„Das ist nicht die gleiche Liga“

Ein Gespräch über Buzzwords und was (nicht) dahinter steckt

Was heute in der Intralogistik modern erscheinen möchte, schmückt sich mehr und mehr mit dem Wort „Autonomie“.Sehr zum Verdruss der Fachleute. Zwei von ihnen, Dr. Günter Ullrich, Geschäftsführer Forum-FTS, und Thomas Albrecht, Leiter Fahrerlose Transportsysteme beim Fraunhofer-Institut IML in Dortmund, sprechen im Interview mit Jan Kaulfuhs-Berger, Chefredakteur „Technische Logistik“, über Fahrerlose Transportsysteme, deren autonomes Verhaltenund die zukünftige Rolle der Künstlichen Intelligenz.

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Jan Kaulfuhs-Berger: Derzeit klebt sich nahezu jeder das Wort „Autonomie“ gewissermaßen als Label auf alles, was nicht manuell geführt wird. Buzzword oder überstrapazierter Fachbegriff?

Thomas Albrecht: Es ist definitiv ein Buzzword, es ist fast ein Hype! Vor allem marketinggetrieben gibt es viele Fahrzeuge, die als „autonom“ bezeichnet werden, es meist aber gar nicht sind.

Dann kurz gefragt: Was ist ein autonomes Fahrzeug?

Dr. Günter Ullrich: Gute Frage! Eine Definition von Autonomie gibt es zwar im nicht-technischen Bereich, in der Philosophie. Diese aber auf die Technik zu übertragen, ist nicht ganz trivial. Da muss man abweichen von der sogenannten „reinen“ Lehre und versuchen, das auf ein technisches System zu übertragen. Die Fahrzeuge müssten dann Eigenschaften und Verhaltensweise besitzen, die sie vorher nicht besaßen. Bisher hatten wir keine Autonomie bei Fahrzeugen. Wenn das jetzt behauptet wird, muss ein „Mehr“ hinzugekommen sein.

Was ist dieses „Mehr“?

Dr. Günter Ullrich: Das ist genau der Punkt, das sehe ich nicht wirklich oder bestenfalls in Ansätzen.

Zum Beispiel

Dr. Günter Ullrich: Autonomes Ausweichen, Hindernisse umfahren – das sind Schritte in die richtige Richtung.

Thomas Albrecht: Es geht darum, dass ein Fahrzeug bei einem auftauchenden Hindernis, das durch die Sensorik erfasst worden ist, angemessen reagiert, autonom entscheidet, was zu tun ist. Es handelt sich also um eine Situation, die in dieser Form vom Programmierer so nicht vorhergesehen, geplant, also programmiert war. Eine Situation, die neu ist und in der das Fahrzeug ad hoc selber entscheidet. Das ist eine Funktion, die in Richtung autonomes Verhalten geht.

Wir fassen einmal zusammen: Was heute als autonom angepriesen wird, war früher automatisch. Man könnte also ketzerisch sagen: Autonomie ist die neue Automatik.

Thomas Albrecht: Ja, dieser Begriff wird häufig als Synonym für automatisch oder fahrerlos verwendet, …

Dr. Günter Ullrich: … mit dem Hintergedanken, dass man damit eine höhere Wertigkeit vermittelt.

Also dann bitte in einem Satz: Was ist automatisch, was ist autonom?

Thomas Albrecht: Das ist eben nicht so einfach. Ich versuche es mal etwas plakativ so: Automatisch ist, wenn das Fahrzeug macht, was es soll – und autonom ist, wenn es macht, was es will.

Dr. Günter Ullrich: Zur Begriffsdefinition ist zu sagen, dass wir im VDI extra einen Arbeitskreis gegründet haben, der sich damit auseinandersetzt. Bei der Definition dieses Begriffes sind wir relativ weit, aber wir geben auch eine Hilfestellung hinsichtlich der autonomen Funktionen.

Das heißt?

Dr. Günter Ullrich: Wir sehen nicht, dass ein Fahrzeug entweder autonom ist oder nicht, sondern dass ein Fahrzeug autonome Funktionen hat. Und wenn man eine Reihe autonomer Funktionen definiert hat, kann man prüfen, ob ein Fahrzeug über diese oder jene Funktionalität verfügt – ja, und dann Punkte vergeben. An so einem Autonomie-Index, wie wir ihn nennen, arbeiten wir gerade.

