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Digital Mindset and Skills

„Technische Innovationen und globale Herausforderungen entwickeln sich in einem solchen Tempo, so dass klassische Aus- und Weiterbildungsformate nicht mehr ausreichen!“. Die Forschung zum „Digital Mindset“ beschäftigt sich mit Strategien zum lebenslangen Lernen, wobei die Motivation von Mitarbeitern gefördert wird, sich mit neuen Technologien zu beschäftigen, um damit aktiv Veränderungen in den Unternehmen positiv zu beeinflussen. Die Rahmenbedingungen dazu müssen jedoch in vielen maritimen Unternehmen erst angepasst werden. Fachwissen wird nachhaltig am besten durch Selbstlernen angeeignet. Motivation sollte durch ein Paradigmenwechsel bei den Entscheidungshierarchien von „Top Down“ zu „Bottom Up/Top Down“ erreicht werden.

Ziel ist es die Motivation durch Selbstlernen zu fördern, wofür die Rahmenbedingungen im Unternehmen dafür stimmen müssen, d.h. Unternehmensführung als auch Mitarbeiter aller Hierarchiestufen müssen ihre Kenntnisse und Fähigkeiten für die Entscheidungsfindung, z.B. bzgl. der Auswahl von neuen Softwaresystemen einbringen können. “Wissen motiviert zu Verantwortung und Verantwortung motiviert zum Lernen“, so einer der Teilnehmenden. Insbesondere um die interne Kommunikation in den Betrieben zu verbessern, müssen Arbeitsgruppen etabliert werden. Es müssen Gruppen aus jungen und erfahrenen Mitarbeitern gebildet werden, um den Austausch von Know-how zu fördern.  Alle involvierten Personen sollen sich einbringen und können durch ihr Fachwissen zur Entwicklung und Optimierung sinnvoller Strategien zur Verbesserung von Prozessen beitragen. Hierfür sollten bestmöglich auch externe Unternehmen eingebunden werden, um Prozesse ganzheitlich zu optimieren. Anstelle der bisherigen Praxis sollten Prozesse nicht nur intern verbessert werden, sondern ganzheitlich bearbeitet werden. Die dadurch identifizierten Schnittstellen sollten auf ein Minimum reduziert und so vereinfacht werden, dass alle beteiligten Akteure diese nutzen können.

Datenverfügbarkeit und -qualität

• IHM

Der Workshop Datenverfügbarkeit und -qualität beschäftigte sich mit dem Thema „International Hazardous Materials“, kurz IHM. IHM ist eine Vorgabe der EU, wonach jedes Schiff größer als 500 GT (Gross Tonnage), welches unter einer EU-Flagge oder in einen EU-Hafen fährt ein Inventar über alle Gefahrstoffe an Bord führen muss. Ziel der Vorschrift ist der Schutz von Personen und der Umwelt, z.B. beim Recycling von Schiffen. Dienstleister haben sich daraufhin auf das Thema IHM spezialisiert und unterstützen Reedereien bei der Umsetzung. Für die Durchführung werden alle relevanten Bauteile über die gesamte Lebensdauer des Schiffes ermittelt, d.h. relevante Gefahrstoffe (sowohl fest verbaut als auch in Form von Verbrauchsmaterialien) werden inventarisiert und zugehörige Datenblätter mit Informationen zu den Gefahrstoffklassen angefordert.  Nach einer ersten Bestandsaufnahme werden alle Änderungen erfasst, was in der Praxis durch die Analyse aller zukünftigen Zu- und Rücklieferungen für diese Schiffe erfolgt. Um das zu erreichen, müssen alle Bestellungen („Purchase Orders“) und Rücklieferungen („Landings“) für die zugehörigen Schiffe von den Reedereien an entsprechende Dienstleister übermittelt werden, um zu prüfen welche der gelieferten Artikel in das Gefahrstoffinventar aufgenommen werden. Für Artikel, die relevante Gefahrstoffe enthalten, haben Lieferanten zugehörige Dokumente zur Verfügung zu stellen, die zu den Inhalten und davon ausgehenden Gefahren informieren. Dafür ist eine große Menge an Daten und Datenaustausch zwischen den verschiedenen Stellen erforderlich. Die Verarbeitung einer hohen Datenmenge setzt eine gute Datenqualität, wenig Fehlerquellen und eine klare Prozessbasis zur Datenerhebung voraus. Die Praxis zeigt allerdings eine sehr unterschiedliche Datenqualität und Datenverfügbarkeit auf. Reeder und zugehörige Schiffsbesatzungen arbeiten mit unterschiedlichsten Softwaresystemen und Datenbanken, die zwar digital Daten speichern, diese erforderlichen Daten jedoch nicht in ein einheitliches Dateiformat oder via Datenschnittstelle exportieren können, um die Daten für die Dienstleister leicht und in immer gleicher Weise verfügbar zu machen.

