Forschung

Erfahrung, die sich auszahlt

Durch unsere Beteiligung an diversen Forschungsprojekten sind wir stets von neuesten Entwicklungen und Ideen umgeben. Dieser kreative Geist zieht sich durch all unsere Projekte, denn als Abteilung in einem anwendungsorientierten Forschungsinstitut wissen wir genau, was es heißt Ideen zu schmieden und diese in die Praxis umzusetzen. Sie als unser Kunde profitieren stets von dieser besonderen Kompetenz.

 

Aktuelle Forschungsprojekte

InnoLogBat

Im Forschungsprojekt Innovationslabor für Batterie-Logistik in der E-Mobilität (InnoLogBat) forschen das Fraunhofer IML als Konsortialführer gemeinsam mit dem Fraunhofer HHI, der Universität Leipzig, der Remondis Industrie Service GmbH & Co. KG, der Rhenus Automotive SE und der Mercedes-Benz Energy GmbH an einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft von Lithium-Ionen Batterien.

Ein wichtiger Aspekt ist die Forschung zur sicheren Lagerung und Sicherheit entlang der gesamten Batterie-Lieferkette. Für einen effizienten und schonenden Ressourcenumgang wird darüber hinaus an Lösungen für das sogenannte Second Life der Batterien nach ihrem Einsatz in der E-Mobilität gearbeitet sowie an Möglichkeiten für effizientes Recycling und Remanufacturing.

Silicon Economy

Mit der Silicon Economy hat sich das Fraunhofer IML der Mission verschrieben, eine Open-Source-Infrastruktur für die Plattformökonomie der Zukunft zu entwickeln. In dem Vorhaben soll eine Soft- und Hardwaregrundlage für eine Logistik von Morgen entwickelt werden: Eine digitale Infrastruktur, autonom und KI-gestützt und gleichzeitig ein transparenter und sicherer Umgang mit Daten. Mit dieser Basis soll es so für Unternehmen zukünftig leichter und kostengünstiger werden digitale Plattformen für den Austausch von Daten zu nutzen und so bestehende Daten neu zu verknüpfen und daraus neue Geschäftsmodelle zu entwickeln. Die Abteilung Software & Information Engineering ist hier in der Projektkoordination und -management tätig und unterstützt bei der Realisierung von Anwendungen.

MultiRELOAD

Das MultiRELOAD-Projekt hat es sich auf die Fahne geschrieben effizientere Güterverkehrslösungen zu entwickeln, um so eine Emissionsreduzierung zu erreichen. Im Rahmen des Projektes soll in den Häfen der Demonstrationsstandorten der Binnengüterverkehr optimiert werden. Ferner wird der Güterverkehr auf die ungenutzten Kapazitäten der Binnenschiffe sowie auf den Schienenverkehr verlagert. Die Abteilung für Software & Information Engineering  arbeitet dabei an der Entwicklung von einer Visualisierungsplattform mit.

Lamarr-Institut

Das Lamarr-Institut für Maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz tritt die Nachfolge des Projektes Kompetenzzentrum Maschinelles Lernen Rhein-Ruhr (ML2R) an. Mit einer langfristigen Förderung durch das Land NRW und das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) kann das Institut der nachhaltigen Erforschung von ML- und KI-Technologien widmen, die mit geringen Ressourceneinsatz, vertrauensvollen Umgang mit Daten und ihrer Leistungsfähigkeit punkten. Unsere Abteilung beschäftigt sich in diesem Rahmen mit dem Einsatz der Technologien auf eingeschränkten Systemen, der Weiterentwicklung der Open Source Entwicklung MLCVZoo für kommende ML- und KI-Technologien, sowie dem vereinfachten Transfer der Projektergebnisse in die Anwendung bei Partnern aus der Logistik.

CRISTAL

Der Anteil der Binnenschifffahrt am gesamten Frachtverkehr in Europa liegt laut statistischem Bundesamt bei unter 6 Prozent. Das Projekt CRISTAL (Climate resilient and environmentally sustainable transport infrastructure, with a focus on inland waterways) möchte innerhalb der Projektlaufzeit diesen Anteil signifikant steigern. Das Konsortium aus 16 europäischen Forschungseinrichtungen und Logistikunternehmen möchte außerdem Strategien zur Verbesserung der Zuverlässigkeit der Binnenschifffahrt entwickeln und diese in drei Pilotstätten zu demonstrieren. Für dieses Piloten entwickelt unsere Abteilung virtuelle Abbilder der vorhandenen Strukturen, die sogenannten Digital Twins. Im Projektverlauf sollen diese dazu eingesetzt werden Sensordaten zu verarbeiten und so im Vorfeld zu berechnen, wann Schädigungen auftreten könnten. 

