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© Fraunhofer · vertraulich · Folie 1
GFGH Delegiertenversammlung am 22.-23.02.2018 in BerlinDr. Volker Lange, Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML
LOGISTIK UND TRANSPORT IM DIGITALEN ZEITALTER:POTENZIALE DER ZUKUNFT?!
Bild: digitalisierung_fotolia_kamonrat
© Fraunhofer · vertraulich · Folie 2
GLIEDERUNG UND INHALTELOGISTIK UND TRANSPORT IM DIGITALEN ZEITALTER
Was kennzeichnet die Entwicklung?
- Einflüsse und Trends mit Auswirkungen in der Logistik
- Die Digitalisierung als ein wesentlicher Treiber
Welchen Einfluss hat die Digitalisierung auf die Logistik und den Transport?
- Wachsende Komplexität logistischer Systeme
- Veränderungen logistischer Welten
Wie sehen Anwendungen der Zukunft aus?
- Zunehmende Vernetzung durch Digitalisierung
- Einblicke in technologische Innovationen
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DIE FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT IM ÜBERBLICK ANWENDUNGSORIENTIERTE FORSCHUNG
25 000Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
über 70%Industrieaufträge undöffentlich finanzierte Forschungsprojekte
knapp 30%Grundfinanzierungdurch Bund und Länder
Mehr als 80 Forschungs-einrichtungen, davon 69 Institute an über 40 Standorten
Fin
an
zvo
lum
en
2,1 Mrd
2015
Vert
ragsf
ors
chung
1,8 Mrd
Ausbauinvestitionenund Verteidigungsforschung
© Fraunhofer · vertraulich · Folie 4
DATEN UND FAKTEN DES FRAUNHOFER IML
� Gegründet 1981
� 270 Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen
� 250 Doktoranden und studentische Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen
� 29 Mio. € Umsatz, davon etwa 50 Prozent aus der Wirtschaft (2017)
� Außenstellen und Projektzentren in Frankfurt am Main, Hamburg, Prien / Chiemsee
� Kooperationen mit HSG St. Gallen (Schweiz), Georgia Tech (USA), Shanghai (China), Rio de Janeiro (Brasilien)
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GLIEDERUNG UND INHALTELOGISTIK UND TRANSPORT IM DIGITALEN ZEITALTER
Was kennzeichnet die Entwicklung?
- Einflüsse und Trends mit Auswirkungen in der Logistik
- Die Digitalisierung als ein wesentlicher Treiber
Welchen Einfluss hat die Digitalisierung auf die Logistik und den Transport?
- Wachsende Komplexität logistischer Systeme
- Veränderungen logistischer Welten
Wie sehen Anwendungen der Zukunft aus?
- Zunehmende Vernetzung durch Digitalisierung
- Einblicke in technologische Innovationen
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DIE WELT VERÄNDERT SICHHYPOTHESEN, MEINUNGEN UND HERAUSFORDERUNGEN
^
„Digitalisierung und Industrie 4.0 verändern ganze Wertschöpfungs- und Lieferketten –und brauchen vollkommen neue
Geschäftsmodelle auch in der
Logistik“Michael Ziesemer,
Präsident des Zentralverbands Elektrotechnik und Elektroindustrie (ZVEI)
„Die Organisation von Wertschöpfung in dynamischen Netzwerken verändert
den Wettbewerb grundlegend“Raimund Klinkner,
BVL-Vorsitzender
„Grundlegender Wandel der Zustelllösungen, von der
Prozessorientierung hin zur endkundenorientierten Dienstleistung“
Horst-Manner Romberg,
Geschäftsführer MRU GmbH
„Es ist künftig erforderlich, mehrdimensionale Wertschöpfungsnetze
und Multi-Channel-Ansätze zu
managen und sich von rein linearen Abläufen zu verabschieden“
Jörg PretzelGeschäftsführer GS1 Germany
„Wer nicht digitalisiert verliert.
