In der Produktion werden wir immer mehr intelligente Fabriken mit automatisierten Systemen, Robotern und Sensoren sehen, die Energieverbrauch, Lieferkette und Qualität überwachen“, so Michael Ganser, Senior Vice President für Cisco Central Europe. Gerade im Bereich der Lieferkette, sprich der Logistik, sieht Cisco derzeit das größte Potenzial für das Internet der Dinge. Vor allem deutsche Unternehmen versuchen, mit den entsprechenden Technologien ihre Logistik-Prozesse zu optimieren. Ganser weiter: „In Mitteleuropa gibt es bereits Autohersteller, Logistik-Anbieter wie die Hamburg Port Authority, Sportstadien und sogar Startups, die als erste Anwender von den Vorteilen der vierten Phase des Internets profitieren.“
Vision des vernetzten Hafens
Die Hamburg Port Authority (HPA) beschreibt in ihrem Hafen-Entwicklungsplan für das Jahr 2015 ein Szenario, in dem die Infrastrukturen des Hafens mit Miniprozessoren ausgestattet und miteinander vernetzt sind: Straßenbrücken zählen zum Beispiel die Anzahl der Fahrzeuge und deren Gewichte und übertragen diese an ein zentrales System, das die Daten ständig auswertet. Wenn definierte Schwellwerte überschritten werden, wird automatisch ein Auftrag im Infrastrukturmanagement-System erzeugt. Bei der Vielzahl an Infrastrukturen, Bauwerken und technischen Anlagen des Hafens sollen deren Zustände permanent in einem Leitstand überwacht werden. Zusätzlich zu den technischen Daten werden auch die Energieverbräuche und relevante Umweltkennzahlen gemessen, ausgewertet und optimiert.
Erfolgreiches Pilotprojekt
Noch ist eine derartig umfassende Nutzung des Internets der Dinge eine Vision, doch der Hamburger Hafen hat bereits eine erste Anwendung realisiert: Im Pilotprojekt „Smart Port Logistics“ ist eine übergreifende IT-Plattform geschaffen worden, die mit mobilen Applikationen kombiniert wurde. Darüber werden zukünftig Verkehrsinformationen und Dienstleistungen rund um den Hafen mithilfe mobiler Endgeräte wie Tablet-PCs oder Smartphones abrufbar sein. Durch die damit verfügbaren Echtzeit-Verkehrsinformationen aus dem Port-Road-Managementsystem der HPA sowie Parkrauminformationen erhalten die Lkw-Fahrer aktuelle und personalisierte Benachrichtigungen zur Verkehrssituation im und um das Hafen-Gelände. „Wir haben im Hamburger Hafen sehr früh auf moderne IT-Prozesse gesetzt. Nun folgt der konsequente Schritt, eine Plattform für die Integration aller logistikrelevanten Daten und Angebote zu schaffen“, so HPA-Geschäftsführer Jens Meier.
Container kontrollieren ihre Ware selbst
Um die Logistikkette weiter zu optimieren, arbeiten Forscher zudem an intelligenten Containern: Das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML entwickelt zum Beispiel Transportbehälter, die nicht nur dafür sorgen, zu ihrer Zieldestination zu gelangen, sondern die beispielsweise auch kontrollieren, ob sie die richtige Ware geladen haben. Durch ein integriertes Sensornetzwerk sind die Container in der Lage, Handlungen in ihrem Umfeld zu erfassen und darauf zu reagieren. Beispielsweise können sie Alarm schlagen, wenn sie mit der falschen Ware beladen werden. Ihren Inhalt erkennen sie dabei mithilfe von RFID-Funketiketten. Via Nahfunk können die Behälter untereinander und mit ihrem näheren Umfeld kommunizieren und so eigenständig ein Transportfahrzeug anfordern. Damit die Ware während des Transports nicht beschädigt wird, messen die Sensoren außerdem relevante Parameter im Inneren des Behälters. Ein weiterer Vorteil: Durch den Einsatz von GPS weiß die verantwortliche Spedition jederzeit, wo sich die Fracht gerade befindet und kann dem Kunden den aktuellen Lieferstatus mitteilen. Als Kommunikationskanal wird der internationale Standard GSM/UMTS genutzt, der weltweit ohne zusätzliche Infrastruktur verfügbar ist.
Smarte Kleinteilebehälter für die Intralogistik
Auch für die Intralogistik, also den innerbetrieblichen Transport zum Beispiel in der Fertigungsindustrie, werden derartige intelligente Behälter entwickelt. So hat Würth Industrie Service Anfang 2013 einen intelligenten Kleinteile-Behälter vorgestellt, der Füllstands-, Zähl- und Bestellinformationen der Artikel per integrierter Kamera über RFID-Technologie automatisiert an das Warenwirtschaftssystem übermittelt. Der sogenannte iBin kann dadurch eigenständig den Bestand im Inneren des Behälters überwachen und rechtzeitig eine Bestellung neuer Teile auslösen.
In einem gemeinsamen -Projekt mit dem Fraunhofer IML will Würth den Behälter weiterentwickeln. Das IML hat im letzten Jahr bereits einen eigenen intelligenten Behälter präsentiert, den inBin. Er kann selbstständig Informationen über seine Ladung, Aufträge und Umgebungsbedingungen speichern und verarbeiten. Dank Energy Harvesting ist er energieautark. Zudem ist der Behälter in der Lage, seine Position genau zu lokalisieren. Zusätzlich kann er durch Sensoren auch Umgebungsparameter erfassen und melden, wenn er sich etwa in einem Raum mit der falschen Temperatur befindet. InBins können sich nicht nur untereinander unterhalten und Reihenfolgen bilden, sondern können über Grafikdisplays oder ein separates Sprach-Modul auch direkt Kontakt mit dem Menschen aufnehmen. „Vor einigen Jahren träumten wir davon, die Rechnerleistung an den Behälter zu kleben, mit der wir 1969 zum Mond geflogen sind. Heute haben wir Prozessoren zur Verfügung, die noch mehr können: 16- oder 32-Bit-Prozessoren mit einigen Megahertz Taktfrequenz und ausreichendem Speicher von einigen hundert Kilobyte sorgen dafür, dass wir von einem wirklich intelligenten Behälter sprechen“, so Prof. Dr. Michael ten Hompel, Leiter des Fraunhofer IML.