Recht-Testbed

Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderte Forschungsprojekt Recht-Testbed widmet sich den komplexen Rechtsfragen rundum die Vollautomatisierung von Geschäftsprozessen.

Mithilfe von Blockchain und Smart Contracts sollen Fragestellungen hinsichtlich der Rechtsfähigkeit von Maschinen, sowie die Haftung und Verantwortlichkeit geklärt werden.

Abgeschlossene Forschungsprojekte

Industrial Data Space

Der International Data Space ist ein virtueller Datenraum, der den sicheren Austausch und die einfache Verknüpfung von Daten in Geschäftsökosystemen erleichtert. Neben der Wahrung der Dateneigentümerschaft bildet der International Data Space die Basis für smarte Services und innovative Geschäftsprozesse. Die Abteilung unterstützt Unternehmen bei der Implementierung der IDS-Referenzarchitektur und koordiniert die Entwicklung der IDS Integration Toolbox, einer Sammlung der wichtigsten Softwarepakete, um die Integration von IDS-Komponenten in bestehende Systeme zu erleichtern.

Automodal

Ziel von Automodal war die Automatisierung von Containerterminals in Binnenhäfen. In Binnenhäfen sind Containerterminals offene Bereiche, in denen sich Mitarbeiter frei bewegen. Daher ist für die Automatisierung die Überwachung der Arbeitsbereiche ein wichtiger Baustein. Die Überwachung wurde durch optische Sensoren realisiert. Die Aufgabe unserer Abteilung lag in der Auswahl und Anbindung von geeigneten Sensoren und der Auswertung der Daten mit Machine Learning zur Erkennung von Personen im Arbeitsbereich.

DE4L

Im  Forschungsprojekt DE4L (Data Economy 4 Advanced Logistics) wurden Kurier-, Express- und Paketdienstleister mit Sensoren ausgestattet. Hiermit sollten aus den Sensordaten wertvolle und hochwertige Informationen u.a. zu Umweltbelastungen, Lautstärke, Erschütterung, Ortsbezogenheit (GPS) und überdies 3D-Videomaterial generiert werden.

Ziel war es, eine prototypische Entwicklung einer Plattform zum Datenaustausch und Handel für ein smartes Ökosystem von datenbasierten Logistikdienstleistungen zu entwickeln.

Für die sichere und standardisierte Kommunikation der Daten sorgt der Einsatz von IDS-Konnektoren (IDS: International Data Space).

ENSURESEC

Das EU-Forschungsprojekt »End-to-end Security of the Digital Single Market’s E-commerce and Delivery Service« kurz: ENSUREC befasste sich mit den Gefahren, die der moderne Onlinehandel aktuell beherbergt. Das Projekt fokussiert die End-to-End-Sicherheit des E-Commerce- und Liefer-Service-Ökosystems eines digitalen Binnenmarkts. Auf technischer Ebene wurde in ENSURESEC eine Plattform von Sicherheitswerkzeugen entwickelt, die in die bestehende komplexe Infrastruktur der Unternehmen integriert werden sollte und sie vor möglichen physischen und cyber-physischen Angriffen schützen sollte. Darüber hinaus startete e im Rahmen des Projektes eine Kampagne mit Schulungen, die das Bewusstsein von potentiellen Risiken und Bedrohungen fördern, sowie das Vertrauen in moderne digitale Systeme steigern sollte.

I2PANEMA

Das Projekt, an dem unter anderem die Universität Rostock, Materna SE, DSW21, HPA sowie weitere Unternehmen und Forschungseinrichten aus beteiligt waren, fokussierte sich auf die Entwicklung innovativer Internet-der-Dinge-Lösungen innerhalb der Prozessabläufe der Binnen- und Seehäfen.

Für die Verladung von Gütern im Hafenbereich sind signifikante Wachstumsraten prognostiziert worden, dies macht eine Optimierung der damit verbundenen Prozesse erforderlich. Genau hier setzte I2PANEMA an, in dem eine IT-unterstützte Lösung entwickelt werden sollte, um die Effizienz durch Maßnahmen zur Verkehrssteuerung und die Verbesserung der ökologischen Einflussfaktoren zu steigern.

ICT-Biochain

ICT-Biochain ( ICT tools in efficient biomass supply chains for substainable chemical production) verfolgte das Ziel, eine Plattform zu schaffen, auf der sich Nutzer aus der BIOCHAIN-Domäne (z.B. Forst- und Landwirtschaft) über den Stand der Technik im Bereich ICT (information and communications technology) informieren können. Zusätzlich konnten sich Nutzer über Biomasse-Daten bestimmter Regionen, etwa Andalusien und Süd-Ost-Irland, informieren. Unsere Abteilung erstellte die Software-Architektur und einen Prototypen für diese Plattform. Zu dieser Software-Architektur gehörtw ein Metadatenmodell für die ICT-Lösungen und Biomasse-Daten. Weitere Teile sind: Anforderungserhebung, Mockups und Tool-Evaluierung.

