ResKriVer

Management von Versorgungsengpässen in Krisensituationen mit KI

Das Forschungsvorhaben

Das Forschungsvorhaben ResKriVer dient

  1.  der frühzeitigen Identifikation und Auflösung von Versorgungsengpässen in Krisen und
  2. dem Aufbau einer transparenten Kommunikation für die Gesellschaft im Falle einer Krise.

 

Gerade der Ausbruch der Corona-Krise offenbart die Folgen von Krisenereignissen. Weltweit kommt es zu Lieferengpässen, irrationalen Panikkäufen und Unterbrechungen von Transportwegen. Bemerkbar wird dies in lokalen sowie globalen Auswirkungen in den Versorgungsnetzen.

Damit auf Krisen, sich anbahnende Katastrophen oder bevorstehende Risiken reagiert werden kann, müssen Problemsituationen entsprechend erkannt, evaluiert und abstrahiert werden. Nur so kann ein einheitlicher Verarbeitungsmechanismus auf das bestehende Problem angewandt und eine angemessene Reaktion zur Problemlösung in die Wege geleitet werden. Um Risiken, deren Auswirkungen auf die Versorgungsnetze sowie entgegensteuernde effektive Maßnahmen zu identifizieren und zu evaluieren, bedarf es des Einsatzes von innovativen Methoden, welche im Rahmen von ResKriVer erforscht und zusammengetragen werden.

Marktperspektive und Produktversprechen

Ein wichtiger Ansatz von ResKriVer besteht in der Prävention und Krisenvorsorge, um Folgeschäden und -kosten zu verhindern. Ein besonderes Augenmerk liegt neben der Aufrechterhaltung von Versorgungsstrukturen (Strom-, Gas-, Wassernetze) und Kommunikationsnetzwerken auf Maßnahmen, welche die Versorgung mit krisenrelevanten Gütern sicherstellen; im Fall einer Pandemie beispielsweise mit medizinischen Produkten, Medikamenten und technischen Geräten.

Die Basis von ResKriVer bildet eine digitale Plattform, die über KI-Anwendungen die Sammlung, Erstellung und Kommunikation von krisenrelevanten Informationen für Versorgungsketten ermöglicht. Mit Hilfe dieser digitalen Datenplattform werden krisenrelevante Daten gesammelt und durch KI-Methoden ausgewertet. Dadurch sollen Engpässe in den Versorgungsketten von Unternehmen und öffentlichen Bedarfsträgern bereits im Vorfeld hinreichend prognostiziert werden können, um entsprechende Maßnahmen einleiten zu können. Im nächsten Schritt werden Kriseninformationen effizient und Zielgruppen-adäquat übermittelt. Die ResKriVer-Plattform stellt hierfür eine Reihe von Werkzeugen zur Krisenkommunikation bereit.

Es wird eine breite Nutzung der Datenplattform für das Gesundheits- und Rettungswesen sowie für Unternehmen - insbesondere für KMU - angestrebt, um deren Risikomanagement in Krisensituationen mit echtzeitnahen Daten anzureichern und notwendige Handlungsalternativen aufzuzeigen.

Übersicht über Inhaltszusammenhänge von ResKriVer

Übersicht über Inhaltszusammenhänge von ResKriVer
© Fraunhofer IML
Die ResKriVer-Node bündelt krisenrelevante Daten auf einer Plattform, um bei Bedarf Handlungsempfehlungen für das Gesundheits- und Rettungswesen, Zivil- und Katastrophenschutz und für Unternehmen abzuleiten. Aufbauend auf den gesammelten Daten der ResKriVer-Node werden Services zur Katastrophenwarnung, Bewertung der Resilienz von Supply Chains, Lagebilderstellung u.ä. zur Verfügung gestellt.

Die Rolle des Fraunhofer IML

Das Fraunhofer IML bringt in ResKriVer die Expertise des Risikomanagements und das Supply Chain Simulationstool OTD-NET ein. Anhand einer Kopplung des Simulationstools mit KI-Ansätzen, nimmt das Fraunhofer IML eine Bewertung von Krisensituationen auf und generiert Vorschläge, um die Resilienz der Lieferkette zu garantieren (Stichwort: Viable Supply Chain). Hierfür wird eine Evaluierung in drei Schritten vorgesehen. Der „AI Status Rating“ steht im ersten Schritt für die Ermittlung, ob ein Krisenereignis einen Effekt auf die Lieferkette ausübt. Sofern Engpässe vorliegen, werden im „AI Scenario Creator“ relevante Parameter ermittelt und angepasst. Dadurch entstehen verschiedene Szenarien, welche die Effekte eines Krisenereignisses ausgleichen sollen. Mittels Feedback-Loop werden im „AI-Solution-Assessment“ die Szenarien simuliert und an den AI-Szenario-Creator zurückgespielt. Ziel dieser Untersuchung ist die Bewertung verschiedener Szenarien und die Auswahl der besten Option.

Beispiel einer globalen Krisenauswirkung

© Fraunhofer IML
Am Beispiel des im Juni durch den Corona-Ausbruch verursachten Schiffsstau am Hafen von Yantian, nördlich von Hongkong, überträgt sich sehr gut das Problem von globale Auswirkungen, die Aufgrund von Krisenereignissen auftreten können. ResKriVer analysiert genau bei solcherlei auftretenden Krisen die Reichweite und Auswirkungen, ermittelt Handlungsalternativen zur Vorbeugung von Lieferengpässen und bewertet diese Alternativen nach ihrem Nutzen.

Herausforderung und Innovation

Eines der Ziele von ResKriVer besteht in der Ausweitung der Digitalisierung in der Wirtschaft und damit einer Steigerung der Wirtschaftskraft Deutschlands. Für die Umsetzung der geplante ResKriVer-Plattform mit allen benötigten Daten ist ein hoher Grad der Digitalisierung notwendig, der bislang nur bedingt gegeben ist. Eine Herausforderung wird demnach die Erzeugung eines digitalen Zwillings sein, welcher beständig erweiterbar und anpassbar bleibt, um die Auswirkungen unterschiedlicher Ereignisse auf die Versorgungskette vorhersagen zu können.

Um das Vorhaben angemessen durchführen zu können wird besondere Rücksicht auf die Sicherheit und Vertraulichkeit sensibler Daten gelegt. Die KI-Lösungen sowie der spezielle Aufbau der digitalen Plattform erfüllen spezielle Sicherheitskriterien um den Datenaustausch unter gesicherten Bedingungen zu ermöglichen. Des Weiteren werden die Erkenntnisse der krisenspezifischen Modelle über die Plattform für Bevölkerung und Krisenstäbe einsehbar sein. Mittels einer geeigneten Darstellungs- und Kommunikationsform sollen hier Handlungsempfehlungen übermittelt werden und der Grundstein für eine höhere Akzeptanz seitens der Bevölkerung und seitens der Organisationen gesorgt werden.

 

Konsortium

Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme (FOKUS), Berliner Feuerwehr, Charité - Universitätsmedizin Berlin, Condat AG, eccenca GmbH, Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik (IML), HFC Human-Factors-Consult GmbH, KomRe AG, Merantix Labs GmbH, Rundfunk Berlin-Brandenburg (rbb), Vereinigung zur Förderung des Deutschen Brandschutzes (vfdb) e.V., YOUSE GmbH