTUM IN ATEMBERAUBENDER GESCHWINDIGKEIT

Animation: info.BILD.de Quelle: Excelacom

Das passiert im Internet, während Sie die Seite betrachten Das passiert innerhalb einer Minute im Internet


INDIVIDUALISIERUNGS-LOOPMIT DEUTLICHEN VERÄNDERUNGEN

In Anlehnung an: The Global Manufacturing Revolution; Quellen: Fraunhofer IPA, Ford, beetleworld.net, bmw.de, dw.deBildquellen: https://en.wikipedia.org (2015), https://www.impulse.de (2015), audi.de (2015), o2.co.uk (2015), computerbild.de(2015).

Pro

du

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ari

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Produktvielfalt

1850

1913

1955

1980

2000

Massenproduktion

Globalisierungz.B. Share Economy

z.B. 3D-Druck

z.B. Smart Phone

z.B. Getränke

z.B. BMW online car configuratorz.B. VW Käfer

„People can have theModel T in any colour− so long as it‘s black.“Henry Ford (1913)


DIE DREI GROßEN HERAUSFORDERUNGENNICHT NUR IN DER LOGISTIK

Quelle: Prof. ten Hompel, Bild: www.fotolia.de













DIE DIGITALISIERUNG NIMMT STARKEN EINFLUSSAUF HANDEL, DIENSTLEISTUNG UND KONSUMENT

Bilder: anthermedia.net_Rawpixel; pixabay; August_Access_Deliv_Same_Day_Delivery.0_WalMaer;

� Mobile Commerce� Zwischen Bedürfnis und Befriedigung liegt nur ein Klick

� Neben Individualisierung zunehmende Personalisierung

� Kontinuierliche Steigerungsraten

� Crowd Transportation / Crowd Delivery

� Eine neue Form der Kooperation!

� Verbraucher werden zu Dienstleistern

� Muss die Logistik damit rechnen?

� Letzte Meile� Neben Heimzustellung verstärkt Alternativen gefragt

� Kunden bevorzugen eine individuelle Übergabe

� Paketbox, Arbeit, Paket-Shop, Drive-In, Kofferraum …


WACHSENDE KOMPLEXITÄT GLOBALER SUPPLY CHAINS MIT ZUNEHMENDEN ERWARTUNGEN DER TEILNEHMER

Quelle: VILOMA Projekt.

OEMOEMLieferantLieferantLogisticsproviderLogisticsproviderMontageMontage

LogisticsproviderLogisticsprovider

ProduktionsplanungProduktionsplanungBedarfs- und

Kapazitäts-ManagementBedarfs- und

Kapazitäts-Management

Lagermanagement undReichweitensteuerungLagermanagement undReichweitensteuerung

Transportsteuerung undTransportverfolgung

Transportsteuerung undTransportverfolgung

Risiko- undStörungsmanagement

Risiko- undStörungsmanagement

anwenderorientiertanwenderorientierttransparenttransparent

intuitiv verständlichintuitiv verständlich

zukunftsbezogenzukunftsbezogen

echtzeitnahechtzeitnah

MontageMontageLogisticsproviderLogisticsprovider


WACHSENDE KOMPLEXITÄT DER LETZTEN MEILEES GEHT TATSÄCHLICH KREUZ UND QUER

POS = Point Of Sale

Unterwegs


VERÄNDERUNGEN LOGISTISCHER WELTENWO GEHT DIE REISE HIN?

Quelle: Rehof, J.; ten Hompel, Michael.: Fraunhofer ISST


ENTWICKLUNG IM DIGITALEN ZEITALTERSCHREITET KONTINUIERLICH VORAN

Schuh, G.; Anderl, R.; Gausemeier, J.; ten Hompel, M.; Wahlster, W (Eds.): Industrie 4.0 Maturity Index, acatech STUDY 2017

Industrie 3.0 Industrie 4.0

AdaptabilityPredictabilityTransparencyVisibility

Was passiert?NB IoT ∙ iBin ∙ iCon ∙ ∙ ∙

Industrie 4.0

Computer Connectivity

Warum passiert es?Big Data Analytics

Maschinelles Lernen ∙ ∙ ∙

Was wird passieren?PD Analytics

AI ∙ Simulation ∙ ∙ ∙

Wie kann autonomy (re)agiert werden?Multi-Agenten-Systeme

Schwarmtheorie ∙ ∙ ∙

Ind

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Entwicklungspfad


WAS WIRD IN ZUKUNFT ANDERS? ZWEI HYPOTHESEN ZUR LOGISTIK 4.0

Quelle: Prof. ten Hompel, Bild: www.fotolia.de


DENKBARE ZUKUNFTSSZENARIEN IN ZEHN JAHRENWERDEN VON DIGITALEN TECHNOLOGIEN GEPRÄGT

Quelle: Dr. Bernhard Rohleder, Vortrag, Bitkom, Berlin, 28. März 2017













ZUNEHMENDE VERNETZUNG DURCH DIGITALISIERUNGDIE ANWENDUNGEN SIND VIELFÄLTIG

Bildquellen: Fraunhofer IML, Jettainer, Daimler

MENSCHENplanen, steuern, vernetzen…

REGALEordern selber ihren Nachschub.