Zur Umsetzung einer guten Datenverfügbarkeit können Datenschnittstellen, sogenannte API (Application Programming Interface) einen wesentlichen Beitrag leisten. Eine API /Programmierschnittstelle ist ein Programmteil von Softwaresystemen, das anderen Programmen zur Anbindung an das System zur Verfügung gestellt wird.

Um eine gute Datenqualität zu erreichen, sollen Bestellpositionen von den Besatzungen möglichst nicht manuell erfasst werden, sondern die Bereitstellung und Nutzung von Artikelkatalogen zur Auswahl von benötigten Artikeln soll verstärkt werden.

Die Verwendung bestehender standardisierter Datenkataloge wie z.B. dem IMPA- (International Marine Purchasing Assosiation) und ISSA-Katalog (International Ship Stores Catalogue) für die Bestellung von (Verbrauchs-) Artikeln und Ersatzteilen an Bord soll in Erwägung gezogen werden.

Zur Prüfung der Daten in zugehörigen Dokumenten (dem sogenannten „MD“ (Materials Declaration) und „SDoC“ (Suppliers Declaration of Conformity)), die oft nur im PDF-Format zur Verfügung stehen, können OCR- (Optical Character Recognition) und KI-Technologien einen erheblichen Beitrag für eine schnelle Prüfung der Inhalte leisten.

Kommunikationssysteme und IT-Sicherheit

Im Zuge der COVID-19-Pandemie hat sich deutlich gezeigt, dass insbesondere auf internationaler Ebene neue Wege der Zusammenarbeit, der Kommunikation und des Datenaustausches zwischen den involvierten Akteuren gefunden und eingeschlagen werden müssen. Neue Kommunikationslösungen an Bord bieten bzgl. Verfügbarkeit und Bandbreite immer mehr Möglichkeiten. Die Verfügbarkeit dieser neuen Kommunikationskanäle ist in einigen Regionen jedoch nicht ausreichend oder die Nutzung ist noch sehr teuer im Vergleich zu herkömmlichen landseitigen Internetverbindungen. Außerdem sind satellitengestützte Verbindungen störanfällig und die eingesetzte Systemtechnik ist komplex. Spezielles Fachwissen ist erforderlich, um diese Systeme instand zu setzen und zu betreiben. Dadurch sind die Kosten für die Kommunikation zwischen Schiff und landseitigen Betrieben deutlich höher als in anderen, rein landseitigen Betrieben. Da permanente Online-Verbindungen von und zu den Schiffen fehlen (viele Schiffe senden und empfangen Daten nur wenige Male am Tag), sind Daten oftmals nur zeitversetzt verfügbar. Die daraus resultierenden Probleme wie z.B. die zeitversetzte Übermittlung von Maschinendaten zur Früherkennung von potenziellen Ausfällen und somit einer besseren Schiffssicherheit, können durch die Installation und Nutzung von neuen Kommunikationssystemen eliminiert werden. Jedoch steigt mit schnelleren und permanent im Internet verfügbaren Bordsystemen auch das Risiko für Cyberangriffe. Zusätzlich empfohlene Sicherheitssysteme wie z.B. Firewalls stehen auf vielen Schiffen nicht, unzureichend oder teilweise nur mangelhaft gewartet zur Verfügung. Schiffe rücken jedoch immer mehr in den Fokus von Hackern, weshalb Betreiber im Bereich Cyber-Security dazu verpflichtend sind, regelmäßige Sicherheits- und Systemupdates durchzuführen, um die Bord-IT vor Cyberangriffen zu schützen. Dabei stellt sich die Frage, ob eigene Server und eigenes Personal oder externe IT-Dienstleister zur Absicherung und Wartung der Systeme eingesetzt werden sollen. Externe Dienstleister können dem Unternehmen zwar ein umfangreiches Know-how bieten, sie stehen bei Hackern jedoch mehr im Fokus, weil der Schaden bei erfolgreichen Angriffen zumeist deutlich höher ausfällt als z.B. bei einer einzelnen Reederei oder einem einzelnen Schiff. Außerdem müssen Sicherheitslücken durch die Sensibilisierung und Schulung der Besatzungen sowie landseitigen Verantwortlichen und Anwendern von IT-Systemen im Bereich IT-Security geschlossen werden, was wiederum mit zusätzlichen Kosten durch entsprechende Aus- und Weiterbildung verbunden ist.

