Forschungsprojekte

Forschungsprojekte

Das Fraunhofer IML entwickelt für die mittelständische Unternehmensgruppe EJOT Blockchain-basierte Plattformkonzepte

© Fraunhofer IML

Am 20. Februar 2020 wurde das Projekt »Blockchain in der EJOT Supply Chain« gestartet. Entlang der Supply Chain von EJOT konzipiert das Fraunhofer IML zwei Plattformen innerhalb des Projektzeitraums von vier Monaten: eine Lohndienstleisterplattform und eine Dynamic Discounting Plattform.

Die Implementierung einer Lohndienstleisterplattform auf Basis der Blockchain-Technologie wird eine systematische Datenerfassung ermöglichen, die Transparenz zu allen Fertigungsaufträgen schafft. Zudem erzielt EJOT Effizienzgewinne durch die Plattform, indem im Fertigungsprozess eingebundene Lohndienstleister über diese Plattform zielgerichtet informiert werden. Damit wird der manuelle Abstimmungs- und Koordinationsaufwand für EJOT nachhaltig reduziert.

Die Dynamic Discounting Plattform ermöglicht finanzielle Optimierung, die zudem den Grundstein für die Entwicklung eines neuen Ertragsmodells legt. Eine Web-Anwendung ermöglicht u. a. die standardisierte Durchführung von Auktionsprozessen durch Smart Contracts. Gleichzeitig profitiert EJOT von einer besseren Lieferantenfinanzierung und der Steigerung der Eigenkapitalrendite.

Vom Braunkohle- zum Blockchain-Revier

© MWIDE NRW R. Sondermann
© MWIDE NRW R. Sondermann

Am 2. September 2019 wurde das Projekt »Blockchain-Reallabor im Rheinischen Revier« in Düsseldorf gestartet. Die Landesregierung NRW fördert den Aufbau des Blockchain-Reallabors für die Erprobung praxisnaher Anwendungen der Blockchain-Technologie mit 1,2 Millionen Euro über einen Zeitraum von einem Jahr.

Hierzu übergab Prof. Dr. Andreas Pinkwart, Minister für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen, dem Projektkonsortium bestehend aus den Fraunhofer-Instituten für Angewandte Informationstechnik FIT (Bonn), Materialfluss und Logistik IML (Dortmund), dem Institut für Naturwissenschaftlich-Technische Trendanalysen INT (Euskirchen), der RWTH Aachen, der Ruhr-Universität Bochum sowie der westfälischen Hochschule Gelsenkirchen zum Projektstart den offiziellen Förderbescheid.

Die im Rheinischen Revier vorherrschenden Branchen Energie, Logistik, Daseinsvorsorge, Finanzwirtschaft, Industrie 4.0 sowie die zugehörigen Geschäftsmodelle werden im Rahmen des Reallabors im Hinblick auf das Potenzial von Blockchain-Anwendungen untersucht. Ziel ist unter anderem die Förderung und Weiterentwicklung digitaler Innovationen in einem zeitlich wie geografisch limitierten Umfeld. Hierbei kommen neue Technologien und Geschäftsmodelle auf den Prüfstand und werden mit relevanten Akteuren im Land NRW validiert.

Webauftritt des Blockchain Reallabors

Commerzbank und Fraunhofer IML forschen gemeinsam in "Trade Finance Innovation Lab"

© Commerzbank
Forschung Hand in Hand: Prof. Dr. Michael Henke (Fraunhofer IML) und Nikolaus Giesbert (Commerzbank)

Als erstes Finanzinstitut hat die Commerzbank ein Enterprise Lab am Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML gegründet. Damit streben die Partner eine enge branchenübergreifende Zusammenarbeit zu den Themen Logistik, Supply Chain Management, Supply Chain Finance und digitale Innovationen an.

Mit dem »Trade Finance Innovations Lab« ist nun auch die Commerzbank als eine der führenden europäischen Außenhandelsbanken Teil des Enterprise Lab Centers am Fraunhofer IML und deckt als erste Bank den Bereich Finanzdienstleistungen mit Fokus auf dem Trade-Finance-Geschäft, also der Abwicklung und Finanzierung internationaler Handelstransaktionen, ab. Künftig werden anwendungsorientierte Wissenschaftler des Fraunhofer IML aus den Bereichen Logistik, Supply Chain Management und Blockchain-Technologie eng mit Trade-Finance-Spezialisten der Commerzbank und ihrer Forschungs- und Entwicklungseinheit »Main-Incubator« zusammenarbeiten.

Im »Trade Finance Innovations Lab« sollen neue Zahlungsverkehrs- und Finanzierungslösungen für das Handelsfinanzierungsgeschäft auf Basis innovativer Technologien wie zum Beispiel der Distributed-Ledger-Technologie (DLT), Smart Contracts und dem Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) entwickelt und zur Marktreife gebracht werden. Gleichzeitig sollen Standards und Rahmenbedingungen für die Digitalisierung des internationalen Supply Chain Management und die entsprechenden Finanzierungsinstrumente aktiv mitgestaltet werden.

