„Mehr Fragen als Antworten“

Thorsten Schmidt über Digitalisierung, Automatisierung und Autonomie

In Corona-Zeiten ist vieles nicht einfach – auch das Betreten einer Universität. An der TU Dresden ist eine elektronische Voranmeldung nötig, um zum persönlichen Interview – inklusive Abstandsregeln – eingelassen zu werden. So weit, so gut. Dennoch: Es sei bereits eine technologische Herausforderung gewesen, eine elektrisch geschaltete, stabil funktionierende Tür hier hinzubekommen, erzählt unser Interviewpartner Prof. Dr.-Ing. Thorsten Schmidt, Inhaber der Professur Technische Logistik an der TU Dresden. Wenn das im Kleinen schon nicht gelinge, wie solle das erst im Großen funktionieren? Ein Gespräch über eine komplexe Thematik.

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Jan Kaulfuhs-Berger: Heute ist alles digital, so scheint’s. Dennoch ist die konventionelle Technik wichtiger denn je. Wenn Sie uns dies bitte einmal einordnen könnten.

Prof. Thorsten Schmidt: Die Digitalisierung schlägt durch, soviel ist klar. Aber das ganz unterschiedlich. Lassen Sie uns die Begriffe einmal klären, indem wir mit etwas Konkretem anfangen. Da sind auf der einen Seite unsere automatischen Fahrzeuge, was nichts Neues ist. Als FTS kennt sie jeder, und ihr Einsatz ist zunehmend intensiver und erfolgt in größerem Umfang. Unter dem Begriff „autonom“ taucht auf der anderen Seite seit einiger Zeit etwas Neues auf. An dieser Stelle bin ich aber hin- und hergerissen.

Weshalb?

Echtes autonomes Verhalten – im Sinne von sich selbstständig mit Dingen auseinanderzusetzen – ist es ja nicht. Trotzdem ist man in der Entwicklung schon soweit, dass diese Fahrzeuge sich in verändernden Umgebungen selbstständig zurechtfinden. Deshalb passt der Begriff „Autonomie“ als Abgrenzung sehr wohl. Aber er hat seine Grenzen und die Autonomiestufen sind zu hinterfragen. Wir haben heute Systeme, die autonome Teilaufgaben erstaunlich erfolgreich erfüllen. Aber mit der Vorstellung, dass diese den gesamten Prozess autonom durchführen, kommt die Autonomie schnell an ihre Grenzen. An dieser Stelle haben wir immer noch eine zentrale Instanz, die alles vorbereitet und steuert.

Wir sind an dem Punkt angelangt, an dem es sich lohnt, doch noch einmal „automatisch“ und „autonom“ genau zu definieren.

Im allgemeinen Begriffsverständnis ist automatisches Verhalten das einprogrammierte Abfahren von vorgegebenen Aufträgen, was das klassische FTS macht. Da ist das Verhalten genau hinterlegt, also welcher Weg genommen wird. Das deckt auch Sondersituationen ab, wenn das Fahrzeug beispielsweise auf ein Hindernis trifft. Die autonomen Ansätze gehen darüber hinaus, diese nehmen ihre Umgebung wahr. Der wesentliche Ansatz hierbei ist „Slam“ …

… also Simultaneous Localisation and Mapping …

…, wobei die Umgebung durch Kameras oder Laserscanner vermessen und eingespeichert wird. Hieraus ergeben sich Vorgaben zu den Zielkoordinaten und zur Selbstfindung. Das ist schon ein deutlicher Vorsprung gegenüber dem klassischen Verhalten, bringt aber neue Probleme und Herausforderungen.

Die da wären?

An unserem Lehrstuhl läuft ein Forschungsvorhaben, um das Konfliktpotential dahinter zu beleuchten. Natürlich können Systeme im kleinen Maßstab Kollisionen erkennen und auflösen. Die Leistung, der Durchsatz bricht aber dadurch ein. Daher benötigt man Ansätze, die das von vornherein vermeiden.

Welche Ansätze sind das?

Das kann etwas Zentrales sein oder aber hinterlegte Regeln, die dem System etwas antrainieren, um solche Situationen zu vermeiden. Die Vorstellung, dass die Systeme das untereinander regeln, wie der Mensch das macht, ist utopisch. Da hat die Künstliche Intelligenz noch sehr irdische Grenzen.

Wie sieht so etwas in der Praxis aus?

