KI-Forschung für innovative Logistiklösungen

Das Fraunhofer IML ist führend in der Forschung zur Optimierung und Digitalisierung von Logistik- und Produktionsprozessen. Künstliche Intelligenz gehört zu den Technologien, die dabei das größte Potenzial entfalten können: Prozesse automatisieren, Ressourcen effizienter nutzen und die Anpassungsfähigkeit an Marktveränderungen erhöhen. Die Forschenden am Institut verstehen KI jedoch nicht nur als technologische Unterstützung, sondern als Schlüsseltechnologie für die Entwicklung neuer innovativer Lösungen, die in der realen Welt nachhaltig umsetzbar sind.

Der technische Fortschritt bei Künstlicher Intelligenz entwickelt sich derzeit rasant. Die Logistik bietet der KI-Forschung dabei den notwendigen Kontext: Reale Anwendungen verdeutlichen den wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Nutzen von Künstlicher Intelligenz. Die Logistikforschung treibt die technologische Innovation insbesondere mit Blick auf die Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit der Wirtschaft voran.

Die Kooperation mit dem Lamarr-Institut für Maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz – einem von fünf universitären KI-Kompetenzzentren bundesweit, die als Teil der KI-Strategie der Bundesregierung dauerhaft gefördert werden – gibt den Forschenden des Fraunhofer IML die Möglichkeit, die neue Generation der Künstlichen Intelligenz von Beginn an auf Spitzenniveau mitzugestalten. Das hoch aktuelle technologische Know-how aus der Zusammenarbeit mit dem Lamarr-Institut kommt in den Forschungs- und Industrieprojekten des Instituts zum Tragen.

Direkt zum Lamarr-Institut für Maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz

Das Fraunhofer IML gehört zu den Wegbereitern der KI-gestützten Robotik: Die Forschenden entwickeln bereits seit vielen Jahren autonome Systeme, mit denen Arbeitsabläufe in Logistik und Produktion effizienter gestaltet werden können. Dazu gehören Fahrerlose Transportsysteme (FTS) ebenso wie mobile Transportroboter. Mit dem wendigen schnellen Transportroboter evoBOT®, einem innovativen Robotersystem mit intelligenter Balancierautomatik, sowie dem hochdynamischen Outdoor-Roboter O³dyn – beide entwickelt im Großforschungsprojekt Silicon Economy – haben die Forschenden Maßstäbe im Bereich der KI-basierten Robotik gesetzt.

Neue Dimensionen für die Entwicklung autonomer logistischer Robotersysteme eröffnen die Forschenden vor allem mit simulationsbasierter KI: Simulationen werden zu Lernumgebungen, in der beispielsweise Schwärme von Fahrzeugen trainiert werden können. Einzelne Fahrzeuge wie mobile Transportroboter werden dabei als Avatar mit allen physischen und steuerungstechnischen Fähigkeiten in einer simulierten Realität abgebildet. Das Verhalten der Fahrzeuge kann in komplexen Szenarien virtuell beobachtet und verstanden werden. Der finale Steuerungscode kann dann ohne Transformations- oder Adaptionsschritte 1:1 auf die realen Fahrzeuge übertragen werden. Für die Roboter evoBOT® und O³dyn haben die Forschenden Simulationsmodelle der realen Fahrzeuge erstellt, die als Open Source veröffentlicht sind. Sie ermöglichen das realitätsnahe Evaluieren neuer Konstruktionen, Sensoren und Algorithmen in der virtuellen Realität.

Großes Potenzial für die automatische Planung sieht das Fraunhofer IML bei KI-gestützten Simulationen in der Verbindung mit digitalen Zwillingen – ein möglicherweise entscheidender Hebel zur Reduzierung von Logistikkosten, der die Wettbewerbsfähigkeit der Logistik am Standort Deutschland nachhaltig stärkt.

Mehr zur simulationsbasierten KI

Das Fraunhofer IML erforscht die Zusammenarbeit zwischen Menschen und Maschinen in einer zunehmend vernetzten Wirtschaft bereits seit vielen Jahren. Das in einem Fraunhofer-Leitprojekt entwickelte Konzept der Social Networked Industry beschreibt dabei die Entwicklung von einem Nebeneinander von Mensch und Technik hin zu einem Miteinander, das sich in digitalen sozialen Netzen (Social Networks) und in einer vernetzten Industrie (Networked Industry) vollzieht bzw. davon getrieben wird. Der Ansatz der Mensch-Technik-Interaktion gewinnt mit der Zunahme von KI-Lösungen in der Arbeitswelt einmal mehr an Bedeutung. KI wird dabei zum aktiven handelnden Partner der Menschen. Die Logistikforschung beschäftigt sich in diesem Zusammenhang intensiv damit, welchen Handlungsspielraum der Mensch noch hat bzw. haben muss, wenn Maschinen in einer KI-unterstützten Logistik nicht nur informieren, sondern auch aktiv steuern, planen und verhandeln können.

Die Forschenden am Institut verstehen es als ihre Aufgabe, einen Rahmen für die Zusammenarbeit von Menschen und KI nach den in Deutschland und Europa geltenden Normen und Maßstäben zu sichern, aber auch technisch umzusetzen. Der Mensch soll als Dirigent komplexer Systeme agieren, die nachvollziehbar und verständlich bleiben, damit Vertrauen und Akzeptanz in der Arbeitswelt gefördert werden. Eine wertebasierte Anwendung von KI soll zudem Transparenz, ethische Standards und Datenschutz sicherstellen.

Mehr dazu in Magazin »Logistik entdecken« des Fraunhofer IML