INDUSTRIAL TECHNOLOGY
Routenplanung per Computer © Carmenter

Künstliche Intelligenz soll künftig die Routenplanung für autonome Lagerfahrzeuge einfacher und schneller machen.

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Künstliche Intelligenz soll künftig die Routenplanung für autonome Lagerfahrzeuge einfacher und schneller machen.

18.12.2015

Routenplanung per Computer

Die vom Institut für Integrierte Produktion Hannover ­entwickelte Fuzzy Logic-Wegeplanung für fahrerlose Transportfahrzeuge soll jetzt in der Praxis getestet werden.

••• Von Britta Biron

HANNOVER. Autonome Fahrzeuge gewinnen in Produktion und Lager immer mehr Bedeutung. Aber je selbstständiger diese Fahrzeuge agieren können, desto aufwendiger gestaltet sich deren Routenplanung – oft dauert es Wochen, bis Fachleute die optimale Route berechnet haben.

Denn einerseits sollen die Fahrzeuge schnell jedes beliebige Ziel erreichen können, andererseits müssen sie genug Sicherheitsabstand zu den Arbeitsplätzen der Fabrikangestellten halten und dürfen nicht mit anderen Fahrzeugen zusammenstoßen oder im Stau steckenbleiben.
Wegenetze automatisch per Computer zu erstellen, war deshalb bisher nicht möglich. Denn die ­Algorithmen lieferten zwar mathematisch korrekte und hocheffiziente Ergebnisse, die allerdings wenig praxistauglich waren.

Menschliches Denken

Daher ist das Institut für Inte­grierte Produktion Hannover (IPH) einen anderen Weg gegangen und hat einen Algorithmus, der ähnlich „denkt” wie ein Mensch, entwickelt. Die Wissenschaftler haben den Erfahrungsschatz mensch­licher Wegenetz-Planer in einem Expertensystem zusammengetragen und in eine sogenannte Fuzzy Logic übersetzt: Während die meisten Computerprogramme strengen Wenn-Dann-Regeln folgen, basiert die Fuzzy-Logik lediglich auf ungefähren Richtlinien.

Auf die Wegenetz-Planung übertragen, bedeutet das beispielsweise: Wenn ein Stau droht, muss die Software eine andere Route festlegen. Oder: Wenn der geplante Weg zu dicht an einer Maschine vorbeiführt, muss er ein paar Meter verschoben werden. Für Menschen klingt das selbstverständlich – einem Computer beizubringen, so zu denken, ist allerdings eine Herausforderung.
Dass dieser Algorithmus praxis­taugliche Wegenetze liefert, konnten die Wissenschaftler bereits in zahlreichen Versuchen nachweisen. Jetzt soll er sich mit menschlichen Planern messen.
Jetzt wollen die Wissenschaftler reale Wegenetze mit den am Computer generierten vergleichen und überprüfen, ob die Software tatsächlich effizientere Ergebnisse liefert als der Mensch.

Computersimulation

Dafür suchen die Wissenschaftler Unternehmen, die fahrerlose Transportfahrzeuge nutzen und ihre Daten zu den Wegenetzen sowie das Layout der Produktionsumgebung und das Transportprofil – also Informationen darüber, welche Waren die Fahrzeuge wann und wohin transportiert haben – zur Verfügung stellen.

In einer Computersimulation testen die Forscher sowohl die Effizienz des vorhandenen Wegenetzes als auch die der computergenerierten Alternative.
Sie überprüfen, wie viele Transportaufträge die Fahrzeuge pro Tag erledigen können, wie viele Leerfahren es gibt und ob es zu Staus oder Beinahezusammenstößen kommt.
Die teilnehmenden Firmen erhalten nicht nur einen kostenlosen ­Effizienz-Check, sondern bekommen auch Tipps, wie sie beispielsweise Leerfahrten reduzieren können. Zudem profitieren sie als erste von der Software, die die Forscher entwickelt haben. Mit ihrer Hilfe kommen Wegenetz-Planer in Zukunft schneller zum Ziel: Statt wochenlang an der optimalen Lösung zu tüfteln, können sie innerhalb von Minuten mehrere mögliche Wegenetze berechnen und anschließend miteinander vergleichen. Die Software ist nicht nur in der Lage, neue Wegenetze zu erstellen, sondern kann auch bestehende Wegenetze nachträglich optimieren.

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