Connected Cars im Bereich der Flottennavigation
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Fallstudienarbeit | |
| Hochschule: | Hochschule für Oekonomie & Management |
| Standort: | Dortmund |
| Studiengang: | Bachelor Wirtschaftsinformatik |
| Veranstaltung: | Fallstudie / Wissenschaftliches Arbeiten |
| Betreuer: | Prof._Dr._Uwe_Kern |
| Typ: | Fallstudienarbeit |
| Themengebiet: | Connected Cars |
| Autor(en): | Sebastian Raschinsky, Felix Joch, Philip Helmer |
| Studienzeitmodell: | Abendstudium |
| Semesterbezeichnung: | |
| Studiensemester: | 2 |
| Bearbeitungsstatus: | begutachtet |
| Prüfungstermin: | |
| Abgabetermin: | |
Inhaltsverzeichnis |
1 Abkürzungsverzeichnis
| Abkürzung | Bezeichnung |
|---|---|
| ASP | Application Service Provider |
| BOS | Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben |
| EDGE | Enhanced Data Rates for GSM Evolution |
| EDV | Elektronische Datenverarbeitung |
| ERP | Enterprise Resource Planning |
| FiBu | Finanzbuchhaltung |
| FMS | Funkmeldesystem |
| GPRS | General Packet Radio Service |
| GPS | Global Positioning System |
| GSM | Global Systems for Mobile Communications |
| HSCSD | High Speed Circuit Switched Data |
| HSPA | High Speed Downlink Packet Access |
| IBIS | Integriertes Bordinformationssystem |
| ID | Identifikation |
| IT | Information Technology |
| LKW | Lastkraftwagen |
| LTE | Long Term Evolution |
| MDE | Mobile Datenerfassung |
| MIMO | Multiple Input Multiple Output |
| OBU | Onboard-Unit |
| OFDM | Orthogonal Frequency Division Multiplex |
| PDA | Personal Digital Assistant |
| PKW | Personenkraftwagen |
| SMS | Short Message Service |
| TETRA | Terrestrial Trunked Radio |
| TMC | Traffic Message Channel |
| UMTS | Universal Mobile Telecommunications System |
2 Abbildungsverzeichnis
3 Tabellenverzeichnis
| Tab.-Nr. | Tabelle | Quelle |
|---|---|---|
| 1 | Mobilfunktechniken | |
| 2 | Sensorik-Daten | http://www.mpimet.mpg.de/fileadmin/projekte/nestor/MPI-CO2_Reduction-Report-2004.pdf s.82 |
4 Einführung
Durch den stetigen Ausbau der Telekommunikationsnetze, neue Übertragungstechnologien und hohe Übertragungsgeschwindigkeiten greift die Telekommunikation in immer mehr Bereiche des Alltages ein. Die Logistikbranche bildet dabei keine Ausnahme. Baumgarten stellt dazu fest: „Informations- und Kommunikationssysteme haben einen wachsenden Einfluß(!) auf die Logistik. Für die deutschen Industrie-, Handels- und Dienstleistungsunternehmen sind sie die Herausforderung mit dem höchsten Bedeutungswachstum innerhalb der nächsten Jahre.“ [1].
So sieht auch Arendt, dass „zukunftsfähige Informationstechnik [...] zu einem maßgeblichen Vergabekriterium für logistische Dienstleistungen [wird].“[2] Somit stellt der Einsatz von Systemen, die in Echtzeit Informationen zwischen Transportmedien (LKW, Schiff, Flugzeug) und Disposition oder Kunden austauschen, eine Informationstechnik dar, die für Logistikdienstleister immens wichtig sein wird. „Die für die nächsten Jahre zu erwartenden, bedeutenden Veränderungen in der Automobilindustrie [und damit auch für die Logistikbranche, Anm. d. Autors] nicht nur zu managen, sondern von ihnen zu profitieren, bedingt jetzt und heute sorgfältig durchdachte strategische Entscheidungen [...].“].[3] Dieser Ansicht sind auch die politischen Entscheidungsträger. In einer vom Bundesministerium für
Verkehr, Bau- und Wohnungswesen in Auftrag gegebenen Untersuchung wird die Meinung vertreten, dass durch die Vernetzung von Verkehrsteilnehmern Verkehrsabläufe effizienter gestaltet werden, die Sicherheit im Verkehr erhöht wird und verkehrsbedingte Belastungen der Umwelt minimiert werden. [4] So attestiert das österreichische Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie der Telematik in Transport und Verkehr, dass bei "entsprechend breiter Anwendung Verkehrsabläufe effizienter gestaltet, die Verkehrssicherheit erhöht und die verkehrsbedingten Umweltbelastungen verringert werden."[5]
4.1 Thema
Diese Fallstudie untersucht den Nutzen von Connected Cars in der Flottennavigation. Der Schwerpunkt wird dabei auf die Kommunikation zwischen Disponenten und Transportmedium gelegt. Connected Cars sind vernetzte Fahrzeuge, die mit anderen Fahrzeugen und ihrer Umgebung kommunizieren[6]. Die Möglichkeit des Austauschs von Informationen vom Transportmedium zum Disponenten hat der Logistikbranche ermöglicht, innerhalb der Supply-Chain den bisher nicht zu überwachenden Teil der Kette, den Gütertransport, steuern zu können. Der Disponent hat jederzeit die Möglichkeit ein entsprechendes Fahrzeug zu orten, Daten über den Zustand des Fahrzeugs auszulesen, Aufträge in Echtzeit zu übermitteln oder mit dem Fahrer zu kommunizieren. Der Navigation, dem Management und der Technik der Fahrzeugflotten steht damit laut Aussage der Anbieter von Telematiksystemen ein Wandel bevor. Dieser Wandel hat unmittelbare Auswirkungen auf die Kosten eines Logistikunternehmens: „Durch die Auswahl einer adäquaten Transportstrategie können bestimmte Kostenarten minimiert werden.“ [7]
4.2 Zielsetzung
Im Rahmen dieser Arbeit sollen die Anwendungsmöglichkeiten von Telematiksystemen in der Logistikbranche erläutert werden. Dem Leser soll gezeigt werden, welche Funktionen durch den Einsatz von Telematiksystemen zu realisieren sind. Ihm wird darüber hinaus vorgeführt, ob sich durch Connected Cars in der Logistikbranche die Wirtschaftlichkeit eines Unternehmens steigern lässt. Die Arbeit wird dem Leser darlegen, welche wirtschaftlichen Vor- bzw. Nachteile zu erwarten sind. Abschließend soll erklärt werden, inwiefern sich eine Verringerung des CO2-Ausstosses und eine damit verbundene Schonung der Umwelt durch eine intelligente und vernetzte Flottennavigation erreichen lässt. Da „mangelndes Wissen über Technologien und Anwendungen, Auswirkungen von konkurrierenden Technologien und damit verbundene Investitionsrisiken [...] Gründe für die geringe Akzeptanz von Telematikanwendungen [sind]“[8], wird innerhalb dieser Arbeit das Wissen aus verschiedenen Forschungsansätzen zusammengetragen, analysiert und ausgewertet. Ziel dieser Fallstudie ist es, die Möglichkeiten der Flottennavigation mit Hilfe von Connected Cars darzulegen, Vor- bzw. Nachteile zu erörtern und und zu klären, inwiefern es einem Logistikunternehmen von Nutzen sein kann, eine Managementsoftware einzusetzen, in dem die Flottennavigation durch vernetzte Fahrzeuge unterstützt wird. Die Frage, die die Autoren beantworten werden, lautet: Kann die Vernetzung einer Transportflotte die Effizienz eines Logistikunternehmens steigern und dabei gleichzeitig die Umwelt entlasten?
4.3 Aufbau
Der Aufbau der vorliegenden Arbeit ist aufgeteilt nach technischen, wirtschaftlichen, umweltbetreffenden und analytischen Kapiteln.
Im Kapitel 5 werden die für das Verständnis der Thematik nötigen Begriffe erläutert und im Rahmen dieser Arbeit definiert.
Das Kapitel 6 bezieht sich auf die mit Telematiksystemen grundsätzlich zu realisierenden Funktionen. Innerhalb dieses Kapitels wird besonders auf die Fahrzeugdaten eingegangen.
Die wirtschaftlichen Aspekte werden im Kapitel 7 näher untersucht. Dabei werden die Potenziale und die Kosten eines Telematiksystems betrachtet.
Im Anschluss an die wirtschaftlichen Aspekte werden aufgrund der inhaltlichen Nähe im Kapitel 8 die Auswirkungen auf die Umwelt beschrieben und untersucht. Die inhaltliche Nähe erschließt sich durch die Möglichkeit der gleichzeitigen Umweltschonung und Kosteneinsparung.
Das Kapitel 9 widmet sich konkreten Umsetzungen ausgewählter Hersteller. Die Auswahl erfolgte insbesondere auf Grund der Verbreitung der Systeme beziehungsweise auf Grund der regionalen Nähe des Anbieters.
Im Kapitel 10 wird ein Fallbeispiel vorgestellt. Es wird gezeigt, nach welchen Kriterien ein Unternehmen seine Telematiksysteme ausgewählt hat, welcher Nutzen dadurch entstanden ist und wie groß die Akzeptanz innerhalb der Belegschaft ist.
