Industrie 4.0 in der Logistik

24.01.2017 |

Fahrerlose Transportsysteme (FTS) sind aus modernen Produktionsanlagen nicht mehr wegzudenken: Sie machen die Produktion effizienter, indem sie Bauteile auf festen Routen vom Lager in die Montage bringen oder halbfertige Produkte von einer Station zur nächsten verladen. Die Planung des Wegenetzes, auf dem sich die FTS vollautomatisch bewegen, ist jedoch aufwendig und kostenintensiv: Ein erfahrener Systemplaner benötigt ein bis zwei Wochen, um ein einziges Wegenetz auszulegen. Daher konnten sich bislang vor allem Großkonzerne diese Technologie leisten – für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) waren die Investitionskosten meist zu hoch. Prof. Dr.-Ing. Ludger Overmeyer und M. Sc. Sarah Uttendorf vom Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) haben jetzt in einem Vorhaben der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) eine Software entwickelt, die solche Wegenetze vollautomatisch auslegt und dafür lediglich Minuten benötigt. Dadurch sinken die Kosten enorm – und die Technologie wird auch für KMU erschwinglich. Darüber hinaus erzielt die Software sogar bessere Ergebnisse als menschliche Planer. Das IGF-Vorhaben war im Dezember 2016 unter den drei Finalisten bei der Wahl zum Otto von Guericke-Preis der AiF. Die vorwettbewerbliche IGF wird im Innovationsnetzwerk der AiF und ihrer 100 Forschungsvereinigungen organisiert und vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit öffentlichen Mitteln gefördert.

Erfolgreiches Duo: Künstliche Intelligenz und menschliche Intuition

„Die wissenschaftliche Herausforderung bei der Wegenetzplanung bestand darin, das Erfahrungswissen des Menschen mit der Leistungsfähigkeit von Computern zu verbinden.“, erklärt Overmeyer. „Computer können eine hohe Anzahl stabiler Eingangsgrößen verrechnen, während Menschen Dinge intuitiv erfassen können und ihr Erfahrungswissen einbringen.“, ergänzt Uttendorf. Die beiden Wissenschaftler haben die Herausforderung gemeistert: Es ist ihnen gelungen, Wegenetz-Algorithmen mit menschlichem Erfahrungswissen zu kombinieren, das in Form einer Fuzzy-Logik gespeichert ist. Die entwickelte Lösung ist in der Lage, selbst Entscheidungen zu treffen und das Wegenetz variabel zu optimieren. Mithilfe des entwickelten Expertensystems wird die Planungsphase zukünftig kürzer und zuverlässiger ausfallen. Bei komplexen Anlagen reduziert sich der zeitliche Aufwand sogar von mehreren Wochen auf einige Stunden, während die automatisierte Planung zudem ein hohes Maß an Effizienz bietet.

Die Forschungsergebnisse können sowohl von FTS-Herstellern, die zumeist KMU sind, als auch von FTS-Planern sowie von Herstellern logistischer Software und von FTS-Anwendern genutzt werden.

„Mit den Ergebnissen des Projekts können wir als FTS-Hersteller unseren Kunden eine effektive und kostengünstige Lösung vorschlagen. Wir sind jetzt dazu in der Lage, mit geringem Aufwand mehrere Varianten des Wegenetzes auszulegen und simultativ vor Ort beim Kunden zu visualisieren. So finden wir gemeinsam die optimale Lösung.“, freut sich Dipl.-Ing. Jürgen Kirf, Leiter des Bereichs Engineering der E&K Automation GmbH in Reutlingen. Das Unternehmen war im Projektbegleitenden Ausschuss des IGF-Projektes aktiv. 

Professor Thomas Wimmer, Geschäftsführer der Bundesvereinigung Logistik (BVL), die das IGF-Projekt koordiniert hat, lobt die Arbeit der beiden Ingenieure. „Das Projekt ist ein Musterbeispiel für die Industrielle Gemeinschaftsforschung, denn neben der hervorragenden wissenschaftlichen Arbeit ist das Ergebnis auch bestens für die Praxis geeignet. Mithilfe der neuen Technologie können kleine und mittelständische Unternehmen einen Schritt in Richtung Industrie 4.0 machen – das stärkt diese Unternehmen und sichert ihre Wettbewerbsfähigkeit.“

Einen dreiminütigen Film zum Projekt finden Sie hier.

Ansprechpartner zum Projekt

Prof. Dr.-Ing. Ludger Overmeyer, Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH,
E-Mail: info(at)iph-hannover.de, Telefon: +49 511 27976 119

Prof. Dr.-Ing. Thomas Wimmer, Bundesvereinigung Logistik (BVL) e.V.,
E-Mail: wimmer(at)bvl.de , Telefon: +49 421 173

Foto: @ Philipp Cartier, IPH

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