Vorhaben
Aus der Vergangenheit für die Zukunft lernen
Motivation
Die Corona-Pandemie, die Flutkatastrophe im Juni 2021, der Unfall des Container-Schiffs Evergiven im Suezkanal, die daraus entstandenen Staus vor und in den Container-Terminals in europäischen Häfen und Fernost, der Russland-Ukraine-Krieg und die damit verbundene Blockade von Seehäfen zeigen wie anfällig unsere Gesellschaft und Wirtschaft für unvorhergesehene Störungen von Lieferketten sind. Ausgelöst durch solche Disruptionen entstehen Kaskadeneffekte, die sich bis in unser Gesundheitssystem ausdehnen können. Ein Blackout, ein länger andauernder Ausfall der Stromversorgung, mit katastrophalen Auswirkungen auf unsere Gesellschaft.
Diese Fragilität ist bedingt durch die globalisierte, verteilte Just-in-time Produktion und Beschaffung, die Reduktion von Lagerkapazitäten und deren Verlagerung auf die Transportwege und geringe Redundanzen in den Lieferketten. Die globalen Liefernetzwerke haben eine Komplexität erreicht, die für einzelne Organisationen kaum noch überschaubar ist und im Krisenfall, bei einem Mangel an krisenrelevanten Gütern, zu kostenspieligen Adhoc-Beschaffungen führt.
Insbesondere in infektologischen Krisen, wie z.B. Pandemien, sind die Auswirkungen bis tief in das Gesundheitssystem zu spüren. Notwendige lebenserhaltende Operationen müssen bei einer Auslastung der Intensivbetten oder einem krisenbedingten Mangel an Blutkonserven, heruntergefahren, verzögert oder – im schlimmsten Fall – komplett eingestellt werden. Ein Szenario, dass sich keiner vorstellen möchte.
Die Bewältigung von Krisen durch Organisationen der kritischen Infrastruktur erfordert es, dass Krisenstäbe soviel relevante, hochwertige Informationen und einen Überblick über die aktuelle Lage erhalten wie möglich. Hierbei kann die Beschaffung von Informationen durch die Bevölkerung über Social-Media-Kanäle, die Informationserhebung direkt über die Bevölkerung und die Nutzung von neuen Technologien, wie dem Edge-Computing über Drohnen und Katastrophen-Leuchttürmen erfolgen.
Die Corona-Pandemie hat darüber hinaus gezeigt, dass eine zeitnahe Versorgung der Bevölkerung mit aktuellen Informationen, wesentlich ist, um die Akzeptanz von einschränkenden Maßnahmen zu erhöhen.
Die Corona-Pandemie, die Flutkatastrophe im Juni 2021, der Unfall des Container-Schiffs Evergiven im Suezkanal, die daraus entstandenen Staus vor und in den Container-Terminals in europäischen Häfen und Fernost, der Russland-Ukraine-Krieg und die damit verbundene Blockade von Seehäfen zeigen wie anfällig unsere Gesellschaft und Wirtschaft für unvorhergesehene Störungen von Lieferketten sind. Ausgelöst durch solche Disruptionen entstehen Kaskadeneffekte, die sich bis in unser Gesundheitssystem ausdehnen können. Ein Blackout, ein länger andauernder Ausfall der Stromversorgung, mit katastrophalen Auswirkungen auf unsere Gesellschaft.
Diese Fragilität ist bedingt durch die globalisierte, verteilte Just-in-time Produktion und Beschaffung, die Reduktion von Lagerkapazitäten und deren Verlagerung auf die Transportwege und geringe Redundanzen in den Lieferketten. Die globalen Liefernetzwerke haben eine Komplexität erreicht, die für einzelne Organisationen kaum noch überschaubar ist und im Krisenfall, bei einem Mangel an krisenrelevanten Gütern, zu kostenspieligen Adhoc-Beschaffungen führt.
Insbesondere in infektologischen Krisen, wie z.B. Pandemien, sind die Auswirkungen bis tief in das Gesundheitssystem zu spüren. Notwendige lebenserhaltende Operationen müssen bei einer Auslastung der Intensivbetten oder einem krisenbedingten Mangel an Blutkonserven, heruntergefahren, verzögert oder – im schlimmsten Fall – komplett eingestellt werden. Ein Szenario, dass sich keiner vorstellen möchte.
Die Bewältigung von Krisen durch Organisationen der kritischen Infrastruktur erfordert es, dass Krisenstäbe soviel relevante, hochwertige Informationen und einen Überblick über die aktuelle Lage erhalten wie möglich. Hierbei kann die Beschaffung von Informationen durch die Bevölkerung über Social-Media-Kanäle, die Informationserhebung direkt über die Bevölkerung und die Nutzung von neuen Technologien, wie dem Edge-Computing über Drohnen und Katastrophen-Leuchttürmen erfolgen.
Die Corona-Pandemie hat darüber hinaus gezeigt, dass eine zeitnahe Versorgung der Bevölkerung mit aktuellen Informationen, wesentlich ist, um die Akzeptanz von einschränkenden Maßnahmen zu erhöhen.