Die Ergebnisse und Rückschlüsse werden im Kapitel 11 zusammengefasst.
5 Grundlagen
Die folgenden Kapitel geben eine Übersicht über die grundlegenden Begriffe der Thematik. Die Erläuterungen sind deduktiv aufgebaut, so dass vom allgemeinen Begriff der Telematik auf die spezielleren Teildisziplinen der "Connected Cars" übergegangen wird. Im Anschluss daran werden die von Connected Cars genutzten Kommunikationswege genannt und kurz erläutert. Eine ausführlichere Behandlung der Kommunikationswege ist nicht Gegenstand dieser Arbeit. Abschließend wird der hier genutzte Begriff der Flottennavigation definiert.
5.1 Telematik
„[Die] Telematik verknüpft Telekommunikation und Informatik als Querschnittstechnologie.“[9] Eine „wachsende Verflechtung von Rechnern und Telekommunikationsmitteln“[10] wurde bereits 1979 von Simon Nora und Alain Minc vorhergesagt. Um dieses Zusammenwachsen von Informatik und Telekommunikation zu beschreiben, haben sie das Kunstwort „Telematik“ verwendet.[11]
Eine ähnliche Wortentwicklung entstand auch in den USA, wo der Begriff „Compunication“[12] auftauchte.
Mit Telematik werden mindestens zwei Informatikkomponenten bezeichnet, die über ein Telekommunikationsmedium miteinander verbunden werden.
Waren diese Möglichkeiten Ende der siebziger Jahre noch kaum umsetzbar und mit hohen Kosten verbunden, ist heutzutage fast jeder Computer und jedes Handy per Definition ein Telematiksystem, da es zwei Informatikkomponenten (z.B. PC und Webserver) über ein Übertragungsmedium (z.B. Telefonleitung) miteinander verbindet.
„Telematiksysteme vereinigen in komplexer Form modernste Technologien und Dienstleistungen
wie z. B. Kommunikationstechnologien, Navigationstechnologien, EDV-Anwendungen,
internetbasierten Datenaustausch, Datenbanken und Fahrzeughardware. Die Einsatzfelder
von Telematik erstrecken sich zum einen auf den Bodenverkehr, den Luftverkehr und die
Schifffahrt, zum anderen aber wird Telematik auf gesamtgesellschaftlicher Ebene diskutiert,
wenn es darum geht, die Mobilität zukunftsfähig zu gestalten und zu steuern.“[13]
5.2 Connected Cars
Kürner definiert Connected Cars als die „Kommunikation und Vernetzung der Fahrzeuge mit anderen Fahrzeugen und ihrer Umgebung“[14]. Connected Cars stellen somit eine spezielle Form eines Telematiksystems dar. Recheneinheiten in Fahrzeugen sind mit anderen Recheneinheiten in Dispositionen oder auch anderen Fahrzeugen verbunden und tauschen in Echtzeit Daten miteinander aus. Im Folgendem werden die Begriffe Telematiksystem und Connected Cars synonym verwendet. Das CAR 2 CAR Communication Consortium sieht besonders in den Bereichen der Verkehrssicherheit und des Infotainments Anwendungsfelder. Das Konsortium beschreibt insgesamt fünf Anwendungsfelder: Motorradwarnung, Hinweise auf Einsatzfahrzeuge, Warnleuchten bei ausgefallenen Fahrzeugen, Warnung bei Straßenarbeiten und Stauvermeidung.
5.3 Disposition
Unter dem Begriff Disposition versteht man im Sinne der Logistik die Verfügung über bestehende Aufträge und deren Aufteilung auf die vorhandenen Ressourcen. Diese Aufgabe wird in der Regel durch eine Person (Disponent), ggf. unter Zuhilfenahme entsprechender Dispositionssoftware, durchgeführt.
In der internen Organisation eines Unternehmens ist der Dispositionsprozess an der Schnittstelle zwischen einem Leistungsversprechen (Vertrieb, Marketing) und einem Ausführungsversprechen (Beschaffung, Produktion) zu sehen[15].
Bei der Disposition müssen wirtschaftliche Aspekte berücksichtigt werden und die vorhandenen Ressourcen möglichst optimal ausgenutzt werden. Neben der Unterstützung durch Softwaresysteme sind hier auch die persönlichen Erfahrungswerte des Disponenten häufig ein nicht zu unterschätzender Faktor.
5.4 Technik
Im folgenden Abschnitt werden die wichtigsten aktuellen und zukünftigen Kommunikationstechniken für die Flottennavigation vorgestellt.
Hierbei muss unterschieden werden in Techniken zur Kommunikation sowie in Techniken zur Standortbestimmung. Es werden daher einerseits die heutzutage gängigen Mobilfunktechniken sowie andererseits als derzeit einzige in der zivilen Praxis gängige Satellitennavigationstechnik das GPS vorgestellt.
5.4.1 Mobilfunktechniken
Die hier beschriebenen Mobilfunktechniken stellen in der Flottennavigation das entscheidende bidirektionale Bindeglied zwischen Fahrzeug und Zentrale dar, d.h. mit Hilfe dieser Mobilfunkstandards werden (Daten-)Verbindungen hergestellt.
Heutzutage sind hier diverse evolutionär aufeinander aufbauende Techniken im Einsatz bzw. werden in Kürze Marktreife erlangen (LTE). Die folgende Tabelle stellt zunächst die grundlegenden Merkmale dieser Standards gegenüber.
| GSM-Techniken | UTMS-Techniken | ||||||
| Technik: | GSM | HSCSD | GPRS | EDGE | UMTS | HSPA (Stufe 3) | LTE |
| Bedeutung: | Global System for Mobile Communications | High Speed Circuit Switched Data | General Packet Radio Service | Enhanced Datarates for GSM Evolution | Universal Mobile Telecommunications System | Highspeed Downlink Packet Access | Long Term Evolution |
| Theoretische Geschwindigkeit (down/up in kbit/s) | 9,6/9,6 | 57,6/57,6 | 171,2/171,2 | 220/110 | 384/64 | 7200/3600 | 102400/51200 |
| Einführung (in Deutschland) | 1991 | 1999 | 2001 | 2006 | 2004 | 2008 | 2010 |
5.4.1.1 GSM
GSM (Global System for Mobile Communications) [16] ist ein Standard für Mobilfunknetze.
Es ist der Standard für die so genannte zweite Generation des Mobilfunks und löste ab 1992 die Mobilfunknetzstandards der ersten Generation ab (A-Netz, B-Netz, C-Netz).
Anfangs wurde dieser Standard geschaffen, um Telefondienste (Telefongespräche, Faxe, Datensendungen) überall anbieten zu können.
Mit der Einführung des Internets und dem Wunsch, es überall nutzen zu können, bedurfte es Erweiterungen, um den Standard an die Anforderungen des Internets anzupassen. Dadurch wurde das GSM-Netz im Laufe der Zeit um Möglichkeiten erweitert. Diese Erweiterungen erhöhten die Geschwindigkeit, mit der die Daten übertragen werden. Eine Abwärtskompatibilität war dennoch gewährleistet.
Die bekanntesten Erweiterungen sind:
- HSCSD (High Speed Circuit Switched Data)
- GPRS (General Packet Radio Service)
- EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution)[17]
Bei GSM selbst und HSCSD war die Datenübertragung noch leitungsvermittelt. Diese Art der Datenübertragung legte eine permanente Verbindung mit konstanter Bandbreite zu Grunde. Mit GPRS wurde die paketvermittelte Datenübertragung eingeführt, bei der keine permanente Verbindung und keine konstante Bandbreite mehr nötig ist. Diese Techniken sind für die Übertragung im Internet besser geeignet, da das Internet naturgemäß keine konstante Bandbreite zur Verfügung stellen kann. Ein weiterer Vorteil der paketvermittelten Übertragung sind die geringeren Kosten, da meistens nicht die Dauer der Verbindung, sondern die Menge der übermittelten Daten zu Abrechnungszwecken herangezogen wird.
5.4.1.2 UMTS
UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)[18] wird die dritte Generation der Mobilfunkstandards genannt und ist somit der direkte Nachfolger von GSM.
Mit den Techniken dieses Standards sind weitaus höhere Datenübertragungsraten möglich als mit GSM. Ziel war es, mit dieser Technik das mobile Internet noch attraktiver zu machen, indem durch die höhere Geschwindigkeit neue Dienste wie zum Beispiel
- High Speed Internet
- Videotelefonie
möglich wurden.
Mittlerweile gibt es auch hier Erweiterungen, um die Geschwindigkeit zu erhöhen. Dazu zählt HSPA [19] (High Speed Packet Access), das sich in HSDPA (höhere Übertragungsraten beim Download) und HSUPA (höhere Übertragungsraten beim Upload) gliedert.
HSPA gibt es in verschiedenen Ausbaustufen. 2008 erschien die dritte und bisher letzte Ausbaustufe, mit der die in Tabelle 1 o.g. Geschwindigkeiten erreicht werden können.
