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GL M.Sc | 2015SS| IT in der Logistik
Identifikations- und Lokalisierungstechnologien
Global Logistics – Informationssysteme in der LogistikDeepa Vazhayil & Stephanie Fierle
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1. Identifikation1.1. Definition1.2. Technologien
a) Mechanische Identifikationb) Optische Identifikationc) Elektromagnetische Identifikationd) Magnetische Identifikatione) Biometrische Identifikation
2. Lokalisierung2.1. Definition & Technologien
a) Satellitengesteuerteb) Weitere Technologien
2.2. Anwendung in der Logistikc) Motivationd) Nutzene) Anwendungsbeispiele
Gliederung
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1. Identifikation1.1. Definition1.2. Technologien
a) Mechanische Identifikationb) Optische Identifikationc) Elektromagnetische Identifikationd) Magnetische Identifikatione) Biometrische Identifikation
2. Lokalisierung2.1. Definition & Technologien
a) Satellitengesteuerteb) Weitere Technologien
2.2. Anwendung in der Logistikc) Motivationd) Nutzene) Anwendungsbeispiele
Gliederung
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• Wiedererkennen; die Identität, Echtheit einer Person oder Sache feststellen
• Charakteristische Merkmale erkennen und einer bestimmten Klasse zuordnen
• Bestandteile eines Identifikationssystems
Quelle: fml (03.06.2015),http://www.duden.de/rechtschreibung/identifizieren
1. Identifikation1.1 Definition
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• Anwendung in der Logistik:• Zur Verknüpfung von Material- und Informationsfluss • effiziente und eindeutige Identifikation der Objekte
1. Identifikation1.1 Definition
Quelle: fml (03.06.2015)
Mechanische Identifikation
• Form • Gewicht• Werkstoff• …
Optische Identifikation
• Optische Codierung• OCR• Form, Farbe
Elektromagn. Identifikation
• RFID
Magnetische Identifikation
• Magnet- karte• Chipkarte
Biometrische Identifikation
•Finger- abdruck• Gesicht• Körpergröße
Chemische Identifikation
• Geruchs- stoffe• Isotope
Identifikationstechnologien
Identifikationstechnologien in der Logistik
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1. Identifikation1.2 Technologien
Mechanische Identifikation
• Identifikationsmerkmale werden benötigt• Ermöglicht Klassifizierung & Sortierung der Objekte• Merkmale:
• Form• Gewicht• Werkstoff• Höhe
• Breite• Länge• Volumen• Verpackungsmaterial
Lichtschrankenvorhang zur Höhenmessung• Anwendung in der Logistik:
• Lichtschranken
• Wägetechnik in der KleinteilekommissionierungQuelle: fml (03.06.2015), Michael ten Hompel u.a. (2008): S. 10
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1. Identifikation1.2 Technologien
Optische Identifikation
• kamerabasierten Erfassung der Form oder Farbe eines Objektes
• Optical Character Recognition (auch: Klarschrifterkennung)
• automatisiertes Lesen verschiedener Schrifttypen
• auslesen und Weiterverarbeitung möglich
• Vorteil: Daten sind auch durch Mensch visuell Erfassbar
• Nachteil: kostenintensive LesegeräteQuelle: fml (03.06.2015)
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1. Identifikation1.2 Technologien
Optische Identifikation
• Barcodes
• stellen Daten in graphischer Form dar – optische Codierung
• Lücke: helles Element ,Wertigkeit 0
• Strich: Dunkles Element, Wertigkeit 1
• das Lesen erfordert eine elektronische Vorrichtung
• visueller Kontakt zwischen Scanner & Objekt erforderlich Quelle: fml (03.06.2015)R. Jesse, O. Rosenbaum (2000): S. 13 ff.
