Algorithmus vs. Disponent

KI wirbelt die Logistik durcheinander

| Redakteur: Jürgen Schreier

Müssen im Zeitalter des autonom fahrenden Lkw mit weniger Gästen rechnen: die Truckstops.
Müssen im Zeitalter des autonom fahrenden Lkw mit weniger Gästen rechnen: die Truckstops. (Bild: Pixabay / CC0)

Künstliche Intelligenz (KI) wird die Logistikbranche dramatisch verändern. Schon heute koordinieren Online-Plattformen mit selbstlernenden Algorithmen Aufträge und Routen. Zudem laufen die ersten Feldversuche mit autonomen Lastwagen. Logistikexperte Prof. Dr.-Ing. Josef Decker (IUBH) wirft einen Blick in die Zukunft.

Künstliche Intelligenz (KI) hat weitreichende Auswirkungen auf alle Lebensbereiche. Mit der rasanten Weiterentwicklung der Technik übernehmen intelligente Systeme immer mehr Aufgaben. "Künstliche Intelligenz ist eine Schlüsseltechnologie, deren Bedeutung man gar nicht hoch genug einschätzen kann. Es ist eine Basisinnovation, die Wirtschaft, Politik und Gesellschaft tiefgreifend verändern wird", ist Achim Berg, Präsident des Digitalverbandes Bitkom, überzeugt.

Das gilt auch für die Logistik. Dort steht nicht nur eine (weitere) Optimierung von Geschäftsprozessen bevor, sondern eine echte Disruption, glaubt. Prof. Dr.-Ing. Josef Decker von der Internationalen Hochschule Bad Honnef (IUBH). In drei Thesen formuliert der Experte für Systeme und Prozesse in der Logistik, wie sich das Transportwesen durch den Einsatz Künstlicher Intelligenz in den kommenden Jahren verändern wird.

Prof. Dr.-Ing. Josef Decker: „Vollautomatisierte Lkw könnten tatsächlich in zehn Jahren auf unseren Straßen fahren. Dazu müssen aber Technik und Politik mitspielen.“
Prof. Dr.-Ing. Josef Decker: „Vollautomatisierte Lkw könnten tatsächlich in zehn Jahren auf unseren Straßen fahren. Dazu müssen aber Technik und Politik mitspielen.“ (Bild: IUBH)

These 1: Lkw werden in den kommenden zehn Jahren autonom auf unseren Autobahnen fahren

Schon heute gibt es zahlreiche Beispiele wie Autos, die den Fahrer im Alltag unterstützen. Im Logistikbereich sind die Fortschritte noch dramatischer. Auf hessischen Autobahnen fahren bereits Lkw des Herstellers MAN, bei denen kein Mensch mehr am Steuer sitzt. Stattdessen folgt der Laster autonom einem vorausfahrenden Fahrzeug, das ihn noch durch unübersichtliche Abschnitte wie Baustellen leitet. Auch Hersteller wie Daimler, Tesla und Scania haben bereits erste autonom fahrende Trucks auf die Straße gebracht. Auf Firmengrundstücken, wo gesetzliche Regelungen zum autonomen Fahren nicht greifen, fahren Fahrzeuge sogar schon vollkommen eigenständig von A nach B, etwa um Lager zu be- und entladen.

Scania verschifft beispielsweise gerade den ersten komplett autonomen Lkw für einen Kunden nach Afrika, wo er in einer Mine fahrerlos seinen Dienst verrichten soll. „Vollautomatisierte Lkw könnten tatsächlich in zehn Jahren auf unseren Straßen fahren. Dazu müssen aber Technik und Politik mitspielen. Ethische Fragen gilt es ebenfalls zu klären“, so Prof. Dr. Josef Decker. Die Politik ist schon auf Kurs: Nach dem Bundestag hat auch Bundesrat den Weg frei gemacht für hoch- und vollautomatisiertes Fahren. Im Straßenverkehr wird in Kürze der Computer dem menschlichen Fahrer gleichgestellt.