Spannende Frage. Interessant ist für mich in der Tat, wie das eingesetzt wird. Da wandelt sich die Welt derzeit kolossal. Man kann diese Dinge auch nicht mehr vorausberechnen, man simuliert. Wenn ich wahrnehme, wie solche Projekte in der Praxis ablaufen, dann sind wir mittlerweile ein ganzes Stück entfernt von einem „normalen“ Intralogistik-Projekt. Bei diesem versucht man vorher exakt zu ermitteln, welches die Anforderungen sind, welche Systeme benötigt werden, wie das Ganze aufgebaut und in Betrieb genommen wird. Bei autonomen Lösungen wird bei kleinen Systemen mit einzelnen oder wenigen Fahrzeugen angefangen. Diese erfüllen heute in Einzelfällen bereits erfolgreich den Ansatz – und bei höherem Leistungsbedarf wird die Lösung ergänzt. Aber ich möchte einmal ein größeres FTS-Projekt sehen, das so beginnt und wenn es gut läuft, Fahrzeuge hinzugenommen werden. Da müsste sich der Integrator ziemlich kritische Fragen stellen lassen. Was für mich an dieser Stelle bemerkenswert ist: Mit dieser Technologie hat sich teilweise ein völlig anderes Projektverhalten eingestellt.

Blicken wir in die Zukunft. Wie wird es da aussehen?

Das vermag ich schlecht einzuschätzen. Der große Vorteil dieser Ansätze ist das Reaktionsvermögen, da diese viel flexibler als frühere Lösungen ihre Aufgaben erfüllen. Man braucht keine zentralen Systeme neu zu programmieren. Das ist für mich – heute wie in Zukunft – der zentrale Vorteil der neuen Technologie, der Digitalisierung.

Stichwort Flexibilität. Noch vor Kurzem hieß es, je höher der Automatisierungsgrad, desto geringer die Flexibilität – und umgekehrt. Das scheint sich gerade aufzulösen, oder?

Ja, die Systeme scheinen mir vorangeschritten. Von der Systembeherrschung her tun sich aber mehr Fragen auf als vorher. Die Berechenbarkeit hat deutliche Grenzen. In einzelnen Demonstrationen kann man das gut darstellen, aber im Breiten gibt es mehr Fragen als Antworten.

Wenn Sie das bitte etwas ausführen.

Gern, ich habe versucht, das zu spiegeln. Also der Frage nachzugehen, was denn eigentlich sonst passiert. Wenn man ein klassisches, manuell geprägtes System mit Staplern hat, dann hat man gefühlt seit Urzeiten Funktionalitäten mit Staplerleitsystemen. Aber was dort möglich wäre und was in der Praxis gemacht wird, das geht weit auseinander. Es wäre ein Leichtes, auch einem manuell bedienten Stapler konkrete Dinge vorzugeben.

Macht man das in der Praxis?

Mir persönlich ist kein Einzelfall bekannt, bei dem das gemacht wird. Vielleicht auch aus gutem Grund, was aber nicht heißt, dass es prinzipiell falsch wäre. Aber möglicherweise benötigt man noch den Entscheidungsspielraum des Fahrers. Zusammengefasst: Punktuell passiert also etwas Erstaunliches, eine tolle Entwicklung der Technologie. Und ich bin überzeugt, dass wir da noch vieles sehen werden. Aber noch einmal, hinsichtlich des Verständnisses der Steuerung, die eine Gesamtbeherrschung ermöglicht, gibt es mehr Fragen als Antworten. Wir sind noch nicht dort, wo wir theoretisch sein könnten. Das zu erfassen und abzubilden ist eine anspruchsvolle Aufgabe.

Sie sprachen, so wörtlich, von einer tollen Entwicklung der Technologie. Wen kann man hier als Treiber bezeichnen? Die Hersteller oder eher die Anwender?

Nun, bisher hatten die Hersteller wenig Antrieb, das zu tun – schon auf Grund ihrer Abgrenzung der damit verbundenen Vorteile im Markt. Stichwort Daten und Schnittstellen. Die Anwender, also die Kunden, pushen, führen das quasi zwingend herbei und machen beispielweise die Offenlegung bestimmter Daten zu Lieferbedingungen. Es darf also nur geliefert werden, wenn man auf die großen Datenbanken zugreifen kann, um Verhalten zu analysieren, algorithmische KI-Systeme auszuwerten und verstecktes Verhalten sichtbar zu machen.

Blicken wir einmal auf die großen Flurförderzeughersteller, die das Thema Systemgeschäft seit einiger Zeit bereits in ihr Portfolio integriert haben, teils durch eigene Entwicklung, teils durch Zukäufe. Vorreiter oder Getriebene?

Wahrscheinlich beides in unterschiedlichen Gewichtungen. Jeder versucht natürlich, die Vorteile dieser Technologie zu nutzen und sein Portfolio noch besser zu machen. Ganz klassisch versucht man, sich abzugrenzen und das eigene Know-how, seine Pluspunkte zu halten, zu verteidigen. Und das ist genau die Crux, die wir haben. Die Digitalisierungstools und die entsprechenden Daten sind dann mächtig, wenn viele Zugriff hierauf haben. Aber was motiviert einen im Markt aktiven Player, alles bereit zu stellen? Das ist die große Frage. Im Grunde muss der Kunde Druck ausüben.

