Lieferketten transformieren mit UN/CEFACT Smart Container Datennormen

Das Smart Container Projekt zielt darauf ab, die digitale Transformation der Transport- und Logistikbranche zu fördern und Innovation in Anwendungen und Services zu befeuern.

Supply-Chain-Stakeholder müssen signifikante Datenmengen aus vielen verschiedenen Quellen teilen, um ihr tägliches Geschäft zu bewältigen. Diese Daten müssen integriert und direkt in die von Stakeholdern entworfenen Geschäftsprozesse eingespeist werden. Um den internationalen Handel zu verbessern und von wachsenden Datenvolumen zu profitieren, ist Automatisierung nötig.

Gleichzeitig verschieben sich Anwendungsentwicklungs-Paradigmen vom traditionellen Stil – wo Anwendungen standalone von Grund auf entwickelt werden – zu Ansätzen, wo Anwendungen als Services genutzt werden, die als Add-ons zu Hauptprogrammen dienen. Die Fähigkeit, verschiedene Services und Datenquellen plug-and-play zu nutzen, ist Schlüssel für agile, kosteneffiziente Entwicklung und kontinuierliche Anpassung kompositer Services.

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Um diese Probleme anzugehen, entwickeln viele Organisationen Anwendungen und Services basierend auf einer serviceorientierten Architektur (SOA), die Sharing und Wiederverwendung von Softwarekomponenten fördert. Softwareanwendungen werden durch Zusammensetzung locker gekoppelter Services – im Netzwerk residierend und über Standardprotokolle zugänglich – zu größeren kompositen Services oder Anwendungen gebaut.

Die Adoption von SOA beschleunigt Anwendungsentwicklung oft um eine Größenordnung im Vergleich zu Entwicklung in traditionellen, eng gekoppelten, monolithischen Umgebungen. Zudem ermöglicht der SOA-Ansatz, neue Geschäftsprozesse schnell aus bestehenden Services zu implementieren und diese Implementierungen schnell an veränderte Anforderungen anzupassen.

Unterliegende Technologie als Schlüssel zu SOA-Vorteilen

Der SOA-Ansatz ist technologie-agnostisch. Anwendungsdesigner können SOA mit verschiedenen Technologien implementieren – einschließlich Representational State Transfer (REST) und Web Service (WS) Standards, entwickelt von OASIS und W3C.

SOA kann auch mittels Remote Procedure Call (RPC), DCOM, CORBA, Web Services oder Windows Communication Foundation (WCF) implementiert werden.

Organisationen können auch Dateisystem-Mechanismen nutzen, um Daten gemäß definierter Interface-Spezifikation zwischen Prozessen zu kommunizieren, die dem SOA-Konzept entsprechen. Der Schlüssel: Unabhängige Services mit definierten APIs, die standardisiert aufgerufen werden können. Der Service muss die aufrufende Anwendung nicht kennen, und die Anwendung muss nicht wissen, wie der Service seine Tasks ausführt.

Die Rolle von APIs

SOA-Services kommunizieren über gemeinsame Application Programming Interfaces (APIs). APIs sollten mit SOA-Support architektiert sein – wie JSON, REST oder SOAP – können aber in jeder gewählten Syntax (z. B. Web Services) basierend auf Standard-Datenaustauschstrukturen (Master Data Exchange Structure) erstellt werden.

Ein Hauptvorteil von SOA: Services können geteilt und wiederverwendet werden. Service-Provider veröffentlichen Beschreibungen ihrer Services in Registries. Sind Registries verfügbar, können Service-Konsumenten diese abfragen, um verfügbare veröffentlichte Services zu entdecken. Sie können dann Services auswählen, aufrufen und sogar komponieren, um ihre Geschäftsprozess-Bedürfnisse zu erfüllen. Einmal aufgerufen, führt der Service seine Funktionen aus und sendet eine Response.

Um einen Service aufzurufen, brauchen Konsumenten die API-Beschreibung(en). Neutrale Service-Provider können Smart Container Daten sammeln, überwachen und managen. Service-Provider haben auch die Verantwortung, Smart Container APIs bereitzustellen, die von allen Stakeholdern mit Zugriffsrechten genutzt werden können.

Bei proprietärer statt standardisierter API-Entwicklung sind Konsumenten generell auf einen Lösungsanbieter beschränkt. Einigt man sich auf API-Spezifikationsstandards, haben Service-Konsumenten die Option, ihren gewünschten Provider zu wählen und schnell und einfach zu einem anderen zu wechseln.

