InterLogGrid: Intermodale Logistik und IT-Services

Beschreibung

Die Grid-Technologie hat in den vergangenen zehn Jahren wichtige Beiträge für die gemeinsame, effiziente Nutzung organisationsübergreifend verteilter IT-Ressourcen wie Prozessoren, Speicherplatz und Applikationen geleistet und die hierzu notwendigen Architekturen, Methoden und Middleware in Gestalt des D-Grid hervorgebracht. Allerdings mangelt es noch am Nachweis der Eignung dieser Technologie für Anwendungen in der Wirtschaft. Im Vorhaben wurde mit der intermodalen Logistik ein solcher Anwendungsbereich untersucht.

Ausgangspunkt für das Vorhaben war die These, dass ein intermodales Logistiksystem aufgrund der Ressourcenverteilung als ein Logistik-Grid im Sinne des Grid-Computing aufgefasst werden kann. In diesem Logistik-Grid treten an die Stelle von Rechenressourcen allerdings Logistikressourcen (z.B. Lkw, Umschlag- und Lagerplätze). Anhand dieser These wurde untersucht, inwiefern Modelle, Methoden und Werkzeuge des Grid-Computing und im Weiteren des Services-Computing geeignet sind, um intermodale Logistiksysteme als Logistik-Grid zu beschreiben und die in diesem Logistik-Grid ablaufenden Logistikprozesse zu koordinieren. Die wissenschaftlichen Ziele waren (1) die Entwicklung von Konstrukten und Modellen für semantische Logistik-Grid-Dienste, (2) die Entwicklung von Methoden für die Komposition von Logistik-Grid-Diensten und (3) der Nachweis der Nützlichkeit und Wirksamkeit der entwickelten Konstrukte, Modelle und Methoden anhand von Szenarien und Simulationsexperimenten.

Der Lösungsansatz beruhte auf der Zusammenführung von Logistikmodellen, Grid-Computing und semantisch beschriebenen IT-Diensten (engl. Semantic Web Services). Das zentrale Ergebnis ist eine Logistik-Wissensinfrastruktur für das D-Grid, die die entstandenen Artefakte konzeptuell und softwaretechnisch zusammenführt. Die prototypische Realisierung und experimentelle Evaluation anhand von realitätsnahen Szenarien zeigte die Validität der Modellbildung (Logistikontologien, Dienstmodelle) und die Skalierbarkeit der Methoden (Dienstkomposition, Aggregation von Service Level Agreements, Fluginformationsbereitstellung) auf.

Beteiligte Einrichtungen

• Universität Hohenheim, Lehrstuhl Wirtschaftsinformatik 2
• Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
• Universität Leipzig, Professur Informationsmanagement
• PSI Logistics GmbH (Berlin, Koordination)
• SALT Solutions GmbH (Dresden)
• Flughafen Stuttgart GmbH
• AHP GmbH & Co. KG (Berlin)
• Institut für Industrielle Softwaretechniken e.V. (Leipzig)

Förderer

• Bundesministerium für Bildung und Forschung
  Gefördert in der Maßnahme „Grid-Dienste für Wirtschaft und Wissenschaft“