Thomas Albrecht: Und damit wissen wir erst einmal, wie die Technik dieses Fahrzeuges aufgestellt ist. Aber damit ist noch lange nicht klar, ob das für den entsprechenden Anwendungsfall, für den das Fahrzeug benötigt wird, überhaupt sinnvoll ist. Das wird in diesem Leitfaden, dem Autonomie-Index, ebenfalls hinterfragt.

Im Vorgespräch sprachen Sie, Dr. Ullrich, von einer Diversität zwischen der Leistung eines Systems und dem autonomen Verhalten.

Dr. Günter Ullrich: Ja, wenn man dem Fahrzeug autonome Fähigkeiten mitgibt – also: es soll den Weg finden, vielleicht sogar sein Ziel und seine Quelle selber suchen – dann ist man nicht mehr in der Lage zu sagen, wie lange das dauert. Man hat keine Vorhersehbarkeit des Systems mehr. Besser ist es, wenn man dem Fahrzeug sagt, was es abholen oder bringen und wo es langfahren soll. Und wenn man dann noch für freie Wege sorgt, dann kann ich ein hochverfügbares System auf die Beine stellen, das am Ende des Tages effizienter ist, als irgendwelche Fahrzeuge, die mehr oder weniger durch die Gegend tanzen.

Ein Plädoyer gegen die Autonomie?

Dr. Günter Ullrich: Nein, ganz im Gegenteil! Auch wenn sich das so anhören mag (lacht). Aber wenn man diesen Begriff verwendet, dann bitte bewusst.

Thomas Albrecht: Und man sollte sich darüber im Klaren sein, ob bzw. warum man diese oder jene Funktionalität überhaupt benötigt.

Das Sonderheft Flurförderzeuge von „Technische Logistik“ beschäftigt sich schwerpunktmäßig, deswegen ja auch das Interview mit Ihnen, mit dem Thema FTS. Und die landläufige Meinung ist nun einmal, ein FTS sei eher autonom.

Thomas Albrecht: Nein, dem ist nicht so. Autonomie kann ich eben nicht per se einem Fahrzeug zuordnen. Wir gehen davon aus, dass wir Funktionen haben, die ein autonomes Verhalten beschreiben. Und das eine Fahrzeug hat dann einen Autonomie-Index von vielleicht 3 von sagen wir 15 Punkten und das andere 10.

Aber 10 ist nicht immer besser als 3?

Dr. Günter Ullrich: Ganz genau! Es kommt auf den Anwendungsfall an. Wenn man nur Paletten von A nach B transportieren muss – möglichst zuverlässig, mit Takteinhaltung, wie das in den vergangenen Jahrzehnten ständig gemacht wurde -, braucht man nicht zwingend Autonomie. Die ist manchmal sogar hinderlich.

Thomas Albrecht: Auch eine autonome Hindernisumfahrung wird als leistungssteigernd verkauft. Möglicherweise ist es in einem Fall wirklich besser, wenn das Fahrzeug selbständig dem Hindernis ausweichen kann. Noch besser ist es natürlich, wenn dort erst gar kein Hindernis steht.

Sprechen wir dennoch weiter über Autonomie. Was sind denn aus Ihrer Sicht die zwingenden technischen Voraussetzungen, wenn man ein autonomes System benötigt?

Thomas Albrecht: Da sind wir relativ schnell beim Thema 3D-Sensorik. Das Fahrzeug muss die Umgebung erkennen, also sensorisch erfassen – und das geht nur mit der 3D-Sensorik vernünftig. Wer da traditionell mit Laserscannern in Fußbodenhöhe fährt und die Umgebung liest, kann nicht davon sprechen, dass dann ein autonomes Verhalten möglich ist. Das Fahrzeug weiß einfach zu wenig und kann keine eigenen oder zumindest nicht die richtigen Schlüsse ziehen.

Dr. Günter Ullrich: Ich sage immer: Die Welt ist keine Scheibe! Wenn ich mit einer Scheibe dieser Welt versuche, intelligent zu agieren, dann wird das nichts.

Das dürfen Sie gern ein wenig ausführen!

Dr. Günter Ullrich: Sehen Sie sich doch bitte hier im Raum um! Wenn Sie hier in Knöchelhöhe theoretisch nur in einer Ebene schauen, dann wäre es nahezu unmöglich, hier unfallfrei durchzukommen – obwohl nur ein paar Tische und Stühle im Weg stehen. Wir aber sehen eben dreidimensional, können also Tische und Stühle als Hindernis identifizieren und wissen, wie wir um sie herumkommen. Wenn wir aber ein Fahrzeug haben, das nur in der Lage ist, seine Umgebung in Knöchelhöhe zu scannen, kann es eben nicht alles identifizieren und findet schlicht nicht hindurch.

