„Dann wird‘s autonom“

Prof. Johannes Fottner über Autonomie in der Intralogistik und die Rolle des Menschen

Im September dieses Jahres fand an der TU Dresden das „Forum Technische Logistik 2022“ statt. Keynote-Speaker der eintägigen Veranstaltung in der Elbestadt war Prof. Dr.-Ing. Johannes Fottner, Inhaber des Lehrstuhls „Fördertechnik, Materialfluss, Logistik“ an der Technischen Universität München. Grund genug für Jan Kaulfuhs-Berger, Chefredakteur der Fachzeitschrift „Technische Logistik“, ihn zum Gespräch zu bitten.

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Prof. Johannes Fottner (links) im Gespräch mit Jan Kaulfuhs-Berger Bild: TU Dresden
Prof. Johannes Fottner (links) im Gespräch mit Jan Kaulfuhs-Berger Bild: TU Dresden

Jan Kaulfuhs-Berger: Herr Professor Fottner, die Themen Automatisierung und Autonomie bestimmen neben anderen seit geraumer Zeit die Intralogistik. Diese Schlagworte werden aber in der Industrie gern immer wieder durcheinandergeworfen. Klären Sie uns doch bitte noch einmal über die Unterschiede auf.

Prof. Dr. Johannes Fottner: Der Unterschied ist eigentlich sehr simpel zu fassen: Automatisierung ist Industrie 3.0 und Autonomie Industrie 4.0.

Das sind nun auch wieder Schlagworte. Wenn Sie uns das bitte einmal runterbrechen können.

(lacht) Gern! Wenn wir von Automatisierung sprechen, dann haben wir einen Prozess, der immer in der gleichen Folge abläuft. Das ist so ähnlich wie die Industrie-Robotik, die wir von der Karosserieschweißerei kennen und die das vollautomatisch macht. Sprechen wir hingegen von Autonomie, dann wollen wir dem Gerät nicht nur erlauben, immer wieder das Gleiche zu tun. Hier geht es vor allem darum: Wenn im Prozess Abweichungen passieren, wie groß ist die Entscheidungsbefugnis, die wir einer Maschine zugestehen?

Zum Beispiel?

Zum Beispiel Transportroboter: 1970 fuhr dieser immer entlang der gleichen Linie. Im Jahr 2005 bis 2015 haben wir ihm beigebracht, dass er abweichen darf. Warum ist das notwendig? Kommen wir zurück nach 1970: Wenn ihm eine Palette im Weg steht, schaltet er ab und sagt: „Bitte gehen Sie zur Seite.“ Im Jahr 2015 bis 2022 würden wir dem Gerät erlauben, selber „nachzudenken“, ob ein Umfahren des Hindernisses Sinn macht.

Ein Ansatz, den man aber offenbar auch weiterdenken sollte.

Ja, und muss. Es geht ja nicht nur um die Entscheidung, zehn Meter weiter links oder rechts. Das hat mit Auftragsvergabe zu tun. Man hört immer wieder, dass solche Transportfahrzeuge um ihre Aufträge bieten. In meinem Vortrag hier in Dresden habe ich theoretisch hergeleitet, was alles dazu gehört. Man nutzt die Maschinenintelligenz dazu, der Maschine Entscheidungsfreiheit in bestimmten Umgebungen, Situationen und in vernünftigem Rahmen zu geben.

Zusammengefasst: Wenn der Roboter vor der Palette steht und sagt, ich kann hier ausweichen, reden wir vom Thema Autonomie?

Einfach ausgedrückt, ja. Wo er, ohne dass der Prozess das vorsieht, zwei Meter nach links geht, statt immer nach links ziehen, also eigene Entscheidungen fällt, da beginnt die Autonomie. Gefährlich wird es, wenn wir von „voller Autonomie“ sprechen, beispielsweise beim Autofahren. Es gibt nur autonom oder nicht autonom. Wobei der Begriff Autonomie in einem technischen Sinne nicht vergleichbar mit dem ist, was man unter menschlichen Voraussetzungen als autonom bezeichnet. Wir legen ja immer noch fest, was ist die Aufgabe dieser Maschine. Die ist ja nicht so frei, dass sie tun und lassen kann, was sie will. Sondern um die Erfüllung der Aufgaben darf sie eigene Entscheidungen treffen.