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1. Identifikation1.2 Technologien
Optische Identifikation
Quelle: fml (03.06.2015)Iris Hausladen (2013): S. 54
Barcodes
EAN QRStacked 3D
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1. Identifikation1.2 Technologien
Optische Identifikation – Anwendung in der Logistik
Erfassen von Daten zur Auftragsabwicklung
Erfassen von Abmessungen von Kartons
Erkennen von Defekten an Kartons
Barcode lesen Retourengrund erfassen (OCR)
Sämtliche Daten werden im ERP-System erfasst
Quelle: Vitronic (2012)
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Elektromagnetische Identifikation – Radio Frequency Identification – RFID
• Datenaustausch erfolgt zwischen Datenträger (Transponder) und Lese-/Schreibeinrichtung (Scanner)• Übertragung kleiner Datenmengen von 1 Bit bis etwa 30 Kilobyte • Ziel: Identifikation beliebiger Objekte in logistischen Prozessketten
Einsatzmöglichkeiten in der Logistik• Überwachung Mindesthaltbarkeitsdaten• Auffinden von Objekten, die sich im Transportfluss befinden• Management von Transporthilfsmitteln und Behältern
1. Identifikation1.2 Technologien
Quelle: Franke (2006): S. 8 f., 79 ff.,Springer Gabler Verlag (03.06.2015),http://www.nx-id.com/web/images/default/02.jpg
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Magnetische Identifikation
Magnetstreifen/Magnetkarte• Speichermedium (Kapazität etwa 1024 Bit)• Magnetstreifen ist in drei Spuren aufgeteilt• Kann als Lesebereich und zum Schreiben von Daten
verwendet werden• Vorteil: günstige Herstellung• Nachteil: geringe Sicherheit• Anwendung: Parkhäuser, Eintrittskarten
1. Identifikation1.2 Technologien
Quelle: fml (03.06.2015), http://www.abt-plastikkarten.de/images/extras/Magnetstreifen/Magnetkarte.jpg
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Magnetische Identifikation
Chipkarte• Plastikkarte mit integriertem Chip - dient als Speicher• Prozessorkarten können selbstständig Daten verarbeiten und
verwalten• vor unberechtigten Zugriff geschützt• Anwendungsfelder: Bankkarte, Krankenkassenkarte
1. Identifikation1.2 Technologien
Quelle: Springer Gabler Verlag (03.06.2015),http://www.business-on.de/dateien/bilder/chipkarte_bankenverband2010.png
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Biometrische Identifikation• Nutzt unverwechselbare und individuelle Eigenschaften des menschlichen Körpers • Vergleich des Referenzmusters mit dem neu erfassten Muster• Typische Identifikationsmerkmale:
• Fingerabdruck • Gesicht• Körpergröße• Stimme• Schrift, Unterschrift
• Anwendung in der Logistik:• Identifikation der Europaletten• Identifikation eines Regalplatzes
1. Identifikation1.2 Technologien
Quelle: Michael ten Hompel u.a. (2008): S.11,http://www.sicherheit.info/SI/cms.nsf/lookupImagesByDocID/1105380/$file/Kniess_Fingerabdruckscan_n.jpg
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• Standardisierung • Datensicherheit • Lesesicherheit (bspw. unter rauen Bedingungen) • Empfindlichkeit gegenüber äußeren Bedingungen
(mechanisch, thermisch, Feuchtigkeit, Schmutz) • Datenmenge • Lesegeschwindigkeit • Kosteneffizient
1. Identifikation1.2 Technologien
• Lesereichweite (Abstand zwischen Lesegerät und Kennzeichen)
• Pulkerfassung (gleichzeitige Erfassung mehrerer Kennzeichen)
• Lesbarkeit durch Personen • Unternehmensübergreifende Verwendbarkeit in der
Supply Chain• etc.
