Society 5.0, OR what? – Optimierungssoftware für Unternehmen und eine alternde Gesellschaft [Gedankenexperiment]

von Katja Krämer

Unternehmen steigern ihre Wirtschaftlichkeit seit Jahrzehnten durch den Einsatz von Methoden aus dem Operations Research (OR), wie im Folgenden am Beispiel von Baustofftransporten und dem Behältermanagement gezeigt wird. Können solche Methoden auch einer vernetzten, alternden Gesellschaft nützen, einer Society 5.0?

Die Vision

Society 5.0 oder auch „Super Smart Society“ ist Teil eines japanischen Regierungsprogramms, an dem der wichtigste japanische Wirtschaftsverband Keidanren einen erheblichen Anteil hat. Bei der Society 5.0 geht es darum, alle Individuen einer Gesellschaft zu vernetzen, um gesellschaftliche und wirtschaftliche Vorteile zu erreichen. Die Versionsbezeichnung 5.0 bezieht sich dabei auf die vier Stufen der gesellschaftlichen Evolution:

1. Jäger und Sammler,

2. Agrarzeitalter,

3. Industrialisierung,

4. Informationszeitalter.

In der Industrie 4.0 wird die Fertigung vernetzt, in der Society 5.0 die Menschen. Die „Super Smart Society“ soll dann Herausforderungen wie der Überalterung der Gesellschaft, der Umweltverschmutzung und Naturkatastrophen gewachsen sein.

Mit Optimierungssoftware über den Wettbewerb triumphieren

Eine wesentliche Rolle spielen bei der Umsetzung der Society 5.0 Naturwissenschaften und Technologien, wie das Internet der Dinge, Roboter, Sensoren und „Artificial Intelligence“. Die hier entstehenden und ausgetauschten großen Datenmengen müssen gesammelt und verarbeitet werden, um daraus relevante Informationen zu erzeugen und Services für die Menschen zu generieren. Kann Optimierungssoftware eine solche Datenflut so verarbeiten, dass daraus ein Nutzen für die Gesellschaft entsteht?

Unternehmen profitieren seit Langem vom Einsatz OR-basierter Softwarelösungen. Sie verhelfen ihnen zu besseren Entscheidungen, mit denen Firmen erfolgreicher am Markt agieren. Operations Research wird auch bezeichnet als Unternehmensforschung oder mathematische Planungsrechnung. Die hier zum Einsatz kommenden analytischen Methoden (mathematische Optimierung, heuristische Verfahren, etc.) berücksichtigen Unmengen von Daten und werden beispielsweise in OR-basierter Software dazu eingesetzt, die Planung und Echtzeit-Steuerung zeitkritischer Prozesse zu optimieren.

In der Supply Chain von Baustoffen kommt Optimierungssoftware seit Jahrzehnten gewinnbringend zum Einsatz: Unterschiedliche Werke, Verfügbarkeit der benötigten Rohstoffe, wie Zement und Schüttgüter, sowie vorhandene Fahrzeuge und ihre Eigenschaften, sind Informationen, die es sich zu kombinieren lohnt. Basierend auf diesen Daten kann eine OR-basierte Software operative, taktische und strategische Entscheidungen treffen oder vorbereiten.

Dazu zählt ein Transportplan, dessen Ausführung in der Regel von unvorhersehbaren Ereignissen wie beispielsweise ad-hoc Aufträgen und defekten Fahrzeugen durchkreuzt wird. Der Plan muss dann in Echtzeit den gegebenen Bedingungen angepasst werden, aber dennoch wirtschaftlich bleiben. Eine OR-basierte Software kann das binnen Sekunden und hat trotzdem das gesamte Bild im Blick, inklusive Service-Level-Agreements und Kosten.

Auch für den wirtschaftlichen Einsatz mehrerer Millionen Mehrweg-Transportverpackungen ist eine Optimierungssoftware unabdingbar. Diese Behälter, in denen zum Beispiel Lebensmittel transportiert werden, durchlaufen mehrfach ein Netzwerk aus Herstellern, Depots und Supermärkten. OR-Verfahren optimieren automatisch die bedarfsgerechte Verteilung und den Transport dieser Ladungsträger.

So können Unternehmen effizienter auf Unvorhersehbares reagieren. Die Beteiligten können zeitgerecht mit Lademitteln versorgt werden – auch die Produktion. Abstimmungsbedarf und manueller Aufwand werden verringert. Der Schwund an Lademitteln wird nachhaltig reduziert, da dem System der Standort jedes Behälters bekannt ist. Dadurch tragen OR-Verfahren entscheidend dazu bei, die Planungs- und Servicequalität im Behältermanagement zu erhöhen und gleichzeitig die Kosten zu reduzieren.

