Freude am Gefahrenwerden (Aus: LT-manager 1/17)

BMW baut neuerdings Fahrerlose Transportsysteme für den innerbetrieb­lichen Materialfluss. Das „BMW Enterprise-Lab for Flexible Logistics“ am Fraunhofer IML in Dortmund entzaubert den Hype um Inkubatoren und zeigt, dass die old Economy disruptiv kann. LTM-Autorin und -Kolumnistin Anita Würmser über Chancen und Grenzen einer Revolution in der Intralogistik.

Die Post entwickelt Elektrotransporter, Versandhändler Amazon wird zum Logistikdienstleister und BMW baut neuerdings Fahrerlose Transportsysteme (FTS). Nach nur sechs Wochen wurde im „BMW Enterprise-Lab for Flexible Logistics“ in Dortmund ein Prototyp namens BMW STR (Smart Transport Robot) entwickelt. Nach nur 12 Monaten Entwicklungszeit lief der Rollout und die Vorserienfertigung in Wackersdorf an. Schneller wurde nie ein FTS zur Praxisreife gebracht.

Ob Post, Amazon oder BMW – die Kundschaft gibt sich mit den Standardprodukten der Logistiklieferanten nicht mehr zufrieden. An den Bedürfnissen vorbei, zu wenig innovativ, unflexibel und teuer, lautet immer häufiger das Urteil der großen Abnehmer. Erst kürzlich hielt Post-Chef Frank Appel auf der IAA-Eröffnungsfeier den Nutzfahrzeugvorständen eine Standpauke. Seine Vorstellung von einem effizienten Post-Fahrzeug sei ein Fahrersitz, 80 Kilometer Reichweite, maximale Nutzlast, und wenn die Hersteller nicht lieferten, könne die Post das auch ganz gut selbst. Gesagt, getan. Allein das eigene Einkaufsvolumen dürfte aus dem Vorhaben ein gutes Geschäft machen.

Man entwickelt selbst

Disruptive Veränderungen finden zurzeit viel radikaler in der Logistik statt, als etwa in der Produktion, weil mehrere Ansätze in Kombination passieren. An diesem Optimierungspotenzial wollen vor allem Konzerne teilhaben. Wenn es sein muss, dann entwickelt man selbst, was der Markt nicht bietet. Immerhin versprechen Innovationen nicht nur mehr Flexibilität, sondern auch Quantensprünge bei den Kosten. Die klassische Amortisationsrechnung hat in Zeiten von Industrie 4.0 und Digitalisierung jedenfalls ausgedient. Nicht in drei Jahren, sondern in drei Monaten soll sich eine Investition rechnen. Statt 10 oder 20 Prozent Kostenreduzierung hält man bei BMW sogar über 70 Prozent des heutigen Marktpreises für eine intralogistische Komplettinstallation für realistisch. Zumal, wenn Komponenten aus der automobilen Massenfertigung mit entsprechenden Skaleneffekten zum Einsatz kommen. Etwa die Batterie des BMW i3. Das Batterie-Pack besteht aus 8 Li-Ionen-Modulen. Selbst wenn eines davon für den Einsatz im Straßenverkehr nicht mehr taugt, für den Einsatz in der Intralogistik genügt es allemal. Als das Vorhaben, die Batterie wiederzuverwerten auf den Wunsch traf, autonomes Fahren im innerbetrieblichen Materialfluss zu realisieren, schlug die Geburtsstunde des FTS-Projektes.

„Kein Roboter kommt an den Menschen ran und das wird auch noch für eine lange Zeit so bleiben“ sagt Dr. Dirk Dreher, Leiter der BMW-Auslandsversorgung

Unser Ziel war es, ein hochflexibles FTS-System zu schaffen und nicht ein starres einzukaufen“, erzählt Dr. Dirk Dreher, Leiter der BMW Auslandsversorgung im Interview mit LT-manager. Weil BMW nicht der Spezialist im FTS-Bau ist, wurde zunächst der klassische Einkaufsweg beschritten. Der führt über die Anbieter von Intralogistik-Lösungen. Hätten die Hersteller etwas Adäquates in der Schublade gehabt, er hätte es genommen. Im echten Leben bedauert der Maschinenbauer eher die Langsamkeit des Seins. „Die Gespräche mit den Herstellern waren ernüchternd,“ berichtet er. Das Beharrungsvermögen sei hoch und die Intralogistikanbieter hielten zu lange fest an ihren Cash-Cows, daran, dass sie mit bewährter, robuster Technologie immer noch gutes Geld verdienen. Der Markt biete zwar robuste, gleichzeitig aber wenig agile Hardware an und optische Systeme oder flexible Klebelinien-Lösungen zur Spurführung hätten sich im harten Industriealltag nicht bewährt. Es gibt autonome Routenzüge und FTS auf dem Markt, aber in der Regel mit zentralen Steuerungssystemen. Die Bereitschaft, autonome Systeme mit dezentraler Intelligenz aufzubauen, gemeinsame herstellerübergreifende Grundfähigkeiten wie Lokalisierung & Navigation, Pfadplanung ohne „Schienen“, Feinpositionierung sowie Ladungserkennung und -handling zu entwickeln, sei bei den Anbietern noch nicht vorhanden.

