Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML
Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML
© Fraunhofer IML - Michael Neuhaus

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Open Labs

Open Source Community für Schnittstellen und Standards

Open Source-Software ist fester Bestandteil der digitalen Wirtschaft, sichert so die digitale Souveränität von Unternehmen und verhindert, dass einzelne Unternehmen zu Gatekeepern bestimmter Technologien werden. In unseren Open Labs bringen wir Partner aus verwandten Themen und Anwendungsfeldern zusammen und entwickeln Open Source.

Die Herausforderungen unserer Zeit lassen sich nur gemeinsam lösen. Dezentrale Systeme und die daraus resultierende, notwendige Interoperabilität von Prozessen brauchen mehr als einen Player und eine gemeinsame Sprache, um standardisierte und anwendernahe Schnittstellen sicherzustellen. Schwerpunkte Open Source motivierter Projekte liegen deshalb in den Bereichen Konnektivität und Kommunikation sowie Automatisierung und Flexibilisierung.

Die Open Labs am Fraunhofer IML setzen genau hier an und denken die Logistik als Mannschaftssport. Die Open Lab-Partner können dabei von neuesten Forschungsergebnissen aus öffentlich geförderten Forschungsprojekten am Fraunhofer IML profitieren.

Von der Einzellösung zum Standard,
vom Code zum Geschäftsmodell

Ein Open Lab ist ein Kollaborationsformat, in dem eine Gruppe von Unternehmen, insbesondere KMU, gemeinsam fachliche Anforderungen an eine Open Source-Lösung definiert. Das Fraunhofer IML steuert und begleitet den Prozess und übernimmt die Entwicklungsarbeit. Die in den Open Labs entwickelten Lösungen bilden mit einem offenen Kern die Basis für individuelle Geschäftsmodelle.

 

Der Open Source-Ansatz ist dabei besonders für sogenannte nicht-marktdifferenzierende Lösungen oder Dienste geeignet. Da diese Lösungen oder auch Basisfunktionen Unternehmen nicht voneinander abheben, ist es effektiver, sie gemeinsam zu entwickeln. Durch den unternehmensübergreifenden Einsatz von Open Source Software entstehen so De-facto-Standards.

 

In einem Open Lab...

  • haben Sie die Möglichkeit, bei der Entwicklung neuer Lösungen als erste dabei zu sein und frühzeitig Richtungswechsel mitzubestimmen. 
  • müssen Sie keine eigenen Entwicklerkapazitäten vorhalten 
  • können Sie sich die Ressourcen für die Entwicklung nicht-marktdifferenzierender Leistungen mit anderen Unternehmen teilen

Datenschutz und Datenverarbeitung

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Vorteile auf einen Blick

Anwendungsorientierte Open Source-Entwicklung, die konkret auf die Bedürfnisse der Lab-Partner abgestimmt und auf unternehmens-spezifische Anwendungsfälle anpassbar sind

Interdisziplinäre Projektteams mit ausgewiesenem Know-how in den Bereichen Open Source, Entwicklungs-infrastruktur und agiles Projektmanagement

Strukturierter Prozess zur strategischen und fachlichen Ausrichtung der Entwicklungen sowie unmittelbare und erste Nutzung der Ergebnisse durch die beteiligten Unternehmen

 

© Forschungsbeirat der Plattform Industrie 4.0/acatech

Zum Weiterlesen

Wie arbeiten wir in einem Open Lab zusammen?

In einem Open Lab entwickelt das Fraunhofer IML eine Open-Source-Lösung für mehrere Open Lab-Partner oder auch mehrere aufeinander aufbauende Open Source-Lösungen in relevanten Anwendungsfeldern.

