Magdalena's Weblog

"Die Zukunft ist hier und der 3D-Druck ist eines der Dinge, die unsere Welt verändern werden.", so Bre Pettis, Gründer und Geschäftsführer der Firma MakerBot, eines der führenden Unternehmen, die sich auf 3D-Drucker spezialisiert hat. Bereits seit 2009 kann man den Trend des Selbermachens im FabLab des Ars Electronica Centers folgen und eigene 3D-Objekte entwerfen und drucken.

Technik, die es eigentlich schon lange gibt

Seit etwa zwei Jahrzenten dient der Drucker dazu Texte und Fotos zu drucken. Heute ist es jedoch möglich mit speziellen Geräten dreidimensionale Objekte aus Kunststoff, Metall, Gips oder gar Beton zu drucken. In der Industrie werden 3D-Drucker schon seit den 1980er Jahren in der Luft- und Raumfahrtindustrie, Verpackungsindustrie oder Medizin- und Zahntechnik verwendet. Vor allem aber im medizinischen Bereich konnten in den letzten Jahren große Fortschritte erzielt werden. Im Journal of Radiology Case Reports berichten englische Radiologen davon, dass sie einem Mädchen einen gutartigen Tumor aus dem Schulterblatt entfernten, indem sie zuvor ein Modell per 3D-Druck erstellten. Dadurch konnten sie die Anatomie besser verstehen und die Operation planen. Auch in Österreich werden bereits an der Innsbrucker Universitätsklinik medizinische Modelle mittels 3D-Drucker angefertigt. Beispiele solcher Modelle findet man im FabLab des Ars Electronica Centers.

Die dritte industrielle Revolution?

Neu ist nun jedoch, dass durch die technische Weiterentwicklung 3D-Drucker immer günstiger werden und diese immer häufiger auch für Privatpersonen erschwinglich werden. In einer Art Minifabrik am Schreibtisch können aus digitalen Vorlagen physische Objekte erzeugt werden. Ob kleine Figuren, Legosteine oder Handyzubehör der Fantasie sind dabei keine Grenzen gesetzt.
Erstmals ist es möglich Objekte am heimischen Computer zu entwerfen und sogleich vom Drucker anfertigen zu lassen. Vor allem Ersatzteile können in solch einer Heimindustrie einfach hergestellt werden. Dies würde einschneidende Veränderungen in der Wirtschaft bedeuten. Experten der Technischen Universität Berlin vermuten jedoch, dass leistungsfähige Maschinen zumindest in naher Zukunft für Privatanwender weiterhin unbezahlbar bleiben.

Print it Yourself

Im Ars Electronica Center Linz können im FabLab dreidimensionale Objekte entworfen und anschließend gedruckt werden. Im Zuge des Neubaus des Museums der Zukunft wurde ein rund 30.000 € teurer 3D-Drucker auf Kunststoffbasis für das FabLab erworben. Mittels eines speziellen 3D-Programms wird zunächst ein digitales Objekt am Computer erstellt. Danach werden Kunststofffäden im 3D-Drucker auf 270C° Grad erhitzt und Schicht für Schicht aufgetragen. Damit die Figur in Form bleibt, wird während des Druckvorgangs Stützmaterial in den Hohlräumen angebracht, welches nach dem Druck mittels Natronlauge entfernt wird. Der Drucker benötigt für eine etwa 15 cm große Figur rund 15 Stunden Fertigungszeit. Laut Ulrike Mair (Infotrainerin im Ars Electronica FabLab) gibt es mittlerweile Drucker mit noch besserer Qualität, jedoch sind dies teurere Industriedrucker.
Für eine Bearbeitungsgebühr von lediglich 32 € zuzüglich 30 Cent pro cm³ Material können BesucherInnen des FabLabs selbst Figuren in einem 3D-Programm gestalten, die daraufhin mittels 3D-Druck angefertigt werden. SchülerInnen können im Rahmen von Workshops die Funktionen des 3D-Druckers testen und eigene Figuren entwerfen.

Auch unterschiedliche KünstlerInnen haben sich bereits kreativ am 3D-Drucker des FabLabs betätigt. So zeigt beispielsweise Manfred Kielnhofer die "Guardians of Time", welche er auch am 27. März 2014 bei der ersten 3D-Druck-Konferenz Österreichs im Wiener Odeon-Theater vorstellen wird. Auch Andreas Jalsovec zeigt im FabLab einige seiner Werke mit dem Titel "Characters".

