KI-gestützte Transportlogistik: Wie Krones die Zukunft der Getränkemaschinentransporte verändert

Bayerischer Weltmarktführer Krones setzt auf künstliche Intelligenz für nachhaltigere Industrieanlagen-Logistik

Die Getränkemaschinenbau-Industrie steht vor KI-technologischen Veränderungen. Der bayerische Maschinenbauer Krones, ein Weltmarktführer aus Neutraubling, setzt dabei neue Maßstäbe durch den innovativen Einsatz künstlicher Intelligenz in der Transportlogistik. Diese wegweisende Technologie verspricht nicht nur erhebliche Kosteneinsparungen, sondern auch eine deutlich verbesserte Umweltbilanz bei der Beförderung komplexer Industrieanlagen.

Die Herausforderung: Unregelmäßige Frachtstücke in der Transportlogistik

Der Getränkemaschinenbau bringt einzigartige Herausforderungen mit sich. Die Krones AG, ein im MDAX notierter Konzern mit Hauptsitz in Neutraubling bei Regensburg, produziert hochkomplexe Anlagen für die gesamte Wertschöpfungskette der Getränkeindustrie. Das Unternehmen, das 1951 von Hermann Kronseder gegründet wurde, entwickelt und fertigt Maschinen für Produktherstellung, Abfüllung und Verpackung von Getränken in PET- und Glasflaschen sowie Getränkedosen.

Das Produktportfolio umfasst dabei eine beeindruckende Bandbreite: Von Streckblasmaschinen für PET-Flaschen mit Leistungen von 12.800 bis 100.000 Flaschen pro Stunde über Rins-, Füll- und Verschließmaschinen im Rundlaufkonzept bis hin zu kompletten Brauereiausrüstungen. Diese Vielfalt an Maschinentypen und -größen führt zu einer besonderen Herausforderung beim Transport: Die Maschinen weisen extrem unregelmäßige Abmessungen auf, die eine individuelle Transportplanung erfordern.

Traditionell wurden diese komplexen Packstücke manuell vermessen – ein zeitaufwendiger und fehleranfälliger Prozess. Insbesondere bei Maschinen mit Abmessungen über zwei Meter Höhe, Breite oder Länge gestaltet sich die präzise Erfassung der Maße als besonders schwierig. Bereits kleinste Messungenauigkeiten können kostspielige Folgen haben: Überstände führen zu Neubestellungen von Spezialpaletten, verursachen Mehrkosten und zeitliche Verzögerungen in der gesamten Lieferkette.

Die Bedeutung präziser Vermessung wird besonders deutlich, wenn man bedenkt, dass Krones weltweit tätig ist und einen Exportanteil von knapp 90 Prozent aufweist. Jeden Tag durchlaufen Millionen von Glasflaschen, Dosen und PET-Behältern eine Krones-Anlage. Als Systemlieferant stattet das Unternehmen Brauereien, Getränkeabfüller und Lebensmittelproduzenten auf der ganzen Welt aus – sowohl mit Einzelmaschinen als auch mit kompletten Produktionsstätten.

Die technologische Lösung: KI-gestützte 3D-Vermessung

Die Antwort auf diese Herausforderungen liegt in der innovativen Kombination von künstlicher Intelligenz und modernster Messtechnik. Krones setzt dabei auf ein revolutionäres System, das LiDAR-Technologie (Light Detection and Ranging) mit KI-gestützter Datenverarbeitung verbindet.

LiDAR-Technologie: Präzision durch Licht

Die LiDAR-Technologie bildet das Herzstück der neuen Vermessungsanlage. Diese Fernerkundungstechnologie verwendet Laserlicht, um Entfernungen zu messen und detaillierte dreidimensionale Karten der Umgebung zu erstellen. Das Grundprinzip basiert auf der sogenannten “Flugzeit”: Schnelle Laserpulse werden in Richtung eines Zielbereichs gesendet, und die Zeit, die das Licht benötigt, um zurückgeworfen zu werden, wird gemessen.

Bei Krones werden die Packstücke parallel zum Wiegevorgang digital mit mehreren LiDAR-Kameras vermessen. Diese senden Lichtimpulse aus und messen präzise die Zeit, die das Licht benötigt, um zurückzukehren. Auf diese Weise entstehen synchrone, hochpräzise dreidimensionale Bilder der Packstücke aus verschiedenen Perspektiven.

