Gelungene Verbindung zwischen Wissenschaft und Wirtschaft

Wie können die Blockchain-Technologie und das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) Lieferketten verbessern? Fünf Prototypen von Studierenden der Hochschule Luzern zeigen konkrete Einsatzmöglichkeiten im Bereich Supply Chain auf.

By Tim Weingärtner

Alles Zukunftsträume? Oder schon bald Realität:  Wir geben unser Reisegepäck zu Hause bequem auf und es landet automatisch am Urlaubsort. Wir lassen heikle Dokumente digital schreddern und somit absolut sicher löschen. Oder wir nutzen eine Software, die den CO2-Verbrauch eines Gütertransports misst: von der Herstellung über die Verarbeitung bis zum Transport. Dabei hinterlegt sie alle Daten unveränderbar in der Blockchain.

Derartige Lösungen für die Wirtschaft haben Studierende der Hochschule Luzern im Rahmen des Blockmoduls Blockchain & IoT Hackathon im September entwickelt. Dazu befassten sie sich im Innovationspark Zentralschweiz während zwei Blockwochen intensiv mit den Themen Blockchain und Internet der Dinge (IoT). Ihre Prototypen präsentierten sie anschliessend einer hochkarätigen Jury.

Themenfokus: Supply Chain und Optimierung von Lieferketten.
Wettbewerbsaufgabe: Innert zwei Blockwochen ein komplettes Produkt von der Idee bis hin zum Prototyp entwickeln. Open-Source-Blockchain-Technologie Hyperledger Fabric sowie Zebra Barcode-Scanner und RFID-Geräte nutzen. Als Team die Geschäftsfälle in einem finalen Pitching überzeugend präsentieren.
Hackathon-Teilnehmende: Fünf Interdisziplinäre Teams bestehend aus Studierenden der Studiengänge Informatik, Wirtschaftsinformatik, Wirtschaftsingenieur und Elektrotechnik der Hochschule Luzern.

Fünf spannende Prototypen

Im Verlauf des Hackathons entstanden die folgenden fünf Projekte. Die ersten zwei holten sich gemeinsam den Sieg:

Lückenloses CO2-Tracking von Aprikosen (Gewinner-Team «Yellowstone»): Was sagt ein Gütesiegel aus, wenn es nicht nachvollziehbar ist? Die Lösung von «Yellowstone» verfolgt die Reise einer Aprikose vom Bauernhof bis zum Verkaufsladen und zeigt der Kundin oder dem Kunden den CO2-Verbrauch von Herstellung, Transport und Verarbeitung. Die Software rechnet zum Beispiel automatisch den CO2-Verbrauch eines individuellen Transports vom Zwischenlager zum Verkaufsladen aus und hinterlegt diesen unveränderbar in der Blockchain.

Sichere Paketlösung für Luxusgüter (Gewinner-Team «Hash it out»): Beim Versand hochwertiger Produkte drohen viele Fallstricke. Eine sichere und nachvollziehbare Versandlösung kann diese beheben. Die Bbox des Teams «Hash it out» wird beim Versand mit zwei Barcodes (einem aussen und einem innen) versehen. Sensoren im Paket verfolgen die Behandlung und Lokation des Produkts über den Transportweg. Ist der Empfänger oder die Empfängerin mit der Lieferung einverstanden, scannt er oder sie den Barcode in der Box. Anschliessend wickelt ein Smart Contract alle Zahlungen ab. Kommt es hingegen zum Streitfall, kann der Transport rückverfolgt werden, und eine Versicherung kann einspringen

Erleichtertes Projektmanagement auf dem Bau (Team«Chain it»): Trotz Bauwerksdatenmodellierung (Building Information Modeling, BIM) und Digitalisierung im Baugewerbe hat der traditionelle Bauplan noch nicht ausgedient. Gerade im Einfamilienhausbereich braucht es viel Zeit für die Koordination der Handwerkerinnen und Handwerker und deren Tätigkeiten. Die Lösung des Teams «Chain it» zeigt jedem Mitarbeitenden, welche Detailinstallationen durchzuführen sind und ob er oder sie die korrekte Version des Bauplans vor sich hat. Durch das Vor-Ort-Bestätigen der Bauarbeiten und die dadurch mögliche zentrale Darstellung des Arbeitsfortschritts wird das Projektmanagement erleichtert und die Abnahme einfacher und schneller.