Innovationslabor: Hybride Dienstleistungen in der Logistik

Mit der »Social Networked Industry« wollte das Fraunhofer IML dem Bild einer menschenleeren Fabrik durch immer autonomer agierende Systeme entgegenwirken und den Fokus auf den Menschen richten. Es ging um die Konzeption neuer hybrider Dienstleistungen unter dem Einfluss einer »Social Networked Industry«. Im Fokus stand dabei die ganzheitliche Betrachtung der Neuerungen durch Industrie 4.0. Neben der Technologie sollten soziale Faktoren, wie Qualifikation und Akzeptanz, aber auch organisatorische Aspekte, wie Kommunikation und Hierarchie, untersucht werden.  

LoadRunner

Mit dem Blick auf die Zukunftsvision »Silicon Economy« (digitale Plattformökonomie) wurde das Loadrunner Projekt ins Leben gerufen. Der »LoadRunner« kann sich hochdynamisch mit bis zu 10 m/s im Schwarm organisieren und sich bei Bedarf sogar für Transportaufträge zusammenkoppeln. Dank künstlicher Intelligenz ist er in der Lage, selbstständig Aufträge anzunehmen und zu verhandeln.

ML2R

Das Kompetenzzentrum Maschinelles Lernen Rhein-Ruhr hatte das Ziel, Technologien des Maschinellen Lernens in Deutschland auf ein weltweit führendes Niveau zu bringen. Die Abteilung befasste sich in dem Projekt mit Maschinellem Lernen unter Ressourcenbeschränkung. Ziel war das Ausführen von Verfahren des Maschinellen Lernens auf eingeschränkten Systemen. Ferner war das Ziel der Transfer der im Projekt erarbeiteten Lösungen in die Industrie und der Aufbau von Demonstratoren am Institut, um die neuen Möglichkeiten interessierten Unternehmen vorzustellen.

ÖPNV-Flexi

Die Corona-Pandemie hat auch den öffentlichen Personennahverkehr auf die Probe gestellt: Um eine sichere und kontaktarme Mobilität garantieren zu können, brachte das Team aus der Abteilung Software & Information Engineering die notwendige Logisitk-Expertise ein. Für den Landkreis Passau wurden mehrere Datensätze zu verschiedenen Buslinien analysiert. Die Evaluation verschiedener KI-Modelle, wie Zeitreihenanalysen sollten Vorhersagen ermöglichen, die das Fahrgastaufkommen auf verschiedenen Linien beschreiben. Stoßzeiten sollten somit, effizienter, sicherer und Corona-Konform geplant werden können. 

PlatonaM

Das Forschungsprojekt PlatonaM hatte die sichere und rechtskonforme Nutzbarmachung von Maschinendaten zum Ziel, welche auf Basis eines innovativen Plattform-Ökosystems erfolgen sollte. Auf diese Art und Weise sollten die Datenschnittstellen reduziert, bisher verborgene Zusammenhänge aufgedeckt und die Prognose und Priorisierung von Instandhaltungsmaßnahmen verbessert werden. Das Projekt wurde durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Rahmen der Förderlinie »Smarte Datenwirtschaft« gefördert und lief bis Ende 2021.

E³-Produktion

Um die internationale Wettbewerbsfähigkeit sicherzustellen, müssen fortschrittliche Zukunftstechnologien und nachhaltige Produktionssysteme kontinuierlich weiterentwickelt werden. Das Projekt »E³-Produktion« vereinte hierzu drei Teilbereiche, die eine maximale Wertschöpfung bei minimalem Ressourceneinsatz erreichen sollten. Im Rahmen von E³-Produktion wurde ein Konzept für die Verbindung der Cloudplattformen »Logistics Mall« und »Virtual Fort Knox« erstellt und prototypisch umgesetzt. Zusätzlich wurde die Anbindung des Shopfloors an die »Logistics Mall« verstetigt.

MITIGATE

In Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer CML entwickeln elf Partnern das innovative Risikomanagement-System MITIGATE, das Risikoszenarien für den maritimen Sektor nachbilden sollte. Dazu wurden alle Risiken der Supply Chain berücksichtigt und potentielle Auswirkungen analysiert. Die Schwerpunkte unserer Forschungsarbeiten lagen in der Datenanalyse mit Big Data. Zur Erkennung von Cyber-Bedrohungen wurden Social Media Daten zusätzlich integriert und bei der Risikoanalyse involviert.

PREsTiGE

Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung beauftragte Projekt »PREsTiGE« zielte darauf ab, die Zusammenarbeit kooperierender Unternehmen zu ermöglichen und gleichzeitig sensible Geschäftsgeheimnisse zu schützen. Hierzu wurden die Potentiale des Cloud Computings mit höchsten Anforderungen an den Datenschutz und die Sicherheit verknüpft.