Bleiben wir bei den großen erstellern, sei es, dass diese aus dem Flurförderzeugbereich oder dem Systemgeschäft kommen. Diese haben sich früher mehr oder weniger ergänzt, heute sind sie direkte Konkurrenten.

Ja, die klassischen Systemanbieter haben in ihren Portfolios durch Partnerschaften fahrzeugbasierte Lösungen, die großen Staplerhersteller bieten Lagerlösungen und Gesamtprojekte an. Was früher separat war, wächst heute zusammen. Aber jeder macht nach wie vor seins.

Themenwechsel. Wir kommen zum Intralogistik-Kongress im Juli, auf dem Sie als Key Note Speaker auftreten werden.

Ja, ich bin gebeten worden, auf dieser Veranstaltung das Thema Automation zu reflektieren. Und das bringt uns gedanklich wieder dahin zurück, worüber wir eben gesprochen haben. Es ist einfach beeindruckend, was in den vergangenen 15 Jahren an Technologie entstanden ist. Lange Zeit ist nicht viel passiert, es gab hier und da Optimierungen. Aber was letztlich aus diesen Ansätzen – auch steuerungstechnischer Natur, die mit einem Mal möglich wurden – hervorgegangen ist, ist absolut bemerkenswert. Zwar gab es früher bereits Unterschiede in der Art der Regalbediengeräte, Regalanlagen oder Reichweite und Dynamik der Stapler. Aber die Vielfalt an Lösungsmöglichkeiten gab es nicht. Es brauchte erst eine deutliche Weiterentwicklung der Steuerungstechnik, um vieles, was bereits 20, 30 Jahre zuvor erdacht worden ist, auch wirtschaftlich umsetzen zu können. Und das übrigens nicht nur in Europa.

Sie spielen auf die asiatischen Märkte an?

Ja, auch dort bewegt sich viel. Schauen Sie sich nur die vergangenen Logimat-Messen an, welche Hersteller – gerade aus dem asiatischen Markt – solche Lösungen aufgegriffen, interpretiert und neu vorgestellt haben. Das ist schon bemerkenswert. Diese Lösungen sind immer auf einen Aufgabenbereich hochspezialisiert. Sie können, wenn sie beispielsweise im Bereich verfahrbarer Regale auch Automation und Robotik einsetzen, auf beeindruckende Weise sehr spezielle Aufgaben lösen.

Aber?

Ich nehme zurzeit unfassbar bemerkenswerte Lösungen aus Asien wahr, bei denen mit kleinen Fahrzeugen eindrucksvolle Sortersysteme aufgebaut werden. Aber man weiß, die können genau nur das. Eine kleine Änderung im Aufgabenspektrum, und das System ist am Ende.

Also irgendwie nicht zu Ende edacht?

Sicher, es ist aber trotzdem inspirierend zu sehen, mit welcher Innovation die Firmen auf der Logimat auftreten. Manche Lösungen wurden auch prämiert. Die vorjährigen Preisträger beeindrucken da auf der einen Seite. Auf der anderen Seite, da bin ich ganz offen, kommen auch zum Teil erkennbar unausgegorene Lösungen auf den Markt.

Bei denen die europäischen Fachbesucher dann nur den Kopf schütteln?

Naja, die hiesigen Unternehmen tun sich wahrscheinlich schwer damit. Deren Systeme im Staplerbereich sind ja auf alles perfektioniert – auf ihren Betrieb, auf ihr Spiel, auf die Funktionalität.

Es bleibt also spannend?

Ja, die Kreativität der Lösungen ist, ich wiederhole mich da gern, wirklich beeindruckend. Man muss nur lernen, wo man sie sinnvollerweise und auf Dauer einsetzen kann. Es sind oft lokale Lösungen, die da geschaffen werden. Ob diese Vielfalt am Ende des Tages eine Bereicherung oder ein Problem darstellt, wird sich noch klären.

Herzlichen Dank für das Gespräch

.

 

» Eine kleine Änderung im Aufgabenspektrum, und das System ist am Ende.

Prof. Dr.-Ing. Thorsten Schmidt, Inhaber der Professur Technische Logistik TU Dresden

 

» Die Vorstellung, dass die Systeme Situationen untereinander regeln, wie der Mensch das macht, ist utopisch.

Prof. Dr.-Ing. Thorsten Schmidt, Inhaber der Professur Technische Logistik TU Dresden

 

» Es kommen auch zum Teil erkennbar unausgegorene Lösungen auf den Markt.

Prof. Dr.-Ing. Thorsten Schmidt, Inhaber der Professur Technische Logistik TU Dresden

 

» Wir sind noch nicht dort, wo wir theoretisch sein könnten.

Prof. Dr.-Ing. Thorsten Schmidt, Inhaber der Professur Technische Logistik TU Dresden

 

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