5.4.1.3 LTE
LTE (Long Term Evolution)[20] ist ein seit Ende 2009 in ersten kommerziellen Tests[21] befindlicher Mobilfunkstandard und soll die Nachfolge von UMTS antreten.[22]
LTE zeichnet sich u.a. durch neue Verfahren der Datenstromübertragung aus (Orthogonal Frequency Division Multiplexing'[23] und Multiple Input Multiple Output[24]), die es erlauben, auf der verfügbaren Bandbreite wesentlich höhere Datenraten zu realisieren. Somit soll LTE den Mobilfunk befähigen, Anwendungen mit hoher Übertragungslast, bspw. hochauflösendes TV oder Onlinespiele, ausführen zu können.
LTE soll im maximalen Ausbau eine Datenrate von 300 Mbps im Downlink und 75 Mbps im Uplink erreichen.[25]
Mit dem Beginn des kommerziellen Einsatzes ist in absehbarer Zeit zu rechnen, so wurden kürzlich in Deutschland die entsprechenden Frequenz-Lizenzen versteigert[26].
5.4.2 GPS
GPS (Global Positioning System)[27] ist ein ab 1973 vom US-Verteidigungsministerium für militärische Zwecke entwickeltes Satellitennavigationssystem und in diesem Bereich seit etwa 1995 voll betriebsbereit (Full Operational Capability). Die zivile Nutzung in größerem Umfang begann ab dem Jahr 2000, da in diesem Jahr die künstliche Signalverschlechterung(Selective Availability) abgeschaltet wurde. Vorher sollte mit dieser Signalverschlechterung verhindert werden, dass bspw. feindliche Waffensysteme mit einem frei verkäuflichen GPS-Empfänger zur Zielführung ausgerüstet werden. Die Ortungsgenauigkeit lag daher mit künstlicher Verschlechterung nur bei etwa 100m, während GPS im Normalfall eine Ortung auf etwa 10m genau ermöglicht.
GPS basiert auf Satelliten, welche ständig ihre aktuelle Position sowie die GPS-Systemzeit ausstrahlen. Um nun die Ortung zu ermöglichen, benötigen entsprechende Signalempfänger in der Praxis ein Signal von mindestens vier Satelliten. Aus den unterschiedlichen Signallaufzeiten berechnet der Empfänger dann seine eigene Position. Die Berechnung der Signallaufzeiten erfolgt dabei durch den Vergleich der Systemzeit des empfangenen Signals (also des Satelliten) mit der Systemzeit des Empfängers.
Mittels GPS ist auch eine Geschwindigkeitsmessung sowie die Bestimmung der Bewegungsrichtung möglich, man spricht hier auch von Ground Speed und Ground Track.
Um rund um die Erdkugel eine gleichmäßige Versorgung mit Signalen zu ermöglichen, sind mindestens 24 Satelliten[28] nötig, wovon sich jeweils mindestens vier auf sechs unterschiedlichen Erdbahnen bewegen. Diese Erdbahnen sind so ausgestaltet, dass sich ein Satellit knapp alle 24 Stunden oberhalb desselben Punktes auf der Erde befindet.
In der Praxis sind derzeit ständig ca. 30 aktive Satelliten im Orbit[29].
Neben den bekannten Kfz-Navigationssystemen ergeben sich für GPS im Bereich der zivilen Nutzung auch zahlreiche andere Einsatzmöglichkeiten, nur beispielhaft seien hier genannt:
- Schiffsnavigation
- Handnavigationsgeräte für Wanderer
- Logger für Fotografen zur Georeferenzierung von Aufnahmen
5.4.3 Sonstiges
Neben den öffentlichen Kommunikationswegen wie GSM existieren noch eine Vielzahl geschlossener Systeme, insbesondere für Spezialanwendungen.
So wird beispielsweise der analoge deutsche Behördenfunk (BOS-Funk) von Experten als völlig veraltet und unsicher angesehen[30], doch bietet bereits dieses System die Möglichkeit, eine Anzahl vordefinierter Statusmeldungen an die Leitstelle abzusetzen bzw. von ihr zu empfangen. Man nennt dies auch Funkmeldesystem (FMS).
Das Nachfolgesystem wird auf dem TETRA-Standard (Terrestrial Trunked Radio) für digitalen Bündelfunk basieren.
TETRA wird bereits in zahlreichen Bereichen genutzt, z.B. von Nahverkehrsunternehmen zur Datenübertragung zwischen Fahrzeugen (IBIS - Integriertes Bordinformationssystem) und Leitstelle. In der Praxis können so z.B. die Disponenten dem Fahrer Verspätungsmitteilungen oder andere Unregelmäßigkeiten mittelen. Umgekehrt kann der Fahrer Verspätungs-, Auslastungs- oder Unfallmeldungen auch an die Leitstelle absetzen. Die Untersuchung „Stand der Verkehrstelematik in Deutschland im europäischen Vergleich“ der Universität Kassel hat dazu festgestellt, dass „bei der Kommunikation der Fahrzeuge sowohl untereinander als auch mit ihrer Zentrale [..] in Zukunft der TETRA-Standard [...] eine zunehmende Rolle spielen [wird]“[31] wird.
5.5 Flottennavigation
Die Flottennavigation ist eine Teildisziplin des Fuhrparkmanagements, dass der Verband markenunabhängiger Fuhrparkmanagementgesellschaften als „die Gesamtheit der Prozesse, Verfahren und Verwaltungsaufgaben, die direkt oder indirekt mit der Beschaffung, Nutzung und Verwertung eines oder mehrerer gewerblicher Fahrzeuge zusammenhängt“ definiert. Der in dieser Arbeit verwendete Begriff der Flottennavigation erweitert den klassischen Begriff der Definition um viele Elemente der Telematik. So sehen die Autoren nicht nur die „die Wegeauswahl (bei vorgegebener Infrastruktur)“[32], sondern auch die Funktionen, die der Effizienzsteigerung der Navigation und der Erfüllung der damit verbundenen Ziele dienen.
6 Funktionsübersicht
Die gängigen Telematiksysteme zeichnen sich dadurch aus, dass sie in der Regel versuchen, als Komplettlösungen aufzutreten, d.h. über den reinen Telematikansatz hinausgehen und ein möglichst homogenes System rund um die Disposition darstellen wollen. Es ist somit nicht trivial, hier eine exakte Abgrenzung zu treffen.
Der folgende Abschnitt soll daher einen Überblick über alle Eigenschaften geben, die sich in jedem marktüblichen Telematiksystem wiederfinden.
6.1 Standortermittlung
Als wichtigste Grundlage für ein funktionierendes Dispositionsnetz ist es von entscheidender Bedeutung, dass der Disponent genau weiß, wo sich seine Flotte befindet. Um dies zu ermöglichen, wird in der Praxis auf dem Fahrzeug eine satellitengestützte Positionsbestimmung mit Hilfe eines GPS-Empfängers vorgenommen.
Entscheidend ist allerdings die Nutzung der gewonnenen Standortinformationen. Hierzu müssen diese gesammelt und in einen logischen Kontext eingebunden werden. Aus z.B. mehreren nacheinander abgesetzten Standortinformationen kann die gefahrene Route und die Geschwindigkeit eines Fahrzeuges bestimmt werden. Diese Informationsverknüpfung erfolgt in der Regel in einem Hintergrundsystem, bzw. in dem Navigationssystem selbst, welches die ausgewerteten Daten dann an die Zentrale übermittelt. Dazu sollte eine möglichst dauerhafte Verbindung über ein Informationsmedium (z.B. GPRS) vorhanden sein.
6.2 Routenplanung
Mit Hilfe einer Routenplanungskomponente kann ein Navigationsgerät oder eine Navigationssoftware den Weg zwischen einem Startpunkt und einem Zielpunkt errechnen.
Diese Aufgabe wird meistens von einem Navigationsgerät durchgeführt, dass sich in dem Fahrzeug befindet (OBU) und autonom die Routenplanung durchführt.
Mittlerweile besitzt ein Großteil der Navigationsgeräte diverse Zusatzfunktionen, um die Route so optimal wie möglich zu berechnen.
Die Systeme führen anhand der eigenen GPS-Daten, anhand von TMC-Informationen (Traffic Message Channel [33]) und weiterer Navigationsdaten eine dynamische Routenberechnung durch, um Staus oder auch je nach Fahrzeugprofil unpassierbare Stellen zu umfahren.
Diese Grundfunktionen können bei Bedarf erweitert werden. So gibt es auch Navigationslösungen, die laufend über direkte Datenverbindungen mit dem Hersteller beispielsweise detaillierte Staumeldungen abfragen, die meist wesentlich aktueller und schneller abrufbar sind als gewöhnliche TMC-Informationen (z.B. TomTom HD Traffic [34]).
Mittlerweile gibt es auch automatisierte Technologien, auf deren Grundlage wiederum die optimalste Route z.B. nicht anhand der möglichen Geschwindigkeiten errechnet wird, sondern anhand der Geschwindigkeit, die tatsächlich gefahren werden kann. Diese ist abhängig von verschiedenen Faktoren, wie z.B. Verkehrsaufkommen, Tageszeit und Baustellen. Die Daten werden durch die Navigationslösungen aufgezeichnet und über eine Datenbank allen anderen Nutzern zugänglich gemacht[35]. Für gewöhnlich sind diese Zusatzdienste allerdings kostenpflichtig.