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Scheuermann, A. (2016). Theory-based knowlege acquistion for ontology development. Dissertation, Universität Hohenheim, 07.07.2016. URL: http://opus.uni-hohenheim.de/volltexte/2016/1241
• Karaenke, P. (2014). Multiagent resource allocation in service networks. Dissertation, Universität Hohenheim, 17.03.2014. URL: http://opus.uni-hohenheim.de/volltexte/2014/980
• Scheuermann, A., & Leukel, J. (2014). Task ontology for supply chain planning – a literature review. International Journal of Computer Integrated Manufacturing, 28(8), 719-732. https://doi.org/10.1080/0951192X.2013.834472
• Scheuermann, A., & Obermann, J. (2014). Status quo of ontology learning from unstructured knowledge sources for knowledge management. In E. Mercier-Laurent & D. Boulanger, D. (Eds.), Artificial intelligence for knowledge management. AI4KM 2012 Revised selected papers (pp. 72-94). AICT 422. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-642-54897-0_5
• Karaenke, P., Leukel, J., & Sugumaran, V. (2013). Ontology-based QoS aggregation for composite web services. In Proceedings of the 11th International Conference on Wirtschaftsinformatik (WI 2013) (pp. 1343-1357). Leipzig, Germany.
• Leukel, J., & Sugumaran, V. (2013). Formal correctness of supply chain design. Decision Support Systems, 56, 288-299. https://doi.org/10.1016/j.dss.2013.06.008
• Scheuermann, A., Motta, E., Mulholland, P., Gangemi, A., & Presutti, V. (2013). An empirical perspective on representing time. In Proceedings of the 7th International Conference on Knowledge Capture (K-Cap 2013) (pp. 89-96). Banff, Canada. https://doi.org/10.1145/2479832.2479854
• Ben Abbès, S., Scheuermann, A., Meilender, T., & D’Aquin, M. (2012). Characterizing modular ontologies. In Proceedings of the 6th International Workshop on Modular Ontologies (WoMo 2012) (pp. 16-27). Graz, Austria.
• Obermann, J., & Scheuermann, A. (2012). Ontology learning from unstructured data for knowledge management: A literature review. In Proceedings of the ECA’12 Workshop on AI for Knowledge Management (AI4KM 2012) (pp. 56-62). Montpellier, France.
• Scheuermann, A., & Hoxha, J. (2012). Ontologies for intelligent provision of logistics services. In Proceedings of the 7th International Conference on Internet and Web Applications and Services 2012 (ICIW 2012) (pp. 106-111). Stuttgart, Germany.
• Leukel, J., Jacob, A., Karaenke, P., Kirn, S., & Klein, A. (2011). Individualization of goods and services: towards a logistics knowledge infrastructure for agile supply chains. In Proceedings of the AAAI Spring Symposium on AI for Business Agility (pp. 36-49). Stanford, CA, USA.
• Leukel, J., & Kirn, S. (2011). A framework for studying cloud value systems. it – information technology, 53(4), 195-201. https://doi.org/10.1524/itit.2011.0643
• Leukel, J., & Kirn, S. (2011). Toward semantics-based service composition in transport logistics. In V. Sugumaran, &. J. A. Gulla (Eds.), Applied semantic technologies: Using semantics in intelligent information processing (pp. 379-394). Auerbach.
• Leukel, J., & Kirn, S. (2011). A service-oriented approach to freight routing in intermodal transport systems. In Proceedings of the 10th International Conference on Wirtschaftsinformatik (WI 2011) (pp. 292-301). Zurich, Switzerland.
• Leukel, J., Kirn, S., & Schlegel, T. (2011). Supply chain as a service: a cloud perspective on supply chain systems. IEEE Systems Journal, 5(1), 16-27. https://doi.org/10.1109/JSYST.2010.2100197
• Karaenke, P., & Kirn, S. (2010). Towards model checking & simulation of a multi-tier negotiation protocol for service chains. In Proceedings of the 9th International Conference on Autonomous Agents and Multiagent Systems (AAMAS 2010) (pp. 1559-1560). Toronto, Canada.
• Karaenke, P., & Leukel, J. (2010). Towards ontology-based QoS aggregation for composite web services. In Proceedings INFORMATIK 2010 (pp. 120-125). Leipzig, Germany. LNI P-175. GI.
• Hoxha, J., Scheuermann, A., & Bloehdorn, S. (2010). An approach to formal and semantic representation of logistics services. In Proceedings of the ECAI’10 Workshop on Artificial Intelligence and Logistics (pp. 73-78). Lisboa, Portugal.
• Karaenke, P., & Kirn, S. (2010). A multi-tier negotiation protocol for logistics service chains. In Proceedings of the 18th European Conference on Information Systems (ECIS 2010). Pretoria, South Africa.