Ein Open Lab gliedert sich in drei Bereiche: 

  • Ein Steering Committee ist für die strategische Zielvorgabe und regelmäßige Evaluation der Produktvision und des Meilensteinplans verantwortlich. 
  • Eine Working Group erstellt die übergreifende Produktvision und einen Meilensteinplan.
  • Ein Entwicklerteam überträgt die fachlichen Anforderungen in Entwicklungsaufgaben, entwickelt Komponenten und Dienste und übernimmt die Veröffentlichung und das Maintaining des Projekts.

Im Steering Committee und in der Working Group sind das Fraunhofer IML und die Unternehmen gemeinsam vertreten und stellen eine anwendungsnahe Entwicklung sicher. Die Entwicklung und Umsetzung liegt bei den Entwicklerteams des Fraunhofer IML.

 

Für ein Open Lab müssen mindestens drei Unternehmen zusammenkommen. Das Fraunhofer IML übernimmt gerne das Matchmaking.

 

Ein Open Lab läuft über den Zeitraum von drei Jahren.

Warum Open-Source-Software?

OSS ist Wegbereiter für (De-facto-)Standards.

OSS dient zur Schaffung von De-facto-Standards oder zur Implementierung von Standards. Schnittstellen und das Datenmodell werden als OSS zur Verfügung gestellt, um die Barriere für die Nutzung von Diensten zu verringern.

Mit Open Source Transportprozesse optimieren

Mit der Leitsystem-Software openTCS des Fraunhofer IML lassen sich Flotten von automatischen Fahrzeugen koordinieren und z.B. Transportprozesse in Produktionsanlagen oder Lagern optimieren.

OSS wird von einer Entwicklercommunity gepflegt.

Damit können Logistikunternehmen vom Fachwissen und der Unterstützung einer globalen Gemeinschaft von Entwicklern profitieren, die kontinuierlich an der der Verbesserung der Software arbeiten.

 

Innovationen made by Open Source

mehr zum Thema Open Source am Fraunhofer IML

Mit Open Source auf vernetzten Plattformen arbeiten.

Vom digitalen Frachtbrief über das IoT-Device Sensing Puck bis zur Open Source Umsetzung des VDA5050-Standards: Die Entwicklungen im Großforschungsprojekt Silicon Economy am Fraunhofer IML entstanden komplett als Open Source.

OSS ist oft sicherer als proprietäre Software.

Der offene Quellcode kann von jedem Unternehmen und jedem Entwickler überprüft werden kann. Damit können Schwachstellen schneller erkannt und behoben werden. Das verringert das Risiko von Sicherheitsverletzungen.

Mit Open Source Industrie 4.0 rechtssicher machen

Im Projekt »Industrie 4.0 Recht-Testbed« entsteht ein digitales Experimentierfeld für automatisierte Geschäftsprozesse. Die Lösungen stehen als Open Source zur Verfügung.

Themen und Ideen für Open Labs

© pickup – stock.adobe.com

Unternehmensübergreifende Nachweisführung in der Kreislaufwirtschaft

Digitaler (Weißer) Produktpass

Der Weiße Produktpass ist eine innovative Lösung, die darauf abzielt, den aktuellen und zukünftigen Herausforderungen in der Branche der Weißen Ware gerecht zu werden. Angesichts der steigenden regulatorischen Anforderungen müssen Unternehmen gemäß EU-Vorgabe bis 2030 einen digitalen Produktpass einführen. Dieser Produktpass dient als digitales Rückgrat und ermöglicht es den Unternehmen, umfassende Informationen über ihre Produkte bereitzustellen. Der Produktpass umfasst verschiedene Aspekte, darunter die Einhaltung von Umweltauflagen, Nachhaltigkeitskriterien, Energieeffizienzdaten und Informationen zur Reparierbarkeit.  