Und die der Mensch im Vorfeld eingrenzt.

Eingrenzen muss man immer relativ sehen. Es gibt erlaubte und nicht erlaubte Bereiche. Was ich definitiv noch nicht als Autonomie sehe, wenn man als Ausweichstrecke eine Alternativroute hat und wieder dieser Alternativroute folgt. Das wäre zu wenig. Das kann man beim Automatismus bereits erlauben. Aber wo man in einem Korridor der Maschine erlaubt, selber so eine Art Ausweichroute zu gestalten, der Situation anzupassen, dann wird’s autonom.

Wir kommen später noch darauf, was der Mensch in diesem System macht. In Ihrem Vortagstitel hieß es ja „Autonomie versus manuell“. Wann setze ich was ein? Lässt sich das so einfach definieren?

Nein, ganz im Gegenteil. Ganz viele dieser autonomen Systeme werden parallel zum Menschen eingesetzt. Das ist ja gerade die große Kunst, die unberechenbaren Menschen in einer Systematik einzusetzen, wo auch Maschinen sind und umgekehrt. Der große Vorzug des Menschen ist ja, dass er sehr autonom in seinem Verhalten ist. Es ist aber sehr unwahrscheinlich, dass der Mensch stets exakt die gleiche Route läuft. Und in der sehr „unexakten“ Welt des Menschen passend zu reagieren, erfordert ja fast diese Autonomie.

Es ist also kein Widerspruch, sondern eine Ergänzung.

Ja, es ist eine Ergänzung. Wenn wir heute von Industrie 4.0 sprechen, sprechen wir nicht nur von Vollautomatisierung, sondern gehen bis zur dark factory, also der menschenleeren Fabrik, in der kein Licht mehr benötigt wird. Ich persönlich bin der Meinung, das ist falsch gedacht.

Weil?

Diese menschenleeren Fabriken – schauen wir auf VW in Wolfsburg – gibt es schon seit den 1970er Jahren, das ist nichts Besonderes mehr. Ich glaube, der Weg, den wir heute beschreiten, geht zur smart factory. Und die smart factory kann erlauben, dass wir eben nicht mit Zäunen abgrenzen müssen, wo wir vollautomatisierte Maschinen haben, und deshalb keine Menschen mehr dort haben dürfen. Man ist in dem Fall kompromissfähig, das heißt, dass die Maschinen oft nicht an ihren Leistungsgrenzen agieren dürfen. Wenn Sie also wollen, dass die Maschine so schnell wie möglich fährt, ist es der bessere Weg, ein abgegrenztes Gebiet zu übergeben. Und es gibt Fälle, wo wir sehen, dass Tätigkeiten vorhanden sind, die der Mensch erledigen muss, und Tätigkeiten, die die Maschine erledigen muss.

In der Kommissionierung nehmen wir an.

Ja, Kommissionierung ist ein gutes Beispiel. Hier ist ein Mischbetrieb eigentlich optimal. Manchmal ist das auch dem geschuldet, dass die Maschine noch nicht alles optimal greifen kann. Unter uns: Weil es der Mensch vorher so fehlerhaft hineingepackt hat. Aber es ist so, dass wir ganz bewusst den Menschen und die Maschinen nebeneinander existieren lassen. Und ich erlaube mir hier zu sagen, das wird noch in zwanzig, dreißig Jahren so sein, weil der Mensch in bestimmten Dingen einfach sehr, sehr gut ist. Bei Personalknappheit kann der Roboter unterstützen, aber der Mensch muss nicht wirklich wegrationalisiert werden, weil er wirtschaftlich vielleicht die beste Lösung ist.

Wir hatten ja vor Jahren die Diskussion, die Automatisierung rationalisiert die Menschen weg. Heute ist die Diskussion andersherum. Es gibt ja keine Leute mehr. Wo sind die denn alle hin?