Durch verbesserte Kommunikationsanlagen an Bord können nicht nur allgemein übliche Daten wie Positionsmeldungen usw. übertragen werden, sondern auch z.B. Prozessdaten der Maschinen und Aggregate. Reedereien, Hersteller und Dienstleister können sich mit aktuell verfügbaren Maschinendaten viel schneller ein fundiertes Bild über die technische Einsatzfähigkeit und Ausfallwahrscheinlichkeit machen, was durch gezieltere Wartungen zu längeren Verfügbarkeiten der oft teuren Maschinen führt. Ebenso trägt dies zu einer verbesserten Schiffssicherheit bei, weil sicherheitsrelevante Ausrüstung (englisch „critical equipment“) besser überwacht werden kann.

Neue Kommunikationslösungen können auch von den Besatzungen für private Kommunikation genutzt werden, sodass soziale Kontakte über das Internet gepflegt werden können. Ebenso können Besatzungen sich über aktuelle Nachrichten informieren und sind ähnlich gut an das Internet angebunden wie Mitarbeiter von landseitigen Betrieben. Die sich daraus verbesserte Situation der Besatzungen (englisch „crew welfare“) trägt zu einer deutlich gesteigerten Attraktivität der zugehörigen Berufsbilder bei.

Software und Plattform

Der erste Workshop-Zyklus hat gezeigt, dass viele Unternehmen spezielle, auf sie abgestimmte Softwaresysteme nutzen, da in allgemein bekannten Softwaresystemen die benötigten Funktionen fehlen. Reeder sind demnach auf Speziallösungen in den Bereichen Wartung und Instandhaltung, Beschaffung, Routenplanung und Personalwesen angewiesen, die jedoch wiederum mit hohen Kosten, sowohl für die Anschaffung als auch für den Betrieb, verbunden sind. Der Fokus solcher Systeme liegt auf der speziellen Funktionalität wodurch eine Verfügbarkeit und Vereinheitlichung von Datenschnittstellen in den Hintergrund rückt. Es handelt sich größtenteils um sogenannte Insellösungen, die sowohl intern als auch extern zu Schnittstellen- und Kommunikationsproblemen führen, da Daten nicht oder nur mit individuell erstellten Schnittstellen zwischen den Abteilungen und Akteuren ausgetauscht werden können.  Sofern Schnittstellen zwischen den Systemen vorhanden sind, so sind diese oft individuell entwickelt worden, d.h. die Schnittstellen wurden genau auf die zum Zeitpunkt der Entwicklung eingesetzten Systeme zugeschnitten. Die Hersteller haben dann zumeist aus Kostengründen eine möglichst günstige Möglichkeit für die Entwicklung und Implementation von Schnittstellen gewählt, aber nicht auf industrielle Standards gesetzt. Diese Tatsache macht einen Austausch der eingesetzten Software oft schwierig. Eine neue Software kann die Prozesse bzgl. der Funktionalität zwar besser abbilden, eine Verbindung über die gleichen Schnittstellen zu anderen Datenbanken ist jedoch nicht möglich, da wiederum die vorher individuell für die initial vorhandenen Systeme festgelegte Schnittstellentechnik nicht verfügbar ist.

Die Einbindung einer neuen Software ist somit gleichzeitig mit der Erstellung neuer Schnittstellen zwischen den einzelnen Akteuren verbunden, oder es müssen übergeordnete Datenbanken und Module eingesetzt werden, die alle erforderlichen Daten miteinander verbinden. Aus einzelnen Datenbanken müssen Controlling Plattformen geschaffen werden, welche die wichtigsten Daten sammeln, verarbeiten und übersichtlich darstellen und so die verschiedenen Akteure miteinander verbinden.