Durch die Bereitstellung dieser Informationen können Verbraucher fundierte Entscheidungen treffen und Produkte auswählen, die ihren individuellen Anforderungen und Wünschen entsprechen. Darüber hinaus fördert der weiße Produktpass die Transparenz in der Lieferkette und ermöglicht es den Unternehmen, ihre Produktionsprozesse zu optimieren und die Ressourceneffizienz zu steigern. Dies trägt zur Reduzierung des ökologischen Fußabdrucks und zur Förderung einer nachhaltigen Entwicklung bei. Ein weiterer wichtiger Aspekt des Produktpasses ist die Förderung von Innovation und neuen Geschäftsmodellen. Durch die Bereitstellung von detaillierten Informationen zu den Produkten können Unternehmen Mehrwertdienste anbieten, wie beispielsweise personalisierte Empfehlungen, erweiterte Garantieleistungen oder maßgeschneiderte Servicepakete. Dies ermöglicht es den Unternehmen, ihre Kundenbindung zu stärken und neue Einnahmequellen zu erschließen. 

 

Um den Produktpass zu implementieren und die Anforderungen der Branche zu erfüllen, haben wir das Open Lab ins Leben gerufen. Hier arbeiten Unternehmen gemeinsam an einer Open Source-Entwicklung, um einen De-facto-Standard für den weißen Produktpass zu etablieren. Dies fördert den Austausch von Best Practices und die Zusammenarbeit zwischen den Unternehmen, um die Digitalisierung und Transparenz in der Branche voranzutreiben. Insgesamt bietet der weiße Produktpass eine umfassende Lösung, um den aktuellen und zukünftigen Herausforderungen in der Branche der Weißen Ware gerecht zu werden. Er ermöglicht es den Unternehmen, ihre Produkte transparenter zu gestalten, die Kundenbindung zu stärken und neue Geschäftsmöglichkeiten zu erschließen. Durch die gemeinschaftliche Entwicklung im Open Lab wird der weiße Produktpass zu einem branchenweiten Standard, der die Digitalisierung und Nachhaltigkeit in der Branche vorantreibt.

© Fraunhofer IML

Intralogistisches Betriebssystem, welches den innerbetrieblichen Transport mittels Fahrerloser Transportfahrzeuge oder autonomer mobiler Roboter löst und sich selbst verwaltet.

LogOS

»LogOS« ist ein modulares und offenes Betriebssystem für die Intralogistik nach dem Baukastenprinzip, welches den innerbetrieblichen Transport mittels mobiler Roboter löst und sich selbst organisiert. Der Begriff Mobile Roboter umfasst sowohl Fahrerlose Transportfahrzeuge (FTF) als auch autonome mobile Roboter (AMR). Der Ausgangspunkt von »LogOS« ist ein Multiagentensystem entsprechend der Industrie 4.0 und realisiert den Materialfluss in einem Cyber-Physischen Produktionssystem.

 

Durch die Verwendung offener De-facto-Standards wie der VDA 5050 ist »LogOS« unabhängig von Herstellern von mobilen Robotern. Dies ermöglicht eine Erweiterbarkeit in Bezug auf Teilnehmer oder Funktionalität, die Anpassung oder die Individualisierung nach branchenspezifischen Anforderungen sowie die Integration und Nutzung von Drittanbieter-Software. Mit der konsequenten Einbindung weiterer de-facto Standards wird »LogOS« zukunftsfähig und bietet schon heute eine Steigerung des Automatisierungsgrad des innerbetrieblichen Transports.

 

Derzeit umfasst »LogOS« die folgenden Module für eine Effizienzsteigerung der Intralogistik: ein digitaler Materialfluss zur Abbildung von Transportaufträgen, eine Flottenkoordination mittels einer zeitfensterbasierten Routenplanung, eine Optimierung für die Verteilung der Transportaufträge auf die passenden mobilen Roboter und eine Visualisierung zur Darstellung von Echtzeitinformationen des ShopFloors.