Vor allem ein Punkt erwies sich als kritisch: „Wenn Sie eigenes Wissen einbringen möchten, ist das mit einem klassischen Intralogistikhersteller nicht zu machen.“ Genau darauf kam es dem Autobauer letztlich aber an. Schließlich verfügt BMW im Hinblick auf autonomes und elektrisches Fahren über genug Erfahrungen auf der Straße, um sie auch dem FTS-Bau zugänglich zu machen. Da lag es nahe, den ersten Sprung in eine neue Generation Materialflusstechnologie selbst zu tun.

Logistikforschung bei BMW und wie es zum Lab kam?

Forschung ist bei BMW immer ein Business Case nach dem Grundsatz „Innovation mit Wirksamkeit“. „Wir wissen, welche Ziele und finanziellen Ergebnisse wir in den nächsten fünf Jahren erreichen wollen und nutzen Potenziale, die sich uns bieten“, sagt Dreher. Der Second-Use-Gedanke der BMW i3-Batterie war so ein Potenzial. Über strategische Kooperationsabkommen mit Hochschulen hat der Konzern Zugriff auf ein weltweites Netzwerk, das es den Abteilungen einfach macht, ein Forschungsprojekt zu starten oder Doktor- und Masterarbeiten zu vergeben. Das passende Forschungsinstitut war schnell gefunden. „Durch seine FTS-Erfahrung und Praxisnähe war das IML in Dortmund erste Wahl“, sagt Dreher, „ich habe mich einfach ins Auto gesetzt und bin zu Professor ten Hompel gefahren. Da kam es gerade recht, dass dort die eben erst neu eingerichteten Labs am Start waren“. Das Konzept passte zu den Anforderungen, weil es konkret forscht und beide Partner Know-how einbringen können, ohne dass es abfließt. Fraunhofer steuert in dem Fall die FTS-Entwicklungserfahrung bei, die BMW Logistik gibt die Praxisanforderung und Integrationserfahrung vor.

Man hat aus dem FTS-Vorhaben das gemacht, was ein Autobauer immer macht: ein Fahrzeugprojekt. Nicht, weil man den Anspruch hätte, in das Geschäft mit fahrerlosen Transportsystemen einzusteigen. Es gehe vielmehr um Kompetenzentwicklung und -erhalt. Das aufgebaute Wissen soll beim Einkauf und der modularen Kombination eigener mit neuen Technologien helfen. „Wir haben gute Ideen und die werden uns eine gewisse Zeit differenzieren“. Aber auch Dreher weiß, dass jeden Monat ein Start-up hochpoppt, das niemand auf dem Radar hatte. Für den Fall gibt es den Innovationspark Wackersdorf. „Käme morgen ein Start-up mit einer neuen Logistikinnovation, wären wir interessiert. Ich biete eine Fläche in Wackersdorf, um das gemeinsam auszuprobieren“, verspricht er. Verschiedene Innovationsprojekte nach diesem Strickmuster sind im Innovationspark schon am Start.

Das „BMW Enterprise-Lab for Flexible Logistics“ arbeitet zweigeteilt: Im Teilprojekt „Smart Transport Robotics“ geht es um die Entwicklung eines Smart Transport Robots (STR) zum Transport von Rolluntersetzern, um die in den Werken noch weit verbreiteten Routenzüge durch automatisierte Einzeltransporte zu ergänzen und teilweise abzulösen und zu einem autonomen System weiterzuentwickeln. Im zweiten Teilprojekt steht das Netzwerkdesign und die Optimierung der globalen Supply Chains für die Versorgung der BMW-Überseewerke in volatilen Umfeldern im Fokus. Kurz und gut: Autonomes Fahren ist nur kompliziert, Netzwerkdesign darüber hinaus auch noch top secret.

Der kleine Unterschied zur traditionellen Forschung

Im Gegensatz zur Auftragsforschung lässt man im Lab nicht nur forschen, sondern geht das Thema mit Elan und ordentlichen Eigenressourcen an. Und zwar nicht aus dem universitären Umfeld oder Rookies, die gerade ihren Studienabschluss gemacht haben. „Wir setzen hochkarätige interne und externe IT-Spezialisten, Entwickler und eigene Projektleiter mit langjährigem Praxiswissen ein. Diese Leute bringen wir zusammen mit den IML-Entwicklern“, schildert Dreher. Im STR-Projektteam arbeiten BMW-seitig Instandhaltungstechniker, IT-Ingenieure und Informatiker in Wackersdorf und München in einem interdisziplinären Team. Ein technisch versierter Praktiker, der heute noch hochkomplexe Förderanlagen wartet und aus der Mechatronik kommt, ist der BMW-Projektleiter der STR-Entwicklung.

