Forschungsprojekt LoFIP
Projektbeschreibung
Das Projekt LoFIP handelt von der Entwicklung föderierter Future-Internet-Leitstände zur robusten und ressourceneffizienten Durchführung von Logistikprozessen. Die robuste und ressourceneffiziente Durchführung von Logistikprozessen zählt zu den bedeutendsten Herausforderungen im Logistikbereich. Vor diesem Hintergrund verknüpft das Projekt LoFIP Technologien zur Unterstützung von Geschäftsprozessen und zur Überwachung physikalischer Prozesse und Materialströme. Es entwickelt eine Plattform für die robuste und ressourceneffiziente Durchführung operativer Logistikprozesse. Kern dieser Plattform sind föderierte softwarebasierte Leitstände, die aktuelle Materialströme und verfügbare Dienstleistungsangebote geeignet miteinander kombinieren.
Durch die sogenannte “Future-Internet-Technologien” adressiert LoFIP die zentralen Herausforderungen in der Durchführung von operativen Logistikprozessen. Ansätze für technische Lösungen basieren auf einer Software-Plattform und Demonstratoren für Future-Internet-Leitstände.
Die Ziele des LoFIP Forschungsprojektes sind:
- Die Entwicklung einer technischen Plattform zur Realisierung von Future-Internet-Leitständen für die robuste und ressourceneffiziente Durchführung operativer Logistikprozesse.
- Die Erprobung der Projektergebnisse in einem internationalen Living-Lab für zukünftige Logistiklösungen und Entwicklung neuer Dienstleistungen und Geschäftsmodelle zum wirtschaftlichen Betrieb zukünftiger Logistikprozesse.
Entscheidungsunterstützung und Optimierung
In so gut wie allen Bereichen der unternehmerischen Tätigkeit – wie z.B. die in LoFIP betrachtete Transportlogistik – sind sowohl in der Planung als auch der Durchführung von Prozessen eine Vielzahl von Entscheidungen zu treffen. Diese Entscheidungen sind umso komplexer, je mehr Aspekte, Informationen und Handlungsalternativen oder deren Folgen simultan zu beachten sind. Zudem bedingen sich Handlungsalternativen und deren Folgen häufig dynamisch. Eine weitere Komplexitätsstufe kommt hinzu, wenn die Entscheidung in Echtzeit getroffen werden muss. Eine methoden- und rechnergestützte Entscheidungsfindung kann hier unterstützen und führt zu besseren Entscheidungen.
Zur strukturierten Lösung solcher Entscheidungsprobleme können mathematische Optimierungsmethoden herangezogen werden. Optimierung ist ein Tätigkeitsgebiet zur methodischen Erarbeitung von bestmöglichen Lösungen, die unter Einbeziehung von variablen Einflussfaktoren und Optimierungsmodellen möglich sind. Mit einem Modell ist hier die zweckorientierte vereinfachte mathematische Abbildung der Realität gemeint. Auf Basis eines solchen Modells werden durch Optimierungsalgorithmen verschiedene Lösungsalternativen untersucht. Dabei wird ermittelt, ob eine dieser Alternativen zulässig, gut oder optimal ist.
Im Rahmen des Forschungsprojektes LoFIP wird untersucht, wie und welche dieser Optimierungskonzepte eingesetzt werden können, um eine schnelle und methodenorientierte Entscheidungsunterstützung bei der Transportplanung und -durchführung zu realisieren.
Eine Integration der Optimierungskonzepte ermöglicht es auf Störereignisse systematisch zu reagieren. Unter Aspekten wie z.B. Kosten, zeitlichen oder kapazitiven Beschränkungen, werden Lösungen anhand aktueller Informationen generiert. Mit der Einbettung in Future-Internet-Leitstände können diese dem Entscheidungsträger ohne Zeitverzug zur Verfügung gestellt werden.
Überwachung und Steuerung operativer Logistikprozesse
Das „Future Internet“ bietet enormes Potenzial für das Engineering neuartiger Software-Applikationen zur Überwachung und Steuerung operativer Geschäftsprozesse in Echtzeit. Unternehmen können Echtzeitdaten über Objekte und ihre Zustände Plandaten auf Basis von Internetdiensten nutzen, um umfassendere und aktuellere Aussagen über operative Prozesse und Aktivitäten zu treffen. Geschäftsprozesse lassen sich somit zu einem Grad überwachen und steuern, der zuvor nicht möglich war. Beispielsweise lässt sich die Übergabe von Gütern zwischen verschiedenen Partnern einer Transportkette als auch die Temperatur eines Gutes überprüfen.
Den Chancen von Future-Internet-Applikationen stehen eine deutliche Zunahme an Komplexität, Heterogenität, und Dynamik entgegen. Automatisierte Ansätze zur Überwachung und Steuerung dieser Applikationen geraten an ihre Grenzen, da sich das notwendige Wissen zur automatischen Überwachung und Anpassung nicht vollständig formalisieren lässt. Das Einbeziehen von Menschen in die Überwachungs- und Steuerung wird notwendig, nicht zuletzt auch wegen einer notwendigen Risikoabwägung, da die Anpassung von Future-Internet-Applikationen direkt auf Geschäftsprozesse wirkt.
Am Forschungsprojekt LoFIP sind Industrie- und Forschungspartner aus NRW beteiligt, die Universität Duisburg-Essen (mit dem Lehrstuhl für Transportsysteme und –logistik und paluno – The Ruhr Institute for Software Technology), die Duisburger Hafen AG, die SAP AG, die SDZ GmbH und die RWTH Aachen.
LoFIP wurde im Rahmen des aus dem EFRE ko-finanzierten Operationellen Programms für NRW im Ziel 2 „Regionale Wettbewerbsfähigkeit und Beschäftigung“ 2007-2013 ausgewählt.
Projektleitung
Prof. Dr. Klaus Pohl
Universität Duisburg-Essen, Paluno (The Ruhr Institute for Software Technology)
Projektkoordination
Dr. Andreas Metzger
Universität Duisburg-Essen, paluno – The Ruhr Institute for Software Technology
andreas.metzger@sse.uni-due.de
Ansprechpartner
Cyril Alias
Universität Duisburg-Essen, Lehrstuhl für Transportsysteme und -logistik
cyril.alias@uni-due.de
+49 203 379-2615
Projektpartner
Duisburger Hafen AG
RWTH Aachen, Lehrstuhl für Optimierung von Distributionsnetzwerken
SAP AG, SAP Next Business and Technology
SDZ GmbH
Projektförderung
Ziel2.NRW – Hightech.NRW (2. Wettbewerbsrunde)