The next Idea

Im Rahmen des Prix Ars Electronica 2013 arbeiteten Marcelo Coelho und Skylar Tibbtis im Ars Electronica Futurelab an der Weiterentwicklung des 3D-Druckers zum 4D-Drucker und gewannen mit dem Projekt "Hyperform" den Prix Ars Electronica 2013 in der Kategorie "[the next idea] voestalpine Art and Technology Grant".



Die Entwicklung des 3D-Drucks ist also rasant und wir befinden uns erst am Anfang. An der renommierten Universität Princeton gelang es Forschern bereits ein bionisches Ohr zu drucken und sie gehen sogar davon aus bereits im Jahr 2025 ganze Ersatz-Organe maßgeschneidert ausdrucken zu können. Auch die Lebensmittelindustrie und die Bekleidungsbranche kündigten bereits an vermehrt mit 3D-Druckern zu forschen. Gelingt dies, werden 3D-Drucker künftig allgegenwertig in unserem Leben sein.

In der Abschlussarbeit der Lehrveranstaltung Mobile Business beschäftige ich mich ganz allgemein mit der Frage "Was ist Mobile Business?". Zu diesem Zweck gehe ich zunächst auf die unterschiedlichen Definitionen des Begriffs ein. Nachdem beim Mobile Business immer ein mobiles Endgerät zur Nutzung vorhanden sein muss, gehe ich danach auf deren Klassifizierung näher ein. Ein weiterer wichtiger Aspekt des Mobile Business ist das Mobile Internet, dessen Entwicklung ich kurz skizziere. Die letzten beiden Punkte beschäftigen sich mit Mobile Business Anwendungen, die einerseits bereits im Einsatz sind und andererseits künftig eingesetzt werden könnten.

Definition Mobile Business

Mobile Business wird im Gabler Wirtschaftslexikon folgendermaßen definiert: "Mobile Business kann als Teilbereich des E-Business verstanden werden, in dem Information, Kommunikation, Interaktion und Transaktion über mobile Endgeräte und entsprechende Netze stattfinden." [Q1] In einer anderen Definition der Göthe Universität Frankfurt (Chair of Mobile Business & Multilateral Security) wird Mobile Business interpretiert als, "the usage of mobile devices, infrastructure, communication and interaction for mobile applications and transactions." [Q2] Camponovo und Pigneur erweitern den Begriff Mobile Business als, "all activities related to a (potential) commercial transaction through communications networks that interface with mobile devices." [Q3] Man sieht also, es gibt keine einheitliche Definition. Ihnen gemeinsam ist, dass für das Mobile Business ein mobiles Endgerät vorhanden sein muss. Aus diesem Grund ist es wichtig, eine Klassifizierung mobiler Endgeräte vorzunehmen.

Mobile Endgeräte

Die wichtigste Grundfunktion mobiler Endgeräte ist die Kommunikation. Dies bezieht sich sowohl auf die klassische Sprachkommunikation, wie es bei herkömmlichen Handys der Fall ist, als auch auf die immer wichtiger werdende Datenkommunikation, also der Zugriff auf das Internet bei Smartphones oder Tablets. [Q4]

Eine einfache Klassifizierung mobiler Endgeräte kann so aussehen:
- Mobile Computer (Notebooks, Netbooks)
- Handys und Smartphones (iPhone, Samsung Galaxy,...)
- Tablets (iPad, Samsung Galaxy Tab, Google Nexus,...)
- Sonstige (Navigation, Digitalkameras, Multimediaplayer)
[Q5]

Eine detailliertere Klassifikation nahm das Durlacher Institut in einer Studie bereits im Jahr 1999 vor. Sie analysierten sieben Attribute die ein Gerät aufweisen muss, damit es für die mobile Kommunikation geeignet ist: Sicherheit, Bequemlichkeit, Verfügbarkeit, Personalisierung, Lokalisierbarkeit, Erreichbarkeit und Ortsunabhängigkeit. Während die ersten vier Eigenschaften lediglich die klassische Kommunikation erweitern, sind die letzten drei Attribute nur im mobilen Umfeld relevant und sind deshalb als Grundlage der Klassifikation Mobiler Endgeräte anzusehen. [Q4]