Die Vorteile der LiDAR-Technologie sind beeindruckend: Sie ermöglicht eine bislang unerreichte Vermessungsgenauigkeit und funktioniert auch unter schwierigen Bedingungen wie schlechten Lichtverhältnissen. Zudem erfolgt die Datenerfassung wesentlich schneller als bei herkömmlichen Methoden, was die Effizienz erhöht und die Projektzeit verkürzt.

Edge Computing: Intelligente Datenverarbeitung vor Ort

Ein entscheidender Baustein der Krones-Lösung ist die lokale Datenverarbeitung mittels Edge Computing. Edge-KI bezeichnet den Einsatz von künstlicher Intelligenz auf lokalen Servern oder Geräten, im Gegensatz zur zentralen Verarbeitung in Cloud-Rechenzentren. Diese Technologie ermöglicht Reaktionen in Echtzeit, verbesserten Datenschutz sowie eine deutlich optimierte Kosteneffizienz.

Bei Krones werden die gewonnenen 3D-Daten per Edge Computing datensparsam direkt vor Ort auf einer speziell für KI-Anwendungen entwickelten Plattform verarbeitet. Dies bringt mehrere entscheidende Vorteile mit sich:

Die Verarbeitungszeit wird drastisch reduziert, da keine Datenübertragung zu entfernten Cloud-Servern erforderlich ist. Die zu übertragende Datenmenge wird minimiert, was Kosten senkt und gleichzeitig die Systemeffizienz steigert. Zudem wird das Risiko für Datenverluste oder -kompromittierung reduziert, da vertrauliche Daten nicht nach außen gelangen.

Computer Vision und AI Vision: Intelligente Bilderkennung

Die Kombination von LiDAR-Technologie mit fortschrittlicher Computer Vision, oft auch als AI Vision bezeichnet, ermöglicht eine völlig neue Qualität der Objekterkennung. Computer Vision bezieht sich auf die Verbindung von visuellen Informationen mit Softwareanwendungen, während AI Vision zusätzlich maßgeschneiderte Machine Learning-Modelle einsetzt.

Diese Technologie ist in der Lage, komplexe Muster, Formen und Anomalien in Bilddaten zu erkennen und zu bewerten. Beim Einsatz in der Krones-Vermessungsanlage werden neuronale Netzwerke mit einer großen Anzahl von Bildern trainiert, um verschiedene Maschinentypen und -konfigurationen zu erkennen und deren Abmessungen präzise zu bestimmen.

Die Implementierung von Computer Vision erfolgt dabei sowohl für neue Anlagen als auch im Rahmen von Nachrüstungen bestehender Systeme, wobei oft nicht in den laufenden Betrieb eingegriffen werden muss. Dies ermöglicht eine flexible und kostengünstige Einführung der Technologie.

Wirtschaftliche und ökologische Vorteile

Die Einführung der KI-gestützten 3D-Vermessung bei Krones bringt erhebliche Vorteile in verschiedenen Bereichen mit sich. Elisabeth Hölzl, Leiterin Corporate Logistics Processes bei Krones, betont die vielfältigen positiven Auswirkungen: “Durch den Einsatz KI-gestützter Vermessungstechnologie haben wir zukünftig die Möglichkeit, die Genauigkeit und Geschwindigkeit unserer Verpackungsprozesse erheblich zu steigern. Dies führt zu einer optimierten Auslastung der Transportkapazitäten und signifikanten Kosteneinsparungen. Die Umweltfolgen der Transporte können reduziert werden”.

Kostenoptimierung durch präzise Palettenauswahl

Einer der wichtigsten wirtschaftlichen Vorteile liegt in der Optimierung der Palettenauswahl. Durch die exakte Vermessung der Maschinen können passgenau Spezialpaletten für den Transport ausgewählt werden. Diese Präzision eliminiert die Notwendigkeit von Nachbestellungen aufgrund von Messfehlern und reduziert somit sowohl die direkten Kosten als auch die zeitlichen Verzögerungen in der Lieferkette.

Spezialpaletten für den Maschinenbau können Traglasten von bis zu 5.000 Kilogramm aufweisen und sind speziell für den sicheren Transport schwerer Maschinen, Geräte und Anlagen konstruiert. Die präzise Auswahl der richtigen Palette trägt nicht nur zur Kostensenkung bei, sondern gewährleistet auch die Sicherheit während des Transports.

