Quo vadis Logistik 4.0?

Glowing stribes on a road at night

Die Frage, wohin sich die Logistik – oder im Zusammenhang mit den Lösungen von TRANSPOREON – die Transport-Logistik 4.0 entwickeln wird, beschäftigt inzwischen hoffentlich jedes verladende Unternehmen und jede Spedition. Die Transportdienstleister scheinen in der Analyse der Chancen und Konsequenzen sowie der Umsetzung etwas hinterherzuhinken. Das ist nicht verwunderlich und muss wohl auch so sein, weil sie den Entscheidungen und Anforderungen ihrer (verschiedenen) Auftraggeber folgen.

Und so hängt auch die Frage nach der Zukunft der Transportlogistik natürlich davon ab, was eigentlich unter Industrie 4.0 zu verstehen ist. Ich möchte in diesem Blog-Beitrag einmal in aller Kürze die großen Linien, so wie ich sie sehe, beleuchten.

Industrie 4.0 bedeutet einen dramatischer Durchbruch in der Künstlichen Intelligenz (KI)

Wir erleben erstmals Systeme, die sich sicher in Strukturen „menschenähnlicher Komplexität“ – und eben nicht mehr nur in spezialisierten Laborumgebungen – bewegen können. Beispiele sind etwa das Google Car, das sich als selbstlernendes System durch den Verkehr von Los Angeles bewegt und dabei selbstständige Entscheidungen trifft. Der IBM Supercomputer Watson, der 2011 das Jeopardy-Game gewonnen hat, ist ein weiteres Beispiel. Er hat via Internet alle Datenbanken durchforstet, die erreichbar waren und so eine immense Wissensdatenbank angehäuft. Dabei muss er – genau wie ein Mensch bei allen alltäglichen Entscheidungen und Bewertungen – mit uneindeutigem, widersprüchlichem Wissen und grauen Quellen umgehen.

Und mindestens genauso wichtig: Heute sind wir in der Lage, Gruppen technologischer Systemen, die in Wechselwirkung miteinander stehen, zu entwickeln:_“everything is connected to everthing and everybody, anytime, everywhere“. Dies erzeugt kollektive Intelligenz. Diese Systeme sind fähig, ihre unmittelbaren und individuellen Sensorinformationen in Echtzeit auszutauschen – es wird also nicht nur kommuniziert, dass „der Himmel blau ist“, es werden stattdessen die Sensorinformationen der „ganz konkreten heutigen Blauheit des Himmels“ übermittelt. Dadurch entsteht eine spezielle Form einer umfassenden und gleichsam schnellen Gruppenintelligenz, die wir Menschen nicht haben.

Die 4. industrielle Revolution

In diesen Durchbrüchen liegt für mich das Wesen der 4. Industriellen Revolution. Während die Einführung der Dampfmaschine um 1750 ebenso wie die Einrichtung von flächendeckenden Elektrizitätswerken „Energierevolutionen“ waren – die eine lokal, die andere global – so war die Verbreitung von Computern in Produktion und Verwaltung ab 1970 eine digitale Revolution – eine Revolution, die die Intelligenz von Systemen massiv gesteigert hat. Heute sind wir mitten in der nächsten digitalen Revolution. Heute sehen wir wie globale Informationsnetzwerke, globale Intelligenz, entstehen. Und – wir erleben lernende, autonome Systeme, die nicht mehr Abbildung ihres Schöpfers sind, sondern völlig verschieden davon und selbstlernend wie das Google Car.

Was bedeutet das für die Logistik? Die Veränderungsgeschwindigkeit ist sicher nicht für alle Bereiche gleich. Im Forschungsprojekt zur Zukunft der Transportlogistik mit TRANSPOREON haben wir Stakeholder der Branche befragt, wo sie in erster Linie Optimierungspotenzial für ihre Prozesse sehen: Demnach scheint die Zukunft der Logistik 4.0 kurzfristig in Big Data-Verfahren zur Optimierung der Business-Prozesse und neuer Modelle zu liegen. Mittelfristig sind es autonome Systeme, also autonome Trucks, Züge, Schiffe und intelligente Frachten, die den größten Impact haben werden.

Von Big Data zu Smart Data: Daten für nicht-humane Systeme zugänglich machen

Sehen wir uns die Bedingungen für Big Data  innerhalb von Logistik 4.0 an. Viele Daten sind bereits vorhanden durch die Nutzung mobiler Geräte oder können potenziell durch überschaubaren Aufwand generiert werden. Sie müssen also nur noch in der „Cloud“ zusammengebracht werden. Damit ist jedoch noch nicht viel gewonnen. Es sind weitere Schritte nötig: Im zweiten Schritt müssen die Daten zugänglich gemacht werden, auch für nicht-humane Systeme (Omnichannel Management). Es muss also eine Vielzahl von Schnittstellen geben. Aber: Die Komplexität der Daten nimmt dadurch zu. Es muss sichergestellt sein, dass die Rechte und der Zugang selektiert werden bzw. gezielt vergeben werden können. Das wirft die Frage auf: Woher kommen die IT-Ressourcen dafür? Wer ist Betreiber einer solchen Plattform? Zudem müssen die Daten bereinigt, strukturiert, analysiert und schließlich interpretiert werden. Big Data muss angesichts der ungeheuren Datenmengen zu Smart Data werden.