Lokalisierbarkeit, Erreichbarkeit und Ortsunabhängigkeit. [Q4]

In dieser Grafik sind nun die drei Attribute Lokalisierbarkeit, Erreichbarkeit und Ortsunabhängigkeit in einer Matrix mit acht Quadranten dargestellt. So können entsprechend der jeweiligen Ausprägung alte als auch neue Gerätetypen eingeordnet werden. Doch nur jene Gerätetypen, bei denen alle drei Dimensionen hoch ausgeprägt sind, können als mobile Endgeräte bezeichnet werden, da nur sie die geforderten Kriterien erfüllen. [Q4] Betrachtet man also diese Gerätetypen merkt man, dass im Mobile Business auch die Idee des "mobilen Internets" ein zentraler Aspekt ist.

Mobiles Internet

Beim mobilen Internet geht es, wie der Name schon sagt, darum, dass der Internetzugang nicht zuhause am PC oder im Unternehmen am Laptop, sondern unterwegs auf mobilen Endgeräten genutzt wird. [Q6] In diesem Zusammenhang muss zunächst eine Unterscheidung zwischen "wireless" und "mobil" vorgenommen werden. "Wireless" bedeutet, dass die Netzwerkverbindung nicht auf einem Kabel, sondern auf einer Funkverbindung beruht. Die verbundenen Geräte können daher ohne physisch greifbare Verbindung miteinander kommunizieren und Daten austauschen. Beispiele für diese kabellosen Übertragungsverfahren sind: Bluetooth, Wireless Lan, NFC,... Der Begriff "mobil" verlangt jedoch nach vollkommener Bewegungsfreiheit. Wireless alleine reicht nicht aus, um den Begriff Mobilität abzudecken, da auch stationäre Geräte über Funkverbindungen kommunizieren können. Mobile Endgeräte nutzen zwar auch diese wireless Technologie, um mobil zu sein, doch mobile Applikationen bieten die Möglichkeit ortsunabhängig zu kommunizieren und interagieren. Dabei kann der Begriff der Mobilität sowohl auf Personen, als auch auf Gegenstände und Informationen zutreffen. [Q7]

Um mobiles Internet nutzen zu können, müssen mobile Endgeräte natürlich internetfähig sein. Dazu nutzen die zahlreichen Anbieter mobiler Inhalte vorrangig das sogenannte Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) und den General Packet Radio Service (GPRS). UMTS wird dabei zur komplexen Datenübertragung als Mobilfunkstandard verwendet und wird auch, da es die dritte Generation ist, 3G genannt. UMTS benötigt zwei Komponenten, nämlich eine Basis (stellt das Netz bereit, empfängt Daten und leitet diese weiter) und ein UMTS-Modem. Während das Netz vom Netzbetreiber mittels Funktürme zur Verfügung gestellt wird, dienen mobile Geräte als Modem.
GPRS dient ebenfalls als Dienst zur Datenübertragung. Das Besondere daran ist jedoch, dass dieser Dienst als erster keine dauerhafte Verbindung zwischen Sender und Empfänger herstellt, sondern die Daten in Form von Datenpaketen sendet, was zu einer höheren Verbindungsgeschwindigkeit bei einer größeren Datenmenge führt. [Q6]

Mittlerweile hat sich das mobile Internet zum Mobilfunkstandard der 4. Generation weiterentwickelt: Long Term Evolution (LTE). Hier möchte ich gerne auf meinen Artikel Vorteile & Anwendungsmöglichkeiten der LTE-Technologie verweisen.