Logistik ist der Schlüsselfaktor,
um die Digitalisierung zum Erfolg zu führen“Alexander Dobrindt,
Bundesverkehrsminister
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WANDEL UND ENTWICKLUNG
Bilder: IML; Fotolia_33064312_XXL_Logimatt, 666488_original_R_K_B_by_pixelpart_pixelio.de; Fotolia_16630256_by_ag_visuell;665940_original_R_K_by_Thorben Wengert_pixelio.de; Fotolia_7462778_XXL_by_Nmedia; Fotolia_24444729_XL
Gesellschaftlicher WandelGesellschaftlicher Wandel
Globalisierung, Individualisierung, Demographischer Wandel,Nachhaltigkeit, Social Media, Urbanisierung, Klimawandel …Globalisierung, Individualisierung, Demographischer Wandel,Nachhaltigkeit, Social Media, Urbanisierung, Klimawandel …
Technologischer WandelTechnologischer Wandel
Automatisierung, Robotik, Smartphones, Sensortechnik, 3D-Druck, Internet der Dinge, Autonomie, Big Data, 4. industrielle Revolution, Drohnen …
Automatisierung, Robotik, Smartphones, Sensortechnik, 3D-Druck, Internet der Dinge, Autonomie, Big Data, 4. industrielle Revolution, Drohnen …
© Fraunhofer · vertraulich · Folie 8
DIE DIGITALISIERUNG ALS EIN WESENTLICHER TREIBERMIT EXPONENTIELLEN STEIGERUNGSRATEN
Bildquelle: Fraunhofer IML; fotolia_maciek905_78672311_m_0;
Technologien Mobile SocialInformationen,
Big Data
Digitale Geräte wie Smartphones, Tablets u.a. zur Identifikation und Kommunikation
ermöglicht die Verschmelzung von physischer und virtueller Welt
Vernetzung in neuen Dimensionen und hoher Einflussnahme
Informationsfülle, Verfügbarkeit und Transparenz
© Fraunhofer · vertraulich · Folie 9
VERNETZTE GERÄTE IM INTERNET DER DINGEEIN ENDE IST NICHT IN SICHT
Quelle: Gartner im Februar 2017
39635244
7036
12863
1102
1501
2133
4381
1317
1635
2028
3171
2016 2017* 2018* 2020*
Consumer Business horizontal / Cross-Industry Business vertical / specific
6.382 Mio.
8.383 Mio.
11.197 Mio.
20.415 Mio.
(IoT) weltweit [Mio.]
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INTERNET DER DINGE UND INTERNET DER DATENWACHSTUM IN ATEMBERAUBENDER GESCHWINDIGKEIT
Animation: info.BILD.de Quelle: Excelacom
Das passiert im Internet, während Sie die Seite betrachten Das passiert innerhalb einer Minute im Internet
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INDIVIDUALISIERUNGS-LOOPMIT DEUTLICHEN VERÄNDERUNGEN
In Anlehnung an: The Global Manufacturing Revolution; Quellen: Fraunhofer IPA, Ford, beetleworld.net, bmw.de, dw.deBildquellen: https://en.wikipedia.org (2015), https://www.impulse.de (2015), audi.de (2015), o2.co.uk (2015), computerbild.de(2015).
Pro
du
ktv
olu
me
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ari
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te
Produktvielfalt
1850
1913
1955
1980
2000
Massenproduktion
Globalisierungz.B. Share Economy
z.B. 3D-Druck
z.B. Smart Phone
z.B. Getränke
z.B. BMW online car configuratorz.B. VW Käfer
„People can have theModel T in any colour− so long as it‘s black.“Henry Ford (1913)
© Fraunhofer · vertraulich · Folie 12
DIE DREI GROßEN HERAUSFORDERUNGENNICHT NUR IN DER LOGISTIK
Quelle: Prof. ten Hompel, Bild: www.fotolia.de
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GLIEDERUNG UND INHALTELOGISTIK UND TRANSPORT IM DIGITALEN ZEITALTER
Was kennzeichnet die Entwicklung?
- Einflüsse und Trends mit Auswirkungen in der Logistik
- Die Digitalisierung als ein wesentlicher Treiber
Welchen Einfluss hat die Digitalisierung auf die Logistik und den Transport?
- Wachsende Komplexität logistischer Systeme
- Veränderungen logistischer Welten
Wie sehen Anwendungen der Zukunft aus?
- Zunehmende Vernetzung durch Digitalisierung
- Einblicke in technologische Innovationen
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DIE DIGITALISIERUNG NIMMT STARKEN EINFLUSSAUF HANDEL, DIENSTLEISTUNG UND KONSUMENT
Bilder: anthermedia.net_Rawpixel; pixabay; August_Access_Deliv_Same_Day_Delivery.0_WalMaer;
� Mobile Commerce� Zwischen Bedürfnis und Befriedigung liegt nur ein Klick
� Neben Individualisierung zunehmende Personalisierung
� Kontinuierliche Steigerungsraten
� Crowd Transportation / Crowd Delivery
� Eine neue Form der Kooperation!
� Verbraucher werden zu Dienstleistern
� Muss die Logistik damit rechnen?
