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Logistik 4.0

Konnektivität für den Intelligenten Logistikraum

| Autor/ Redakteur: Hon.-Prof. Dr.-Ing. Klaus Richter / Silke Höffken

Logistik 4.0 umfasst ähnlich zu Industrie 4.0 digitalisierte Prozesse und Systeme, die auf einem kontinuierlichen Datenaustausch beruhen. In Logistik 4.0 wird ein intelligenter Logistikraum definiert, der es Akteuren aus Logistik und Telekommunikation ermöglicht, gemeinsam Kommunikationsservices zu spezifizieren und neue Logistik 4.0-Geschäftsmodelle anzubieten.

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LPWAN-Gateway auf einem Gebäude des Fraunhofer IFF
LPWAN-Gateway auf einem Gebäude des Fraunhofer IFF
( Bild: Fraunhofer IFF )

Logistik 4.0 versteht sich als Integrator für alle industriellen Anwendungsgebiete in der Gigabit-Gesellschaft. In Logistik 4.0 wird das Ecosystem eines systemisch abgrenzbaren Strukturraumes mit seinen logistischen Prozessen und den daran beteiligten Personen, den mobilen und infrastrukturellen logistischen Komponenten sowie der dafür notwendigen IT-technischen Umgebungsintelligenz als intelligenter Logistikraum definiert. Diese logistisch motivierte Raumkategorie ermöglicht es den Akteuren aus Logistik und Telekommunikation, gemeinsam Kommunikationsservices zu spezifizieren, zu standardisieren sowie regional/weltweit für neue Logistik 4.0-Geschäftsmodelle anzubieten. Die neue 5G-Mobilfunkgeneration wird den Anforderungen des Intelligenten Logistikraums hinsichtlich einer durchgängigen Konnektivität durch ihre Konvergenz der Kommunikationsnetze erstmalig genügen. Abb. 1

Abb. 1: 5G-Zielkriterien für Logistik 4.0 Raumkategorien
Abb. 1: 5G-Zielkriterien für Logistik 4.0 Raumkategorien
( Bild: Fraunhofer IFF )

Logistik-Konnektivität

Die Logistik benötigt eine Konnektivität, wenn auch mit geringen Datenraten, um lückenlos über die gesamte weltweite Logistikkette hinweg bis an die Montagelinie des produzierenden Unternehmens oder bis zum privaten Endkunden im ländlichen Raum kommunizieren zu können. Die Anforderungen an ein derartiges energiesparsames Weiterverkehrsnetz hinsichtlich geringer Invest- und Kommunikationskosten, hoher Lebensdauer und flächendeckender Verfügbarkeit konnten bisher durch die TK-Industrie nicht bedient werden.

Breitbandige Kommunikationsverbindungen kommen bereits bei örtlich abgesetzten Röntgenkontrollen, in der videobasierten Situationsanalyse im Logistikhub oder beim privaten Endkunden zum Einsatz, können zukünftig aber auch für den Vergleich multispektraler Frachtfingerprints innerhalb der internationalen Logistikkette von Interesse sein.

Bezüglich der Konnektivität stellen sich damit für die Logistik-Branche zwei Forderungen auf; einerseits die extensive Nutzung von funkbasierten Breitbandverbindungen (Cellular) zur echtzeitnahen Beurteilung des Warenumschlags als Gefahrenübergang zwischen zwei Stakeholdern und andererseits die Integration energiesparsamer Weitverkehrsnetze (LPWAN) mit geringerem Datenaufkommen zur durchgängigen Konnektivität in die Logistikprozesse. Daneben etablieren sich weiter die Anwendungen in der Kurzstreckenfunktechnik (WPAN) zur Vermeidung von Kabelverbindungen bei der Kommunikation zwischen persönlichen Endgeräten und Funknoten am Objekt.

Abb. 2: Konnektivität für logistische Szenarien
Abb. 2: Konnektivität für logistische Szenarien
( Bild: Fraunhofer IFF )

Logistik-Konnektivität als Service der TK-Industrie

Logistik-Konnektivität benötigt Services der Telekommunikationsindustrie, um in einem intelligenten Logistikraum mit Hilfe der Konvergenz der Netze bedarfsgerecht und ohne feste Grenzen einen Kommunikationszugang für das logistische Objekt, das Betriebsmittel oder den menschlichen Akteur bereitzustellen. Frachtstücke und Ladungsträger sind international unterwegs und benötigen die Konnektivität regionen- und grenzübergreifend. Lückenlose Konnektivität bedeutet auch Konnektivität auf dem Verkehrsmittel, ob nun Flugzeug oder Schiff. Zollorganen und Sicherheitsbehörden muss ein effizienter Zugriff auf Informationen ermöglicht werden. Die Regularien müssen ein Roaming zwischen unterschiedlichen Netzanbietern diskriminierungsfrei ermöglichen. Netze und TK-Angebote müssen entsprechend der Kurzfristigkeit in der Kontraktlogistik dynamisch anpassbar sein (Network-Slicing) und den Anforderungen entsprechend eine Logistik-Konnektivität bis an die Montagelinie in der Fabrikhalle anbieten. Die Kommunikationsverbindung sollte gleichzeitig eine Lokalisierung des logistischen Objekts ermöglichen, wenn die Freigabe für diese Informationsermittlung erteilt wird. Internationale Logistik bedeutet auch die Einhaltung internationaler Regelwerke zur zivilen Sicherheit entlang der gesamten Transportkette. Netzwerkneutralität darf diesen Forderungen nicht entgegenwirken.

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