Warum Standards wichtig sind

Mit dem Aufkommen neuer und aufkommender Technologien sind Standards nötiger denn je. Risiken der Nicht-Entwicklung oder Nicht-Befolgung von Standards:

• Proprietäre Technologien mit signifikanten Deployment-Limitationen
• Fehlende Interoperabilität zwischen Systemen und Geräten
• Verhinderung internationaler Validierung von Technologie-Deployment
• Kostspielige und zeitaufwändige Integration
• Risiko von Vendor Lock-in

Globale multimodale Standards für Smart Container beschleunigen Nutzung und Adoption smarter Container und ermöglichen Stakeholdern, deren Nutzung mit Risikomanagement-Analysen grenzüberschreitender Behörden (z. B. Zoll) zu integrieren.

Beispiel: Die „Smart Container Business Requirements Specification“ stellt sicher, dass das Ökosystem ein gemeinsames Verständnis von Smart Container Vorteilen und möglichen Use Cases teilt. Die Definition der Datenelemente, die Smart Container generieren können, beschleunigt Integration und Nutzung von Smart Container Daten auf verschiedenen Plattformen. Zudem ermöglichen standardisierte Smart Container Daten offene Kommunikationskanäle zwischen Supply-Chain-Akteuren.

Service APIs sind Schlüssel zur Vereinfachung und Beschleunigung der Integration digitaler Services aus verschiedenen Quellen. Datenaustausch ist besonders in der logistischen Supply Chain wichtig – wegen der vielen diversen Player und globaler Containerbewegungen. Einfacher Informationszugang für alle relevanten Stakeholders ermöglicht Situational Awareness und befähigt zu datengetriebener Risikoanalyse und Entscheidungsfindung. Smart Container Daten und Predictive Services ermöglichen Supply-Chain-Effizienz und verbessern Collaboration aller Stakeholder.

Zusätzlich zu UN/CEFACT gibt es andere handelsbezogene Standards Development Organizations (SDOs):

• Ship-planning Message Development Group (SMDG): Arbeitet mit UN/CEFACT Transport & Logistics Domain an EDI-Nachrichten und wird bald API-Arbeit beginnen
• Digital Container Shipping Association (DCSA): Fokus auf Standardisierung, Digitalisierung, Interoperabilität im Container-Shipping – Vereinheitlichung der Ozeanschifffahrt
• International Air Transport Association (IATA): Globale Standards für Airline-Sicherheit, Security, Effizienz, Nachhaltigkeit
• GS1: Gemeinsame Sprache für reibungslose Schlüsselprozesse in mehreren Branchen, einschließlich Maritime
• International Organization for Standardization (ISO): Internationales Normungsgremium – u. a. ISO/TC 104 Frachtcontainer, ISO/TC 204 Intelligent Transport Systems (ITS)

UN/CEFACT: Rolle und Framework

UN/CEFACT ist eine untergeordnete zwischenstaatliche Instanz der United Nations Economic Commission for Europe (UNECE) und eine globale Standardisierungsorganisation. Mission: Fähigkeit von Business, Trade und Verwaltungsorganisationen aus entwickelten, Entwicklungs- und Transformationsökonomien zu verbessern, Produkte und relevante Services effektiv auszutauschen. Hauptfokus: Erleichterung nationaler und internationaler Transaktionen durch Vereinfachung und Harmonisierung von Prozessen, Verfahren und Informationsflüssen.

UN/CEFACT-Experten haben jahrzehntelange Erfahrung in Entwicklung globaler Standards. Ihre stetig wachsende Core Components Library (CCL) ist ein umfassender Katalog von Datenelementen, verknüpft durch Business-Kontext – deckt Einkauf, Versand, Zahlung ab. CCL ist Eckpfeiler des Smart Container Projekts. Bekannteste Standards: UN/EDIFACT EDI Message Standards, global von Organisationen genutzt.

Aktuell arbeiten verschiedene Handelsorganisationen an handelsbezogenen Standards basierend auf organisationsspezifischen Datenmodellen. Einige sind Regierungsorganisationen, offen nur für Regierungsvertreter und Non-Profits – z. B. World Customs Organization (WCO) und International Marine Organization (IMO). Diese haben eigene Datenmodelle. Aber Bemühungen laufen, Semantik ihrer Datenelemente mit UN/CEFACT CCL konsistent zu machen und Datenmodelle mit UN/CEFACT Referenzdatenmodellen abzugleichen.

Fokus auf Smart Container

Die UN/CEFACT Transport & Logistics Domain, eine Untergruppe der UN/CEFACT, startete 2018 ein Smart Container Projekt. Ziel: Smart Container fördern und Datenelemente definieren, die Smart Container generieren, um ihre Integration in verschiedene Industrieprozesse zu ermöglichen.

Das Smart Container Projekt zielt darauf ab, eine State-of-the-Art-Lösung bereitzustellen, die Services exponiert, die orchestriert und angereichert werden können, um Geschäftsprozess-Bedürfnisse jedes intermodalen Ökosystem-Stakeholders zu erfüllen. Verfügbarkeit und Exposition dieser Services können die digitale Transformation der Transport- und Logistikbranche fördern und Innovation in Anwendungen und Services befeuern.