Mobile Business Anwendungen im Einsatz

Die Nutzung des mobilen Internets mit mobilen Endgeräten wird immer beliebter. Dies ist sowohl darauf zurückzuführen, dass die Netzabdeckung immer weiter verbessert wird, als auch, dass die Tarife immer günstiger werden. [Q8] Laut Strategy Analytics hat sich der weltweite Vertrieb von Smartphones von 119,7 Mio. verkauften Stück im Jahr 2007 auf 481,3 Mio. Stück im Jahr 2011 vervierfacht und voraussichtlich wird das Umsatzvolumen bis 2016 weiter auf knapp 1 Milliarde Geräte wachsen. [Q9]

Folgende Statistik zeigt welche Anwendungen mindestens einmal täglich über Tablet bzw. Smartphone genutzt werden:


Täglich genutzte Anwendungen auf dem Tablet bzw. dem Smartphone 2013 [Q10]

Die deutsche Bevölkerung nutzte im Jahr 2013 Smartphones und Tablets also hauptsächlich für Nachrichten, Versenden/ Empfangen von E-Mails, Wissen/ Information nachschlagen, ommunity/ Social Networks, Fernsehen und Videoportale, E-Commerce, Chat/ Instant Messaging, Online Games und Internet Radio hören.

Doch nicht nur private Nutzer nutzen die Anwendungen des Mobile Business, auch innerhalb Unternehmen werden mobile Anwendungen immer häufiger eingesetzt. Während große Unternehmen bereits viele unterschiedliche mobile Businesslösungen anwenden, ist es in kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) noch nicht sehr weit verbreitet, wie die folgende Darstellung zum Einsatz von Mobile Business in Unternehmen zeigt: [Q11]

Einsatz von Mobile Business in Unternehmen. [Q11]

Da es unmöglich ist die Vielzahl an Anwendungen des Mobile Business aufzuzählen, würde ich an diesem Punkt gerne auf den Blog Zum Standort des Mobile Business verweisen, da hier einige StudentInnen der Webwissenschaften an der JKU Linz eine große Anzahl an Anwendungsbeispielen des Mobile Business gesammelt haben und in diesem Blogbeitrag auf ihre Artikel verlinkt haben. Die Anwendungsfelder reichen von Financial Services, Mobile Shopping, über Mobile Werbung, Dynamic Information Management bis hin zu Informations- & Entertainmentdienste. Auch meine Kollegin Anja Leherbauer hat in ihrem Blogbeitrag diese Anwendungsmöglichkeiten beleuchtet.

Mobile Business Anwendungen in der Zukunft

Nachdem sich mobile Endgeräte und das mobile Internet in den vergangenen Jahren sehr rasant entwickelt haben, ist davon auszugehen, dass sich das Mobile Business künftig ebenfalls immer weiter entwickeln wird und es immer mehr Anwendungsbereiche geben wird, die wir uns vermutlich heutzutage noch gar nicht vorstellen können. Möglicherweise wird unsere Zukunft einmal so aussehen:


Future Life and Style [Q12]

Quellen:

Q1: Gabler Wirtschaftslexikon: Mobile Business.
Q2: Göthe Universität Frankfurt (Chair of Mobile Business und & Multilateral Security) - Mobile Business I (WS 2013/14)
Q3: Camponovo G. und Pigneur Y. (2003):Business Model Analysis Applied to Mobile Business. In: ICEIS (4), S. 173-183.
Q4: Mobile Zeitgeist: Was ist ein mobiles Endgerät?
Q5: Huemer in Pils, Informationsverarbeitung I (2. 9. 2013),Mobile Geräte
Q6: Gründer Szene: Mobiles Internet
Q7: Marian Scherz (2007): Mobile Business - Schaffung eines Bewusstseins für mobile Potenziale im Geschäftsprozesskontext. Technische Universität Berlin.
Q8: Frankfurter Allgemeine: Internet für Unterwegs wird immer beliebter.
Q9: Strategy Analytics: Global Smartphone Sales Forecast by Operating System for 88 Countries: 2007 to 2018
Q10: Statista: Täglich genutzte Anwendungen auf dem Tablet bzw. dem Smartphone 2013
Q11: Mobile Business - Neue Geschäftsmöglichkeiten für kleine und mittlere Betriebe.
Q12: YouTube: Future Life and Style

Die zwei Anwendungsbeispiele, die ich gewählt habe sind zum einen die Echtzeitdatenanalyse mittels Sensoren im Bereich des Sports und zum anderen mobile Telematiklösungen in der Logistikbranche.