Die Routenplanung kann aber auch zentral von Disponenten durchgeführt werden, welche die Informationen dann über die Datenverbindungen auf die Fahrzeuge übermitteln müssen. Die oben genannten Funktionen unterstützen Sie dabei. So kann bspw. an alle Fahrzeuge, die sich in der Nähe eines Stauherdes befinden, eine entsprechende Warnung gesendet und ggf. sogar die Route des Navigationsgerätes entsprechend verändert werden.
6.3 Kommunikation
Eine Stärke der gängigen Systeme ist es, dass sie auf textbasierte Kommunikation setzen und somit Fehlerpotenziale z.B. durch eine schlechte Sprechverbindung vermeiden. Allen Systemen ist gemein, dass die Disponenten Textnachrichten auf die Onboard-Geräte schicken können (neue Aufträge oder auch jeglicher Freitext[36]). Somit können Informationen in kürzester Zeit an alle betroffenen Fahrzeuge verteilt werden.
Im Gegenzug können die Fahrer bei vielen Systemen ebenfalls Statusinformationen absetzen („Auftrag erledigt“, „stehe im Stau“, usw.) und auch jederzeit die eigenen Aufträge einsehen, so dass Rückfragen bei den Disponenten seltener werden.
Die Auftragsverwaltung funktioniert in Form eines Client-Server-Schemas, d.h. alle Aufträge werden zentral in einem Hintergrundsystem (Server) vorgehalten und über die mobilen Geräte in den Fahrzeugen bzw. über die Disponentensoftware (Clients) bearbeitet.
Wird nun ein neuer Auftrag durch den Disponenten erstellt, dann wird dieser im Hintergrundsystem gespeichert und über eine Datenverbindung an den Empfänger (Fahrer) übersandt.
Hat der Empfänger (Fahrer) den Auftrag erledigt, so kann er eine Rückmeldung geben, welche wiederum an den Server übermittelt wird, wo er vom Disponenten eingesehen werden kann.
In vielen Fällen können diese Informationen an weitere Systeme (z.B. Finanzbuchhaltung) übergeben werden.
6.4 Fahrzeugdaten auslesen
Zur Steigerung der Effizienz in der Logistikbranche setzen immer mehr Unternehmen auf die Informationen, die durch Telematiksysteme bereitgestellt werden. Zur Bereitstellung dieser Informationen bedarf es spezieller technischer Mittel. Der Hersteller MAN bietet beispielsweise Fahrzeuge an, die „vom ersten Umdrehen des Zündschlüssels an in der Lage [sind], über das ab Werk eingebaute Telematik-Bordmodul sämtliche technischen Messdaten an die Zentralen ihrer Speditionen zu übermitteln“ [37]. Dieses Bordmodul ist in der Lage, diverse Daten in Echtzeit über eine Funkverbindung, in der Regel GPRS, an den Disponenten zu senden. Zu diesen Daten zählen:
- Fahrzeit
- Fahrstrecke
- Kraftstoffverbrauch
- Schaltvorgänge
- Drehzahlen
- Durchschnittsgeschwindigkeit
- Zahl und Art der Bremsvorgänge
- Fahrzeuggewicht
- Gaspedalstellung
- Laderaumtemperatur
Neben der Erstausrüstung können Logistikunternehmen ihre Fahrzeuge auch mit Telematikendgeräten nachrüsten. Dies geschieht in der Regel durch die Installation eines Bordcomputers und die Ausstattung des Fahrzeugs mit Sensoren, die mittels eines Controller-Area-Network-Buses (CAN-Bus)[38] mit dem Bordcomputer verbunden sind. Der Bordcomputer erfasst die Sensordaten und sendet diese über eine Funkverbindung an den Disponenten. Der Disponent kann die Daten empfangen und auswerten. Dazu kann eine lokal installierte Standard-Softwarelösung genutzt werden. „Ein interessanter Schritt in Richtung Telematik-Komplettlösung sind Ansätze, die auf Internet-Telematik-Plattformen angeboten werden.“ [39] Bei dieser Lösung werden die Daten zentral an einen Telematikdienstleister gesendet und weiterverarbeitet. Über eine Webanwendung kann der Disponent die benötigten Daten abrufen bzw. an das Fahrzeug und den Fahrer verschicken. Diese Art der Dienstleistung wird auch Application Service Providing (ASP) genannt und umfasst hier typischerweise die Leistungen Softwarewartung, Landkartenbereitstellung und Serverbereitstellung.[40] Auf Grundlage der Auswertung der empfangenen Fahrzeugdaten lassen sich „Fahrerreports“[41] erstellen. Durch die Analyse der Fahrerreports hat das Unternehmen „harte, verlässliche Daten zur Kontrolle des Kraftstoffverbrauchs und damit des gesamten Fahrzeugs und der Fahrweise“[42]. Laut einer Befragung des Fahrzeugherstellers MAN lässt sich durch die Auswertung der Fahrzeugdaten ein Kraftstoffeinsparpotenzial von bis zu 5% ausmachen.
6.5 Integrierbarkeit in Dispositionssoftware
Die Integrierbarkeit in bestehende Systemlandschaften hängt stark von der verwendeten Telematiklösung ab. So lässt sich bspw. die FleetBoard-Funktion Webservices (vgl. 9.1.1) in viele gängige ERP-Systeme einbinden und bietet dabei Möglichkeiten zum Datenaustausch in Echtzeit[43]. Es lässt sich zudem feststellen, dass gängige Systeme häufig den Anspruch vertreten, selber Aufgaben von ERP-Systemen zu übernehmen (bspw. Auftragsmanagement).
7 Wirtschaftliche Aspekte
Die Shell LKW-Studie stellt fest, dass der „Güterverkehr [...] Voraussetzung für wirtschaftliche Entwicklung [ist]. Güterverkehr ist aber auch selbst ein wichtiger Wirtschaftsfaktor in einer modernen Volkswirtschaft.“[44] Die besondere Bedeutung der deutschen Logistikbranche lässt sich anhand von Kennzahlen verdeutlichen: „Mit derzeit etwa 2,6 Mio. Beschäftigten beträgt das Gesamtvolumen des Logistikmarktes Deutschland etwa 170 Mrd. €. Mit etwa 26 % trägt damit der deutsche Logistikmarkt den Hauptanteil am europäischen Umsatz.“[45]. Da „die Ansprüche an die Transportqualität“[46] steigen und die durchschnittlichen Transportweiten immer mehr zunehmen [47] stehen die Unternehmen der Logistikbranche vor einer großen wirtschaftlichen Drucksituation. Durch höhere Ansprüche an die Unternehmen steigen die Betriebskosten bei gleich hohen Erlösen. Um diesen Belastungen gerecht zu werden, muss die Branche durch Innovationen die Effizienz steigern. Einen Ansatz dazu bieten Telematiksysteme. In ihnen wird auf Grund von monetären Einsparungen und Optimierungen in den Bereichen Abrechnung, Disposition und Betriebskosten Potenzial gesehen. Im Gegensatz dazu scheuen Unternehmen die hohen „Anfangsinvestitionen für ein Produkt, dessen Vorteile sich erst bei Benutzung erschließen.“[48] Eine Untersuchung der FH Göttingen hat nichtsdestotrotz ergeben, dass 66% der befragten Unternehmen aus Deutschland, dem Vereinigten Königreich und den Niederlanden Telematiksysteme als operativ oder strategisch für wichtig erachten.[49] Der Fahrzeughersteller MAN behauptet, dass „Telematik [...] bis zu 71% der Kosten eines Spediteurs beeinflussen [kann].“[50] Die nachfolgenden Kapitel erörtern diese Potenziale.
7.1 Personalkosten
Es liegt in der Natur einer Telematiklösung, dass hiermit Transportaufgaben effizienter erfüllt werden sollen, also bspw. mit weniger Fahrzeug- und/oder Personaleinsatz dieselbe Transportleistung zu erbringen. Mäußler stellt dazu fest, dass gerade im Personalbereich der Disposition Einsparungen im zweistelligen Prozentbereich möglich sind. Er stellt folgende Vorteile mit Auswirkungen auf die Wirtschaftlichkeit eines Unternehmens vor:
- Arbeitsaufwand sinkt
- Fehlerquote verringert sich
- Informationsstand untereinander wird besser
- Ruhige Arbeitsweise
- Kommunikationsklima verbessert sich
- Overheadkosten sinken insgesamt
- Geräuschpegel etc. in der Disposition sinken
Alle diese Faktoren haben nach Mäußler direkte bzw. indirekte Auswirkungen auf die wirtschaftliche Effizienz der Disposition.[51]. AVRIL betont die besondere Zeitersparnis, die sich durch die Vernetzung der Flotte mit der Disposition erreichen lässt. Er sieht dadurch den Vorteil, dass mit dem Zeitgewinn die Disponenten entlastet werden und diese Zeit zur besseren Problembewältigung genutzt werden soll. Darüber hinaus sieht er im Zeitgewinn die Chance, dass der Disponent seinen Fokus stärker auf die Kundenakquise und -betreuung richten kann.[52]
Der folgende Abschnitt soll daher die Einsparpotenziale im Personalbereich betrachten.