Anwendungsfälle
Durch umfangreiche Interviews und Workshops mit Anwendungspartnern und assoziierten Partnern wurden zu Projektbeginn Unterstützungsbedarfe, Wünsche und Nutzenversprechen bzgl. der ResKriVer-Plattform identifiziert. Die gewonnenen Informationen wurden als potentielle Anwendungsfälle dokumentiert, iterativ validiert und in 6 Themen-Clustern zusammengefasst (s. Abb.):
- Datenakquise zum Zweck des Informierens über Krisensituation,
- Intelligente Auswertung von Daten,
- Identifikation substituierender Produkte und Produzenten,
- Erkennung von Lieferengpässen krisenrelevanter Güter/Ressourcen,
- Optimierung der Ressourcenverteilung,
- Weitere Anwendungsfälle im Reskriver-Projekt
Anschließend wurden Anwendungs- und Technikpartner zusammengebracht. Die Cluster und Anwendungsfälle wurden dem Konsortium vorgestellt und vertieft in Workshops besprochen. Das Ziel der Workshops war, die Beteiligung der Technikpartner zu klären und die grundlegende technische Umsetzbarkeit der Anwendungsfälle zu prüfen. Außerdem wurden deren Rahmenbedingungen und Inhalte geschärft. Hierfür wurden z.B. Themen wie die Datenverfügbarkeit, Zielgruppen, Kommunikationsformen und -wege besprochen.
Die Anwendungsfälle werden nun weiterhin in Leitstories geschärft und priorisiert. HFC begleitet diesen Prozess als Mittler zwischen den Anwendungs- und Technikpartnern. Ziel ist es, Anforderungen für konkrete in einer Leitstory enthaltene Interaktionen mit der ResKriVer-Plattform zu identifizieren und Akzeptanzkriterien abzuleiten.
Durch umfangreiche Interviews und Workshops mit Anwendungspartnern und assoziierten Partnern wurden zu Projektbeginn Unterstützungsbedarfe, Wünsche und Nutzenversprechen bzgl. der ResKriVer-Plattform identifiziert. Die gewonnenen Informationen wurden als potentielle Anwendungsfälle dokumentiert, iterativ validiert und in 6 Themen-Clustern zusammengefasst (s. Abb.):
- Datenakquise zum Zweck des Informierens über Krisensituation,
- Intelligente Auswertung von Daten,
- Identifikation substituierender Produkte und Produzenten,
- Erkennung von Lieferengpässen krisenrelevanter Güter/Ressourcen,
- Optimierung der Ressourcenverteilung,
- Weitere Anwendungsfälle im Reskriver-Projekt
Anschließend wurden Anwendungs- und Technikpartner zusammengebracht. Die Cluster und Anwendungsfälle wurden dem Konsortium vorgestellt und vertieft in Workshops besprochen. Das Ziel der Workshops war, die Beteiligung der Technikpartner zu klären und die grundlegende technische Umsetzbarkeit der Anwendungsfälle zu prüfen. Außerdem wurden deren Rahmenbedingungen und Inhalte geschärft. Hierfür wurden z.B. Themen wie die Datenverfügbarkeit, Zielgruppen, Kommunikationsformen und -wege besprochen.
Die Anwendungsfälle werden nun weiterhin in Leitstories geschärft und priorisiert. HFC begleitet diesen Prozess als Mittler zwischen den Anwendungs- und Technikpartnern. Ziel ist es, Anforderungen für konkrete in einer Leitstory enthaltene Interaktionen mit der ResKriVer-Plattform zu identifizieren und Akzeptanzkriterien abzuleiten.
Lösungsansatz
Die zentrale Problemstellung zur Umsetzung dieser Ziele besteht in der Erfassung, Dokumentation und Analyse von Versorgungsnetzen krisenrelevanter Güter, Ressourcen und Prozesse, um die Auswirkungen unterschiedlicher Ereignisse auf diese Versorgungsnetze vorhersagen zu können und vorbeugende Maßnahmen zur Sicherung ihrer Resilienz zu ergreifen. Hierbei sind die Versorgungsketten krisenrelevanter Güter und Ressourcen nicht nur organisations-zentriert (bezogen auf einzelne Organisationen), sondern auch organisations-übergreifend (über die gesamte Versorgungsstrecke) zu erfassen. Dies impliziert, dass die Vertraulichkeit sensitiver, organisations-spezifischer Informationen gewahrt wird, dass ein digitaler Zwilling des Versorgungsnetzes durch neue Erkenntnisse kontinuierlich erweiter-und anpassbar ist, um Vorhersagen sowohl auf der Basis Bayes ’scherNetze, kausaler Analysen oder mit Mitteln der Analyse sozialer Netzwerke als auch quantitativer, ereignisdiskreter Simulationen durchzuführen. Die aus den krisenspezifischen Modellen abgeleiteten Konsequenzen sind darüber hinaus in eine geeignete Darstellungs-und Kommunikationsform zu überführen und in geeigneter Form an die Bevölkerung und Krisenstäbe zu kommunizieren.