1. Echtzeitdatenanalyse mittels Sensoren

"Moderne Technologien sind nicht mehr aus dem Trainingsbetrieb im Hochleistungssport wegzudenken. " [Q1]
(Oliver Bierhoff, Manager der deutschen Fußball-Nationalmannschaft)

"Daten werden das neue Mittel zur ganz legalen Leistungssteigerung sein." [Q1]
(Bill McDermott, SAP-Chef)

Die Analyse eines Trainings ist im Leistungssport essentiell. Aus diesem Grund hat SAP gemeinsam mit dem Spiele-Entwickler Crytek und dem Fraunhofer-Institut einen Prototyp zur Echtzeitdatenanalyse von Fußballspielern entwickelt. Die Echtzeitanalyse aller Spieldaten basiert dabei auf In-Memory-Computing-Technologien der Big-Data-Software Hana.
Zurzeit testen die U19-Spieler des deutschen Bundesligisten TSG 1899 Hoffenheim diesen Prototypen. Jeder Spieler trägt dabei Sensoren in Schienbeinschonern, Shirts und Schuhen und auch im Fußball selbst befindet sich ein solcher Sensor. Neben dem Trainingsplatz befinden sich festinstallierte Receiver, die Millionen von Daten sammeln und sofort an den Hana-Server übermitteln. Dieser wertet die Daten nach bestimmten Parametern in einem Bruchteil einer Sekunde aus und schickt diese Analyse sofort wieder weiter an das Tablet des Trainers der Mannschaft. Die darin enthaltenen Informationen können sich beispielsweise auf die genaue Positionierung der Spieler auf dem Platz, ihre Ballkontakte, die Sprintgeschwindigkeit, die zurückgelegten Kilometer oder ihre physische Verfassung, beispielsweise auf Grund der Pulsfrequenz, beziehen. Aus diesem großen Pool an Daten kann der Trainer einige wichtige Erkenntnisse ziehen:

1. Die Entwicklung und die körperliche Fitness jedes Spielers kann beurteilt werden.
2. Durch die gewonnen Informationen können Handlungen, wie beispielsweise die taktische Aufstellung, abgeleitet werden.
3. Die Mannschaftsentwicklung kann über einen längeren Zeitraum beobachtet werden, da die Daten nach der Trainingseinheit nicht gelöscht werden, sondern in den Spielerprofilen des vereinseigenen Webportals gespeichert werden.
[Q2]

Bei diesem Projekt wird jedoch nach wie vor ein großer Wert auf die subjektive Wahrnehmung der Trainer gelegt, denn die Trainer müssen trotzdem die ihnen zugespielten Daten selbst auswerten und entscheiden, was sie damit machen. Julian Nagelsmann, der Trainer von TSG 1899 Hoffenheim, sagt beispielsweise, dass er die Mannschaftsaufstellung beim anstehenden Ligaspiel, trotz der High-Tech Ausrüstung, aus dem Bauch heraus entscheiden wird. [Q1]

Momentan ist das Projekt noch in der Start- und Testphase und wird ständig in der achtzehn99 AKADEMIE weiterentwickelt, damit künftig eventuell auch andere Klubs mit dieser Echtzeitdatenanalyse arbeiten können. Der nächste Schritt ist auch bereits geplant, denn die Trainer sollen die Echtzeitdaten künftig nicht mehr auf Tablets, sondern über Google-Glass-Brillen empfangen können, damit sie ihre Hände frei haben, um ihre Spieler auf dem Platz hin und her zu dirigieren. [Q1]

Hier noch ein Nachrichtenbeitrag zum Thema:


Big Data auf dem Spielfeld [Q3]

2. Mobile Telematiklösungen

In der Logistikbranche spielt vor allem der Güterverkehr per LKW eine tragende Rolle im Transportgeschäft:


Mehr Statistiken finden Sie bei Statista
Anteil der Lkw am Güterverkehr in Deutschland in den Jahren von 2010 bis 2014 [Q4]