7.1.1 Abrechnung
Zur Abrechnung ist in der Regel die geleistete Arbeitszeit entscheidend. Hierzu bieten viele Systeme die Möglichkeit, elektronisch die Arbeitszeit zu erfassen. Die Authentifizierung gegenüber dem Onboard-Gerät geschieht bspw. mit Hilfe einer persönlichen ID-Karte. Das Onboard-Gerät kann somit quasi die Funktion einer elektronischen Stechuhr (inklusive Pausenzeiten) übernehmen und die erfassten Daten zur Abrechnung direkt an das Hintergrundsystem versenden. Gleichzeitig kann hiermit auch die Lenkzeit überwacht werden.
7.1.2 Disposition
Eine übliche Funktion der gängigen Systeme ist es, dass Nachrichten an die Fahrer gesendet werden können (z.B. neue Transportaufträge). Somit können ohne Übermittlungsfehler, wie sie bei der telefonischen Kommunikation auftreten können, schnell und nachweisbar Anweisungen erteilt werden. Weiterhin ist durch die Standortverfolgung der Fahrzeuge jederzeit der aktuelle Aufenthaltsort (zumindest des Fahrzeuges) feststellbar, somit kann bspw. für einen neuen Auftrag das nächstgelegene Fahrzeug herangezogen werden. Dies kann Leerfahrten vermeiden und somit Arbeitszeit reduzieren. Es ergibt sich also dadurch die Möglichkeit eines effizienteren Personaleinsatzes und somit die Chance auf sinkende Personalkosten.
7.2 Fuhrpark
Der Anspruch an die Fuhrparkdisposition und -planung steigt exponentiell mit wachsender Unternehmensgröße. Es ist daher für Unternehmen von besonderem Interesse, den vorhandenen Fuhrpark möglichst effizient einzusetzen, d.h. es sollte vor allem beachtet werden
- Leerfahrten zu vermeiden
- Standzeiten zu vermeiden
- dementsprechend Werkstattaufenthalte möglichst optimal zu disponieren
Bei diesen Faktoren kann eine entsprechende Telematiklösung hilfreich sein, indem sie anhand der gegebenen Parameter (Standort der Fahrzeuge, Frachtvolumen etc.) eine optimale Routenplanung erstellt.
7.2.1 Fuhrparkgröße
Anhand einer optimalen DV-gestützten Tourenplanung besteht oftmals die Möglichkeit, den vorhandenen Fuhrpark effizienter einzusetzen bzw. mittelfristig seine Größe reduzieren zu können. Hierzu tragen neben der Tourenplanung auch Faktoren wie dynamische Navigation (und dadurch Verkürzung der Fahrzeiten) bei.
Eine Fuhrparkverkleinerung kann in erheblichem Maße zum Absenken der Fixkosten beitragen (Leasing, Versicherung, Werkstattkosten etc.).
7.2.2 Versicherung
Einerseits sinken bei fallender Fuhrparkgröße naturgemäß auch die Versicherungskosten, andererseits können bei Versicherern Begehrlichkeiten bzgl. des Zugriffs auf die gesammelten Telematikdaten geweckt werden. Man spricht hier auch vom „Pay As You Drive“-Modell[53].
Somit könnten z.B. die Versicherungsprämien sinken, wenn sich nachweisen lässt, dass die Fahrer des Unternehmens sich an Tempolimits halten und eine gleichmäßige Fahrweise an den Tag legen. Andererseits könnten bei Übertretungen die Prämien steigen oder Strafzahlungen erhoben werden. Versicherer sehen in Telematiksystemen auch die Chance zur effektiven Verhinderung von Versicherungsbetrug[54].
Auch ein genereller Rabatt bei Einsatz eines Telematiksystems ist denkbar und wird bspw. von der Mercedes Benz-Bank angeboten, wenn das FleetBoard-System genutzt wird[55].
7.2.3 Kraftstoffkosten
Die „Entwicklung [der Kraftstoffpreise] in den letzten Jahren [hat] zu einem rapiden Absinken der
Marge in der Transportbranche mit Auswirkungen auf das Eigenkapital und die Investitionstätigkeit“[56] geführt. Diese Aussage und die nebenstehende Grafik des Landesverbandes des Berliner und Brandenburger Verkehrsgewerbe e.V. verdeutlichen die immense Bedeutung der Kraftstoffpreise auf die wirtschaftliche Entwicklung eines Logistikunternehmens. Da der Preis für Kraftstoffe für ein Logistikunternehmen eine wenig zu beeinflussende Größe ist, muss der Kraftstoff effizienter eingesetzt werden. Telematiksysteme sind dabei eine besondere Unterstützung.
Ein wichtiger Aspekt bei den gängigen Systemen ist die Möglichkeit, die Fahrweise aufzuzeichnen und auszuwerten. Hierdurch kann den Fahrern einerseits ein Feedback gegeben, andererseits Verbesserungspotenziale aufgezeigt werden. FleetBoard bspw. bietet ab Haus die Möglichkeit, aus den aufgezeichneten Daten Reports zu generieren (vgl. 8.1). Diese Reports enthalten Daten zu den in Tabelle 2 angegebenen Einflussfaktoren. AVRIL nennt dazu eine nicht näher erläuterte Umfrage des Fraunhofer Instituts nach der sich mit der Einführung eines Telematiksystems eine Kraftstoffeinsparung im Mittel von 5,5 v.H. erreichen ließe.[57] Das würde für die gesamte Logistikbranche bei einer Fahrzeugkilometerleistung von 69,5 Mrd. Kilometer[58], einem durchschnittlichen Dieselpreis von 1,20 EUR im März 2010[59] und einem durchschnittlichen Verbrauch von 29,62 l/100 km[60] eine Gesamtersparnis von 1.132.224.500 Litern Diesel bzw. 1.358.669.400 Euro bedeuten. Allerdings muss bei dieser Berechnung in Betracht gezogen werden, dass sich der durchschnittliche Kraftstoffverbrauch lediglich auf Sattelzüge mit einem zulässigem Gesamtgewicht größer 7,5 t bezieht. Nichtsdestotrotz ist das Einsparpotenzial enorm.
Durch die dynamisierte Disposition lassen sich Leerfahrten vermeiden und die Auslastung der Fahrzeuge optimieren. Im Idealfall kann daher am Ende dieselbe Leistung mit weniger Kilometern und letztendlich weniger Spritverbrauch erbracht werden.
7.2.4 Werkstattkosten
Ein Einfluss von Telematiklösungen auf die Werkstattkosten ergibt sich nur indirekt, kann jedoch trotzdem je nach erzieltem Nutzen der Lösung merklich werden.
Wenn sich durch die Telematiklösung eine optimierte Tourenplanung ergibt und somit möglicherweise Fahrzeuge eingespart werden, sinken dadurch zwangsläufig bestimmte Fixkosten (bspw. Wechsel Winter-/Sommerreifen und Turnuswartungen). Andererseits ergibt sich durch eine optimierte Tourenplanung und eine somit höhere Auslastung des Fuhrparks mitsamt steigenden gefahrenen Kilometern je Fahrzeug auch ggf. ein erhöhter Wartungsaufwand (z.B. Verschleißteile).
Telematiklösungen mit integrierter Auswertung der Fahrzeugsensorik können dem jedoch frühzeitig entgegenwirken, indem z.B. ein Fahrzeug bei ersten Schadensanzeichen bereits in die Werkstatt bestellt wird anstatt im schlimmsten Fall erst nach einer "Panne". Es lassen sich daher u.U. teure Folgeschäden frühzeitig vermeiden und letztendlich die Wartungskosten insgesamt reduzieren.
7.3 Kundenservice
Ein Telematiksystem kann sowohl ein wichtiges Element zur Steigerung der Kundenzufriedenheit als auch zur Erhöhung der Kundenbindung darstellen. So ist es bei den gängigen Systemen möglich, dem Kunde eine Echtzeitverfolgung seiner Lieferung über eine Web-Schnittstelle zur Verfügung zu stellen.
Der Kunde kann also jederzeit nachvollziehen, wo sich seine Lieferung befindet und dadurch wiederum seine eigenen internen Prozesse optimieren.
Generalisiert lässt sich somit von einer Erhöhung der Lieferqualität und somit auch von einer verbesserten Reputation, also einem Imagegewinn, für den Unternehmer sprechen.
8 Umweltaspekte
Der Klimawandel und immer häufiger auftretende Umweltkatastrophen haben das allgemeine Umweltbewusstsein der Menschen verändert. Die Durchdringung verschiedenster Umweltaspekte betrifft nahezu jeden Aspekt der heutigen Gesellschaft. Da „der Straßengüterverkehr für etwa 29 Prozent der verkehrsbedingten CO2-Emissionen oder etwa sechs Prozent der gesamten CO2-Emissionen Deutschlands verantwortlich“[61] ist, wird auch in der Logistikbranche untersucht, wie eine Reduktion der CO2-Emissionen erreicht werden kann. Unternehmen der Logistikbranche wollen durch Effizienzsteigerungen Emissionen und damit einhergehend Kosten senken. Das Potenzial zur Effizienzsteigerung wird im Allgemeinen bei modernen Techniken zur Routenplanung, bei der Fahrweise und bei der DV-gestützten Disposition gesehen. Die folgenden Kapitel erläutern, inwiefern die Vernetzung von Fahrzeugen zu einer Reduktion der Umweltbelastung führen kann.