Reduzierung des Vermessungsaufwands

Die Automatisierung des Vermessungsprozesses führt zu einer erheblichen Reduzierung des manuellen Aufwands. Während früher Mitarbeiter zeit- und personalintensiv jede Maschine einzeln vermessen mussten, erfolgt dies nun vollautomatisch während des regulären Wiegevorgangs. Dies ermöglicht eine effizientere Nutzung der Personalressourcen und reduziert die Durchlaufzeiten im Versandprozess.

Ausfallkostenreduzierung

Messungenauigkeiten können in der Transportlogistik zu erheblichen Ausfallkosten führen. Wenn Maschinen aufgrund falscher Abmessungen nicht ordnungsgemäß transportiert werden können, entstehen Kosten durch Verzögerungen, Neuplanungen und möglicherweise notwendige Nachbesserungen. Die KI-gestützte Vermessung minimiert diese Risiken durch ihre hohe Präzision und Zuverlässigkeit.

Verbesserte Umweltbilanz

Die ökologischen Vorteile der neuen Technologie sind besonders bemerkenswert. Durch die optimierte Transportplanung können Leerfahrten reduziert und die Auslastung der Transportmittel verbessert werden. Dies führt zu einer direkten Reduzierung der CO₂-Emissionen pro transportierte Maschineneinheit.

Studien zeigen, dass KI-basierte Optimierungsalgorithmen in der Transportlogistik typischerweise Einsparungen von fünf bis 15 Prozent realisieren können. Bei einer durchschnittlichen LKW-Tour im Nahverkehr mit fünf Tonnen Ladegut und einer Strecke von 200 Kilometern entstehen etwa 73 Kilogramm CO₂. Eine konservative Einsparung von zehn Kilometern pro Tour entspricht einer Reduzierung von etwa vier Kilogramm CO₂.

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Die Rolle der Deutschen Telekom als Technologiepartner

Die Umsetzung der innovativen Vermessungslösung erfolgt in Zusammenarbeit mit der Deutschen Telekom. Klaus Werner, Geschäftsführer Geschäftskunden Telekom Deutschland, unterstreicht die Bedeutung dieser Partnerschaft: “KI versetzt uns in die Lage, Daten schnell zu erfassen und flexibel auswerten zu können. Mit präziser 3D-Objekterfassung über AI Vision setzen wir für zahlreiche Branchen neue Maßstäbe in Produktion und Transport und zeigen das Potenzial von KI-Anwendungen für eine transparentere, kosteneffizientere und zukunftssichere Logistikkette”.

Klaus Werner, Jahrgang 1968, übernahm im Oktober 2023 die Verantwortung als Geschäftsführer Geschäftskunden bei der Telekom Deutschland. Mit fast 30 Jahren Erfahrung in verschiedenen Management-Positionen innerhalb des Konzerns bringt er umfassende Expertise in der Digitalisierung und Implementierung innovativer Technologielösungen mit.

Die Deutsche Telekom arbeitet bereits seit vielen Jahren mit künstlicher Intelligenz und entwickelt mit starken Partnern Lösungen für Privat- und Geschäftskunden. Das Unternehmen strebt eine führende Rolle bei der Nutzung und Bereitstellung von KI zum Wohle der Gesellschaft, der Wirtschaft und des Unternehmens an.

Sichere KI-Lösungen “Made in Germany”

Ein besonderer Fokus der Telekom liegt auf der Entwicklung sicherer und vertrauenswürdiger KI-Lösungen. Der Betrieb von KI-Systemen erfolgt in deutschen Rechenzentren und streng nach den Vorgaben der Datenschutz-Grundverordnung. Die Lösungen werden nach den AIC4-Kriterien (Artificial Intelligence Cloud Services Compliance Criteria Catalogue) des Bundesamts für Sicherheit in der Informationstechnik geprüft.

Diese Sicherheitsstandards sind besonders wichtig, da bei der Verarbeitung von Transportdaten häufig sensible Unternehmensinformationen betroffen sind. Die Telekom gewährleistet durch ihre “KI made in Germany”-Strategie, dass Datenschutz und ethische Richtlinien eingehalten werden.

Technische Integration und Benutzerfreundlichkeit

Ein entscheidender Erfolgsfahrzeug der Krones-Lösung liegt in ihrer nahtlosen Integration in bestehende Prozesse. Die 3D-Vermessungstechnologie wurde als gebrauchsfähiger Baustein entwickelt, der sich einfach in die etablierten Logistikprozesse von Krones und seinen Dienstleistern einfügt.