BEHÄLTERsagen was zu entnehmen ist.

FAHRZEUGE und STAPLERorganisieren sich im Schwarm.

CONTAINER organisieren ihre Ladung – vieleContainer das logistische Netz.

LKWfahren Güter u. Waren autonom.


EINBLICKE IN TECHNOLOGISCHE INNOVATIONENVON INTEGRIERT BIS AUTONOM

Bild: Fraunhofer IMLBilder: Picavi, Shutterstock, DHL

Innova-tionen

Intralogistik Systeme

Letzte Meile

Autonomes Fahren


INTELLIGENTE SYSTEME DER INTRALOGISTIKMIT HOHER FLEXIBILITÄT UND SKALIERBARKEIT

Quellen: Video: Still GmbH; Knapp IT Solutions GmbH; Amazon


INNOVATIONEN IN DER LAST-MILE-LOGISTICSFÜHREN ZU VIELEN NEUEN GESCHÄFTSMODELLEN

Fotolia - helenedevun , Sueddeutsche.de, Fotolia - Denys Rudyi , Jewo, Hermes, Fotolia - th-photo , Parcelbox,

Fotolia - Andrey Popov, My-Taxi, PaketButler, DHL Streetscooter; DHL, Foto Reichel

Zustellbegleiter

GaragenbelieferungAbholstation

Elektro-Transporter

Mobile Übergabe

Kofferraum-Belieferung

TransportdrohneVision-Van

Zustellroboter

E-Lastenfahrrad

Mobile Paketbox

Haustür-Übergabe

Kofferraum-Belieferung

Mitnahme-Transporte

Innenstadt Transport Übergabe zu Hause

Mikrodepot / Lager

Transportdrohne

Abholstation

Haustür-Übergabe

Feste Paketbox

Mikrodepot / Lager


AUTOMATISIERTES FAHREN – AUTOMATISIERUNGSGRADEDER BLICK IN DIE ZUKUNFT

Quelle: Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur, Bericht Juni 2017, VDA


AUTOMATISIERTES FAHREN – AUTOMATISIERUNGSGRADEDER BLICK IN DIE ZUKUNFT

Quelle: http://www.ertrac.org, Daimler 2017


MARKTEINFÜHRUNGSERWARTUNGEN DER OEMS

2019 2020 2021 2022 2025 203020182017 …

> Google: Koop. mit Intel �legt Fokus nun auf die Entwicklung von Software -Technologien für AF> Volvo: Vsl. Beginn Testfahrten mit Volvo XC90 in Göteborg> Audi: Ab Herbst ist neue Audi A8 (HAF Level 3) marktreif

> Continental: Beginn Testfahrten Robo-Taxi „CUbE“ auf öffentlicher Straße> Mercedes-Benz: Einführung eines Fahrzeugmodells (GLC F-Cell) mit Brennstoffzelle, welches Strom aus Wasserstoff produziert> Nissan: Ab Herbst ist teilautonomes Fahrzeugmodell Nissan Leaf bestellbar

> Volvo: ab 2019 eingeführten Fahrzeug-modelle sollen über Elektromotor verfügen

> Continental: ab 2020 offizieller Einsatz Robo-Taxi CUbE> Mercedes-Benz: ab 2020 autonome Fahr-zeuge (Level 4 und 5) in Koop. mit Bosch> Audi: ab 2020-er Jahre geht Audi Elaine (Level 4) in Serie

> Volvo: bis 2021 Einführung von autono-men Fahrzeugen (Level 4) in den Markt > BMW: ab 2021 Elektro-version für jedes Fahr-zeugmodell

> Nissan: bis 2022 Einführung von 12 batteriegetriebenen Fahrzeugmodellen zusammen mit Renault und Mitsubishi. 2022 soll das erste selbstfahrende Auto auf dem Markt sein. Des Weiteren wird geplant, bis 2022 Robot-Taxis anzubieten.

> Google: Google Waymo bringt bis 2025 autonomes Fahrzeug auf den Markt > BMW: bis 2025 Einführung von 12 voll-elektrischen Fahrzeugen > VW: bis 2025 Einführung von 80 Elektrofahrzeugmodellen (50 Elektro- und 30 Hybridfahrzeuge)

> VW: Bis 2030 sollen für alle Modelle vollelektrische Versionen vorhanden sein.