8.1 DV-gestützte Disposition mit Telematik
Der Einsatz von DV-gestützten Dispositionssystemen mit Telematik bietet einem Unternehmen viele Vorteile gegenüber der klassischen Disposition. Die Hauptvorteile hat Léonardi in seinem Aufsatz „CO2-Reduktion und Energieeffizienz im Straßengüterverkehr“ durch empirische Untersuchungen herausgestellt. Demnach lässt sich durch die Verwendung von Telematiksystemen der Auslastungsgrad einer LKW-Flotte erhöhen und die durchschnittliche Transportdistanz verringern. „Durch die wirklichkeitsgetreue Standortinformation zu jedem nötigen Zeitpunkt wird es noch leichter, den für eine Fahrt idealen Lkw zu erkennen (kürzere Anfahrten), bzw. Aufträge zu erkennen, die als zusätzliche Teilladung zu einem anderen Auftrag transportiert werden können (bessere Dreiecke und Auslastungsgradsteigerung).“[62]. Die Folge dieser Optimierung ist die Reduktion der CO2-Emissionen pro Tonne und damit insgesamt eine Reduktion, „[...] da weniger Fahrten nötig sind, um die gleiche Menge zu transportieren.“[63] Daraus abgeleitet wird deutlich, dass die Anzahl der Leerfahren minimiert wird. Eine Verringerung der Leerfahrten hat ebenfalls eine Reduktion der CO2-Emissionen zu Folge. Umwege können durch das „permanente Monitoring der Fahrer“ gesenkt werden. Übermittlungsfehler, wie ein am Telefon falsch verstandener Name, und die damit verbundene unnötige Fahrt können durch DV-gestützte Dispositionssysteme mit Telematik nahezu ausgeschlossen werden. Durch das Monitoring des Fahrers kann die Fahrweise verbessert werden. Näheres dazu in 6.4. LÈONARDI hat sieben Logistikunternehmen vor und nach der Einführung von DV-gestützten Dispositionssystemen mit Telematik genauer unter diesen Umweltaspekten untersucht. Diese Untersuchung ergab, dass sich durch den Einsatz von Telematiksystemen im Gegensatz zur klassischen Disposition die CO2-Emissionen pro transportierter Tonne um vier Prozent verringern liessen. Unter den in 8 genannten Angaben zum Anteil des Güterstraßenverkehr am gesamten CO2-Ausstosses Deutschlands [871t in 2007[64] )und der Annahme, dass jedes Logistikunternehmen ein DV-gestütztes Dispositionssystem mit Telematik einführt, ergibt sich ein absolutes jährliches Einsparungspozential von 15t CO2 allein in Deutschland.
8.2 Kraftstoffverbrauch
Der CO2-Ausstoss und die damit verbundenen Umweltbelastungen stehen im direkten Zusammenhang zum verbrauchten Kraftstoff eines Fahrzeuges [65]. Da die Kraftstoffnachfrage bei rückläufigem Angebot in den nächsten Jahren stetig ansteigen wird, werden auch die Kosten für den Bezug weitersteigen [66]. Diese monetären Effekte gepaart mit dem Imagegewinn eines „grünen Unternehmens“[67], sind für Unternehmen der Logistikbranche Gründe, dieses Thema näher zu untersuchen. Im Folgenden sollen die Möglichkeiten zur Kraftstoffeinsparung aufgezeigt werden, die sich durch Telematiksysteme ergeben können. Dabei gilt es zu beachten, dass durch den Einsatz von Telematiksystemen respektive die Vernetzung von Fahrzeugen, keine direkte Senkung des Kraftstoffverbrauchs zu erzielen ist, es sind vielmehr Monitoring-Maßnahmen. Durch die Vielzahl an Informationen, die dem Disponenten durch die Auswertung der ermittelten Daten zur Verfügung stehen, lassen sich Optimierungsmaßnahmen ableiten. Eine dieser Maßnahmen wird in 8.3 beschrieben.
| Allgemeine Daten: | Fahrweisenbewertung: |
|---|---|
|
|
| Fahrzeugüberwachung: | Fahrzeugkontrolle: |
|
|
| Zusatzinformationen: | |
|
in Anlehnung an: Léonardi et al. (2004), Seite 83
Die in der vorangestellten Tabelle aufgeführten Informationen lassen sich je nach eingesetztem System in Echtzeit auslesen. Es kann bspw. anhand des Auslastungsgrades ermittelt werden, ob die Auslastung des Fahrzeugs optimal war. Im Gegensatz zum klassischen Flottenmanagement stehen mit Hilfe der Vernetzung von Fahrzeugen erstmals Daten zur Verfügung, aus denen sich konkrete Verbesserungsmaßnahmen ableiten lassen. Dadurch werden „[...] 'harte', verlässliche Daten, die gegenüber anderen Dokumentationsformen nur schwer manipulierbar sind“ geliefert. Daraus resultierend kann der Kraftstoffverbrauch verringert und die Wirtschaftlichkeit pro transportierter Tonne erhöht werden.
Eine optimierte Routenführung trägt ebenso zur Vermeidung von unnötigem Kraftstoffverbrauch bei. Telematiksysteme sind in der Lage auf die aktuelle Verkehrssituation zu reagieren, wodurch beispielsweise kraftstoffzehrende Standzeiten in Staus vermieden werden können. So erhält der Fahrer in Abhängigkeit der Aufträge und aktuellen Straßensituation immer die optimal berechnete Route und kann auf Unwägbarkeiten reagieren.
8.3 Fahrweise
Die Fahrweise eines jeden Fahrzeugführers ist individuell sehr verschieden. Die durchschnittliche Geschwindigkeit, die Anzahl der Kupplungsvorgägnge, die Gaspedaleinstellung und der Bremsweg sind nur eine Auswahl der direkt vom Fahrer beeinflussbaren Faktoren. Ohne den Einsatz von Dispositionssystemen mit Telematik lassen sich diese Faktoren nur schwer analysieren, da harte Messwerte zur Fahrweise nicht vorhanden sind. Eine effiziente Fahrweise wirkt sich unmittelbar auf den Kraftstoffverbrauch und den CO2-Ausstoss aus. So lassen sich nicht nur in betriebswirtschaftlicher Hinsicht durch eine optimierte Fahrweise Kosten senken. Eine Verringerung der CO2-Emissionen führt zu einer Schonung der Umwelt. Die Fahrweise lässt sich besonders durch Fahrerschulungen optimieren. Die Fahrerschulungen können durch die Auswertung der Daten von Dispositionssystemen mit Telematik besonders individuell und damit effizient gestaltet werden. Jedem Fahrer kann durch seine individuelle Statistik vor Augen geführt werden, wo Kraftstoffeinsparungen potenziell möglich sind. Wie in der Befragung des Fuhrparkleiters der Rewe Group aus Dortmund deutlich wurde, stoßen die Schulungsmaßnahmen bei den Fahrern oftmals auf Ablehnung. Die Fahrer sprechen von unrechtmäßiger Kritik und ignorieren die Hinweise zur effizienten Fahrweise. Léonardi stellte dazu bei Gesprächen mit Logistikunternehmen fest, dass eine solches Verhalten „sanktioniert [wird], d.h. die individuell zugeordneten Kraftstoffverbräuche fließen z.B. bei Lohnverhandlungen mit dem Fahrpersonal ein.“[68]
9 Anbieter
In diesem Kapitel werden mit Daimler FleetBoard und TomTom Work zwei bekannte und repräsentative Anbieter von Telematiksystemen vorgestellt. Beide Anbieter wurden gewählt, da sie Lösungen anbieten, die sich bereits seit mehreren Jahren auf dem Markt befinden und von einem großen Kundenkreis genutzt werden[69][70]. Allerdings muss angemerkt werden, dass die Durchdringung der Logistikbranche mit Telematiksystemen bisher noch nicht stattgefunden hat. So hat eine Befragung von zehn regionalen Logistikunternehmen ergeben, dass die Telematiktechnik rudimentär bekannt ist, allerdings nur von drei von zehn Unternehmen eingestzt wird.
FleetBoard dient hierbei als Beispiel für ein System, das sich auch zur Auswertung der Fahrzeugsensorik anbietet, TomTom Work als ein möglichst portables und flexibles System.
9.1 Daimler FleetBoard
FleetBoard[71] ist eine Flottennavigationslösung der Daimler FleetBoard GmbH, die sich seit dem Jahr 2000 auf dem Markt befindet und aktuell einerseits aus einer Reihe von Softwarekomponenten besteht, andererseits für den Einsatz auf dem Fahrzeug hauseigene Hardwarelösungen anbietet.
Da FleetBoard sich als Rundum-Dienstleister versteht, werden zur Kommunikation auch europaweite Datenflatrates sowie weitere Dienstleistungen wie bspw. der Geräteeinbau angeboten.