Kriterien zur Auswahl einer Identifikationstechnik
Quelle: fml (03.06.2015)
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1. Identifikation1.1. Definition1.2. Technologien
a) Mechanische Identifikationb) Optische Identifikationc) Elektromagnetische Identifikationd) Magnetische Identifikatione) Biometrische Identifikation
2. Lokalisierung2.1. Definition & Technologien
a) Satellitengesteuerteb) Weitere Technologien
2.2. Anwendung in der Logistikc) Motivationd) Nutzene) Anwendungsbeispiele
Gliederung
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2. Lokalisierung 2. 1. Definition & Technologien
Die Positionsbestimmung bzw. Ortung von Gegenständen oder Personen mittels
Identifikationstechnologien
Sind nur draußen anwendbar und nicht in geschlossenen Räumen
Satelliten-basierte Technologien
• GPS• GLONASS• GALILEO• Compass (Beidou)• GNSS = Global Navigation Satellite Systems
Weitere Technologien
• Bluetooth, Infrarot, UMTS, GSM• WLAN• WSN = Wireless Sensor Network• RFID• RTLS = Real Time Location System
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2. Lokalisierung 2.1. Definition & Technologien
RTLS = Real Time Location System
• ein Echtzeit-Lokalisierungssystem, das kontinuierlich die Position von Objekten und Subjekten bestimmt
und übermittelt
• ermöglicht die Lokalisierung, Verfolgung, Verwaltung und Optimierung von Objekten und Subjekten
• Nutzt WLAN, Infrarot, RFID
Quelle: Hohenstein (2011)
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2. Lokalisierung 2.1. Definition & Technologien
Mögliche Unterscheidung erfolgt in der Genauigkeit und den Kosten der Technologien
Quelle: von der Grün (2013)
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2. Lokalisierung 2.2. Anwendung in der Logistik
• Spielt eine wesentliche Rolle für die Koordination von Material-und Informationsflüssen entlang der
Versorgungskette
• Tracking und Tracing kann in Verbindung mit Identifikationstechnologien ermöglicht werden
Mögliche Anwendungen: Lager- und Transportwegoptimierung, Prozessablaufoptimierung,
Warenverfolgung, dynamische zustandsgesteuerte Transportdisposition, dynamische Routenführung
http://www.omnia-verlag.dewww2.klett.de http://www.logismarket.de www.marinetraffic.com
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2. Lokalisierung 2.2. Anwendung in der Logistik - Motivation
• Lokalisierungstechnologien bieten Ortskenntnis, verbesserte Orientierung, erhöhte Sicherheit, Transparenz,
optimierte Abläufe und ermöglichen autonom agierende Systeme
Schlüsseltechnologie
• Steigender Wettbewerbsdruck: strengere Normen und gesetzliche Auflagen, kürzere Produktlebenszyklen,
individuellere Kundenwünsche und zunehmende Globalisierung der Wertschöpfung
Unternehmen müssen sich in immer dynamischeren Märkten behaupten
• Effizienz der Wertschöpfungskette steigern
• Intelligente Kombination einzelner Lokalisierungstechnologien, Systemgestaltung
der Lokalisierungstechnologie
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2. Lokalisierung 2.2. Anwendung in der Logistik - Nutzenpotenziale
Erfüllung von Kundenanforderu
ngen
Verbesserte Kundenansprache
Verbesserte Prognosegenauig
keit
Beschleunigte SCM-Umsetzung
Aufbau von Wettbewerbsvort
eilen
Reduzierung von Eingabezeiten /
Handlingzeit Eingabekosten
Reduzierung von Handlingzeiten
Reduzierung von Suchzeiten
Reduzierung von Zählzeiten
Automatisierung Produktivitätsstu
dien
Reduzierung des Inventuraufwands
Vereinfachung Bestandsdatenver
waltung
Reduzierung Planungsaufwand
Reduzierung Schwund
Reduzierung Anlagebestand
Reduzierung Out-of-Stock
Situationen
Reduzierung Versicherungskost
en
Reduzierung der Durchlaufzeit
Abbau von Sicherheitsbestän
den
Reduzierung Falschlieferungen
Reduzierung Begleitpapiere
Reduzierung Sonderfahrten
Reduzierung Ersatzverpackung
Bessere Einhaltung FIFO-
Prinzip
Sicherung Produktoriginalitä
t
Navigation und Umsetzung neuer Steuerungskonze
pte
Automatische Leistungs- und Zeiterfassung
Zugangskontrolle
"Reduzierung der Stillstandszeiten und verbesserte Prozessabläufe"
Ortsabhängige Dienste
Schaffung Customer Service
Erhöhung der Sicherheit von
Menschen
Messung von Leistungsparamet
ern ("Performance")
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2. Lokalisierung 2.2. Anwendung in der Logistik - Anwendungsbespiele