So weit, so wirtschaftlich. Aber welche gesellschaftlichen Vorteile können Methoden aus dem Operations Research der Society 5.0 bringen?

Gesellschaftlicher Nutzen von Optimierungssoftware

Anlass für die Innovationsstrategie Japans sind die drei großen gesellschaftlichen Probleme des Landes: Die alternde und sinkende Bevölkerung sowie der zunehmende Arbeitskräftemangel. „Bis 2050 werden nach Schätzungen des nationalen [japanischen] Zensus 40 Prozent der Bürger über 65 Jahre alt sein“, so Zeit Online. Das statistische Bundesamt prognostiziert, dass es im gleichen Jahr in Deutschland 31 Prozent der Bevölkerung sein könnten. Teile von Japans gesellschaftlicher Entwicklung sind damit übertragbar auf Deutschland und auch für andere Industrienationen relevant.

Wie könnten hier OR-Verfahren für gesellschaftliche Vorteile eingesetzt werden? Es wäre zum Beispiel möglich, Kennzahlen aus der Flut der Daten über die Bevölkerungsentwicklung zu ermitteln und Entscheidungen vorzubereiten. Für eine alternde Gesellschaft könnten dann wichtige Antworten gefunden werden, auf Fragen wie: Wie entwickelt sich die Altersstruktur? Wie viele Plätze in Seniorenheimen werden wann und wo benötigt? Wo ist der Einsatz mobiler Pflegekräfte sinnvoller? Wie viele Ärzte welcher Fachrichtungen werden in welchen Regionen benötigt? Solche Prognosen und OR-unterstützte Entscheidungsvorlagen würden ein proaktives, zielgerichtetes Handeln ermöglichen, das dem Individuum und der Gesellschaft zugutekäme.

Ein weiteres Beispiel, das zeigt, welchen Nutzen ein Individuum von der Vernetzung seiner Daten mit denen anderer haben kann, ist das Online-Banking: Banken können hier eine Betrugserkennungssoftware einsetzen. Sie prüft während des Online-Bezahlvorgangs im Hintergrund binnen Millisekunden alle bisherigen Überweisungen, die ihre Kunden an das jeweilige Zielkonto getätigt haben, von dem sie ein Profil erstellt.

So kann sie ihre Kunden zum Beispiel vor den Folgen von Trojaner-Nachrichten schützen: Wie viele andere Online-Banking-Nutzer der Bank, hat auch ein älterer Herr eine solche Nachricht erhalten. Darin wird er aufgefordert, 900 Euro zu überweisen. Im Glauben, es sei eine seriöse Nachricht, löst der Mann und viele weitere Kunden der Bank die geforderte Transaktion aus. Die von der Bank eingesetzte Software erkennt, dass in kurzer Zeit von Tausenden ihrer Kunden-Konten jeweils 900 Euro auf ein bisher unbekanntes, ausländisches Konto überwiesen werden sollen. Diesen Vorgang stuft sie als Betrugsfall ein und stoppt die betreffenden Transaktionen.

Die OR-basierte Software vernetzt hier die Daten Vieler und schützt mit den daraus abgeleiteten Entscheidungen einen Teil der Gesellschaft, nämlich ihre Tausenden Kunden und damit auch als Individuum den älteren Herrn. Allerdings ist das kein Gedankenexperiment, sondern bereits Realität. Auch die Bank profitiert davon. Sie hat Wettbewerbsvorteile, weil sie mit der OR-basierten Betrugserkennungssoftware sicherere Transaktionen anbieten kann.

Fazit

Im Gedankenexperiment und in der Realität können Methoden aus dem Operations Research (OR) für das Individuum und die Gesellschaft eingesetzt werden, so dass diese davon einen Nutzen haben. Das zeigen die oben beschriebenen Beispiele, in denen es um die Versorgung älterer Menschen und das Online-Banking geht.

Damit die Society 5.0 erfolgreich umgesetzt werden kann, muss noch viel getan werden: an der technischen Infrastruktur (jeder muss Zugang zum Internet haben), aber auch und vor allem an der Akzeptanz der Bevölkerung und dem Schutz des Individuums vor dem Missbrauch der Daten.

Für viele Unternehmen sind der Einsatz OR-basierter Software und die Vernetzung von Dingen, Systemen und Prozessen seit Langem unverzichtbar und erhöhen ihre Wirtschaftlichkeit.

Sie möchten einen tieferen Einblick erhalten in das, was OR-basierte Software in den beschriebenen Wirtschaftsbeispielen leistet? Die folgenden Links bringen Sie ans Ziel: Baustofftransporte, Behältermanagement, Betrugsprävention.



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Über den Autor

  • Katja Krämer

    Katja Krämer arbeitet seit 2006 bei der INFORM GmbH und beschäftigt sich hauptsächlich mit den Themen Behältermanagement und Baustofflogistik. 

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