> Audi: Einführung Audi Aicon (Level 5)

Level 2Level 1 Level 3 Level 4 Level 5Automatisierungstufe


VORAUSSETZUNG: TECHNOLOGISCHE ENTWICKLUNGENDIE TRUCKING UND LOGISTIK VERÄNDERN WERDEN

Fraunhofer, PwC

Vehicle 2 Infrastructure

Communication

Vehicle 2 VehicleCommunication

Ferndiagnose Lkw

Automatisiertes Fahren

Integrierte Lieferkette

Automatisierter Frachtplanung

Echtzeitinformationen von Umgebungs-parametern� Harmonisierung Verkehrsfluss

� Automatisches Re-Routing

� Parkraumoptimierung

Austausch Echtzeitinformationen zwischen Fahrzeugen� Sicherheitsgewinn durch Kollisionsvermeidung

� Energieeinsparung (Platooning)

Detaillierte Fahrzeugzustandüberwachung� Reduzierung Instandhaltungsaufwand

� Erhöhung der Zuverlässigkeit und Sicherheit

Automatisiertes Fahren in verschiedenen Anwendungsfällen� Zusätzlicher Investitionsaufwand

� Reduzierung TCO ca. 25-30%

Realtime Logistics� Nutzung Big Data Auswertungen

� Transparenz durch unternehmens-übergreifenden Informationsaustausch

� Dynamische Disposition

Selbststeuernde Güter in Netzwerk� Cloud Services für Sendungsmanagement

� Smarte Ladeeinheiten

� Hochgenaue ETA


AKTUELLE ENTWICKLUNGEN IM GÜTERVERKEHRAUTOMATISIERUNG VON FAHRPROZESSEN

Bilder: Dailmer; Deutsche Post; Gottwald

� Fernverkehr

� Automatisierung bekannter Fahrzeugkonzepte auf Fernstraßen

� Anwendung: Fernverkehre, Punkt-zu-Punkt Relationen

� Beispiel: Daimler Future Truck; Scania

� City Logistik

� In Arbeitsprozessen unterstützende Roboter

� Anwendung: Direktlieferung, mobile Packstationen

� Beispiele: Starship, Postbot

� Exklusive Werkfahrzeuge

� Umgebaute Chassis, nach Konzepten der Intralogistik-Automatisierung

� Anwendung: wiederkehrende Fahrten auf Werksgelände

� Beispiele: Kamag, Gottwald


AUTOMATISIERTES FAHREN ETHIK-REGELN FÜR FAHRCOMPUTER

https://www.bmvi.de/SharedDocs/DE/Pressemitteilungen/2017/128-dobrindt-massnahmenplan-ethikregeln-fahrcomputer.html; Bild: Daimler und Benz Stiftung

� Bundesregierung beschließt Regelkatalog für die ethische Umsetzung des automatisierten Fahrens

� weltweit erste Leitlinien für das vernetzte Fahren

� Ethik-Kommission besteht aus Vertretern der Philosophie, Rechts- und Sozialwissenschaften, der Technikfolgenabschätzung, des Verbraucherschutzes, der Softwareentwicklung und Automobilindustrie

� 20 Thesen für die Umsetzung der Mobilität 4.0


AUTOMATISIERTES FAHREN –KERNPUNKTE DER ETHIK-REGELN

https://www.bmvi.de/SharedDocs/DE/Pressemitteilungen/2017/128-dobrindt-massnahmenplan-ethikregeln-fahrcomputer.html; Bild: Daimler und Benz Stiftung

� Wenn intelligente Fahrsysteme weniger Unfälle verursachen als der mensch-liche Fahrer, ist das automatisierte und vernetzte Fahren ethisch geboten

� In Gefahrensituationen hat der Schutz menschlichen Lebens immer höchste Priorität

� Bei unausweichlichen Unfallsituationen ist jede Qualifizierung von Menschen nach persönlichen Merkmalen unzulässig (z.B. Alter, Geschlecht, körperliche oder geistige Konstitution)

� In jeder Fahrsituation muss klar geregelt und erkennbar sein, wer für die Fahraufgabe zuständig ist. Der Mensch oder der Computer

� Wer fährt muss dokumentiert und gespeichert werden, z.B. zur Klärung einer möglichen Haftungsfrage

� Der Fahrer genießt eine sogenannte Datensouveränität, das heißt er muss grundsätzlich selbst über die Weitergabe und Verwendung seiner Fahrzeugdaten entschieden können


TREND: AUTONOMOUS CARS60BN $/A MARKET OPPORTUNITY IN 2030

Bild: MAN Truck & Bus, Dr. Frederik Zohm, 31.01.2018, VDA Forum

Logistik und Transport im digitalen Zeitalter:

Die Potenziale der Zukunft bieten sich denen, die Innovationen als Chance begreifen und

Mut zur Veränderung haben!

Herzlichen Dank


WWW.IML.FRAUNHOFER.DE

KONTAKT DR. VOLKER LANGE

LEITER VERPACKUNGS- UND HANDELSLOGISITK, AUTO-ID TECHNOLOGIEN

Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IMLJoseph-von-Fraunhofer-Str. 2-444227 DortmundFon: +49 (231) 9743 264

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