Unbeschwerter kontrollierter Gepäcktransport (Team «No Time»): Wer kennt nicht die Probleme beim Reisen, wenn das Gepäck umgeladen und immer wieder neu «eingecheckt» werden muss? Der «World Wide Butler Service» des Teams «No Time» schafft Abhilfe. Er sorgt dafür, dass das Gepäck komfortabel zu Hause aufgegeben werden kann und automatisch am Urlaubsort landet. Er übernimmt dafür die Planung und Übergabe an die unterschiedlichen Transportunternehmen und kümmert sich um die Nachverfolgung. Die Reisenden haben ihr Gepäck jederzeit virtuell im Griff und können ihre Reise unbeschwert geniessen.

Sichere Vernichtung heikler Dokumente und Objekte (Team  «International»): Patentdokumente und zugehörige Artefakte (zum Beispiel Prototypen) werden immer noch physisch verwaltet. Die Lösung des Teams «International» erlaubt die Verbindung von physischem Objekt und digitalem Twin (Zwilling). Damit kann man auch Dokumente über den Barcode-Shredder steuern, vernichten und in der Blockchain verlässlich dokumentieren.

Diese Unterstützung erhielten die Studierenden während des zweiwöchigen Blockmoduls:

• Einführung in die Grundlagen der Blockchain-Technologien, in die Blockchain-Software Hyperledger Fabric sowie in die Zebra-Geräte und -Software.
• Raum für praktische Umsetzungsmöglichkeiten der Vortragsthemen mitten im inspirierenden Umfeld des Innovationsparks Zentralschweiz.
• Austausch mit Expertinnen und Experten an einem Design-Thinking-Tag. Die Studierenden-Teams entwickelten Anwendungsfälle und konnten diese mit Hilfe von Fachleuten aus der Wirtschaft überprüfen.
• Kurze Einführungen zu den Themen Patentwesen, Ecosystems und Pitching sowie zu einem Beispiel der Supply-Chain-Optimierung beim Haushaltgerätehersteller V-Zug.
• Unterstützung durch Coaches von IBM und Zebra während der Entwicklung der Prototypen.
• Hilfe bei Fragen zu den Technologien und bei Anbindungen der Soft- und Hardware Komponenten. Das hilft, den Lernerfolg der Studierenden zu maximieren, und erlaubt den Firmen zu sehen, wie ihre Technologien eingesetzt werden.

Siegerlohn: Alle Teilnehmenden durften einen Preis von IBM und Zebra entgegennehmen. Die beiden Siegerteams dürfen ihre Lösungen im Oktober im Rahmen der coronabedingt virtuellen IBM Think 2020 in einem Video vor einem grösseren  Publikum aus dem DACH-Raum vorstellen.

Hochkarätige Jury: Philipp Späti (CTO IBM Schweiz), Ulrich Schimpel (CTO Public Sector IBM Schweiz), Christian Eggenberger-Wang (IBM Technical Lead), Matthias Teucher (Zebra Key Account Manager), Rafal Firlejczyk (Zebra Sales Engineer), Dirk Hoffmann (Präsident Verein Innovationspark Zentralschweiz und ehemaliger CEO V-Zug) sowie Tim Weingärtner (Dozent Hochschule Luzern – Informatik).

Interdisziplinäre Zusammenarbeit: Die Hochschule Luzern veranstaltete dieses Blockmodul im September 2020 zum zweiten Mal. Studierende der Studiengänge Informatik und Wirtschaftsinformatik des Departements Informatik sowie der Studiengänge Wirtschaftsingenieur und Elektrotechnik des Departments Technik & Architektur arbeiteten in interdisziplinären Teams an ihren Ideen.