9.1.1 Konzept
FleetBoard gliedert sich in die folgenden Softwarekomponenten auf:
- Fahrzeugmanagement (Aufzeichnung Fahrverhalten, Funktionen zur Fahrzeugdiagnose)
- FleetBoard Reports
- Executive Report (Flottendaten für das Management)
- Flottenreport (Unterstützung der Wartungsplanung, wirtschaftliche Fahrzeuge/Fahrer)
- Fahrerreport (Auswertung der Fahrweise, Verbesserungsvorschläge)
- Wartungsmanagement (direkte Anbindung an Servicepartner zur Wartungsplanung)
- Prämienlohnsystem (Erstellung und Abrechnung von Lohnprämien anhand der Daten zur Fahrweise)
- Transportmanagement (interaktiver Austausch zwischen Backoffice und Fahrer, z.B. zur Auftragsplanung)
- Zeitwirtschaft (Lenkzeiterfassung, digitale Tachographendaten, Arbeitszeiterfassung)
- Kühldatenmanagement (Onboard-Units zur Temperaturüberwachung mit Anbindung an Backoffice)
- Webservices (Schnittstelle zur Einbindung der FleetBoard-Funktionen in viele gängige ERP-Systeme)
FleetBoard teilt diese Komponenten in die drei Module Fahrzeugmanagement, Transportmanagement und Zeitwirtschaft ein. Bestandteil aller Pakete sind hierbei die Software „Mapping“, welche die aktuellen Standorte der Flotte anzeigt sowie die „Webservices“.
Durch diese drei Module bietet FleetBoard eine Leistungspalette, die teilweise auch Funktionen von ERP-Systemen übernehmen kann und somit über die reine Flottennavigation hinausgeht. Außerdem besteht somit die Möglichkeit, ein genau auf die Anforderungen des Unternehmens abgestimmtes System aufzubauen.
Auf der Seite des Backoffice werden durch die verschiedenen Komponenten umfangreiche Funktionen einerseits zur Disposition (Fahrzeugmanagement, Wartungsmanagement, Transportmanagement, Zeitwirtschaft, Kühldatenmanagement) wie auch zur internen Organisation (Prämienlohnsystem, FleetBoard Reports) angeboten. Somit kann FleetBoard dazu genutzt werden, eine homogene Systemlandschaft aufzubauen.
Als Hardware (OBU) werden vier standardisierte Geräte angeboten:
- Fahrzeugrechner TiiRec (Festeinbau)
- Handheld DispoPilot (Festeinbau)
- Handheld DispoPilot.mobile (Mobile Version)
- Kühldatenrechner
Durch die bereits angesprochenen europaweite Datenflatrates lassen sich Kostenfallen vermeiden (vgl. Roaming-Gebühren im normalen Mobilfunkbereich).
Das Kommunikationsmodell von Fleetboard ist also eindeutig bidirektional ausgelegt, einerseits sendet das Fahrzeug Daten (Standort, Diagnosedaten, Kühldaten etc.), andererseits kann das Backoffice Daten senden (neue Aufträge, Routenänderungen etc.)
9.1.2 Technik
FleetBoard setzt bei der Kommunikation voll auf die Standards GPS und GSM/GPRS.
Die standardisierten Onboard-Geräte im Fahrzeug erhalten ihre Standortdaten über integrierte GPS-Empfänger und sind mit GSM-/GPRS-Modems ausgerüstet, über welche die Kommunikation mit dem Backoffice erfolgt. Auch sind über diesen Wege Remote-Updates auf den Geräten möglich.
Die fest eingebaute OBU FleetBoard TiiRec erledigt die komplette ein- und ausgehende Kommunikation. Das Gerät kann z.B. alle wichtigen Fahrzeugdaten (Wartungsintervalle, Kraftstoffverbrauch usw.) auslesen und an das Backoffice weiterleiten, im Gegenzug agiert es als Empfänger von Informationen aus dem Backoffice. Im Backoffice können die von der OBU gesendeten Daten zur weiteren Fahrzeugdisposition genutzt werden (Einplanung von Werkstattaufenthalten etc.). Allerdings sind die Funktionalitäten des TiiRec ausschließlich für Daimler-LKW verfügbar. Der TiiRec-Rechner ist Voraussetzung, um die Softwarekomponente Fahrzeugmanagement nutzen zu können.
Die Identifikation des Fahrers erfolgt über personenbezogene Fahrerkarten (siehe Abbildung 10). Diese werden u.a. für das Kühldatenmanagement und für Funktionen aus der Zeitwirtschaft genutzt. Das TiiRec-Gerät lässt sich zudem über eine Schnittstelle mit digitalen Tachographensystemen verbinden, wodurch sich dann alle Tachographendaten (gefahrene Geschwindigkeit etc.) über das FleetBoard-Netzwerk auslesen und archivieren lassen. Zur Analyse dieser Daten ist allerdings u.a. noch eine externe Software (bspw. ZA/ARC[72]) notwendig, welche sich wiederum über die Webservices an FleetBoard anbinden lässt.
Mit dem multifunktionalen portablen Gerät DispoPilot wurden zwei Geräteklassen (Navigationssystem und mobile Datenerfassung) vereint. Das Gerät übernimmt alle für den Fahrer "sichtbaren" Funktionen (Auftragsstatus, Navigation, Arbeitszeiterfassung), er kommuniziert also über das Gerät mit dem Backoffice.
Der DispoPilot ist wahlweise als Festeinbau verfügbar (und dann auf eine vorhandene TiiRec-OBU angewiesen) oder als autonom arbeitende mobile Version (DispoPilot.mobile). Die mobile Version übernimmt hierbei auch Aufgaben des TiiRec wie die eigentliche Datenübermittlung und kann durch ihren Leistungsumfang in der Logistik üblicherweise zur mobilen Datenerfassung (MDE) genutzte Handhelds ersetzen. Hierzu wurden im DispoPilot.mobile zusätzliche Funktionen zur Auftragsabwicklung realisiert, bspw. durch den Einbau eines Barcode-Scanners. Der Fahrer kann sich somit z.B. die Anlieferung direkt vom Kunden auf dem Gerät mittels einer digitalen Unterschrift quittieren lassen und das Packstück über den Barcode auschecken.
Ein weiterer Vorteil der mobilen Version besteht darin, dass sich diese in andere Fahrzeuge versetzen lässt und somit die Notwendigkeit sinkt, den kompletten Fuhrpark aufrüsten zu müssen. Natürlich können mit diesem mobilen Gerät auch Fahrzeuge anderer Hersteller als Daimler an das FleetBoard-System angebunden werden.
Das integrierte Navigationssystem des DispoPilot lässt sich bei Bedarf auf LKW-Parameter einstellen, um die Navigation über ungeeignete Straßen zu vermeiden.
Mit dem Kühldatenrechner erfüllt FleetBoard die gesetzlichen Anforderungen an die lückenlose Überwachung der Kühlkette bei verderblichen Lebensmitteln.
Mit Hilfe des Rechners sowie der Software Kühldatenmanagement ist es möglich, den Temperaturverlauf lückenlos aufzuzeichnen und bei bestehender Datenverbindung ständig aktualisiert an den Server zu übermitteln, auch werden die Türkontakte überwacht, sodass auch jede Türöffnung aufgezeichnet wird. Die Überwachung wird hierbei ausdrücklich mit dem jeweiligen Fahrer verknüpft. Zusätzlich wurde eine Alarmfunktion integriert: Sollte der definierte Kühlbereich verlassen werden, wird via SMS oder E-Mail eine Alarmmeldung abgesetzt, auch können Kunden über eine Internet-Schnittstelle jederzeit Einblick in die aktuellen Kühldaten nehmen.
9.2 TomTom WORK
TomTom Work[73] ist ein Tochterunternehmen von TomTom N.V, einem Niederländischen Hersteller von Navigationssystemen, dass durch die Übernahme der datafactory AG im August 2005 entstand.
TomTom bietet Navigationssoftware Temperaturverlauf lückenlos aufzuzeichnen und bei bestehender Datenverbindung ständig aktualisiert an den Server einerseits auf mobilen Geräten, andererseits aber auch als Software für PDAs und Smartphones an.
datafactory AG bot Dienste zu webbasierten Ortung von Fahrzeugen und Personen, für das Flottenmanagement, sowie die Planung und das Reporting an.
Durch die Übernahme der datafactory AG hat TomTom diese beiden Komponenten miteinander verknüpft.
9.2.1 Konzept
TomTom bietet seine Flottenmanagement-Software WEBFLEET
[74]
über eine Weboberfläche an, die über einen beliebigen grafikfähigen Internetbrowser aufgerufen werden kann. Es ist keine zusätzliche Softwareinstallation notwendig. Die Software ist somit prinzipiell vollkommen portabel und mobil nutzbar, es wird die völlige Unabhängigkeit von jeglicher Serverhardware oder von verschlüsselten Verbindungen zum Unternehmensnetzwerk erreicht. Mit dieser Portabilität wählt TomTom somit einen etwas anderen Ansatz als die meisten anderen Anbieter von Flottennavigationslösungen.
Durch die einfache Installation der Hardware und die Fahrzeugunabhängigkeit der Geräte kann TomTom Work praktisch in jedem Fahrzeug eingesetzt werden, es entfällt, bspw. im Gegensatz zum vollen FleetBoard-Funktionsumfang, die Bindung an bestimmte Fahrzeugtypen.
Über die integrierte Auftragsübermittlung können den Fahrern schnell und präzise Aufgaben übermittelt werden.