SMART FACE

Ziel des interdisziplinären Verbundprojektes »SMART FACE« war die Entwicklung dezentraler, hochflexibler Materialflusseinheiten, die den Anforderungen der Kleinstserienfertigung gerecht werden. Mit Hilfe von Cyber-Physical Systems (CPS) wurden eine schlanke Produktionsplanung und wandlungsfähige Fertigungsstrukturen implementiert. In diesem Projekt haben wir die Anbindung des Shopfloors an die Cloud-Plattform »Logistics Mall« vorgenommen.

Transforming Transport

Im EU-geförderte Projekt »Transforming Transport« wurden innovative, effizienzsteigernde und nachhaltige Transportmodelle erarbeitet. 47 führende Transport-, Logistik- und Informationstechnologie-Experten aus 9 Ländern präsentierten Forschungsergebnisse zu einschlägig verbesserten Datenwerten, die in der Mobilität und Logistik zukünftig erreicht werden können. Beteiligt war die Abteilung bei der Realisierung einer Big Data Infrastruktur für den Anwendungsfall »dynamische Supply Chain Networks«. Für die Integration von Datenquellen kam ebenfalls die Expertise aus dem Industrial Data Space für den sicheren Datenaustausch zum Einsatz.  

DREAM

Im Projekt DREAM (Distributed Renewable resources Exploitation in electric grids through Advanced heterarchical Management) wurden neue Steuerungsverfahren für die Verwaltung von Energienetzen erforscht und getestet. Wir haben das  EU-Projekt durch unsere Logistik-Expertise unterstützt und die wirtschaftliche Relevanz der Lösungsansätze sichergestellt

DycoNet

Täglich werden große Mengen frischer Lebensmittel weltweit per Luftfracht verteilt. Um den immer höheren Anforderungen an die damit verbundenen logistischen Prozesse gerecht zu werden, wurden im DyCoNet Projekt die Vernetzung von Luftfrachtcontainern erarbeitet. Logistikdaten, die per GSM/UMTS und GPS übermittelt werden, sollten zu einem autonomen Materialfluss beitragen.

Hub2move

Mit der zunehmenden Volatilität der Märkte wachsen auch die Anforderungen an die Flexibilität der logistischen Umschlagszentren. Die Effektivität der Distributionslager ist allerdings auch standortabhängig. Um eine geografische Festlegung zu umgehen, haben Forschende im Verbundprojekt »Hub2Move« Konzepte für bewegliche Hubs entwickelt, die flexibel auf- und abgebaut werden können.

Logistics Mall

Die »Logistics Mall« war der Entwurf einer Cloud-Plattform, in dem Software-Anbieter und -Anwender sowie Logistik-Dienstleister zusammenkommen. Durch die Bereitstellung von Logistiklösungen als Software as a Service (SaaS) wurde das Kosten-Nutzen-Verhältnis beider Seiten verbessert und einzelne Tools konnten individuell und anbieter-unabhängig zusammengestellt werden. Wir waren für die Entwicklung des Marktplatzes und des Geschäftsobjektsmodell verantwortlich.

Haben wir Ihr Interesse geweckt?

»Wir entwickeln Zukunft«

 

Software Entwicklung

Unser Team entwickelt speziell auf Ihre Fragestellung abgestimmte IT-Lösungen für alle Bereiche Ihrer Logistik und angrenzende technische, wie auch betriebswirtschaftliche Disziplinen. Von der Analyse über die Konzeption und den Architektur-Entwurf samt Komponenten-Design bis zur Implementierung und zum Refactoring plus Integration, Migration und Evaluation – wir bieten umfassende Lösungen an.

 

IT-Strategieberatung

Stillstand bedeutet Rückschritt. Erfolgreich zu sein ist kein Garant dafür dies auch zu bleiben. Weiterdenken, Umdenken, Querdenken ist die Devise. Sichern Sie sich auch langfristig Ihre Position im Wettbewerb und lassen Sie uns gemeinsam über den Tellerrand schauen. Von der Standardsoftware bis zum individuell
auf Ihre Fragestellung abgestimmten Softwarekonzept sind wir an Ihrer Seite.

 

Veröffentlichungen

Hier finden Sie eine Auswahl unserer wissenschaftlichen Veröffentlichungen. Neben Fachbeiträgen und Aufsätzen in
diversen Zeitschriften und Sammelbänden werden zahlreiche Vorträge und Präsentationen gelistet. Zusätzlich erhalten Sie einen Überblick über aktuelle Studien, Marktanalysen und weitere
Veröffentlichungen der Abteilung Software & Information Engineering.