© DB Schenker

Optimierung des Frachtraums für maximale Effizienz

EfficientCargo

»EfficientCargo« ist ein Open Lab, das sich der Optimierung von Frachträumen widmet. Unser Ziel ist es, durch den Einsatz modernster Technologien wie Sensorik, Computer Vision und künstlicher Intelligenz die Auslastung von Frachträumen zu maximieren. Mithilfe von Echtzeitdaten und präziser Vermessung von Packstücken ermöglicht »EfficientCargo« eine effiziente Nutzung des verfügbaren Laderaums in LKW, See- und Luftfracht-Containern.

Unsere Zielgruppe umfasst Logistikdienstleister, Transporteure, produzierende Unternehmen sowie Logistik-Software-Anbieter. Diese Unternehmen suchen nach Lösungen, um die Transparenz ihrer Be- und Entladungsprozesse zu verbessern und Kosten zu senken. Gemeinsam arbeiten wir daran, Effizienz in den Frachtraum zu integrieren, um nicht nur Transportkosten zu senken, sondern auch den CO2-Ausstoß zu reduzieren.

Durch die Anwendung von Computer Vision und künstlicher Intelligenz ermöglicht »EfficientCargo« dynamische Anpassungen der Transportkapazitäten. Dies unterstützt Unternehmen dabei, ihre Logistikstrategien flexibel zu gestalten. Die kontinuierliche Überwachung der Frachtraum- und Packstückabmessungen hilft, weitere Optimierungspotenziale zu identifizieren, sei es durch dynamische Routenplanung oder intelligente Laderaumoptimierung.

Das grundlegende Ziel des Open Labs »EfficientCargo« ist es, eine kosteneffiziente und ressourcenschonende Nutzung des Frachtraums zu ermöglichen. Durch die Open Source-Entwicklung von »EfficientCargo« haben Unternehmen die Möglichkeit, gemeinsam an innovativen Lösungen zu arbeiten, um ihre Transportprozesse zu verbessern und ihre Wettbewerbsfähigkeit zu stärken.

»EfficientCargo« soll zukünftig Antworten auf wichtige Fragen geben können: Wie viel Platz steht im Frachtraum noch zur Verfügung? Was würde zusätzlich noch hineinpassen? Wie groß sind zu verladende und bereits verladene Packstücke? Darüber hinaus soll »EfficientCargo« Unternehmen bei der Berechnung von Kosten für ad-hoc-Aufträge während laufender Touren unterstützen.

Im Open Lab »EfficientCargo« bieten wir Unternehmen die Möglichkeit, gemeinsam mittels Open Source eine intelligente und zukunftsorientierte Lösung zu entwickeln. So können wir die Frachtraumauslastung optimieren und die Logistikbranche nachhaltig gestalten.

Weitere Themen & Ideen:

Proof of Green für die Wasserstoffproduktion:

Digitale Nachweisführung zur Realisierung einer grünen Wasserstoffwirtschaft

 

Batchbildung mit KI:

Zusammenfassung von Aufträgen unter Berücksichtigung von Ähnlichkeitsmerkmalen und Zielvorgaben 

 

Computer Vision:

Automatisierung von Asset Tracking und Logistikprozessen durch Bildverarbeitung

 

Digitaler Zwilling für die Logistik:

Erarbeitung eines herstellerneutralen Modells für digitale Zwillinge

 

Automatisierte Lagerplanung:

Automatisierte Erstellung von sinnvollen Lagerlayouts in Bezug auf Bestands- und Bewegungsdaten

 

Lieferkettensorgfaltspflichten:

Supply Chain Visibility-Plattformen zur Echtzeit-Überwachung der gesamten Lieferkette hinsichtlich ESG-Kriterien

 

Life Cycle Assessment & Product Carbon Footprint:

Sicherer Nachweis und Steuerung des Carbon Footprints in Lieferketten

 

Investitionen & Asset-Finanzierung

Finanzierung von ESG-Investitionen durch Tokenisierung von Assets, Emissionshandelsplattformen zur Unterstützung beim Handel mit CO2-Zertifikaten