Auswirkungen auf die Gesellschaft

Die Industriellen Revolutionen verändern immer auch die Gesellschaft. Die Frage stellt sich: Wie verstehen wir diese neu entstehenden Systeme, wie kontrollieren wir sie? Wer betreibt sie? Vielleicht liegen hier in Teilbereichen neue Chancen für traditionelle Logistikdienstleister, für IT-Unternehmen, vielleicht stoßen Newcomer wie Google in diese Lücke.

Vermutlich wird es nicht das eine, alles umfassende Cloud-System geben, das von einer zentralen Stelle aus kontrolliert wird. Meine persönliche Meinung ist, dass es zur Ausbildung einer Vielzahl von Multi-Agenten-Systemen kommen wird, die – ähnlich wie Ameisen innerhalb ihres Gesichtskreises – ihre Aufgaben selbstständig erfüllen, ohne das Große und Ganze zu kennen. Die RWTH Aachen hat in einem Projekt von 2005 bis 2009 mit dem ersten teilautonomen Lkw-Konvoi ein solches Multi-Agentensystem geschaffen. Agenten können auch die Produktion revolutionieren. So kann ein Schuh, der mit einem Agenten ausgestattet ist, selbständig mit weiteren relevanten Stationen in der Lieferkette kommunizieren, sie können sich untereinander organisieren und Entscheidungen treffen.

So könnten auch die Transportnetzwerke betrieben werden. In einem synchromodalen Netzwerk bestimmt das System den jeweiligen Verkehrsträger etc. selbst nach bestimmten Vorgaben. Diese müssen allerdings auf Basis bestimmter ethischer und moralischer Grundlagen getroffen werden. Das heißt, die Gesellschaft muss sich mit diesen Rahmenbedingungen auseinandersetzen und einigen.

"Logistics as a Service" wird erwartet

Big Data bzw. die digitale Revolution führt natürlich auch zu Service-Innovationen. Der informierte Nutzer wird selbst zum Experten und wird mächtiger. Inzwischen übertragen wir alle unser privates Kundenverhalten auch auf das Geschäftsleben. Vor allem die „Digital Natives“ erwarten „Logistics as a Service“. SaaS wurde einst entwickelt für kleinere Unternehmen, die nicht selbst komplexe IT-Systeme aufbauen wollten. Das Modell dahinter ist: Der Kunde will nichts von der Komplexität der Prozesse wissen, aber erwartet höchstmögliche Flexibilität, spontane Eingriffe wie das Umrouten seines Pakets etc. Darauf stellen sich Dienstleister bereits ein, wie DHL mit der Lieferung in den Kofferraum, Amazon mit Überlegungen zur vorbeugenden Lieferung.

Weitere Trends

Ich möchte noch kurz die weiteren Trends streifen, die ich in einem Zeithorizont von zehn Jahren sehe.

In Zukunft wird die traditionelle Trennung zwischen Produktion und Logistik wird aufgehoben werden, es wird eine durchgängige intelligente Kette entstehen. Je transparenter die Supply Chain wird, umso größer werden die Chancen für eine optimierte Gestaltung. Und natürlich werden die autonomen Systeme kommen, sei es auf der Straße, sei es in der Intralogistik.

In 2030 werden 70 Prozent der Menschen in Mega-Städten mit über 10 Millionen Einwohnern leben. Dort wird in die Höhe gebaut, aber die horizontale Fläche bleibt gleich, deshalb muss man die dritte Dimension, die Höhe, für die Logistik nutzen. Deshalb haben die Diskussionen um die Drohnenlogistik durchaus ihre Berechtigung. Ein anderes Modell wäre die Versorgung unter der Erde:  Cargo Sous Terrain heißt ein aktuelles Schweizer Projekt dazu.

Schließlich wird es neue Herstellungsformen geben. Warum nicht Dinge bauen dort, wo wir sie brauchen? UPS nutzt das 3D-Printing bereits heute für Metallprodukte im Hafen von Rotterdam.

Mein Fazit

Wir befinden uns bereits mitten in der 4. Industriellen Revolution. Ihre wichtigsten Treiber sind die Künstliche Intelligenz, Big Data, Autonomes Fahren und – sie wird grün sein. Und interessanterweise verstärken sich industrielle und grüne Revolution gegenseitig: Einem Big-Data-Algorithmus ist es zunächst einmal „egal“, ob sein Optimierungsparameter eine eher ökonomische oder eine ökologische Größe ist – er optimiert was von ihm verlangt wird. Und autonome Systeme haben eine natürliche Fähigkeit zur Ressourceneffizienz, wenn wir uns etwa die Energiebilanzen eines autonomen Trucks im Vergleich zu einem mit menschlichem Fahrer anschauen. Damit hat 4.0 ein noch einmal größeres Potential – nämlich nicht nur eine neue technologische Ära zu gestalten, sondern auch einen umfassenden Beitrag zu einer ökologischen Revolution zu leisten.

Sie möchten mehr erfahren? Sehen Sie sich unser Webinar "Quo Vadis Logistik 4.0? Impressionen zur Zukunft der Transport-Logistik" mit Prof. Dr. rer. nat. Sabina Jeschke an.