Der Schwarm übernimmt!

Autonomes Fahren gilt als die Zukunft im Straßenverkehr – unabhängig ob im Privatbereich oder im Transportwesen. Aber nicht nur im aktiven Verkehr, sondern auch in der Produktions- und Lagerlogistik gehört autonome Mobilität zunehmend zur Realität. Intralogistische Konzepte, die sich durch die Kombination aus fahrerlosen Transportrobotern und intelligenter, lernender Software auszeichnen, revolutionieren die Logistik-Branche. Im boomenden Online- und Versandhandel zeichnet sich Schwarmintelligenz auch aus: Amazon setzt das auf Schwarmintelligenz basierende Robotersystem bereits ein – und das nicht erst seit dem großen Wachstumsschub durch die Corona-Krise. Doch was ist eigentlich ein Schwarm und wie kommt er dabei zu seiner „Intelligenz“?

Adaption aus der Natur

Schwarmbewegungen sind uns, egal ob bei Vögeln, Fischen oder Insekten, aus der Tierwelt bekannt. Vor allem Insekten zeichnen sich durch ihr äußerst produktives, individuelles Arbeiten und Arbeitsteilung innerhalb ihres Schwarms aus. Auf unterschiedliche Weisen kommunizieren sie miteinander und können so durch ihr kollektives Handeln auch ohne übergeordnete Steuerungen die bestmöglichen Ergebnisse erreichen. Nicht ohne Grund werden Ameisen deswegen oft als „gute Logistiker“ bezeichnet. Sie zeigen außergewöhnliche Fähigkeiten in ihrer Orientierung und Weggestaltung. Diese konsequente und effiziente Organisation des Kollektivs wird im Allgemeinen als Schwarmintelligenz bezeichnet.

Verbindung von KI und Logistik

Dank eigenständig denkender Computer-Algorithmen kann die Schwarmintelligenz der Insektenwelt auch in leistungsstarke intralogistische Verfahren integriert werden. Das „ultimative Ziel“ hierbei: Auftragsabwicklungen aller Art nur noch rein technologisch und quasi ohne menschliche Abhilfe durchführen zu lassen. Bei „Schwarmlösungen“ werden einzelne Transporteinheiten mit einer eigenen Rechenleistung ausgestattet, um kontinuierlich Daten zu senden und die Daten anderer Einheiten selbstständig zu verarbeiten. Die extra dafür entwickelte, intelligente Software ermöglicht es, dass diese Transportroboter miteinander kommunizieren, sich aufeinander abstimmen, voneinander lernen und ihre Abläufe stetig optimieren können. Die Interaktion der Transportroboter läuft selbstverständlich über drahtlose Kommunikationsverbindungen.

Nicht nur eine „Schwärmerei“

Intralogistische und kollektive Transportkonzepte werden immer populärer und erste Einsätze von autonomen Fahrzeugen bewähren sich bereits in der Praxis. Schwarmlogistik gewinnt in Produktionsstätten und Warenlagern weltweit deutlich an Bedeutung. Sie erlaubt es, dass sich Transporthelfer in Lagerhallen und anderen Anlagenbereichen frei bewegen können und nicht mehr an bestimmte vorgegebene Linienbewegungen gebunden sind. Durch die Adaptierung der Schwarmintelligenz auf Transportlösungen innerhalb von Lagern und Produktionsstätten werden immer mehr flurgebundene Beförderungssysteme (z.B. auf Schienen, Förderbändern oder entlang von Induktionsbahnen) abgelöst. Autonome Fahrzeuge haben den Vorteil, dass sie universell einsetzbar sind und ihre Ziele individuell erreichen.

Konstante Kommunikation

Wie in der Insekten- und Vogelwelt, kann auch auf der technologischen Ebene das Konzept der Scharmintelligenz nur funktionieren, wenn direkt kommuniziert wird, die autonomen Lagerroboter kollektiv arbeiten und somit ein Überblick über die gesamte Umgebung geschaffen wird. Dank der implementierten intelligenten Software reagieren Lagerroboter auf lokale „Reize“ und deuten ihre Umgebung, beispielsweise blockierende Objekte, andere „Mitglieder des Schwarms“ oder auch Lagerarbeiter „aus Fleisch und Blut“. Gerade die direkte Kommunikation ermöglicht es, dass sich die autonomen Fahrzeuge innerhalb der Lagerhallen selbst organisieren und sich direkt in ihrem Schwarm „absprechen“. Die einzelnen „Individuen“ des Schwarms orientieren sich am Verhalten ihrer Nachbarn und passen ihre Fahrtrichtung (oder in Zukunft womöglich auch ihre Flugroute) und Geschwindigkeit laufend an. Langwierige Staus und Kollisionen an sich kreuzenden Routen sollten somit eigentlich ausgeschlossen sein. Aus den Wechselwirkungen der individuellen Entscheidungen entsteht eine Schwarmintelligenz, die keiner zentralen Koordinierung bedarf. „Der Schwarm“ nutzt seine künstliche Intelligenz (KI) zur konstanten Selbstoptimierung und kommt mit Herausforderungen zurecht.

Die einzelnen „Schwarmbestandteile“ transportieren Kartons, Warenregale, Stapeltische oder Paletten eigenständig und bringen sie auf schnellsten Weg zum Zielort. Dabei ist es egal, wie die Ware im Regal angeordnet ist und ob das Ziel die nächste Kommissioniergasse, die Produktkontrolle, die Produktion oder der Wareneingang bzw. -ausgang ist.

Erhöhte Flexibilität dank Autonomie

Der größte Vorteil dieser intelligenten Transportlösungen auf Basis von Schwarmintelligenz ist die dadurch entstehende Flexibilität. Geräte oder Fahrzeuge können jederzeit unkompliziert an neue Raumbedingungen und Auftragsgrößen angepasst werden. Zudem verkürzen sich die Wegstrecken im Kontrast zu den bisherigen Transportkonzepten doch recht deutlich, zum Beispiel durch Unterfahren der Regale – natürlich nur, wenn man ohne Ladung unterwegs ist. Folglich arbeiten die fahrerlosen Transportmittel mit erhöhter Effizienz und erbringen letztendlich eine deutlich bessere Gesamtleistung als bisherige Systeme.

Die Entwicklung und Verwendung autonomer Fahrzeuge hat bereits ein hohes Niveau erreicht. Der Einsatz von fahrerlosen intralogistischen Konzepten und somit ein Umschwung auf die Schwarmlogistik kann die komplette Branche in den kommenden Jahren revolutionieren und die Zukunft der Produktions- und Lagerhallen bedeuten.