Die »Fraunhofer Enterprise Labs« haben sich seit 2013 als Erfolgsmodell etabliert: Die Commerzbank ist nach der European Pallet Association e.V. (EPAL), der Deutschen Telekom, Dachser SE, der Rhenus SE & Co. KG, Boehringer-Ingelheim, der BMW Group, der DB Schenker AG, der Audi AG, der Würth-Gruppe und der Sick AG bereits das elfte Unternehmen, das sich für diese innovative Form der gemeinsamen Forschung von Industrie und Wissenschaft entschieden hat.

Trackchain - Nachvollziehbare Event-Aufzeichnung für Supply Chains

© Fraunhofer IML

Supply Chains in modernen Produktionsprozessen bestehen heutzutage aus kompletten Wertschöpfungsketten, die eine Vielzahl von Lieferanten, Herstellern, Händler, Zollbehörden, bis hin zu Logistik- und Finanzdienstleistern überspannen. Die Nachverfolgung von Güterströmen über die gesamte Supply Chain hinweg ist derzeit nahezu unmöglich, ganz zu schweigen von einer unternehmensübergreifenden Aufzeichnung von Logistik-Ereignissen (Supply Chain Events).

Trackchain ist eine Blockchain-basierte Infrastruktur für das Hinterlegen von Events und die kontrollierte Freigabe von Event-Daten für berechtigte Anwender. Das bedeutet, dass jedes in Trackchain hinterlegte  Event nachvollziehbar und nicht-abstreitbar gespeichert wird. Auf diese Weise lassen sich - auch unabhängig von Supply Chains - beliebige Sequenzen von Ereignissen nachvollziehbar und manipulationsgeschützt aufzeichnen. Die möglichen Einsatzszenarien reichen von Audit Logs, die bei der Administration eines technischen Systems angelegt werden, bis hin zur Umsetzung von "Clearing Houses", die Geschäftsvorfälle wie bspw. abrechenbare Transaktionen aufzeichnen, bis eben hin zur Nachverfolgung von Events in Supply Chains.

Das Gemeinschaftsprojekt mit den Fraunhofer-Instituten AISEC, FIT und IIS vereint dabei erstmalig zwei Schlüsseltechnologien, indem ein Track & Trace System auf Grundlage moderner Sensortechnologie mit den manipulationssicheren Funktionalitäten der Blockchain-Technologie verbunden ist. Die Trackchain ermöglicht somit ein echtzeitnahes Produkttracking bei gleichzeitiger lückenloser, vertrauenswürdiger Rückverfolgbarkeit der Produkte entlang der gesamten Supply Chain.

 

Blockchain-basierter Datenaustausch im Supply Chain Management

© Fraunhofer IML
© Fraunhofer IML

Das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik (IML) entwickelt gemeinsam mit der Fa. PIEL ab September 2018 eine Blockchain-basierte Lösung für den unternehmensübergreifenden elektronischen Datenaustausch, die enorme Einsparpotenziale durch die Reduzierung von Schnittstellenkosten sowie die lückenlose, transparente Automatisierung der Auftragsabwicklung verspricht.

Dortmund, September 2018

Der unternehmensübergreifende elektronische Datenaustausch sowie die Kommunikation verschiedener Systeme und IoT-Devices untereinander stellen derzeit insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) eine große Herausforderung dar. Viele Prozesse werden häufig immer noch analog und papierbasiert bearbeitet und ausgetauscht, bedürfen manueller Eingaben oder Korrekturen und binden auf diese Weise betriebliche Ressourcen.

Sobald KMU Daten sicher untereinander austauschen wollen, werden sie vor eine große Herausforderung gestellt. Die vorhandene Infrastruktur ist oftmals sehr heterogen, es existieren viele Arten von Schnittstellen parallel und es gibt kaum branchenübergreifende Lösungen. Ein Ausweg kann hierbei die Blockchain-Technologie sein. Sie ist kostengünstig, individuell an die Bedürfnisse der KMU anpassbar und dennoch sicher. Der technische Großhändler PIEL und erarbeitet gemeinsam mit dem Fraunhofer IML in einemPilotprojekt die Grundlagen für dieses wichtige Einsatzgebiet der Blockchain-Technologie am Beispiel des PIEL-Kunden Warsteiner.