Als Erfolgsfaktor betrachtet Dreher, dass man sich von Anfang an straffe Termine gesetzt hat. Trotzdem achte man immer auf die Schmerzgrenze. Man lerne ständig voneinander, es gehe viel stärker um interdisziplinäre Zusammenarbeit und man spüre den positiven Spirit. „Das Ergebnis ist ein toller Beweis, dass das IML und das Lab die richtige Wahl waren und darüber hinaus ein radikaler Unterschied zu anderen Forschungsprojekten“, meint der Maschinenbauer. Bei der klassischen Auftragsforschung wird an abgegrenzten Fragestellungen geforscht und nach einiger Zeit findet eine Innovation ihren Weg in die Praxis. Einen FTS-Prototypen in sechs Wochen auf die Beine zu stellen, wäre mit anderen Partnern in dieser Geschwindigkeit nicht möglich gewesen.

Das Ende des Routenzugs

Nach einem Jahr Lab-Forschung zieht Dreher ein nüchternes Fazit. „Die innovativen Anwendungen kommen mittlerweile nicht mehr von den klassischen Flurförderunternehmen, sondern aus der Robotik und Informatik. Dort spielt derzeit die Musik“, sagt Dreher. Da spielt das Lab seine Interdisziplinarität voll aus. Der BMW-Mann lässt keinen Zweifel daran, dass die Lab-Forschung den gewünschten Durchbruch bringen wird. Die erste große Hürde ist bereits genommen. Nach dem STR-Prototyp im November 2015 wurde jetzt eine Vor­serie von 10 Geräten in Wackersdorf aufgelegt. Autonomes Fahren und der niedrige Aufbau mit bis zu 600 Kilogramm Lastaufnahme müssen sich jetzt in der Praxis bewähren. In ein bis zwei Jahren soll die Serienreife folgen.

Ein BMW-interner Leuchtturm für gelungene Forschung ist das Lab jetzt schon. Viel hätte nicht gefehlt und man hätte aus Begeisterung einen Showcase daraus gemacht, mit Logo, Verkleidung und Design, ein BMW-­Flitzer eben, nur nach dem Prinzip Freude am Gefahrenwerden. Am Ende hat doch der Fokus auf die Funktionalität gesiegt. „Wir wollten keine schicken Prototypen bauen, sondern durch agile Forschung möglichst größere technologische Innovationssprünge in einem Zeitraum von ein bis drei Jahren erreichen“, erklärt Dreher. Es ist absehbar, dass er Recht behalten wird, denn 2017 soll der Roll-Out des STR ins BMW-Produktionsnetzwerk starten. Genaue Stückzahlen will er zwar nicht nennen, aber in den Werken des BMW Produktionsnetzwerks ist noch reichlich konservative Flurfördertechnik im Einsatz. Entsprechend hoch ist das Einsatzpotenzial von STR.

Hallo, Kollege Roboter

Wie sich dann Kollege Roboter einfügt ist in vielen Punkten noch offen, doch die Transportrobotik und auch der Einsatz autonomer Routenzüge ist bereits heute integrativer Bestandteil der Arbeitsorganisation bei BMW. Der Übergang soll evolutionär sein, auch wenn man es manchmal gerne etwas schneller hätte. Dafür sind aber noch zu viele Hausaufgaben zu erledigen, etwa die Frage, wie der Arbeitsplatz der Zukunft oder wie Verkehrsregeln auf dem Shopfloor aussehen sollen. Das braucht Zeit.

Ebenso wenig sollen die STR menschliche Arbeitsplätze ersetzen. Im Vordergrund stehe dem grassierenden Fachkräftemangel zu entkommen und die Arbeit leichter und flexibler zu machen. Roboter helfen dort, wo kein Personal verfügbar ist oder körperlich schwere Arbeit anfällt, und wer will schon den ganzen Tag bis zu 600 Kilogramm schwere Gestelle schieben. Aber die Hierarchie ist klar: Chef bleibt der Mensch. „Kein Roboter kommt an den Menschen ran und das wird auch noch für eine lange Zeit so bleiben“, ist der Organisationsentwickler überzeugt. Genauso klar ist, dass mit zunehmender Digitalisierung die Dynamik der Autonomisierung Fahrt aufnimmt. Es wird immer mehr Aufgaben geben – sich wiederholendes, Schweres, Einfaches – die sich für eine Automatisierung anbieten.

Bleibt eine Frage: Wird BMW künftig sein BMW STR verkaufen? Dazu schmunzelt Dreher nur. „Eine erste Fließlinie für das interne BMW-Netzwerk kann ich mir vorstellen, aber unser Kerngeschäft ist Autos und Motorräder entwickeln und bauen. Ich hoffe auf einen Ruck in der Logistikbranche und etwas mehr Offenheit für Neues. Schau’n mer mal.“ Anita Würmser

Über Martin Schrüfer 1225 Artikel
Leitender Chefredakteur LT-manager und Materialfluss