Thomas Albrecht: Es gibt hierfür auf dem Markt 3D-Kameras und 3D-Laserscanner. Unabhängig davon explodiert dann natürlich auch die Datenmenge und diese auszuwerten ist entsprechend aufwändig – das gehört zur Wahrheit mit dazu. Man braucht dann mehr Software und leistungsfähigere Rechner auf dem Fahrzeug.

Die Frage, die sich uns in diesem Zusammenhang stellt: Kann das die, nun, handelsübliche Software noch leisten oder kommen wir schon in den Bereich der Künstlichen Intelligenz?

Thomas Albrecht: Die vielen von der Sensorik gesammelten Messwerte müssen gewissermaßen erst einmal „eingedampft“ werden. Dafür gibt es den Begriff der Klassifizierung. Man muss Objekte eindeutig erkennen, um darauf basierend Entscheidungen treffen zu können, nach dem Motto: Fahre ich um das Hindernis herum – weil es eine Palette ist. Oder ist es schlauer, kurz zu warten, da der im Weg stehende Gabelstapler möglicherweise gleich wegfährt.

Dr. Günter Ullrich: Die Objekt-Klassifizierung ist also ein erster wichtiger Schritt in der Datenauswertung. Und es gibt Firmen, die das schon richtig gut können und sich auch mit Künstlicher Intelligenz befassen. Aber wenn Sie mich fragen, da verläuft genau die Grenze zwischen Forschung und Industrieeinsatz.

Aber nicht technisch, sondern eher hinsichtlich Aufwand und Kosten, nehmen wir an.

Dr. Günter Ullrich: Ja, über die Datenauswertung haben wir schon gesprochen. Das ist die eine Seite. Die andere bezieht sich in der Tat auf Aufwand und Kosten. Dies ist von Seiten der FTS-Hersteller so gar nicht abzuwägen.

Thomas Albrecht: Und sie scheuen den Aufwand, weil sie ihn gar nicht leisten können oder wollen. Weil sie ahnen, dass ihnen das keiner abkauft. Denn der Markt ist noch nicht soweit. Mit Blick auf die Kosten stellen die Betreiber oft fest, dass sie mit einfachen Mitteln auch klar kommen.

Also, um noch einmal ein aufkommendes Buzzword zu bemühen: Das Zeitalterder mobilen Robotik liegt noch weit inder Ferne.

Dr. Günter Ullrich: Es wird kommen, aber es wird auch noch dauern.

Thomas Albrecht: Wir sind, meiner Meinung nach, an der Schwelle.

Nun, es gibt viele, die sagen, dass sie autonome Systeme, mobile Robotik verkaufen.

Dr. Günter Ullrich: Ja, aber ohne zu wissen, wovon sie reden! Ich habe schon vor über zehn Jahren diese Entwicklung vorhergesagt, entsprechende Strategien eingefordert. Und es sind ja schon Voraussetzungen da, dass man in Zukunft intelligent und autonom agieren wird. Bei den autonom fahrenden Autos ist man bereits kräftig dabei.

Thomas Albrecht: Meine Vermutung ist, dass der in den letzten Jahren häufig gehörte Begriff „autonome Pkw“ dazu geführt hat, dass die Leute sagen: „Ja, wenn die damit Autos ohne Fahrer meinen – das haben wir beim FTS schon seit 30 Jahren. Dann ist das Ganze auch autonom.“

Und ist es das nun?

Thomas Albrecht: Nein, ist es nicht. Ein autonomer Pkw kann viel, viel mehr. Das ist nicht die gleiche Liga.

Da ist sicher noch viel Forschungsarbeit nötig. Wo steht man denn hier beim FTS?

Thomas Albrecht: Im Bereich der Forschung sind wir natürlich am Thema Autonomie beziehungsweise autonomer Funktionen dran. Das beginnt schon bei der Umgebungsnavigation. Ein weiterer Forschungszweig in unserem Institut ist das Sortieren mittels autonomer Fahrzeuge.

Spannend.