Anwendungsfälle

PIEL sieht in der Blockchain-Technologie die Chance, die Digitalisierung im eigenen Unternehmen voranzutreiben und so auch die vollständig digitalisierte Nachbestellung von Ersatzteilen und Verbrauchsmaterialien zu ermöglichen. Die dafür verwendeten automatisierten Transaktionen beschleunigen den Ablauf. Auf Grundlage der Blockchain-Technologie soll zukünftig ein intelligentes Versorgungskonzeptfür die automatische Nachschubsteuerung von Ersatzteilen entstehen, das administrative Arbeiten der Instandhaltung reduziert und Transaktionen vollständig automatisiert. Ziel ist hierbei die Entwicklung eines funktionsfähigen Piloten, der in der realen Unternehmensumgebung getestet und anschließend implementiert werden kann.

Chancen

Gemeinsam werden im Rahmen des zwölfmonatigen, durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Kooperationsprojekts Lösungen für eine kosteneffiziente, sichere und vertrauensfördernde Harmonisierung von Systemschnittstellen entwickelt und unter realistischen Bedingungen getestet. Auf diese Weise soll das Unternehmen in die Lage gebracht werden, die digitale Vernetzung mit ihren Kunden zu intensivieren und weiter auszubauen.

Smart Objects und Smart Finance Ansätze (SOFiA)

© Fraunhofer IML Sofia

Startschuss für das Forschungsprojekt „Planung und Steuerung von Wertschöpfungsnetzwerken durch die Integration von Smart Objects und Smart Finance Ansätzen (SOFiA)“

Dortmund, 01.02.2016

Innerhalb eines Wertschöpfungsnetzwerks kommt es zu Verzögerungen im Planungsablauf einer Seefrachtsendung. Der Seefrachtcontainer wird das geplante Schiff nicht mehr erreichen können. Es muss kurzfristig neu geplant, umgebucht und bezahlt werden. Dieses Szenario beschreibt den klassischen und zeitintensiven Alltag in der Logistik- und Supply Chain Steuerung. Mit Hilfe innovativer Smart Objects und Smart Finance Technologien wird der Container selbst zum Disponenten. Der Container erkennt die Verzögerungen, analysiert Handlungsalternativen und wählt die beste Transportroute. Anschließend beauftragt er einen Carrier (Logistikdienstleister) und wickelt die Bezahlung über mobile Business-to-Business (B2B) Payment Technologien in Echtzeit ab. Die logistischen Objekte sind mit allen logistischen und finanziellen Informationen ausgestattet, um eine vollständig autonome dezentrale Entscheidung und Abwicklung zu ermöglichen. Neben diesem Transport-Anwendungsfall wird im SOFiA-Projekt auch die Flottensteuerung von Maschinen zur Ernte, zum Transport und Einlagerung von landwirtschaftlichen Rohstoffen betrachtet.

Entsprechende neue Industrie 4.0-basierte Managementansätze zur Selbststeuerung und Selbstorganisation von Logistik, Produktion und den zugehörigen Aufgaben zur Zahlungsabwicklung und Supply Chain Finance werden daher mit dem Forschungsprojekts SOFiA im Rahmen der Fördermaßnahme „Dienstleistungsinnovation durch Digitalisierung“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung angegangen. Ziel dieses Projekts ist die Verbesserung der Prozessabwicklung in komplexen Produktions- und Logistiknetzwerken durch die Integration von Smart Objects und digitalen B2B Smart Finance Ansätzen.

Das Projekt wurde im November 2015 begonnen und hat eine Gesamtlaufzeit von drei Jahren. Das Projektkonsortium, bestehend aus dem Landmaschinenhersteller CLAAS E-Systems KGaA mbH & Co KG, dem Logistikdienstleister Ekol Logistik GmbH, dem Anbieter von IT-Lösungen und Dienstleistungen für Banken und Handelsunternehmen Wincor Nixdorf International GmbH sowie dem Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML.

Die auf das Projektziel ausgerichteten Teilvorhaben der einzelnen Konsortialpartner sind:

  • Entwicklung von Managementverfahren für Industrie 4.0 basierend auf Entscheidungs-findungsmethoden für intelligente Logistikobjekte zur autonomen logistischen und finanziellen Steuerung in komplexe Wertschöpfungsnetzwerke (Fraunhofer IML)
  • Intelligente Maschinenflottensteuerung mittels autonomer Logistikobjekte aus Sicht eines Herstellers (CLAAS)
  • Intelligente Logistiksteuerung mittels autonomer Logistikobjekte aus Sicht der Transportdienstleister (Ekol)
  • Innovative dezentrale B2B Bezahlmethoden für autonom agierende Logistikeinheiten in Wertschöpfungsnetzwerken (Wincor Nixdorf)

Seitens des Konsortialführers Fraunhofer IML wird das Projekt unter Leitung von Prof. Dr. Michael Henke (Institutsleitung Fraunhofer IML) und den Abteilungsleitern Marco Motta (Supply Chain Engineering) und Dr. Axel T. Schulte (Einkauf & Finanzen im SCM) geführt. Weitere Informationen zum Forschungsvorhaben werden unter www.sofia-projekt.de veröffentlicht.