� Letzte Meile� Neben Heimzustellung verstärkt Alternativen gefragt
� Kunden bevorzugen eine individuelle Übergabe
� Paketbox, Arbeit, Paket-Shop, Drive-In, Kofferraum …
© Fraunhofer · vertraulich · Folie 15
WACHSENDE KOMPLEXITÄT GLOBALER SUPPLY CHAINS MIT ZUNEHMENDEN ERWARTUNGEN DER TEILNEHMER
Quelle: VILOMA Projekt.
OEMOEMLieferantLieferantLogisticsproviderLogisticsproviderMontageMontage
LogisticsproviderLogisticsprovider
ProduktionsplanungProduktionsplanungBedarfs- und
Kapazitäts-ManagementBedarfs- und
Kapazitäts-Management
Lagermanagement undReichweitensteuerungLagermanagement undReichweitensteuerung
Transportsteuerung undTransportverfolgung
Transportsteuerung undTransportverfolgung
Risiko- undStörungsmanagement
Risiko- undStörungsmanagement
anwenderorientiertanwenderorientierttransparenttransparent
intuitiv verständlichintuitiv verständlich
zukunftsbezogenzukunftsbezogen
echtzeitnahechtzeitnah
MontageMontageLogisticsproviderLogisticsprovider
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WACHSENDE KOMPLEXITÄT DER LETZTEN MEILEES GEHT TATSÄCHLICH KREUZ UND QUER
POS = Point Of Sale
Unterwegs
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VERÄNDERUNGEN LOGISTISCHER WELTENWO GEHT DIE REISE HIN?
Quelle: Rehof, J.; ten Hompel, Michael.: Fraunhofer ISST
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ENTWICKLUNG IM DIGITALEN ZEITALTERSCHREITET KONTINUIERLICH VORAN
Schuh, G.; Anderl, R.; Gausemeier, J.; ten Hompel, M.; Wahlster, W (Eds.): Industrie 4.0 Maturity Index, acatech STUDY 2017
Industrie 3.0 Industrie 4.0
AdaptabilityPredictabilityTransparencyVisibility
Was passiert?NB IoT ∙ iBin ∙ iCon ∙ ∙ ∙
Industrie 4.0
Computer Connectivity
Warum passiert es?Big Data Analytics
Maschinelles Lernen ∙ ∙ ∙
Was wird passieren?PD Analytics
AI ∙ Simulation ∙ ∙ ∙
Wie kann autonomy (re)agiert werden?Multi-Agenten-Systeme
Schwarmtheorie ∙ ∙ ∙
Ind
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Entwicklungspfad
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WAS WIRD IN ZUKUNFT ANDERS? ZWEI HYPOTHESEN ZUR LOGISTIK 4.0
Quelle: Prof. ten Hompel, Bild: www.fotolia.de
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DENKBARE ZUKUNFTSSZENARIEN IN ZEHN JAHRENWERDEN VON DIGITALEN TECHNOLOGIEN GEPRÄGT
Quelle: Dr. Bernhard Rohleder, Vortrag, Bitkom, Berlin, 28. März 2017
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GLIEDERUNG UND INHALTELOGISTIK UND TRANSPORT IM DIGITALEN ZEITALTER
Was kennzeichnet die Entwicklung?
- Einflüsse und Trends mit Auswirkungen in der Logistik
- Die Digitalisierung als ein wesentlicher Treiber
Welchen Einfluss hat die Digitalisierung auf die Logistik und den Transport?
- Wachsende Komplexität logistischer Systeme
- Veränderungen logistischer Welten
Wie sehen Anwendungen der Zukunft aus?
- Zunehmende Vernetzung durch Digitalisierung
- Einblicke in technologische Innovationen
© Fraunhofer · vertraulich · Folie 22
ZUNEHMENDE VERNETZUNG DURCH DIGITALISIERUNGDIE ANWENDUNGEN SIND VIELFÄLTIG
Bildquellen: Fraunhofer IML, Jettainer, Daimler
MENSCHENplanen, steuern, vernetzen…
REGALEordern selber ihren Nachschub.
BEHÄLTERsagen was zu entnehmen ist.
FAHRZEUGE und STAPLERorganisieren sich im Schwarm.
CONTAINER organisieren ihre Ladung – vieleContainer das logistische Netz.
LKWfahren Güter u. Waren autonom.