Dr. Günter Ullrich:  Ja, in der Tat. Und dies hat vor einigen Jahren in China begonnen. Einfache Fahrzeuge, die sich von QR-Code zu QR-Code bewegen. Sie können geradeaus fahren oder sich zur Fahrtrichtungsänderung um die Hochachse drehen – aber eben nicht wirklich frei fahren. Das geben Software und Sensoren nicht her.

Thomas Albrecht: Der Ansatz in unserem Institut ist, die Fahrzeuge selber intelligenter zu machen, mit mehr Software, Sensorik und mehr Antriebsleistung auszustatten. Die sind dann sehr schnell – bis zu zehn Meter in der Sekunde. Das Ganze geht natürlich nur in einem abgesperrten Bereich, da flitzen sie hin und her und sortieren Pakete. Und der Aufwand ist eher überschaubar: Man benötigt nur eine leere Halle und einen guten Fußboden. Hinzu kommen die Einspeisestellen, an denen die Pakete eingeschleust werden und viele Endstellen, auf die sortiert wird. Die Fahrzeuge werden einmal angelernt und dann geht es los.

Ist das schon greifbar oder eher Zukunftsmusik?

Thomas Albrecht: Bei uns in der Versuchshalle gibt es das schon seit fast zwei Jahren. Momentan arbeiten wir weiter an Optimierungen der Fahrzeuge und des Gesamtsystems. Und wir sind in vielversprechenden Gesprächen mit Logistiksystemanbietern. Diese finden die Idee ebenfalls spannend und möchten mit uns gemeinsam diesen Prototypen zur Industriereife bringen.

Dr. Günter Ullrich: Ich sehe im Bereich der Forschung zwei wesentliche Punkte. Zum einen 3D-Sensorik, Autonomie und sich daraus ableitende Technik – das haben wir bereits entsprechend beleuchtet. Der zweite Punkt ist die Resilienz, also resiliente Systeme. Dort kann das FTS eine sehr wichtige Rolle spielen – und wir hätten einen zweiten Anwendungsbereich der Künstlichen Intelligenz: das selbständige Erkennen von Ressourcen.

Im Detail bedeutet das?

Dr. Günter Ullrich: Bisher konnten wir nur verschiedene Modi programmieren, aber dabei muss man viel vordenken. Die Corona-Pandemie hat aber gezeigt, dass Situationen sich schnell und unvorhersehbar ändern können. Was an Ressourcen und Material vorhanden ist, welche Bauteile vorrätig oder gar welche Mitarbeiter verfügbar sind oder eben nicht – dieses agile Reagieren auf Situationen ist für mich ein erkennbarer Anwendungsfall für die Künstliche Intelligenz im Bereich der FTS-Technologie.

Und darüber hinaus?

Dr. Günter Ullrich: Mehr Anwendungen der Künstlichen Intelligenz im Bereich der FTS sehe ich persönlich nicht. Aber an die Resilienz können wir ran! Resiliente Produktionslogistik mit FTS! Und das FTS hat dann eine zentrale Aufgabenstellung …

… die es eigentlich schon immer gehabt hat, …

Dr. Günter Ullrich:  … aber auch in zukünftigen resilienten Strukturen haben kann und haben wird. Das ist für mich Forschung!

Meine Herren, herzlichen Dank für das Gespräch!

 

 

Autor: J. Kaulfhus-Berger

Der Begriff Autonomie wird häufig als Synonym für automatisch oder fahrerlos verwendet, mit dem Hintergedanken, dass man damit eine höhere Wertigkeit vermittelt.
Dr. Günter Ullrich, Geschäftsführer Forum-FTS

 

Im Bereich der Forschung sind wir natürlich am Thema autonome Funktionen dran – ein Forschungszweig in unserem Institut ist beispiels­weise das Sortieren mittels autonomer Fahrzeuge. Thomas Albrecht, Leiter Fahrerlose Transportsysteme beim Fraunhofer-Institut IML in Dortmund

Auch eine Hindernisumfahrung wird als leistungssteigernd verkauft. Sicher ist es in solch einem Fall besser, wenn das Fahrzeug einem Hindernis selbständig ausweichen kann. Noch besser ist es natürlich, wenn dort erst gar kein Hindernis steht.“
Thomas Albrecht, Leiter Fahrerlose Transportsysteme beim Fraunhofer-Institut IML in Dortmund

Viele sagen, dass sie autonome Systeme, mobile Roboter verkaufen – aber die wissen nicht, wovon sie reden!“
Dr. Günter Ullrich, Geschäftsführer Forum-FTS

Redaktion (allg.)

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