Laut einer Statistik vom Bundesamt für Güterverkehr (BAG) in Zusammenarbeit mit dem Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) sind es vor allem mittelständige Unternehmen, die neben den multinationalen Unternehmen, wie DB Mobility Logistics AG oder Dachser GmbH & Co. KG, ihre Produkte per LKW transportieren. [Q5] Besonders für solche Unternehmen sind steigende Benzinkosten hart und können einen enormen Umsatzverlust bedeuten. Aus diesem Grund suchen vor allem kleine und mittelständige Unternehmen Wege Treibstoffkosten zu senken und sich durch produktivere Prozesse Vorteile gegenüber der Konkurrenz zu verschaffen. Eine Möglichkeit wäre, die LKW-Flotte durch kraftstoffsparendere Modelle zu ersetzen. Da dies jedoch meist viel zu teuer ist, muss man auf eine andere Möglichkeit zurückgreifen. Nämlich die gegebenen Logistikprozesse zu analysieren und diese dann innovativer und produktiver zu gestalten. Dies gelingt in der heutigen Zeit vor allem mit mobilen Telematiklösungen. [Q6]

In der Logistikbranche gibt es mehrere Einsatzgebiete bei denen mobile Lösungen Vorteile bringen:

Tourenoptimierung:
Mittels mobilen Telematiklösungen ist es möglich effizienter und vorausschauender zu fahren. Durch das Orten von LKWs mit dem satellitengestützten Global-Positioning-System-Signal (GPS) kann die Streckenführung analysiert und optimiert werden. Durch das GPS erhält die Zentrale die entsprechenden Geoinformationsdaten (GID) einzelner LKWs, wie die aktuellen Aufenthaltsorte und potentielle Hindernisse (z.B.: Staus) auf den jeweiligen Strecken. So ist es möglich den Fahrern frühzeitig alternative Routen anzuzeigen. Verzögert sich die Fahrt trotzdem, können GID dazu eingesetzt werden das gesamte Zeitmanagement der Tour automatisch an die Verspätung anzupassen: "Durch die intelligente Verarbeitung der Daten werden bisher manuelle Zusatztätigen wie Verspätungsmeldungen durch den Fahrer automatisch erzeugt. Verzögerungen können im Logistikprozess automatisch durch die Verwendung der aktuellen Geokoordinate in Bezug auf die Zielgeokoordinate zur Berechnung eines erwarteten Ankunftstermins berechnet werden und der Disponent wird automatisch informiert." (Jörg Fürbacher, Vorstand Euro-Log) [Q6]

Auftragsmanagement:
Der IT-Dienstleister Euro-Log entwickelte eine App namens ?Mobile Track?, die vor allem für das Auftragsmanagement von Pakettransporten, Stückguttransporten, gesicherten Transporten oder einmaligen Transporten konstruiert wurde. Diese App unterstützt den Fahrer bei verschiedensten Abläufen. Beispielsweise werden in der App Aufträge angezeigt, die der Fahrer in der App direkt bearbeiten kann. Auch Barcodes, Unterschriften, Statusmeldungen und Fotos von Beschädigungen können in der App erfasst werden. [Q6]

Kontrollmanagement:
Über mobile Ortungssysteme ist es auch möglich Fahrer zu kontrollieren. So kann beispielsweise festgestellt werden, ob Fahrer ihre Pausen einhalten oder ihre Lieferung bereits abgeschlossen haben. Im Kontrollmanagement ist es auch nötig, dass diese Transportdetails möglichst jederzeit und umfangreich eingesehen werden können, damit Entscheider auf dessen Grundlage möglichst schnell Entscheidungen treffen können. Mittels Apps auf Tablets und Smartphones ist es nun möglich, dass Entscheidungsträger auch während Geschäftsreisen diese Transportinformationen kontrollieren und schnelle Anweisungen geben können. [Q6]

Hier noch ein kurzes Imagevideo des Unternehmens BPW, einem weltweit führenden Hersteller von intelligenten Fahrwerksystemen für Anhänger und Auflieger, um zu sehen wofür mobile Telematiklösungen noch eingesetzt werden können:


Telematik für effizientes Flottenmanagement [Q7]

Quellen

Q1: Achtzehn99 - U19: Training der anderen Art / SAP-Forum im NLZ
Q2: Mobile Business - Big-Data-Software Hana analysiert Fußballerverhalten
Q3: YouTube - Big Data auf dem Spielfeld
Q4: Statista - Anteil der Lkw am Güterverkehr in Deutschland in den Jahren von 2010 bis 2014
Q5: Bundesamt für Güterverkehr - Marktbeobachtungen Güterverkehr, Bericht Herbst 2013
Q6: Mobile Business - Mobile Telematiklösungen
Q7: YouTube - Telematik für effizientes Flottenmanagement