Fraunhofer IIS Forschung in der Lokalisierungstechnologie
• Durch Anwendung von GNSS bzw. GALILEO Diensten wird eine Lokalisierungsplattform bereitgestellt
• Integration der Lokalisierungstechnologien in einer offenen Plattform
• Datenfusion und Plausibilitätsprüfung
• Bereitstellung einer Dienstschnittstelle zur einfachen Anwendungsintegration
• Erhöhung der Verfügbarkeit und Genauigkeit durch Fusion satellitenbasierter und terrestrischer Signale
• Durchgängige in- und outdoor Ortung
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2. Lokalisierung 2.2. Anwendung in der Logistik - Anwendungsbespiele
SMART Container Chain Management
• Containereinheiten werden weltweit über Container Service Devices (CSD)
verschiedener Hersteller mit GPS-Ortung und Satellitenkommunikation
lokalisiert
• Unabhängig von der Technologie oder des Transportmodus besteht Zugriff
auf jeden Container auf der ganzen Welt
• Ein Service Orientated Architecture (SOA) Ansatz bietet ein globales
Informationssystem mit u.a. einem dynamischen Routing und Rescheduling
• Integration von Informationstechnologie, Logistik und Inspektion (Zoll)
• Logistikkosten können
reduziert werten
• Effizienz und Sicherheit in
der Supply Chain werden
maximiert im globalen
intermodalen Verkehr
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2. Lokalisierung 2.2. Anwendung in der Logistik - Anwendungsbespiele
EffizienzCuster - LogistikRuhr
SmaRTI – der intelligente Materialfluss (Reusable Transport Items)
• Entwicklung einer intelligenten Palette, die sich selbst steuern kann
• verfügt über berührungslose Lokalisierungstechnologien Barcode und RFID
• Sobald die Palette beladen wird erhält sie einen elektronischen Fingerabdruck
• Jede Bewegung der LKW die auf einer Magnetspur fahren, jeder Warenein- oder
ausgang und jede Uhrzeit kann erfasst werden wo und zu welcher Zeit welche Ware
auf welchem Ladungsträger ist
• Schnellere Prozesse
durch ständige
Datenerfassung
• Höhere Transparenz
• Bessere Organisation der
Lieferverkehre und des
Warenflusses
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2. Lokalisierung 2.2. Anwendung in der Logistik - Anwendungsbespiele
Seefracht (Automatic Identification System)
Marinetraffic
• Ein kooperatives Funksystem, das durch den Austausch
von Navigations- und anderen Schiffsdaten alle Schiffe
weltweit lokalisiert
• Position, Kurs, Geschwindigkeit und Schiffsdaten wie
Name, etc
• Funktioniert unabhängig von Einschränkungen der
optischen Sicht und der Radarwellen-Ausbreitung
• Sicherheit und die Lenkung des
Schiffsverkehrs verbessern
• Kollisionsverhütung
• Informationen über Schiffe und
Ladungen erhalten
• Überwachung und Lenkung des Verkehrs
• Verbesserung der Planung und
Entscheidungsfindung an Board
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2. Lokalisierung 2.2. Anwendung in der Logistik - Anwendungsbespiele
Toll Collect
• Betreibt ein System zur Einnahme der LKW-Maut auf deutschen Autobahnen
• Drei Wege die Maut zu bezahlen
1. Eine bestimmte Strecke online vor Fahrtantritt buchen
2. Maut kann an „Maut-Terminals“ bezahlt werden
3. Vollautomatische Abrechnung durch ein GPS-System und den Einbau von On-Board-Units (OBU)
• OBUs sind schalten sich bei Start des Lkw ein und lokalisieren die Position des Fahrzeugs durch
Satellitennavigation (GPS)
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2. Lokalisierung 2.2. Anwendung in der Logistik - Anwendungsbespiele
Toll Collect• Signifikanten Beitrag zur Aufrechterhaltung
und Finanzierung der Infrastruktur
• Anreize für schadstoffärmere Fahrzeuge und
unnötiges Verkehrsaufkommen
• Positive Auswirkung auf den Umwelt- und
Klimaschutz
• Senkung der Betriebskosten für die
Mauterhebung und –abrechnung
• Gesamterfassungsquote stieg auf 99,9%
Quelle: http://wifimaku.com/online-marketing/files/10190886/Tollcollect.png
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2. Lokalisierung 2.2. Anwendung in der Logistik - AnwendungsbespieleDPD
Live Tracking
• Paketverfolgung in Echtzeit
• Der Kunde kann die Sendung auf Minute und Meter genau verfolgen im
Live-Tracking mit minütlichem Update
• Mit der Sendungsnummer kann man online nachverfolgen wo genau sich
das Fahrzeug mit dem Paket befindet
• Der Kunde kann nachvollziehen, wenn das Paket in 30 Minuten ankommt.