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EINBLICKE IN TECHNOLOGISCHE INNOVATIONENVON INTEGRIERT BIS AUTONOM
Bild: Fraunhofer IMLBilder: Picavi, Shutterstock, DHL
Innova-tionen
Intralogistik Systeme
Letzte Meile
Autonomes Fahren
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INTELLIGENTE SYSTEME DER INTRALOGISTIKMIT HOHER FLEXIBILITÄT UND SKALIERBARKEIT
Quellen: Video: Still GmbH; Knapp IT Solutions GmbH; Amazon
© Fraunhofer · vertraulich · Folie 25
INNOVATIONEN IN DER LAST-MILE-LOGISTICSFÜHREN ZU VIELEN NEUEN GESCHÄFTSMODELLEN
Fotolia - helenedevun , Sueddeutsche.de, Fotolia - Denys Rudyi , Jewo, Hermes, Fotolia - th-photo , Parcelbox,
Fotolia - Andrey Popov, My-Taxi, PaketButler, DHL Streetscooter; DHL, Foto Reichel
Zustellbegleiter
GaragenbelieferungAbholstation
Elektro-Transporter
Mobile Übergabe
Kofferraum-Belieferung
TransportdrohneVision-Van
Zustellroboter
E-Lastenfahrrad
Mobile Paketbox
Haustür-Übergabe
Kofferraum-Belieferung
Mitnahme-Transporte
Innenstadt Transport Übergabe zu Hause
Mikrodepot / Lager
Transportdrohne
Abholstation
Haustür-Übergabe
Feste Paketbox
Mikrodepot / Lager
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AUTOMATISIERTES FAHREN – AUTOMATISIERUNGSGRADEDER BLICK IN DIE ZUKUNFT
Quelle: Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur, Bericht Juni 2017, VDA
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AUTOMATISIERTES FAHREN – AUTOMATISIERUNGSGRADEDER BLICK IN DIE ZUKUNFT
Quelle: http://www.ertrac.org, Daimler 2017
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MARKTEINFÜHRUNGSERWARTUNGEN DER OEMS
2019 2020 2021 2022 2025 203020182017 …
> Google: Koop. mit Intel �legt Fokus nun auf die Entwicklung von Software -Technologien für AF> Volvo: Vsl. Beginn Testfahrten mit Volvo XC90 in Göteborg> Audi: Ab Herbst ist neue Audi A8 (HAF Level 3) marktreif
> Continental: Beginn Testfahrten Robo-Taxi „CUbE“ auf öffentlicher Straße> Mercedes-Benz: Einführung eines Fahrzeugmodells (GLC F-Cell) mit Brennstoffzelle, welches Strom aus Wasserstoff produziert> Nissan: Ab Herbst ist teilautonomes Fahrzeugmodell Nissan Leaf bestellbar
> Volvo: ab 2019 eingeführten Fahrzeug-modelle sollen über Elektromotor verfügen
> Continental: ab 2020 offizieller Einsatz Robo-Taxi CUbE> Mercedes-Benz: ab 2020 autonome Fahr-zeuge (Level 4 und 5) in Koop. mit Bosch> Audi: ab 2020-er Jahre geht Audi Elaine (Level 4) in Serie
> Volvo: bis 2021 Einführung von autono-men Fahrzeugen (Level 4) in den Markt > BMW: ab 2021 Elektro-version für jedes Fahr-zeugmodell
> Nissan: bis 2022 Einführung von 12 batteriegetriebenen Fahrzeugmodellen zusammen mit Renault und Mitsubishi. 2022 soll das erste selbstfahrende Auto auf dem Markt sein. Des Weiteren wird geplant, bis 2022 Robot-Taxis anzubieten.
> Google: Google Waymo bringt bis 2025 autonomes Fahrzeug auf den Markt > BMW: bis 2025 Einführung von 12 voll-elektrischen Fahrzeugen > VW: bis 2025 Einführung von 80 Elektrofahrzeugmodellen (50 Elektro- und 30 Hybridfahrzeuge)
> VW: Bis 2030 sollen für alle Modelle vollelektrische Versionen vorhanden sein.
