
Instrumentarium zur Gestaltung einer KI-gestützen Intralogistik produzierender Unternehmen
In der Intralogistik sehen sich produzierende Unternehmen mit zunehmend volatilen Absatz- und Beschaffungsmärkten konfrontiert: Die Fähigkeit, auf dynamische Änderungen von Rahmenbedingungen und Kundenanforderungen zu reagieren, wird zum Wettbewerbsvorteil. Um die damit einhergehenden Herausforderungen zu beherrschen, versprechen die aktuellen Entwicklungen im Themenfeld ‚Künstliche Intelligenz‘ neuartige Lösungsansätze. Ziel des Projekts IMAGINE ist es, entsprechende Ansätze zu nutzen, um signifikante Verbesserungen bei der Erfüllung der Kernleistungen der Intralogistik zu erzielen: Prozesse in Lagerhaltung, Transport und Auftragsabwicklung sollen um mindestens 10 bis 15 Prozent optimiert werden. Dazu werden Methoden und Hilfsmittel erarbeitet, mit denen Unternehmen ihre innerbetriebliche Logistik analysieren und optimieren können. Auf dieser Grundlage werden in Unternehmen Pilotprojekte für die Produktion von Hausgeräten, Separatoren und Pumpen für Gebäude umgesetzt.
Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik IEM

Christian Kürpick
Details
IMAGINE
Abgeschlossen
Smart Factory
Internet of Things (IoT)
Künstliche Intelligenz & Maschinelles Lernen
Logistik
€1,940,000.00
06/2020 - 05/2023
Ministerium für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen
it's OWL
Problem


In der Intralogistik produzierender Unternehmen stehen bisher vor allem Ansätze zur Reduktion der Komplexität im Fokus. Dazu werden Lösungsansätze wie Lean Production oder Six Sigma verwendet. Mit dem Megatrend der Digitalisierung gehen häufige und schnelle Änderungen von Rahmenbedingungen sowie Kundenanforderungen einher. Gleichzeitig wird in einer BITKOM-Untersuchung die Steigerung der Flexibilität auch als Aspekt mit dem höchsten Potential infolge der Digitalisierung der Produktion bewertet. Umfragen wie das Hermes-Barometer zeigen jedoch, dass Optimierungen der Logistik, die insb. der Erhöhung der Reaktionsfähigkeit sowie der Minimierung der Durchlaufzeiten dienen, aufgrund der hohen Komplexität nicht immer erfolgreich sind. Zur Beherrschung dieser Komplexität bieten aktuelle Entwicklungen im Themenfeld „Künstliche Intelligenz“ neue Lösungsansätze. Studien des McKinseys Institut, der IDG sowie des BMWI belegen das hohe Potential künstlicher Intelligenz für die Produktion und Logistik. Die Ergebnisse von Forschungsprojekten wie Cypros zeigen, dass intelligente Lösungen den Verfahraufwand in der Intralogistik bereits im ersten Schritt um ca. 27 % verringern können. Erfolgsfaktor ist dabei u. a. die bessere Vernetzung und Auswertung der Daten und Informationen, woran es bei etablierten Methoden wie Lean Production mangelt. Dabei ist jedoch auf Grund der diversen zu beachtenden Rahmenbedingungen häufig die systematische Erschließung der Nutzenpotentiale von KI-Anwendungen in der Intralogistik unklar. Dies bezieht sich sowohl auf die Einsatzmöglichkeiten als auch auf die Auswirkungen der KI-Anwendungen auf das Spannungsfeld Mensch-Organisation-Technik.
Ziel und Ansatz


Ziel des Vorhabens IMAGINE ist ein Instrumentarium zur Gestaltung einer KI-gestützten Intralogistik produzierender Unternehmen. Dabei sollen zum einen Methoden und Hilfsmittel erarbeitet werden, welche die Analyse der KI-Potentiale in der Intralogistik, die Zieldefinition sowie die Umsetzung von KI-Anwendungen unterstützen. Zum anderen sollen in den Anwendungsunternehmen konkrete KI-Anwendungen in Form von Pilotprojekten umgesetzt werden. Dabei sind die Aktivitäten zur Methodenentwicklung und zur Umsetzung der KI-Anwendungen eng verzahnt.
Das zentrale Nutzenversprechen des zu erarbeitenden Instrumentariums sind signifikante Verbesserungen bei der Erfüllung der Kernleistungen der Intralogistik (Lagerhaltung, Transport, Auftragsabw.) in Höhe von mind. 10-15%. Die Zielsetzung wird in einen dreistufigen Lösungsansatz überführt. Dabei werden zunächst unter Federführung der Forschungspartner Methoden und Hilfsmittel erarbeitet (Stufe 1). Dazu bringen das Fraunhofer IEM und das Fraunhofer IOSB-INA ihre Methoden- und KI-Kompetenz ein. Auf dieser Grundlage werden die Pilotprojekte durchgeführt, in denen die Unternehmen GEA, Miele und Wilo ihre Intralogistikkompetenz einbringen (Stufe 2). Für den Breitentransfer der Ergebnisse bringen die assoziierten Netzwerke ihre Transferkompetenz in Form von dezidierten Veranstaltungsformaten ein (Stufe 3).
Ergebnisse und Werte
In der Logistik herrscht branchenunabhängig ein hoher Standardisierungsgrad mit dadurch vergleichbaren Herausforderungen in vielen produzierenden Unternehmen der Region. Durch die enge Verzahnung der im Projekt IMAGINE beteiligten Unternehmen mit weiteren Unternehmen der Region wird auch über die Projektlaufzeit hinaus ein breiter Transfer der Ergebnisse durch die Projektpartner ermöglicht und damit für eine Vielzahl weiterer Unternehmen nutzbar. Insbesondere durch die Einbindung des Netzwerks Industrie Ruhr Ost, des Spitzencluster it’s OWL sowie des Kompetenzzentrums Mittelstand-Digital-Zentrum Ruhr-OWL wird gewährleistet, dass die Projektergebnisse interessierten Unternehmen zur Verfügung gestellt werden. Die beteiligten Institute bzw. Lehrstühle werden die Erkenntnisse zudem in die Lehre der Universitäten einbringen und im Rahmen der wissenschaftlichen Arbeit weiter multiplizieren.
Beteiligte Partner

Lemgo, Germany
2009
Fraunhofer IOSB-INA

Paderborn, Germany
2010
Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik IEM

Düsseldorf, Germany
1881
GEA

Gütersloh, Germany
1899
Miele & Cie. KG
Dortmund, Germany
Wilo SE