Das ist eine Frage, die ich momentan aus wissenschaftlicher Sicht auch nicht beantworten kann. Früher habe ich gesagt, wenn wir aus Fördergründen oder Steuerbevorzugungsgründen riesige Distributionszentren in menschenarmen Gegenden allokieren, dann ist es nicht verwunderlich, dass es zu wenig Mitarbeiter sind. Das konnte man sich vielleicht vor zwanzig Jahren noch nicht vorstellen, dass man Automatisierung nicht nur als Rationalisierung aus wirtschaftlichen Gründen macht, sondern weil man nicht genügend Mitarbeiter hat.

Und Corona hat hierbei sicher auch noch einen neuen Drive hineingebracht.

Nun, die Akzeptanz automatisierter Technik litt bei der Einführung extrem darunter, dass sie den Ruf hatte, ausschließlich Menschen zu substituieren und arbeitslos zu machen. Aber wenn man sagen kann, nein, das ist dein neuer Kollege, der jetzt mit dir fährt, weil es einfach nicht anders geht, dann sieht die Sache anders aus. Wir sind uns auch bewusst, dass wir für den automatisierten Prozess zwei Roboter brauchen, wo ein Mitarbeiter die gleiche Leistung geschafft hat. Das kann vorkommen, hat etwas mit Regularien zu tun und wie wir automatisierte Systeme betreiben.

Wenn wir nach vorn schauen, wo steht dieses Thema Automatisierung, Industrialisierung in zehn, fünfzehn Jahren? Kann man so weit sehen, oder ist das die berühmte Glaskugel?

Das Problem ist, dass es diese Glaskugel gar nicht gibt. Die sollte man mal erfinden. (lacht) Aber der Blick nach vorne ist immer erlaubt.

Dann machen wir das einmal.

Ein Gabelstapler, der acht Stunden pro Schicht durch die Gegend fährt, den kann ich in der wirtschaftlichen Situation substituieren. Aber schauen wir uns einmal den Mittelstand an. Der Gabelstapler wird dort einmal acht Minuten gefahren, dann wird der LKW eingewiesen, dann im Büro ein Kunde beraten, dann wird etwas eingekauft, dann im Computer eingetippt, anschließend geht es wieder raus auf den Stapler … da wird man schnell sehen, das ist schwierig zu automatisieren. Diese Vielfalt an Tätigkeiten, die der Mensch erledigt, die macht den Menschen an bestimmten Stellen unschlagbar. Bei ganz bestimmten Stellen, an teuren Stellen, wo man viel Arbeit reinstecken muss und Konzentration benötigt, da ist es eher rentabel.

Was sicherlich ein Forschungsschwerpunkt an der TU München ist.

Wir forschen ziemlich viel unter dem Begriff der Robotik. Aus dem einfachen Grund, die Robotik ist gerade in der Intralogistik ein Thema, das mehr Applikationen hat als anderes. Was wir konkret machen, geht in die Richtung flexiblere Systeme in der Transporttechnik. Und wir verstehen das als Mittelding zwischen Transportrobotik und Greifrobotik.

Das bedeutet?

Wir arbeiten auch daran, eben diese Robotik in dynamischen Umgebungen erfolgreicher zu machen für Computervision, für Mustererkennung. Wir sind seit einem Jahr beim Aufbau einer logistikoptimierten Datenbank für Bilder. Das ist die Grundlage für die neuronalen Netze, dass die hier wirklich funktionieren. Am Ende, und da spreche ich auch für viele meiner Kollegen aus der Intralogistik an den Universitäten, schauen wir regelmäßig, was in der Grundlagenforschung unsere Kollegen Tolles entwickeln und schauen, möglichst gut umsetzbare Applikationen so zu definieren, dass sie am Schluss mit einigermaßen hoher Relevanz den Mehrwert in der praktischen Welt bieten können.

Herr Prof. Fottner, herzlichen Dank für das Gespräch!

 

» Diese Vielfalt an Tätigkeiten, die der Mensch erledigt, die macht den Menschen an bestimmten Stellen unschlagbar.

Prof. Dr.-Ing. Johannes Fottner, Inhaber des Lehrstuhls „Fördertechnik, Materialfluss, Logistik“ an der TU München

Jan Kaulfuhs-Berger

Chefredakteur, Zeitschrift Technische Logistik - Hebezeuge Fördermittel
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„Dann wird‘s autonom“
Seite 28 bis 29
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