> Audi: Einführung Audi Aicon (Level 5)
Level 2Level 1 Level 3 Level 4 Level 5Automatisierungstufe
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VORAUSSETZUNG: TECHNOLOGISCHE ENTWICKLUNGENDIE TRUCKING UND LOGISTIK VERÄNDERN WERDEN
Fraunhofer, PwC
Vehicle 2 Infrastructure
Communication
Vehicle 2 VehicleCommunication
Ferndiagnose Lkw
Automatisiertes Fahren
Integrierte Lieferkette
Automatisierter Frachtplanung
Echtzeitinformationen von Umgebungs-parametern� Harmonisierung Verkehrsfluss
� Automatisches Re-Routing
� Parkraumoptimierung
Austausch Echtzeitinformationen zwischen Fahrzeugen� Sicherheitsgewinn durch Kollisionsvermeidung
� Energieeinsparung (Platooning)
Detaillierte Fahrzeugzustandüberwachung� Reduzierung Instandhaltungsaufwand
� Erhöhung der Zuverlässigkeit und Sicherheit
Automatisiertes Fahren in verschiedenen Anwendungsfällen� Zusätzlicher Investitionsaufwand
� Reduzierung TCO ca. 25-30%
Realtime Logistics� Nutzung Big Data Auswertungen
� Transparenz durch unternehmens-übergreifenden Informationsaustausch
� Dynamische Disposition
Selbststeuernde Güter in Netzwerk� Cloud Services für Sendungsmanagement
� Smarte Ladeeinheiten
� Hochgenaue ETA
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AKTUELLE ENTWICKLUNGEN IM GÜTERVERKEHRAUTOMATISIERUNG VON FAHRPROZESSEN
Bilder: Dailmer; Deutsche Post; Gottwald
� Fernverkehr
� Automatisierung bekannter Fahrzeugkonzepte auf Fernstraßen
� Anwendung: Fernverkehre, Punkt-zu-Punkt Relationen
� Beispiel: Daimler Future Truck; Scania
� City Logistik
� In Arbeitsprozessen unterstützende Roboter
� Anwendung: Direktlieferung, mobile Packstationen
� Beispiele: Starship, Postbot
� Exklusive Werkfahrzeuge
� Umgebaute Chassis, nach Konzepten der Intralogistik-Automatisierung
� Anwendung: wiederkehrende Fahrten auf Werksgelände
� Beispiele: Kamag, Gottwald
© Fraunhofer · vertraulich · Folie 31
AUTOMATISIERTES FAHREN ETHIK-REGELN FÜR FAHRCOMPUTER
https://www.bmvi.de/SharedDocs/DE/Pressemitteilungen/2017/128-dobrindt-massnahmenplan-ethikregeln-fahrcomputer.html; Bild: Daimler und Benz Stiftung
� Bundesregierung beschließt Regelkatalog für die ethische Umsetzung des automatisierten Fahrens
� weltweit erste Leitlinien für das vernetzte Fahren
� Ethik-Kommission besteht aus Vertretern der Philosophie, Rechts- und Sozialwissenschaften, der Technikfolgenabschätzung, des Verbraucherschutzes, der Softwareentwicklung und Automobilindustrie
� 20 Thesen für die Umsetzung der Mobilität 4.0
© Fraunhofer · vertraulich · Folie 32
AUTOMATISIERTES FAHREN –KERNPUNKTE DER ETHIK-REGELN
https://www.bmvi.de/SharedDocs/DE/Pressemitteilungen/2017/128-dobrindt-massnahmenplan-ethikregeln-fahrcomputer.html; Bild: Daimler und Benz Stiftung
� Wenn intelligente Fahrsysteme weniger Unfälle verursachen als der mensch-liche Fahrer, ist das automatisierte und vernetzte Fahren ethisch geboten
� In Gefahrensituationen hat der Schutz menschlichen Lebens immer höchste Priorität
� Bei unausweichlichen Unfallsituationen ist jede Qualifizierung von Menschen nach persönlichen Merkmalen unzulässig (z.B. Alter, Geschlecht, körperliche oder geistige Konstitution)
� In jeder Fahrsituation muss klar geregelt und erkennbar sein, wer für die Fahraufgabe zuständig ist. Der Mensch oder der Computer
� Wer fährt muss dokumentiert und gespeichert werden, z.B. zur Klärung einer möglichen Haftungsfrage
� Der Fahrer genießt eine sogenannte Datensouveränität, das heißt er muss grundsätzlich selbst über die Weitergabe und Verwendung seiner Fahrzeugdaten entschieden können
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TREND: AUTONOMOUS CARS60BN $/A MARKET OPPORTUNITY IN 2030
Bild: MAN Truck & Bus, Dr. Frederik Zohm, 31.01.2018, VDA Forum
Logistik und Transport im digitalen Zeitalter:
Die Potenziale der Zukunft bieten sich denen, die Innovationen als Chance begreifen und
Mut zur Veränderung haben!
Herzlichen Dank
© Fraunhofer · vertraulich · Folie 34
WWW.IML.FRAUNHOFER.DE
KONTAKT DR. VOLKER LANGE
LEITER VERPACKUNGS- UND HANDELSLOGISITK, AUTO-ID TECHNOLOGIEN
Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IMLJoseph-von-Fraunhofer-Str. 2-444227 DortmundFon: +49 (231) 9743 264