Für Kunden kann ein beschränkter Zugriff über das Internet eingerichtet werden, so dass diese nachvollziehen können, wo sich ihre Lieferung gerade befindet.
Nachteil an dieser Lösung ist, dass sie nicht mit dem Funktionsumfang von spezialisierten Lösungen wie FleetBoard mithalten kann. Im Gegensatz zu diesen ist es nicht möglich, Fahrzeugdaten auszulesen und damit beispielsweise Wartungsintervalle zu verwalten.
Das Flottenmanagement ist sehr losgelöst von anderen Prozessen und eine Integrierbarkeit in die vorhandene Dispositionssoftware ist schwer oder gar nicht umzusetzen.
9.2.2 Technik
TomTom Work setzt auf seine mobilen Navigationsgeräte. Dabei gibt es zwei mögliche Integrationsmöglichkeiten, die je nach Anwendungsgebiet eingesetzt werden können[75].
Zum einen gibt es die Möglichkeit, eine so genannte "Blackbox" (TomTom LINK 310) in das Fahrzeug fest einzubauen. Dieses Gerät beinhaltet einen GPS-Empfänger und ein GSM/GPRS-Modul, welches eine Verbindung mit der Zentrale aufbauen kann. Zusätzlich wird ein Standard-Navigationsgerät im Fahrzeug benötigt (TomTom GO 7000), dass die Routenplanung und die Aufträge anzeigt.
Zum anderen gibt es ein mobiles Navigationsgerät, dass diese "Blackbox" nicht benötigt, da es bereits ein GSM/GPRS-Modul integriert hat (TomTom GO 9000). Vorteil dabei ist, dass es nicht an ein Fahrzeug gebunden und schnell in andere Fahrzeuge integrierbar ist.
Für beide Systeme benötigt man zusätzlich noch den webbasierten Dienst TomTom WEBFLEET, mit dem man über einen Standard-Internetbrowser die Flotte managen kann. Die Auftragsübermittlung erfolgt somit immer über TomTom selbst. Sämtliche Daten der mobilen Geräte werden an die Server von TomTom gesendet, auf die man dann über den WEBFLEET-Dienst zugreifen kann.
10 Fallbeispiel: Rudolph Logistik Gruppe GmbH & Co. KG
Bei der Ausarbeitung der Fallstudie wurde mit der Rudolph Logistik Gruppe exemplarisch ein Unternehmen betrachtet, um die Beweggründe für die Einführung sowie die Praxiserfahrungen mit Telematiksystemen zu hinterfragen.
Um die Authentizität der Daten zu verifizieren, wurde sich direkt an dieses Unternehmen gewandt und ein Fragenkatalog übermittelt. Dieser Katalog wurde durch Herrn Jens Hildenbrand, Leiter Systemverkehre, beantwortet und wird im Folgenden sinngemäß wiedergegeben.
Die Rudolph Logistik Gruppe ist ein international agierender Logistikdienstleister mit den fünf Kernsparten Automotive (bspw. Werkslogistik), Systemverkehre (Teil- und Komplettladungsverkehre), Konsumgüter (z.B. Warehousing und Retourenmanagement), Industrie (Komplettlösung in der Logistik) und Fullfillment (u.a. komplettes Auftragsmanagement von Onlineshops).
Hier soll die Sparte Systemverkehre näher betrachtet werden, in der die Rudolph Logistik Gruppe die bereits in den Kapiteln 9.1 und 9.2 vorgestellten Flottennavigationslösungen TomTom Work und Daimler FleetBoard einsetzt.
FleetBoard wird hierbei nur als "Hintergrundsystem" genutzt, d.h. mit dem Onboard-Rechner TiiRec und diversen Softwarekomponenten, TomTom Work hingegen als "visuelle Komponente" für die Fahrer und auch für Kunden.
Bei den Beweggründen für die Einführung von Telematiklösungen standen die unterschiedlichen Anforderungen einerseits zum Auslesen und Überwachen von Fahrzeugen und andererseits zur Navigation, Datenübermittlung und Kundeninformation im Vordergrund.
Man erhoffte natürlich letztendlich auch nachhaltige Kosteneinsparungen insbesondere im Hinblick auf Kraftstoffverbrauch und Verschleiß der Fahrzeuge zu erzielen.
Für die Einführung von FleetBoard sprachen daher einmal die Möglichkeiten zur Standortermittlung der Fahrzeuge, aber vor allem die Integration in den Fuhrpark, da dieser zur 100% aus Fahrzeugen des Daimler-Konzerns (Mercedes-Benz) bestand und somit die Möglichkeit gegeben war, Vollzugriff auf die Sensorik der Fahrzeuge zu erhalten. Dadurch konnte eine Informationstiefe geschaffen werden, die kein System eines Fremdherstellers hätte leisten können.
Der Ansatz zur Einführung von TomTom Work bestand in der guten von TomTom bereitgestellten internen wie externen Kommunikationsbasis, der stabilen und standardisierten Technik sowie im guten Preis-/Leistungsverhältnis.
Den größten Nutzen sieht die Rudolph Logistik bei FleetBoard darin, dass in der Praxis tatsächlich nachhaltige Kraftstoffeinsparungen erzielt werden konnten. Hierzu hat auch beigetragen, dass das System es ermöglicht, gezielt auf Verbesserungspotenziale in der Fahrweise hinzuweisen.
Bei TomTom Work wird der größte Nutzen in den kostengünstigen Navigationsmöglichkeiten gesehen. Weiterhin können durch die Datenübermittlung auf das Fahrerdisplay Übermittlungsfehler verhindert werden und es besteht die Möglichkeit, den Kunden einfach und direkt einen Zugriff auf den aktuellen Auftragsstatus zu ermöglichen. Man macht hier letztendlich eine erhöhte Lieferqualität geltend.
Eine Integration in die bestehende IT-Infrastruktur ist hingegen bei keinem der Systeme erfolgt, sie befinden sich also im "Stand-Alone"-Betrieb und werden losgelöst von sonstiger Auftrags- oder Dispositionssoftware eingesetzt.
Die Integration ist zwar perspektivisch geplant, wird jedoch derzeit aufgrund des erwarteten hohen Aufwandes gescheut.
Von Seiten der Fahrer waren vor Einführung der Lösungen leichte Widerstände festzustellen, die sich insbesondere auf die Befürchtung gründeten, durch die Ortungs- und Sensorikfunktionen „gläsern“ zu werden. Durch die positiven Praxiserfahrungen mit den Systemen haben sich diese Widerstände jedoch gelöst.
11 Schlussbetrachtung
Durch den immer größer werdenden Kostendruck von Transportunternehmen (vgl. Kap. 7) sind Lösungen notwendig, um die Kosten zu senken. Aufgrund der steigenden Rohstoffpreise sind diese Unternehmen gezwungen, die verfügbaren Ressource effektiver zu nutzen, um die erhöhten Kosten in der Transportbranche aufzufangen.
Gerade in der heutigen Zeit, wo die Themen Umweltschutz und Klimawandel in immer mehr Bereiche des Lebens und natürlich auch der Wirtschaft Einzug halten (vgl. Kap. 8), sind Maßnahmen notwendig, um den Klimawandel zu verlangsamen oder ggf. sogar aufzuhalten. Das spielt nicht nur für die Zukunft unseres Planeten eine Rolle, sondern auch immer mehr Unternehmen achten, auch im Sinne der Vermeidung von Imageschäden, bei ihren Logistikpartnern darauf, dass diese umweltbewusst fahren.
Telematiksysteme sind dafür ein guter Ansatz. Durch die Routenoptimierung und Vermeidung von Leerfahrten können bei korrekter Umsetzung die verfügbaren Ressourcen besser genutzt werden. Mit Hilfe von Auswertungen der Fahrweise können Fahrer explizit angehalten werden, auf eine umweltbewusste und ressourcenschonende Weise zu fahren (vgl. Kap. 8.3).
Einen wesentlichen Anteil an den Unternehmenskosten im Güterkraftverkehr stellen die Personal- und Verbrauchskosten dar (vgl. Abb. 9). Diese können durch Telematiksysteme gesenkt werden, da in der Disposition bspw. weniger Mitarbeiter benötigt werden und durch die Routenoptimierung der vorgehaltene Fuhrpark und der Personalbestand optimiert werden kann. Der Disponent kann mit diesen Systemen wesentlich effizienter planen und braucht sich so nicht nur auf Erfahrungswerte zu stützen (vgl. Kap. 5.3), was Fehler vermeidet und wiederum Mehrkosten verhindert.
Aufgrund der beschriebenen Potenziale können Unternehmen durch den Einsatz von Telematiksystemen letztendlich entscheidende Wettbewerbsvorteile erzielen. Es muss allerdings angemerkt werden, dass viele Unternehmen trotz der Vorteile die Technik nicht einsetzen. Als ein Grund werden die hohen Investitionen gesehen. Die eingangs gestellte Frage, ob die Vernetzung einer Transportflotte die Effizienz eines Logistikunternehmens steigern und dabei gleichzeitig die Umwelt entlasten kann, kann eindeutig bejaht werden. Noch offen bleibt die Frage, wann sich das Investionsklima in der Logistikbranche wieder verbessert, so dass die Unternehmen in die Vernetzung ihrer Transportflotte, zur Effizienzsteigerung, investieren.
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