Modularer Aufbau für flexible Anwendung

Die Vermessungsanlage folgt einem modularen Konzept, das verschiedene Maschinentypen und -größen abdecken kann. Ähnlich wie bei anderen Krones-Produkten, beispielsweise der Varioline-Verpackungsstraße, die über 20 verschiedene Verpackungskombinationen auf einer Maschine verarbeiten kann, wurde auch die Vermessungslösung für maximale Flexibilität konzipiert.

Die modulare Bauweise ermöglicht es, das System an unterschiedliche Anforderungen anzupassen und bei Bedarf zu erweitern. Dies ist besonders wichtig, da Krones ein breites Spektrum an Maschinen produziert, von kleinen Spezialgeräten bis hin zu kompletten Produktionslinien.

Echtzeitverarbeitung für optimierte Abläufe

Die Implementierung von Edge Computing gewährleistet, dass die Vermessungsdaten unmittelbar nach der Erfassung verarbeitet und ausgewertet werden können. Dies ermöglicht eine sofortige Bestimmung der optimalen Transportkonfiguration und reduziert Wartezeiten im Versandprozess erheblich.

Die Echtzeitverarbeitung ist besonders wichtig in der industriellen Fertigung, wo schnelle Entscheidungen über Produktions- und Logistikprozesse getroffen werden müssen. Durch die lokale Verarbeitung können Reaktionszeiten von wenigen Millisekunden erreicht werden, was eine nahtlose Integration in automatisierte Fertigungsabläufe ermöglicht.

Branchenübergreifende Bedeutung und Zukunftsperspektiven

Die von Krones entwickelte Lösung hat Potenzial für weitreichende Anwendungen über die Getränkeindustrie hinaus. Die Herausforderungen beim Transport unregelmäßiger Frachtstücke betreffen viele Branchen des Maschinenbaus und der Industrieproduktion.

Übertragbarkeit auf andere Industriezweige

Die Kombination aus LiDAR-Technologie, KI-gestützter Datenverarbeitung und Edge Computing kann in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden. Besonders in der Automobilindustrie, im Anlagenbau und in der Schwerindustrie könnten ähnliche Lösungen erhebliche Verbesserungen in der Transportlogistik bewirken.

Die Technologie ist auch für andere Anwendungen im Bereich der Qualitätskontrolle und automatisierten Inspektion geeignet. Computer Vision und AI Vision werden bereits erfolgreich in der Fertigung eingesetzt, um Defekte in Echtzeit zu erkennen und Qualitätsstandards zu gewährleisten.

Entwicklungstrends in der KI-gestützten Logistik

Die Logistikbranche erlebt derzeit eine umfassende Transformation durch den Einsatz künstlicher Intelligenz. Neben der 3D-Vermessung kommen KI-Technologien in verschiedenen anderen Bereichen zur Anwendung:

Bedarfsprognosen werden durch Machine Learning-Algorithmen präziser, was zu einer besseren Lageroptimierung führt. Routenplanungen können durch KI-basierte Systeme optimiert werden, wodurch Transportzeiten und -kosten reduziert werden. Die vorausschauende Wartung von Transportfahrzeugen und Logistikeinrichtungen wird durch KI-Systeme unterstützt, die Ausfälle vorhersagen können.

Nachhaltigkeit als Treiber der Innovation

Die Bedeutung nachhaltiger Logistiklösungen wächst kontinuierlich. Unternehmen stehen unter zunehmendem Druck, ihre CO₂-Emissionen zu reduzieren und umweltfreundlichere Transportlösungen zu implementieren. Die KI-gestützte Optimierung der Transportlogistik trägt direkt zu diesen Zielen bei, indem sie Effizienzsteigerungen ermöglicht und Ressourcenverschwendung reduziert.

Studien zeigen, dass der Schienengüterverkehr bereits heute die ökologischste Variante der Logistik darstellt, mit weniger als einem Fünftel der Treibhausgase pro Tonnenkilometer im Vergleich zum Straßentransport. Durch intelligente Routenplanung und intermodale Lösungen können die ökologischen Vorteile verschiedener Transportmittel optimal kombiniert werden.

Herausforderungen und Lösungsansätze

Die Implementierung von KI-gestützten Systemen in der Transportlogistik bringt auch spezifische Herausforderungen mit sich, die durchdacht angegangen werden müssen.