Im Rahmen des Workshops „Software und Plattformen“ wurde das Thema anhand des Beispiels der Port Community Systeme (PCS) analysiert. Dabei handelt es sich um digitale Plattformen, die unterschiedliche Akteure entlang der Prozesskette von Schiffsbesuchen in Häfen einbindet und die verschiedenen Informationsströme und Prozesse abwickelt. Ziel ist die richtigen Informationen zur richtigen Zeit bereitstellen zu können. Hierfür sind ausreichend Schnittstellenanbindungen zu externen Systemen und ein ständiger Informationsaustausch notwendig. Zur Anbindung externer Systeme, sollten standardisierte Datenformate sowie Schnittstellenanbindungen genutzt werden. Die Datenerfassung ist damit lediglich einmalig erforderlich und inkompatibel sowie redundante Datenspeicherung entfällt. Eine Dokumentationspflicht ist erforderlich, um die Prozesse nachvollziehen zu können. Über ein PCS können auch weitere Systeme, wie z.B. das National Single Windows (NSW – elektronisches Meldeportal des Bundes für Schiffsanläufe in deutsche Häfen ) angebunden werden.

Idealerweise wachsen Systeme wie PCS, sodass spezielle Schnittstellen zu Subsystemen nicht mehr benötigt werden. Ziel ist, möglichst viele Akteure in einem System ohne Schnittstellen zu vereinen.

Standardisierung und Normierung von Daten/Schnittstellen

Im Lauf einer Logistikkette kommt es zu vielen verschiedenen Nachrichten zwischen einer Vielzahl unterschiedlicher Akteure. Dabei prallen die Anforderungen an die Warenwirtschaftssysteme der Produktion auf die Anforderungen der Logistik. Die Wissensstände, Prozesse und Interessen der Stakeholder unterschieden sich, Prioritäten und Ziele werden an anderer Stelle gesetzt. Hinzu kommen technische Hürden durch unterschiedliche EDV-Systeme und begriffliche Hürden durch unterschiedliches Wording. Zur Lösung dieser Problematiken sollten für alle beteiligten Akteure einheitliche Prozessbücher mit einer detaillierten Beschreibung und einer einheitlichen Begriffsdefinition erstellt werden. Eine Gesamtdatenbank und somit Dokumentation für den kombiniertem Einsatz von Datentransfer und einfachen Zugriffsfunktionen könnte die Vereinfachungen und die schnellere Umsetzung von universell einsetzbaren IT-Plattformen schaffen, beispielsweise um Nutzer aus unterschiedlichsten Akteursgruppen mit einer einheitlichen IT-Plattform auszurüsten.

Doch wie entwickelt man einheitliche IT-Plattformen und Schnittstellen für gleich mehrere Akteursgruppen? Dafür müssen zunächst die Problemstellungen auf den ausführenden Ebenen analysiert und in regelmäßigen Stakeholder-Treffen mit neutralen Instanzen diskutiert werden, um ein gemeinsames Handbuch und Checklisten für die Entwicklung einer einheitlich nutzbaren Funktion oder Schnittstelle zu entwickeln. Zur Überwindung von technischen Hürden sollte eine zentrale Plattform und Datenbank für alle Stakeholder eingerichtet werden, die bereits über standardisierte Schnittstellen verfügt. Dafür müssen Maßnahmen zur Konvertierung der erforderlichen Daten auf einheitliche Formate ergriffen werden. Es muss zudem berücksichtigt werden, dass viele Prozesse der maritimen Wirtschaft oftmals länderübergreifend stattfinden, sodass die unterschiedlichen Gesetzgebungen auch in Softwaresysteme für maritime Betriebe einbezogen werden müssen. Im weiteren Prozess müssen Daten möglichst jederzeit abrufbar und verfügbar sein. Zur Vermeidung von Unstimmigkeiten müssen die Verantwortlichkeiten der Stakeholder im Vorfeld klar definiert werden. Ziel der Standardisierung ist eine Vereinheitlichung von Strukturen und Verfahrensweisen, um schließlich Prozesse zu optimieren und Kosten einzusparen.