• Der Kunde kann ein einstündiges Zeitfenster vorab bestimmen
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Quellen:• Identifikation:
• http://www.duden.de/rechtschreibung/identifizieren• Iris Hausladen (2013): IT-gestützte Logistik, Systeme – Prozesse – Anwendungen, Springer Verlag, Wiesbaden, 2. Auflage• Michael ten Hompel u.a. (2008): Identifikationssysteme und Automatisierung, Springer Verlag Berlin, Heidelberg• R. Jesse, O. Rosenbaum (2000): Barcode, Theorie, Lexikon, Software, Huss-Medien GmbH, Berlin• Springer Gabler Verlag (Herausgeber), Gabler Wirtschaftslexikon, Stichwort: RFID, online im Internet (03.06.2015):
http://wirtschaftslexikon.gabler.de/Archiv/83828/rfid-v7.html • Springer Gabler Verlag (Herausgeber), Gabler Wirtschaftslexikon, Stichwort: Chipkarte, online im Internet (03.06.2015):
http://wirtschaftslexikon.gabler.de/Archiv/1515/chipkarte-v12.html • Technische Universität München, Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik (fml), online im Internet 03.06.2015:
Identifikationssystem, http://www.fml.mw.tum.de/fml/index.php?Set_ID=945&letter=I&title=Identifikationsystem• Vitronic (2012): Kamerabasierte Datenerfassung für Warehouse & Distribution, Wiesbaden• Werner Franke, Wilherlm Dangelmaier (2006): RFID – Leitfaden für die Logistik, Wiesbaden, Gabler Verlag
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Quellen:• Lokalisierung:
• DPD (2015) – Live-Tracking, online im Internet (22.06.2015): https://www.dpd.com/de_privatkunden#!live_tracking• Hausladen, Iris (2013): IT-gestützte Logistik, Systeme – Prozesse – Anwendungen, Springer Verlag, Wiesbaden, 2. Auflage• Hohenstein, Frank (2011) – Vielfältigkeit der Lokalisierung von Flurförderzeugen in der Intralogistik, Neue Technologien in der
Intralogistik – Logimat 2011, Technische Universität München• Marinetraffic(2015) – online im Internet (23.06.2015) - www.Marinetraffic.com• Meyer, Steffen (2012) – Autarke 3D Indoor-Lokalisierungsbasis für Ortsabhängige Dienste, Fraunhofer IIS - Nürnberg• Siemens - Was bietet perfekte Identifikationstechnologie für nachhaltig effiziente Prozesse in jeder Branche? Online im Internet
(22.06.2015): https://w3.siemens.com/mcms/automation/de/identifikationssysteme/Documents/e20001-a210-p871.pdf• Toll Collect (2015) – online im Internet (23.06.2015): www.toll-collect.de• Vastag, Alex (2009) – Lokalisierungstechnologie zur Optimierung von Personen- und Güterverkehr – ein Fraunhofer Futures Thema,
Fraunhofer IML - Wolfsburg• Verbeek, Kirsten (2011) - EffizienzCluster LogistikRuhr – Logistikwelt auf Palettengröße, online im Internet (22.06.2015):
http://www.effizienzcluster.de/files/4/17/177_4_9_3_smarti_06_09_2011.pdf• Von der Grün, Thomas (2013) – Funkbasierte Lokalisierungstechnologien – RedFIR & Co. – Ortung im Sport, am Flughafen und in der
Logistik, Fraunhofer IIS• Zogg, Jean-Marie ( 2014) – GPS und GNSS: Grundlagen der Ortung und Navigation mit Satelliten – User’s Guide, online im Internet
(23.06.2015): http://zogg-jm.ch/Dateien/Update_Zogg_Deutsche_Version_Jan_09_Version_Z4x.pdf
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Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit!