Manifest für ein physikalisches internet 1.10 2011 08-19 ger ml-de

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Manifest für ein Physikalisches Internet, version 1.10 Professeur Benoit Montreuil, CIRRELT, Université Laval

Manifest für ein Physikalisches InternetGlobale Veränderung der Art und Weise,

wie physikalische Objekte behandelt, befördert, gelagert, produziert, identifiziert, geliefert und verwendet werden,

zum Ziel der globalen Effizienz und Nachhaltigkeit

Professeur Benoit Montreuil

Chaire de Recherche du Canada en Ingénierie d'EntrepriseCIRRELT Centre interuniversitaire de recherche

sur les réseaux on d'entreprise, la logistique et le transportUniversité Laval, Québec, Canada

Übersetzt von Dr. Mustapha Lounès

Version 1.10: 2011-08-19

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DanksagungenDas Physikalische Internet-Manifests

erfuhr bedeutende Beiträge von geschätzten Kollegen

America

CIRRELT Research Center:CIRRELT Research Center:

• Teodor Crainic - UQAM

• Michel Gendreau - Université de Montréal

• Olivier Labarthe, Mustapha Lounès & Jacques Renaud - Université Laval

CICMHE, CollegeCICMHE, College--Industry Council for Material Handling Education:Industry Council for Material Handling Education:

• Russ Meller – University of Arkansas

• Kevin Gue & Jeff Smith – Auburn University

• Kimberley Ellis – Virginia Tech

• Leon McGinnis – Georgia Tech

• Mike Ogle – MHIA

Europe

• Éric Ballot, Frédéric Fontane – Mines ParisTech

• Rémy Glardon – EPFL

• Rene De Koster – Erasmus University

• Detlef Spee – Fraunhofer Institute for Material Flow and Logistic

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Makroskopische Positionierung

BEHAUPTUNGDie Art und Weise des Umgangs mit physikalischen Objekte, ihren

Transport, ihre Behandlung, Lagerung, Realisierung, Identifizierung, Auslieferung und ihre Nutzung, als physikalische Objekte

sind weltweit nicht nachhaltig ökonomisch, ökologisch und sozial

ZIELDie globale Effizienz und Nachhaltigkeit

der Beförderung, der Behandlung, der Lagerung, der Realisierung, der Versorgung und der Nutzung

physikalischer Objekte ermöglichen

VISIONEntwicklung in Richtung eines weltweiten Physikalischen Internet

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Die Inspiration für die Vision des Physikalischen Internet

• Eine fabelhafte Schlagzeile

– Interessant, aber nur Mainstream Supply Chain-Artikel

– Nichts, was ich unter einem Physikalischen Internet verstehen würde

• Ich begeisterte mich sofort für die Frage, wie oder was ein voll entwickeltes Physikalisches Internet sein könnte?

– Was wären seine Schlüsseleigenschaften?

– Welche zusätzlichen Fähigkeiten würden es haben?

• Eine andere Frage tauchte schnell auf:

Warum würden wir ein Physikalisches Internet brauchen?

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Warum würden wir ein Physikalisches Internet brauchen?

Behauptung der logistische Ineffizienz und der Nicht-Nachhaltigkeit

Die Art und Weise des Umgangs mit physikalischen Objekte, ihren Transport, ihre Behandlung, Lagerung, Realisierung,

Identifizierung, Auslieferung und ihre Nutzung, als physikalische Objekte

sind weltweit Ineffizient und nicht nachhaltig ökonomisch, ökologisch und sozial

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ÖKONOMISCHLogistik: eine Belastung von 10-20 % des Bruttoinlandsprodukt in den meisten Ländern

Die weltweiter Logistikkosten wächst schneller als der Welthandel

ÖKOLOGISCHEiner der größten Umweltverschmutzer, Energieerbraucher

und Emittenten von Treibhausgasen

Wachsender negativer Beitrag während die Ziele der Nationen starker Kürzungen anstreben

GESELLSCHAFTLICHMangel an schnellen, zuverlässigen und preiswerten Zugänglichkeit und Mobilität

der physikalischen Objekte, für die große Mehrheit der Weltbevölkerung

Die Arbeitsbedingungen in der Logistik sind allzu oft unsicher

Warum wir uns ändern müssen?

Logistische Ineffizienz und Nicht-Nachhaltigkeit

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Montreuil B. (2011) Towards a Physical Internet: Meeting the Global Logistics Sustainability Grand Challenge, Logistics Research,

currently available as online publication, 2011-02-12, http://www.springerlink.com/content/g362448hw8586774/fulltext.pdf

Ineffizienz und nicht-Nachhaltigkeit Symptomedie uns führen heftig und kraftvoll eine Mauer zu schlagen

1. Luft und Verpackung wird transportiert2. Leerfahrten sind eher die Regel als die Ausnahme3. Fernlastfahrer: moderne Cowboys4. Produkte lagern meist nutzlos dort, wo nicht benötigt und sind nicht

verfügbar dort, wo sie gebraucht werden5. Produktion und Lagerraum bleiben unausgelastet6. Viele Produkte werden nie verkauft, nie verwendet7. Produkte erreichen nicht diejenigen, die sie am meisten brauchen8. Produkte wandern unnötigerweise kreuz und quer auf dem Globus9. Schneller, zuverlässiger, multimodaler Transport: Traum oder Witz?10. Ein Alptraum: Produkttransport in und aus den Städten heraus11. Netzwerke sind weder sicher noch robust12. Intelligente Automation und Technologie sind schwer zu rechtfertigen13. Innovation wird stranguliert

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1. Luft und Verpackung wird transportiert‒ Lastkraftwagen und Container sind häufig halb leer bei der

Abfahrt, wobei der nicht-leere zu einem wesentlichen Anteil aus Verpackung besteht

2. Leerfahrten sind eher die Regel als die Ausnahme‒ Fahrzeuge und Container kehren oft leer zurück, oder nehmen

Sonderwege, um Ladung für die Rückfahrt zu finden

‒ Die bei der Abfahrt voll geladenen Fahrzeuge werden leerer und leerer, während sich ihre Route von Anlieferungsort zu Anlieferungsort ausweitet

3. Fernlastfahrer sind moderne Cowboys geworden‒ Immer sind zu viele Fahrer auf der Straße,

zu oft weit und für lange Zeit weg von zu Hause

‒ Ihr Familien- und soziales Leben, wie auch ihre persönliche Gesundheit sind prekär

‒ Im allgemeinen, die Logistik Arbeitnehmern und die Lagerarbeiter haben ähnliche prekäre Positionen

Logistische Ineffizienz und Nicht-Nachhaltigkeit Symptomedie uns führen heftig und kraftvoll eine Mauer zu schlagen

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4. Produkte lagern meist nutzlos dort, wo nicht benötigt und sind nicht verfügbar dort, wo sie gebraucht werden‒ Fabrikanten, Verteiler, Einzelhändler und Nutzer, sie

alle lagern Produkte ein, oft in riesengroßen Mengen über ihre Netzwerke aus Lagerhäusern und Distributionszentren;dennoch sind das Serviceniveau und die Reaktionszeiten gegenüber den lokalen Nutzern eingeschränkt und unzuverlässig

5. Produktion und Lagerraum bleiben unausgelastet‒ Die meisten Unternehmen investieren in

Produktions-, und Lagereinrichtungen, welche meistens unausgelastet, oder schlecht genutzt sind.Sie befassen sich mit Produkten, die besser woanders behandelt würden, und folglich viel unnötigen Transport erzwingen


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Rusting new cars in disused airfieldRusting new cars in disused airfield

6. Viele Produkte werden nie verkauft, nie verwendet‒ Ein signifikanter Teil der Verbrauchsgüter erreicht

niemals rechtzeitig den Zielmarkt.Diese Güter bleiben oft unverkauft und/oder ungenutzt, während sie woanders notwendig gewesen wären

7. Produkte erreichen nicht diejenigen, die sie am meisten brauchen‒ Das trifft besonders zu

in weniger entwickelten Ländern und in den von Katastrophen und Krisen betroffenen Zonen


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8. Produkte wandern unnötigerweise kreuz und quer auf dem Globus‒ Produkte werden gewöhnlich

Tausende von Kilometern transportiert, die man hätte vermeiden können, wenn sie viel näher am Nutzungsort gefertigt oder zusammengesetzt würden.

9. Schneller, zuverlässiger, multimodaler Transport: Traum oder Witz?

‒ Obwohl es großartige Intermodalen Beispiele gibt, im allgemeinen die Synchronisation ist so schwach, die Schnittstellen so schlecht konzipiert, dass multimodale Reiserouten meist kostenineffizient und riskant sind.


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10. Ein Alptraum: Produkttransport in und aus den Städten heraus ‒ Die meisten Städte sind nicht konzipiert und

ausgestattet, um Gütertransport, Behandlung und Lagerung zu erleichtern.Gerade das macht die Versorgung der Unternehmen und der Verbraucher in Städten zum Alptraum

11. Netzwerke sind weder sicher noch robust‒ Es gibt eine extreme Konzentration von Operationen in

einer beschränkten Anzahl zentralisierter Produktions-und Distributionseinrichtungen. Das erzeugt Verkehr auf einem reduzierten System intensiv genutzter Routen

‒ Das macht die logistischen Netzwerke und Supply Chains vieler Unternehmen unsicher angesichts räuberischer und terroristischer Angriffe, und nicht robust gegenüber Naturkatastrophen und Nachfrage-Krisen


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12. Intelligente Automation und Technologie sind schwer zu rechtfertigen‒ Fahrzeuge, Bearbeitungssysteme und Arbeitseinrichtungen

müssen sich mit einer großen Anzahl von Baustofftypen, Formen und Einheitsladungen befassen und dabei mit jedem Akteur unabhängig und lokal dessen Belange verhandeln

‒‒ Das rechtfertigt kaum den Einsatz von „smart Das rechtfertigt kaum den Einsatz von „smart connectiveconnectiveTechnologies“ (z.B. RFID), die systemische Behandlung und Technologies“ (z.B. RFID), die systemische Behandlung und Transportautomatisierung, sowie intelligente SteuerungsTransportautomatisierung, sowie intelligente Steuerungs--und Kooperationsund Kooperations--SoftwareSoftware

13. Innovation wird stranguliert‒ Innovation wird erstickt, namentlich durch Mangel an

generischen Standards und Protokollen, Transparenz, Modularität und einer systemischen, offenen Infrastruktur

‒ Das verhindert Schlüsselinnovationen, so dass der Blick auf marginale und Mini-Innovationen gerechtfertigt scheint


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Kartographierung der Ineffizienz und der Nicht-Nachhaltigkeit Symptome

versus der ökonomischen, ökologischen und gesellschaftlichen Aspekten

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1 Luft und Verpackung wird transportiert

2 Leerfahrten sind eher die Regel als die Ausnahme

3 Fernlastfahrer: moderne Cowboys

4Produkte lagern meist nutzlos dort, wo nicht benötigt und sind nicht verfügbar

dort, wo sie gebraucht werden

5 Produktion und Lagerraum bleiben unausgelastet

6 Viele Produkte werden nie verkauft, nie verwendet

7 Produkte erreichen nicht diejenigen, die sie am meisten brauchen

8 Produkte wandern unnötigerweise kreuz und quer auf dem Globus

9 Schneller, zuverlässiger, multimodaler Transport: Traum oder Witz?

10 Ein Alptraum: Produkttransport in und aus den Städten heraus

11 Netzwerke sind weder sicher noch robust

12 Intelligente Automation und Technologie sind schwer zu rechtfertigen

13 Innovation wird stranguliert

Nicht-Nachhaltigkeits-Symptome

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Das Gesamtziel in Richtung der globalen Logistische Effizienz und Nachhaltigkeit entlocken

Ökonomisches ZielDie globalen ökonomischen Belastungen der Logistik durch eine Größenordnung nachhaltig verringern und gleichzeitig die Erhöhung der Geschäftsproduktivität erzeugen

Ökologisches ZielDie Treibhausgasemissionen, der Energieverbrauch und die Umweltverschmutzung die von der Logistik induziert sind durch eine Größenordnung nachhaltig verringern

Gesellschaftliches ZielDie Lebensqualität der Beschäftigten in der Logistik und zuggleich der Weltbevölkerung erheblich und dauerhaft verbessern, durch die Verbesserung der rechtzeitige Erreichbarkeit und Mobilität der physikalischen Objekte

Hinweis: Im folgenden ist die Logistik in ihrem weitesten Sinn. Sie schließt Transport, Handhabung, Lagerung, Lieferung und Realisierung (Herstellung,

Montage, Endbearbeitung Personalisierung, Recycling) und die Verwendung ein

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Digitales InternetDie Information-Highway Metapher nutzen

Als die digitale Welt nach einem Konzept für ihre eigene Transformation suchte, bezog sie sich

auf eine physikalische Transport und Logistik inspirierte Metapher : Ausbau des Information-Highway

vor Jahrzehnten, die Gemeinschaft von Informations- und Kommunikationstechnologien steckte in einem riesigen ineffizient und

unhaltbare Gewirr infolge Millionen unverbundenen Computern

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Sie haben das getan und gingen weiter, indem sie die Art und Weise digitaler Datenverarbeitung

und Kommunikation vollkommen umgestalteten

Sie erfanden das Internet, das den Weg in das World Wide Web eröffnete

Sie ermöglichten den Aufbau einer offenen, verteilten und vernetzten Infrastruktur,

die momentan so viele Facetten unserer gesellschaftlichen und ökonomischen Realität revolutioniert

Digitales InternetAusbau jenseits der Information-Highway Metapher

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Der Kerngehalt des digitalen Internet

References: References: Kurose J., Ross K. and Wesley A. “Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet”, 3rd edition., July 2004.Kurose J., Ross K. and Wesley A. “Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet”, 3rd edition., July 2004.ParzialeParziale L., Britt D.T., Davis C., Forrester J., Liu W., Matthews C. and L., Britt D.T., Davis C., Forrester J., Liu W., Matthews C. and RosselotRosselot N. “TCPN. “TCP--IP Tutorial and Technical Overview”, 2006. IP Tutorial and Technical Overview”, 2006. http://www.redbooks.ibm.com/redbooks/pdfs/gg243376.pdfhttp://www.redbooks.ibm.com/redbooks/pdfs/gg243376.pdf“Interconnection of access networks, MANs and WANs “, “Interconnection of access networks, MANs and WANs “, http://images.google.ca/imgres?imgurl=http://www.exfo.com/ http://images.google.ca/imgres?imgurl=http://www.exfo.com/

Für Anwender ist das Digitale Internet bezüglich der Verbindung zwischen

Netzwerken in gewisser Weise transparent.

Es erlaubt die standardisierte Transmission formatierter Datenpakete,

so dass sie heterogene Systeme durchlaufen können,

indem sie das TCP/IP Protokoll einhalten

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In Richtung ein Physikalisches InternetDas digitale Internet als Metapher für die physikalische Welt

Montreuil B. (2011) Towards a Physical Internet: Meeting the Global Logistics Sustainability Grand Challenge, Logistics Research,

currently available as online publication, 2011-02-12, http://www.springerlink.com/content/g362448hw8586774/fulltext.pdf

Was schlagen wir vor um

die logistischen Herausforderungen zu erreichen?

Obwohl es grundlegende Unterschiede zwischen der Physikalischen- und der Informations-Welt gibt,

So hat die Physikalische Internetinitiative zum Ziel die Metapher des Internets auszuwerten,

um eine Vision für eine nachhaltige und fortschrittliche Schlüssellösung

zu globalen Problemen vorzuschlagen, die eng verknüpft sind mit der Art

wie wir weltweit physikalische Objekte transportieren, bearbeiten, lagern, realisieren,

versorgen und konsumieren

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Aussetzung der Schlüsseleigenschaften der Vision vom Physikalischen Internet

Evolution in Richtung eines weltweiten Physikalischen Internet

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Was ist das Physikalische Internet ?Was ist das Physikalische Internet ?

Aktuelle Version einer Arbeitsdefinition für das Physikalisches Internet, gemeinsam ausarbeitet von Benoit Montreuil, Eric Ballot und Russ Meller

Physical Internet: PI, π

Ein offenes und globales Logistik System, dass die miteinander verbundenen Supply Netzwerke benutzen,

dank eine Reihe vonKollaborativen Protokollen, modularen Containern

und Intelligente Schnittstellen Standards zur Verbesserung von Effizienz und Nachhaltigkeit

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Positionierung des Physikalischen Internet

World Wide Web (WWW)

Digital Internet Digitale Informationen Pakete

Physikalischer Objekte durch WWW anschließen

Internet der DingeVernetzte Intelligente Objekte

Offenen Supply Web

Physikalische Internet Intelligente Physikalische Pakete

Intelligentes Stromnetz

EnergieInternet

Energie Pakete

Original Schaltplan von Benoit Montreuil, 2010, Physical Internet Manifesto, www.physicalinternetinitiative.org

http://www.physicalinternetinitiative.org/

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Kerneigenschaften Kerneigenschaften der Vision vom Physikalischen der Vision vom Physikalischen InternetInternet

Montreuil B. (2011) Towards a Physical Internet: Meeting the Global Logistics Sustainability Grand Challenge, Logistics Research,currently available as online publication, 2011-02-12, http://www.springerlink.com/content/g362448hw8586774/fulltext.pdf

1. Universelle Interkonnektivität anstreben

2. Ein mehrstufiges vereinheitlichtes Rahmenkonzept anwenden

3. Vernetzte Zuverlässigkeit und Netzstabilität priorisieren

4. Güter in Weltstandardmodularen grünen Container einkapseln

5. Übergang von Lagerungs- und Behandlungssystemen von Material zu Lagerungs-

und Behandlungssystemen von -Containern

6. Intelligente vernetzte Container mit eingebetteten intelligenten Objekten nutzen

7. Ein offenes und globales Mobilität Web aktivieren und nutzen

8. Ein offenes und globales Supply Web aktivieren und nutzen

9. Leistungszertifizierung und offene Leistungskontrolle einsetzen

10. Design von Produkten die optimal in den Container passen

11. Physikalische Bewegungen und Lagerungen minimieren durch digitale Übertragung

der Konstruktionsinformation und die Materialisierung der Produkte so lokal wie

möglich

12. Geschäftsmodellinnovation stimulieren

13. Eine offene Infrastruktur-Innovation ermöglichen

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1. Die universelle Interkonnektivität anstreben

Hochleistungs-Logistikzentren und -Systeme,ermöglichen eine schnelle, billige, leichte und zuverlässige

Containerverbindung unabhängig von Modalität und Route, mit dem übergreifenden Ziel

einer universellen Interkonnektivität

Was sind die Designziele des Physikalische Internet?

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Intra-Zentrum Inter-Prozessoren Netzwerk

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Intra-Standort Inter-Anlage Netzwerk


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Intra-Staat Inter-Städten

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Weltweit Interkontinentale Netzwerke

Intra-Kontinental Inter-Land Netzwerk

Intra-Land Inter-Staat Netzwerk

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Reference: Peck H., “Supply chain vulnerability, risk and resilience”, Chap. 14 in Global Logistics New Directions in Supply Chain Management, 2007

Das Gesamtnetz der Netze des globalen Physikalischen Internets sollte seine eigene Reliabilität und diejenige

seiner Container und seinen Speditionen rechtfertigen.

Die Verflechtung der Netzwerke und die Multiplikation der Knoten sollten die Robustheit und Resilienz des Physikalischen Internet gegenüber unvorhersehbaren Ereignissen sicherstellen

Wenn Z.B., ein Knoten oder ein Netzwerksegment ausfällt, sollte der Containerverkehr so leicht und automatisch wie

möglich umgeleitet werden können


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Akteure, Beförderern, Routen, Knoten und fließendeContainern des Physikalischen Internet sollen aufeinander inSynergie wirken, um zu garantieren:

– die Integrität der in -Containern Physikalischen eingekapselte Objekte

– die physikalische und informationelle Integrität von -Container, -Beförderern, -Wege und -Nodes

– die informationelle Integrität der -Akteure (Menschen, Software Agenten)

– die Robustheit der Klient-fokussiert Performance für das Liefern und Speichern von -ContainernReference: Peck H., “Supply chain vulnerability, risk and resilience”, Chap. 14 in Global Logistics New Directions in Supply Chain Management, 2007



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• Die Ware innerhalb eines -Containers ist als Inhalt des -Containers modularisiert, und wird nicht explizit vom Physikalischen Internet bearbeitet

• Abgestuft vom Cargo Container bis hin zu winzigen Größen

• Konzipiert, um auf einfache Weise durch verschiedenartige Transport-, Behandlungs-, und Lagerungsmittel durchgeschleust zu werden

• Umweltfreundliche Materialien mit minimalem sekundären ökologischen Fußabdruck

• Intelligente Tags, möglicherweise mit Sensoren, um ihre korrekte Identifizierung, Routenführung und Instandhaltung zu ermöglichen

• verschiedene nutzungsangepasste strukturelle Größen

• Falls notwendig, Konditionierungsfähigkeiten (z.B. Temperatur-Kontrolle)

• Versiegelbar aus Sicherheitsgründen

Was sind die Bestandteile des Physikalisches Internet?

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! "#$%&'&(&)&*+& ! "#$%&'&(&)&*++&

! "#$%&'&(&)&*, +&

X

Y

Z

Illustrative

modulare

Abmessungen

0,12 m

0,24 m

0,36 m

0,48 m

0,6 m

1,2 m

2,4 m

3,6 m

4,8 m

6 m

12 m

B. Montreuil, B. Gilbert


-Container : Weltweit dimensional und funktionell modularisiert und standardisiert

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Decomposi

on

Composi

on

-Container: konzipiert für das Physikalisches InternetEinfach zu laden, entladen, manipulieren, lagern, transportieren, versiegeln, knacken,

verketten, zu konstruieren und abzubauen, paneelieren, zusammenzusetzen und zu zerlegen

Reference: Montreuil, B., R.D. Meller, E. Ballot (2010)Towards a physical internet: the impact on logistics facilities and material handling systems design and innovation ,in Progress in Material Handling Research, Edited by K. Gue et al., Material Handling Industry of America, 23 p., 2010.


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Kerneigenschaften der -containers

Knackbar

WiederverwendbarWiederverwertbar

Einfach abzubauen

Zurückverfolgbar,Routable

Sicher

Original Zeichnung von Eric Ballot, Mines ParisTech,2011-06-27, adaptiert von Benoit Montreuil


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5. Übergang von Lagerungs- und Behandlungssystemen von Material zu Lagerungs- und Behandlungssystemen von -Containern

Reference: Montreuil, B., R.D. Meller, E. Ballot (2010)Towards a physical internet: the impact on logistics facilities and material handling systems design and innovation ,in Progress in Material Handling Research, Edited by K. Gue et al., Material Handling Industry of America, 23 p., 2010.


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5. Übergang von Lagerungs- und Behandlungssystemen von Material zu Lagerungs- und Behandlungssystemen von -Containern

Lagerungs- und Verarbeitungssystemen von -Containern:

– Schnelle und zuverlässige Eingang- und Ausgangs- Performance ermöglichen

– dass sie nahtlose Schnittstellen mit Fahrzeugen und Systemen haben, die die Produkte hinein und hinaus transportieren, sowie Client-Softwaresysteme für Container-Kommunikation und Verfolgung

– die Integrität der -Container kontrollieren und sichern

– Container im gewünschten Ausmaß absichern

– dass sie eine real-time Dokumentation vorsehen, für spezifische Performance und Funktionen und für gezeigte Performance und Funktionen, aktualisiert durch laufende Operationen

Das betrifft gegenwärtig bekannte Distributionszentren, Cross-Docking Zentren, Zug-Stationen, multimodale Zentren, Seehäfen, Flughäfen usw.


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Die Fähigkeiten der intelligenten -Container des Digitalen Internet und dem World Wide Web

und ihrer gekapselten intelligenten Objekteso gut wie möglich auswerten,

um die Performance wie sie die Kunden wahrnehmen, sowie die Gesamtleistung des Physikalischen Internet

zu verbessern


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Das Physikalische Internet und das "Internet der Dinge"

Das Internet der materiellen Dinge erlaubt die allgegenwärtige Verbindung physikalischer Objekte, die mit einer intelligenten Verbindungs-Technologie (RFID, GPS, Internet, usw) ausgerüstet sind, die die Objekte kontinuierlich verbessert und die Selbstkontrolle der Objekte durch Netzwerke ermöglicht

Das Physikalische Internet soll so gut wie möglich die Fähigkeiten der in intelligenten Containern gekapselten Intelligenten Objekte nutzen, um die vom Kunden und Nutzer wahrgenommene Performance sowie die Gesamtleistung des Physikalischen Internet verbessern

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Was sind die Ziele des Physikalischen Internet?

7. Ein offenes und globales Mobilität Web aktivieren und nutzenUmstellung vom Punkt-zu-Punkt Transport zum verteilten multimodalen Transport

Mehrstufige Reise von Quebec nach Los Angeles

AktuellP2P

VorgeschlagenVerteilte

Zurückzulegende Distanz (Km): 5030 5030Fahrer: 1 17Lastkraftwagen: 1 17Anhänger: 1 1Einwegfahrzeit (Std): 48 51+Rückkehr Fahrzeit (Std): 48+ 51+Totalzeit an Transitpunkten(Std): 0 9Einwegzeit des Anhängers von Quebec nach LA (Std) 120 60+Rückkehrzeit des Anhängers von Quebec nach LA (Std) 120+ 60+Totalreisezeit des Anhängers (Std): 240+ 120+Durchschnitt Fahrzeit pro Fahrer (Std): 96+ 6Durchschnitt Zeitreise pro Fahrer (Std): 240+ 6,5

Québec

Montréal

Alexandria Bay, US borderSyracuse

Buffalo

ClevelandColumbus

Indianapolis

St-Louis

Springfield

Tulsa

Oklahoma City

Amarillo

Albuquerque

Flagstaff

NeedlesBarstow

Los Angels

20

20-401

81

90

90

71

70

70

44

44

44

40

40

40

40

40

15-10

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Transport zwischen Knoten + Handhabung innerhalb der Knoten : Objekte bewegen Eine Serie von offenen unimodalen und multimodalen Hubs, Transits, Häfen, Straßen und Wege miteinander verbundenen

Maritim Weg Autibahn

Straße

Schienenweg

Offenen multimodalen π-Hubs & π-Transits Zone

Offenen unimodalen π-Hubs & π-Transits Zone

Offenes π-HafenLuftweg

7. Ein offenes und globales Mobilität Web aktivieren und nutzenWas sind die Ziele des Physikalischen Internet?

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:π-containers

:π-carrier

:π-vehicle

:π-bay

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

B8

B9

B10

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

C9

V12

V8

V13

V6

Status of ! -carr iers currently in ! -transit"

! -carr ier ! -bay I ncoming deposit Outgoing pickup estimation

! -vehicle T ime ! -vehicle T ime (min, mode, max)

C1 B2 V1 04:35 V14 (06:04, 06:05, 06:15)

C2 B10 V3 05:15 V15 (06:05, 06:09, 06:12)

C3 B7 V4 05:20 V13 (06:04, 06:07, 06:10)

C4 B9 V6 05:35 V11 (06:02, 06:02, 06:02)

C5 B3 V8 05:45 V12 (06:01, 06:01, 06:01)

C6 B4 V9 05:48 V16 (06:10, 06:12, 06:18)

C7 B6 V11 05:55 V19 (06:15, 06:20, 06:30)

C8 B1 V12 05:58 V18 (06:10, 06:15, 06:20)

C9 B10 V13 06:00 V25 (06:20, 06:30, 06:45) Reference: Montreuil, B., R.D. Meller, E. Ballot (2010)Towards a physical internet: the impact on logistics facilities and material handling systems design and innovation ,in Progress in Material Handling Research, Edited by K. Gue et al., Material Handling Industry of America, 23 p., 2010.

-Transit Zentren die den mehrstufigen Transport

durch das Physikalisches Internet ermöglichen

7. Ein offenes und globales Mobilität Web

aktivieren und nutzen

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Water

RoadReference: Montreuil, B., R.D. Meller, E. Ballot (2010)Towards a physical internet: the impact on logistics facilities and material handling systems design and innovation ,in Progress in Material Handling Research, Edited by K. Gue et al., Material Handling Industry of America, 23 p., 2010.

Ozean, See oder Fluss

Strasse

Wasser

7. Ein offenes und globales Mobilität Web


Straßen-Wasser -Hub: Konzipiert

um verteilten mehrstufigen intermodalen Transport

von -Containern durch das Physikalische Internet

zu ermöglichen

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References: References: Montreuil B., Labarthe, O., Hakimi, D., Larcher, A., & Audet, M. Supply Web Mapper. Proceedings of Industrial EnginMontreuil B., Labarthe, O., Hakimi, D., Larcher, A., & Audet, M. Supply Web Mapper. Proceedings of Industrial Engineering and Systems Management, Conference, IESM, , Conference Montréal, Canada, May 13eering and Systems Management, Conference, IESM, , Conference Montréal, Canada, May 13--15, 2009 15, 2009 Hakimi D., B. Montreuil, O. Labarthe, “Supply Web: Concept and Technology”, 7th Annual International Symposium on Supply ChaiHakimi D., B. Montreuil, O. Labarthe, “Supply Web: Concept and Technology”, 7th Annual International Symposium on Supply Chain Mn Management, Conference Toronto, Canada, October 28anagement, Conference Toronto, Canada, October 28--30, 2009Montreuil, B., 30, 2009Montreuil, B., Hakimi, D. , B. Montreuil, O. Labarthe, ”Supply Web AgentHakimi, D. , B. Montreuil, O. Labarthe, ”Supply Web Agent--Based Simulation Platform” Proceedings of the 3rd International ConfBased Simulation Platform” Proceedings of the 3rd International Conference on Information Systems, Logistics and Supply Chain Creating value through green erence on Information Systems, Logistics and Supply Chain Creating value through green supply chains, ILS 2010 supply chains, ILS 2010 –– Casablanca (Morocco), April 14Casablanca (Morocco), April 14--16<.16<.

Physikalische Äquivalente zum Intranet,

zu Virtuellen Privaten Netzwerken,

Cloud Computing und Cloud Storage entwickeln

Ein offenes Web aus Produktions- und Distributionszentren, Lagerhäusern, Hubs und Transitzentren,

die es den Produzenten, Groß- und Einzelhändlern ermöglicht, ihre -Produktcontainer in zahlreichen, geographisch

Distributionszentren dynamisch abzusetzen, sie zu produzieren, bewegen und zu lagern,

als schnelle, effiziente, und zuverlässige Bearbeitung spontaner Anfragen


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Offenes DistributionswebIntra-Knoten Lagerung : Objekte entfalten

Eine Serie von offenen Lagerhäusern und Distributionszentren miteinander verbunden

Hafen

Maritim Weg

Autobahn

Straße

Schienenweg

Offenes π-Hafen

Offenen π-Geschäfte & π-Distributoren Zone

Luftweg


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Reference: Montreuil and Sohrabi, From Private Supply Networks to Open Supply Webs, IERC 2010

Die meisten Unternehmen konzipieren, ausführen und optimieren

selbständig ihre privaten Distributionsnetzwerk.

Sie investieren in Distributionszentren (DZ) oder sie binden sich an langfristige Mietverträge oder Verträge

Nur in den Vereinigten Staaten,

es gibt 535 000

Distributionszentren

Die Meisten von ihnen sind von einer einzigen Firma verwendet

Die meisten Firmen verwenden weniger als 20 DZ

Stellen Sie sich das Potenzial vor,

wenn jeder Firma seine Produkte

durch ein offenes Web einsetzen könnte,

einschließlich in die 535 000 offenen DZ in den USA

Ein offenes und globales

Supply Web



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13

1

2

3

4

3

24

1

1

2

3

4

Unternehmen 1

3

24

1

Unternehmen 2 Unternehmen 3 Unternehmen 4

1

2

3

4

Anlagen: 4Firma gewidmete DZ: 16D2C max: 3 mittl.: 1,75 F2D max: 9 mittl.: 3,92

Anlage: 1Firma gewidmete DZ : 4D2C max: 3 mittl.: 1,73 F2D max: 8 mittl.: 4,11

unabhängigen Privaten Supply Netzwerke

Werke: 4Firma gewidmete DZ: 0Gruppe gewidmete DZ: 16D2C max: 3 mittl.: 1,08 F2D max: 9 mittl.: 4,36

Geteiltes Supply Webmit unabhändigen durchgeführten DZ

Geteiltes Supply Webmit gemeinsamen durchgeführten DZ

Werke: 4Firma gewidmete DZ: 0Gruppe gewidmete DZ: 3D2C max: 3 mittl.: 1,48 F2D max: 10 mittl.: 4,39

Offenes Supply Webmit einer hohen Menge von offenen DZ verfügbar für vielen anderen Kunden

Werke: 4Firma gewidmete DZ: 0Gruppe gewidmete DZ: 0Offene DZ verwendet: 60+

D2C max: 3 mittl.: 0,00F2D max: 12 mittl.: 4,75

Ausführungszeiten induziert durch Inter-Regionen Transport F2D : Anlage zu DZ Ausführungszeit D2C : DZ zu Kunde Ausführungszeit




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Offenes RealisierungswebObjekte sind gemacht, assembliert, personalisiert und umgerüstet

Eine Serie von offenen Herstellungs-, Personalisierungs- und Umrüstungszentren, tatsächlich von offenen Fabriken aller Art miteinander verbunden

Hafen

Maritim Weg

Autobahn

Straße

SchienenwegOffenes π-Werke Zone

Luftweg


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Offenes Supply WebVerbindung eines offenen Distributionsweb & eines offenen Realisierungsweb

Hafen

Maritim Weg

Autobahn

Straße

Schienenweg

Offenes π-Hafen

Offenen π-Geschäfte & π-Distributoren Zone

Offene π-Werke ZoneLuftweg


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Offenes Supply Web

+

vs

=

Supplynetwork2

Supplynetwork1

SupplyWeb1U2

Opensupplywebexploitedby1and2

+

=

≠

Source: Ballot E., O. Guodet & B. Montreuil (2011), Physical Internet enabled open hub network design for distributed networked operations, Proc. of SOHOMA 2011

Supply Netzwerk 1

Offenes Supply Web von 1 et 2 genutzt

Supply Netzwerk 1


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* Ausführungszeiten verursacht durch Inter-Regionen Transport

Firma gewidmete Werke: 0Gruppe von gemeinsamen Werke: 4Gruppe von gewidmeten DZ: 0Gruppe von gemeinsamen DZ: 16Mittl. Ausführungszeit ZD-nach-Region: 1,08Max Ausführungszeit ZD-nach-Region: 3Mittl. Ausführungszeit Werk-nach-Region: 1,11Max Ausführungszeit Werk-nach-Region 3

Geteiltes Supply Webmit geteilten Werken

und geteilten DZ unabhängig ausgeführt

Geteiltes Supply Webmit geteilten Werken

und geteilten DZ gemeinschaftlich ausgeführt

Offenes Supply Webmit einer hohen Dichte von offenen Distributions- und Produktionszentren verfügbar für vielen anderen Kunden

Firma gewidmete Werke: 0Gruppe von gemeinsamen Werken : 4Gruppe von gewidmeten DZ: 0Gruppe von gemeinsamen DZ: 3Mittl. Ausführungszeit ZD-nach-Region: 1,48Max Ausführungszeit ZD-nach-Region: 3Mittl. Ausführungszeit Werk-nach-Region: 0,83Max Ausführungszeit Werk-nach-Region: 3

Offenes Supply Webmit einer hohen Dichte von offenen DZ verfügbar für vielen anderen Kundenund gemeinsam genutzte Werken zwischen der vier Firmen

Firma gewidmete Werke: 0Gruppe von gemeinsamen Werken : 4Gruppe von gewidmeten DZ: 0Gruppe von gemeinsamen DZ: 0Offenen verwendeten DZ 60+Mittl. Ausführungszeit ZD-nach-Region: 0Max Ausführungszeit ZD-nach-Region: 0Mittl. Ausführungszeit Werk-nach-Region: 2Max Ausführungszeit Werk-nach-Region: 4

Firma gewidmete DZ: 0Gruppe von gemeinsamen Werken : 4Offenen verwendeten Werke 64+Gruppe von gewidmeten DZ: 0Gruppe von gemeinsamen DZ: 0Offenen DZ verwendet 64+Mittl. Ausführungszeit ZD-nach-Region: 0Max Ausführungszeit ZD-nach-Region: 0Mittl. Ausführungszeit Werk-nach-Region: 0Max Ausführungszeit Werk-nach-Region: 0

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Offenes Logistik Web Verbindung eines offenen Mobilitätsweb & eines offenen Supply Web

Hafen

Maritim Weg

Autobahn

Straße

Schienenweg

Offenes π-hafen

Offenen π-Geschäfte & π-Distributoren Zone Offenes π-Werk Zone

Offenen multimodal π-Hubs & π-Transits Zone

Offenen unimodal π-Hubs & π-Transits Zone

Luftweg


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Offene Realisierungs-

Web

Offenes Mobilitätsweb

Offenes Distributions-

Web

Off

en

es

Sup

ply

We

b

Offenen Herstellungs-,

Personalisierungs- und Umrüstungszentren

Offenen Distributions- und

Realisierungszentren

Offenen Unimodalen & Multimodalen

Hubs und Transits

Offenes Logistik

Web

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9. Kompetenzzertifizierung und offenes Performance Monitoring einführen

aktuelles, offenes Monitoring der tatsächlich erreichten Leistungsfähigkeit aller zertifizierten -Akteure und Entitäten

bezüglich der wichtigsten Erfolgskennziffern, der kritischen Parametern wie Geschwindigkeit, Dienstlevel, Zuverlässigkeit,

Schutz und Sicherheit

Ein derartiges Monitoring der Leistungsfähigkeit ist weltweit öffentlich verfügbar, um tatsachenbezogene Entscheidungen treffen zu können

und um kontinuierliche Verbesserung zu stimulieren

Offene Information soll gewährleistet werden unter Beachtung von Vertraulichkeit der spezifischen Transaktionen

Wie die Anspruchsgruppen dem Physikalischen Internet gedeihen können?

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9. Déployer des certifications d’habilitéet de monitoring de performance ouvert

Mehrstufige Zertifizierungen im Physikalischen Internet für Container, Bearbeitungssysteme, Fahrzeuge,

InformationssystemeHäfen, Distributionszentren, Straßen, Städte und Gebiete, Protokolle und Prozesse, usw.


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Reference: Seliger G., “Sustainability in Manufacturing - Recovery of Resources in Product and Material Cycles” Ed. by Günther Seliger, Sringer Verlag, 2007

10. Produktdesign unter Berücksichtigung optimaler Container-Raumnutzung

Produkte sind so konzipiert, um die Last die sie auf dem

Physikalischen Internet erzeugen zu minimieren, mittels Anpassung der Dimensionen an Standardcontainer Dimensionen,

und mit maximaler volumetrischer und funktionaler Dichte für ihre Verpackung in Containern


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10. Produktdesign unter Berücksichtigung optimaler Container-Raumnutzung

Produktdimensionen sind in die Standardcontainer Dimensionen angepasst– Damit das gepackte Produkt in einen Container mit kleinem Ökologischen Fußabdruck

passt

Um Transport und Lagerung von Luft zu vermeiden, sollten Produkte entworfen und konstruiert werden, so dass sie eine maximale volumetrische Dichte haben solange sie sich in Physikalischen Internet Containern befinden, bei Gebrauch extrahierbar entsprechend ihren Anwendungsdimensionen

Produkte sollten entworfen werden, so dass nur Key-Komponenten und Module intensiv durch das Physikalisches Internet geschickt werden müssen:– in der Gebrauchsnähe zusammen mit am Ort verfügbaren Objekten einfach zu

komplettieren sind

Produkte in den Containern des Physikalischen Internet sollten so funktionell dicht wie möglich sein– Die Funktionsdichte kann als das Verhältnis der genutzten Funktionalität zum Produkt

aus Gewichts und Volumens ausgedrückt werden


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11. Physikalische Bewegungen und Lagerung minimieren durch digitale Übertragung des „Know-Hows“

und möglichst lokale Materialisierung der Produktedurch die offene Realisierung web

Das Physikalisches Internet soll die wissensbasierte Dematerialisierung physikalischer Produkte und ihre

Rematerialisierung als physikalische Objekte am Gebrauchsort umfassend ausnützen

Mit zunehmender Reife des Physikalisches Internet soll es immer

mehr offene, verteilte und flexible Produktionszentren umfassen die für die Kunden eine Vielzahl von Produkten

realisieren (erstellen, assemblieren, endfertigen) können aus digital übertragenen Spezifikationen,

aus lokalen physikalischen Objekte und ggf. aus kritischen physikalischen Objekten von entfernten Quellen


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12. Geschäftsmodellinnovation anregen

Wie werden die potenten Äquivalente von

Amazon, eBay und Google heißen?

Wie werden sich die Hersteller, Großhändler, Einzelhändler,

Transporteure und Logistik-Versorger so weiterentwickeln,

um das Physikalische Internet optimal einzusetzen?

Innovative Geschäftsmodelle für die Kommerzialisierung des Physikalischen Internet

ermöglichen Angebote unterschiedlichster Art mit innovativen Gewinnmodellen

für verschiedenen Akteure

Wie wird Synergie zwischen Unternehmen

und das Physikalisches Internet hergestellt ?

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Vergütung der Spieler

12. Geschäftsmodellinnovation anregen

Im Digitalen Internet wird die Informationsübertragung meistens refinanziert durch Pauschalgebühren für Paketangebote basierend auf den Grenzkosten

Im Physikalischen Internet erzeugt die Containertransmission nicht unbedeutende Kosten für jeden Operateur, der die Betreuung eines Teilstück der Transmission übernommen hat

Es ist infolgedessen notwendig, Geschäftsmodelle für Kommerzialisierungsangebote, sowie für Gewinnmodelle zu definieren

– zur Zeit existieren Beispiele, um die Realisierung in die Wege zu leiten,

namentlich in der Luftverkehrsbranche



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Systemische Kohärenz und Interoperabilität der Werkzeuge müssen die transparente Inanspruchnahme

des belastbaren Umgangs, der Lagerungs- und Transportmittel, die momentan oder zukünftig existieren, ermöglichen.

Diese sind zur Zeit nur schwer anwendbar und verringern folglich ihre mögliche positive Umweltentlastung

Die Homogenität des Physikalischen Internet bezüglich der Containermodule mit ihren gekapselten Objekten

sollte eine bessere Nutzung der Mittel ermöglichen und infolgedessen die Kapazitäten der Infrastrukturen durch zur Zeit unerreichbare Innovationen vergrößern

indem Standardisierungen, Rationalisierungen und Automatisierungen intensiv genutzt werden



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http://www.ilookforwardto.com/2010/12/foodtubes-really-fast-food-delivered-in-a-physical-Internet-of-underground-pipes.htmlhttp://www.cargocap.com/content/what-is-cargocap

FoodTubes und CargoCap: Beispiele von aktuelle Infrastrukturinitiativen in Übereinstimmung mit dem Physikalischen Internet

http://www.ilookforwardto.com/2010/12/foodtubes-really-fast-food-delivered-in-a-physical-internet-of-underground-pipes.html























http://www.cargocap.com/content/what-is-cargocap





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Kerneigenschaften Kerneigenschaften der Vision vom Physikalischen der Vision vom Physikalischen InternetInternet

Montreuil B. (2011) Towards a Physical Internet: Meeting the Global Logistics Sustainability Grand Challenge, Logistics Research,currently available as online publication, 2011-02-12, http://www.springerlink.com/content/g362448hw8586774/fulltext.pdf

1. Universelle Interkonnektivität anstreben




5. Übergang von Lagerungs- und Behandlungssystemen von Material zu Lagerungs-

und Behandlungssystemen von -Containern


7. Ein offenes und globales Mobilität Web aktivieren und nutzen


9. Leistungszertifizierung und offene Leistungskontrolle einsetzen

10. Design von Produkten die optimal in den Container passen

11. Physikalische Bewegungen und Lagerungen minimieren durch digitale Übertragung

der Konstruktionsinformation und die Materialisierung der Produkte so lokal wie

möglich

12. Geschäftsmodellinnovation stimulieren


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Die Ineffizienz und nicht-Nachhaltigkeit Symptome vom Physikalischen Internet untersucht

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Un

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1 Luft und Verpackung wird transportiert

2 Leerfahrten sind eher die Regel als die Ausnahme

3 Fernlastfahrer: moderne Cowboys

4Produkte lagern meist nutzlos dort, wo nicht

benötigt und sind nicht verfügbar dort, wo sie

5 Produktion und Lagerraum bleiben unausgelastet

6 Viele Produkte werden nie verkauft, nie verwendet

7Produkte erreichen nicht diejenigen, die sie am

meisten brauchen

8Produkte wandern unnötigerweise kreuz und quer

auf dem Globus

9Schneller, zuverlässiger, multimodaler Transport:

Traum oder Witz?

10Ein Alptraum: Produkttransport in und aus den

Städten heraus

11 Netzwerke sind weder sicher noch robust

12Intelligente Automation und Technologie sind

schwer zu rechtfertigen

13 Innovation wird stranguliert

Ineffizienz und nicht-Nachhaltigkeit

Symptome

Kerneigenschaften vom Physikalischen Internet

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Realisierung der Vision

Übergang zu einem weltweiten Physikalischen Internet

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Physikalisches Internet:Globale, systemische und nachhaltige Vision

einer stimulierenden und prägenden Aktion weltweit

Individuelle Initiativen durch Unternehmen, Industrien und Regierungen

sind notwendig aber nicht ausreichend

Es besteht die Notwendigkeit einer makroskopischen, holistischen, systemischen Vision,

die einen einheitlichen, inspirierenden und stimulierenden Rahmen anbietet

Es gibt einen Bedarf für eine kombinierte Menge globaler und lokaler Initiativen

auf diese Vision hin. Diese kann aufbauen auf derzeitigen Aktivposten und Projekten,

um vom aktuell global Ineffizient und nicht nachhaltigen zum gewünschten global Effizient und nachhaltigen

Zustand zu kommen.

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Physikalisches Internet ImplementierungProgressive Installation, Zusammenarbeit und Zertifizierung

Die weitreichende Entwicklung und der Einsatz

des Physikalischen Internet

werden nicht über Nacht in einer Bick-Bang-Logik

sondern eher in einer kontinuierlichen Logik

der Kohabitation und der progressiven Entwicklung erreicht,

angetrieben von Akteuren,

die stufenweise die Physikalischen Internetnormen integrieren

und immer wertvolleren Gebrauch und Nutzung davon machen

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Physikalisches Internet ImplementierungProgressive Installation, Zusammenarbeit und Zertifizierung

eine sanfte Übergangsphase wird mit Umdenken und Anpassungen beginnen und dann eher transformative Phasen realisieren

Das Physikalische Internet könnte sich deshalb allmählich konstituieren durch mehrstufige Zertifizierung der:– Protokolle– Container– der Bearbeitungs- und Lagerungs-Technologien,

Distributionszentren, Produktionszentren, Bahnstationen, der Häfen, und multimodalen Hubs

– der Informationssysteme (z.B. für Reservierung, intelligente Etiketten, Portale)

– der städtischen Zonen und Regionen, der Ländergrenzen

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Dieses Manifest umreißt eine Vision, ein neues Paradigma

für die Zukunft des Umgangs mit Gütern, ihren Transport, ihre Nutzung, Lagerung, Identifizierung und

Auslieferung als physikalische Objekte weltweit.

Es beinhaltet den Vorschlag, das Internet, das die digitale Welt revolutioniert hat,

als Basis-Metapher und Leitmotiv von Innovationen in der physikalischen Sphäre zu nutzen.

Das dargestellte physikalische Internet soll nicht das digitale Internet kopieren.

Es soll vielmehr eine umfassende, handfeste, systemische Vision inspirieren und kreieren,

um wirklich nachhaltige Lösungen für die Probleme der Vergangenheit und Gegenwart zu finden

und unserer Vision ein Ziel zu bieten.

Zusammenfassung(1/2)

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Mit diesem Manifest und dem Forschungsvorhaben, das seine schriftliche Fassung ermöglichte,

wurde einen ersten Schritt verwirklicht.

Weit mehr sind erforderlich, um diese Vision auszugestalten - und noch wichtiger -

um ihr mit realen Initiativen und Projekten Substanz zu verleihen. Damit entwickeln wir in positiver Art und Weise

unsere gemeinsame Zukunft.

Das erfordert einen hohen Grad der Zusammenarbeit zwischen Hochschulen, Industrie und Regierungen

über Kontinente, Länder und lokale Institutionen hinweg.

Ihre Hilfe ist willkommen

Zusammenfassung(2/2)

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Questions and comments are welcome

Questions et commentaires sont les bienvenus

Fragen und Kommentare sind willkommen

Las preguntas y los comentarios son bienvenidos

[email protected]

[email protected]

www.physicalinternetinitiative.org

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

http://www.physicalinternetinitiative.org/

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Wir danken Herrn Eckhard Dietz

für die Überarbeitung der deutschen Texte

dieser Präsentation.

Danksagung

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