Datenqualität und Systemzuverlässigkeit

Die Qualität der KI-Entscheidungen hängt maßgeblich von der Qualität der Eingangsdaten ab. Bei der 3D-Vermessung müssen die LiDAR-Sensoren regelmäßig kalibriert und gewartet werden, um konsistent präzise Messergebnisse zu gewährleisten. Verschmutzungen oder mechanische Beeinträchtigungen der Sensoren können zu Messfehlern führen, die sich auf die gesamte Transportplanung auswirken.

Zur Gewährleistung der Systemzuverlässigkeit werden redundante Messsysteme und kontinuierliche Überwachungsverfahren implementiert. Ähnlich wie bei anderen KI-Anwendungen von Krones, beispielsweise dem Linatronic AI-System für die Leerflascheninspektion, das eine Zuverlässigkeit von über 99,9 Prozent erreicht, werden auch bei der Vermessungstechnologie höchste Qualitätsstandards angelegt.

Personelle Anforderungen und Qualifikation

Der Einsatz fortschrittlicher KI-Technologie erfordert entsprechend qualifizierte Mitarbeiter für Betrieb und Wartung. Krones begegnet dieser Herausforderung durch umfassende Schulungsprogramme in der Krones Akademie am Standort Neutraubling. Die Akademie bietet Schulungen in verschiedenen Technologiebereichen, einschließlich Informationstechnologie und Materialflusstechnik.

Die Weiterbildung der Mitarbeiter ist ein kontinuierlicher Prozess, da sich KI-Technologien schnell weiterentwickeln. Krones investiert daher kontinuierlich in die Qualifikation seiner Belegschaft, um die erfolgreiche Implementierung und den Betrieb innovativer Technologien zu gewährleisten.

Skalierbarkeit und Kosteneffizienz

Die Skalierung KI-gestützter Systeme über verschiedene Standorte und Anwendungsbereiche hinweg erfordert eine durchdachte Strategie. Krones als global agierender Konzern mit rund 90 Tochterunternehmen und Beteiligungen weltweit muss sicherstellen, dass die Technologie effizient an verschiedenen Standorten implementiert werden kann.

Die Edge Computing-Architektur bietet hier Vorteile, da sie eine dezentrale Implementierung ermöglicht, ohne auf zentrale Cloud-Infrastrukturen angewiesen zu sein. Dies reduziert sowohl die Implementierungskosten als auch die laufenden Betriebskosten.

Technologieführerschaft Made in Germany: Modulare KI-Systeme erobern globale Industriemärkte

Die Implementierung der KI-gestützten 3D-Vermessungstechnologie bei Krones markiert einen bedeutenden Meilenstein in der Evolution der Industrielogistik. Die innovative Kombination aus LiDAR-Technologie, künstlicher Intelligenz und Edge Computing demonstriert eindrucksvoll, wie moderne Technologien konkrete Geschäftsprobleme lösen und gleichzeitig zur Nachhaltigkeit beitragen können.

Die Lösung zeigt beispielhaft auf, wie Unternehmen durch den gezielten Einsatz von KI-Technologien ihre Effizienz steigern, Kosten reduzieren und ihre Umweltbilanz verbessern können. Die Partnerschaft zwischen Krones und der Deutschen Telekom unterstreicht dabei die Bedeutung von Technologiekooperationen bei der Entwicklung und Implementierung innovativer Lösungen.

Für die Zukunft der Transportlogistik eröffnet diese Entwicklung neue Perspektiven. Die Technologie hat das Potenzial, über die Getränkeindustrie hinaus in anderen Branchen des Maschinenbaus und der Schwerindustrie Anwendung zu finden. Die modulare Bauweise und die Möglichkeit zur Nachrüstung bestehender Anlagen erleichtern dabei die Verbreitung der Technologie.

Die Bedeutung dieser Innovation reicht weit über die unmittelbaren wirtschaftlichen Vorteile hinaus. Sie demonstriert, wie deutsche Unternehmen durch technologische Führerschaft und innovative Partnerschaften ihre Wettbewerbsfähigkeit in globalen Märkten stärken können. Gleichzeitig leistet sie einen wichtigen Beitrag zu den Nachhaltigkeitszielen der Industrie und zeigt Wege auf, wie Digitalisierung und Umweltschutz erfolgreich miteinander verknüpft werden können.

Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung von KI-Technologien und deren zunehmender Integration in industrielle Prozesse wird die Bedeutung solcher Lösungen weiter wachsen. Krones hat mit seiner KI-gestützten Vermessungstechnologie einen wichtigen Grundstein für die Zukunft der intelligenten Transportlogistik gelegt und sich als Innovationsführer in der Branche positioniert.

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