Die zentrale Problemstellung zur Umsetzung dieser Ziele besteht in der Erfassung, Dokumentation und Analyse von Versorgungsnetzen krisenrelevanter Güter, Ressourcen und Prozesse, um die Auswirkungen unterschiedlicher Ereignisse auf diese Versorgungsnetze vorhersagen zu können und vorbeugende Maßnahmen zur Sicherung ihrer Resilienz zu ergreifen. Hierbei sind die Versorgungsketten krisenrelevanter Güter und Ressourcen nicht nur organisations-zentriert (bezogen auf einzelne Organisationen), sondern auch organisations-übergreifend (über die gesamte Versorgungsstrecke) zu erfassen. Dies impliziert, dass die Vertraulichkeit sensitiver, organisations-spezifischer Informationen gewahrt wird, dass ein digitaler Zwilling des Versorgungsnetzes durch neue Erkenntnisse kontinuierlich erweiter-und anpassbar ist, um Vorhersagen sowohl auf der Basis Bayes ’scherNetze, kausaler Analysen oder mit Mitteln der Analyse sozialer Netzwerke als auch quantitativer, ereignisdiskreter Simulationen durchzuführen. Die aus den krisenspezifischen Modellen abgeleiteten Konsequenzen sind darüber hinaus in eine geeignete Darstellungs-und Kommunikationsform zu überführen und in geeigneter Form an die Bevölkerung und Krisenstäbe zu kommunizieren.
Die Abbildung visualisiert hierzu die von den Konsortialpartnern angestrebte Lösung, die sich aus drei zentralen Bausteinen zusammensetzt: 1) der zentralen ResKriVer-Plattform, in der Informationen über Versorgungsbeziehungen von krisenrelevanten Gütern und Ressourcen über eine wissensbasierte, semantische Modellierung sicher und verteilt erfasst werden und die externe Datenquellen einbezieht. 2) ein Simulationssystem, welches durch das semantische Modell konfiguriert und durch Verfahren des Maschinellen Lernens (insb. Verstärkungslernen, engl. reinforcement learning, und Neuronale Netze) parametrisiert wird und der Vorhersage der Auswirkungen von disruptiven Ereignissen auf die Versorgungsbeziehungen dient. Und 3) Komponenten zur Krisenkommunikation, die Informationen Mitarbeitern über Dashboards und der Bevölkerung über einen sogenannten Krisenkompass über das Internet als auch über Katastrophenschutz-Leuchttürme (Kat-L) zur Verfügung stellen und über die Krisenstäbe über eine ausfallsicheres Netz (KomRe) mit sensorbasierten Lagebild-Informationen versorgt und Unterstützungsaufrufe an die Bevölkerung abgesetzt werden können. Das Projekt fokussiert hierbei auf länger andauernde, räumlich regionalund national begrenzteKrisen-und Katastrophenszenarien nicht-militärischer Natur und Versorgungsnetze krisenrelevanter Güter und Ressourcen. Kurzfristige Krisen oder globale Katastrophen werden im Rahmen des Projekts nicht betrachtet, da hier andere Schwerpunktsetzungen notwendig werden. Konkret fokussiert sich das Projekt auf die Krisen- und Katastrophenszenarien (im Folgenden als Szenarien abgekürzt): Blutspende, Pandemie, Extremwetter und Blackout.
Die Abbildung visualisiert hierzu die von den Konsortialpartnern angestrebte Lösung, die sich aus drei zentralen Bausteinen zusammensetzt: 1) der zentralen ResKriVer-Plattform, in der Informationen über Versorgungsbeziehungen von krisenrelevanten Gütern und Ressourcen über eine wissensbasierte, semantische Modellierung sicher und verteilt erfasst werden und die externe Datenquellen einbezieht. 2) ein Simulationssystem, welches durch das semantische Modell konfiguriert und durch Verfahren des Maschinellen Lernens (insb. Verstärkungslernen, engl. reinforcement learning, und Neuronale Netze) parametrisiert wird und der Vorhersage der Auswirkungen von disruptiven Ereignissen auf die Versorgungsbeziehungen dient. Und 3) Komponenten zur Krisenkommunikation, die Informationen Mitarbeitern über Dashboards und der Bevölkerung über einen sogenannten Krisenkompass über das Internet als auch über Katastrophenschutz-Leuchttürme (Kat-L) zur Verfügung stellen und über die Krisenstäbe über eine ausfallsicheres Netz (KomRe) mit sensorbasierten Lagebild-Informationen versorgt und Unterstützungsaufrufe an die Bevölkerung abgesetzt werden können. Das Projekt fokussiert hierbei auf länger andauernde, räumlich regionalund national begrenzteKrisen-und Katastrophenszenarien nicht-militärischer Natur und Versorgungsnetze krisenrelevanter Güter und Ressourcen. Kurzfristige Krisen oder globale Katastrophen werden im Rahmen des Projekts nicht betrachtet, da hier andere Schwerpunktsetzungen notwendig werden. Konkret fokussiert sich das Projekt auf die Krisen- und Katastrophenszenarien (im Folgenden als Szenarien abgekürzt): Blutspende, Pandemie, Extremwetter und Blackout.
Geschäftsmodell
Text
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