Autonome Lkw sind sicherlich die spektakulärste Anwendung Künstlicher Intelligenz in der Logistik. Weitere Anwendungen gibt es zu Hauf, darunter, die Steuerung der Logistikmitarbeiter durch das Einspielen von Informationen in Datenbrillen oder die vollautomatische Inventur mit Hilfe von Drohnen. Zu diesen Schlussfolgerungen kommen das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) und der Bitkom in ihrem Positionspapier "Entscheidungsunterstützung mit Künstlicher Intelligenz".

These 2: Intelligente Plattformen werden Staus verhindern

Allein in Deutschland rollen im Durchschnitt rund 500.000 schwere Lkw jeden Tag über die Straßen (Sattelschlepper, Gliederzüge mit einem Gesamtgewicht von mehr als 12 Tonnen). Knapp ein Drittel davon sind Leerfahrten und tragen damit zu hohem Verkehrsaufkommen und Staus bei. Die Zukunft verspricht freiere Straßen. Dafür sprechen zwei Entwicklungen.

  • Autonom fahrende, vernetzte Fahrzeuge verursachen in Zeiten großen Verkehrsaufkommens durch ihr Fahrverhalten weniger Staus. Da Schlafpausen auf Rasthöfen durch autonom fahrende Lkw entfallen, lassen sich darüber hinaus Transporte auch nachts durchführen. Das entzerrt den Verkehr zusätzlich.
  • Zentrale Plattformen koordinieren Aufträge und Routen effizienter. Dadurch sind einerseits weniger Fahrzeuge nötig und andererseits werden Leerfahrten deutlich reduziert. Logistikprogramme wie die von Cargonexx berücksichtigen überdies Variablen wie Verkehrslage und Wetter und leiten die Lkw-Ströme effizienter über die Straßen.

„Da Politik und Wirtschaft sehr gut kooperieren, lassen sich gesellschaftliche Anforderungen durch den Einsatz smarter Technologien - nicht nur an den Güterverkehr – viel besser erfüllen. Weit entwickelte Systeme führen zu optimaler Nutzung der verfügbaren physischen und personellen Ressourcen“, so Decker.

These 3: Neue Geschäftsmodelle revolutionieren die Speditionsbranche

Der globale Markt für KI-basierte Dienstleistungen, Software und Hardware wächst jährlich um bis zu 25 Prozent und wird bis 2025 voraussichtlich 130 Mrd. US-Dollar erreichen. Die Branche ist schon jetzt durch sehr viele Klein-Unternehmen geprägt und immer mehr Start-ups kommen dazu. Getrieben wird der Markt von milliardenschweren Investitionen.

Rolf-Dieter Lafrenz, Cargonexx: „Der Transport von Waren wird mit unserem System so einfach wie Taxifahren oder Online-Shopping."
Rolf-Dieter Lafrenz, Cargonexx: „Der Transport von Waren wird mit unserem System so einfach wie Taxifahren oder Online-Shopping." (Bild: Cargonexx)

Unternehmen wie Cargonexx zeigen, was inzwischen mit Künstlicher Intelligenz möglich ist: Ein selbstlernender Algorithmus sorgt für optimale Auslastung von Lkw, die Vermeidung von Leerfahrten und transparente Preise. „Wir nennen es One-Click-Trucking“, erläutert Cargonexx-Gründer Rolf-Dieter Lafrenz, „denn der Transport von Waren wird mit unserem System so einfach wie Taxifahren oder Online-Shopping.“

Beispiel Kostenkalkulation: Diese übernehmen bei Cargonexx Vorhersagemodelle, die tagtäglich dazulernen und in Sekundenbruchteilen den fairsten Preis errechnen. „Schon bald können wir für Transportunternehmen nicht aktuelle Touren optimieren, sondern auch eine Auslastung für die kommenden Tage garantieren“, glaubt Rolf-Dieter Lafrenz. So wird der stetig weiterentwickelte Algorithmus in wenigen Jahren in der Lage sein, den Verkehr intelligent zu führen.

Disponent wird zum Bindeglied zwischen Fahrer und Verlader

Ein ähnliches Geschäftsmodell wie Cargonexx verfolgt das Berliner Start-up FRACHTRAUM, das ebenfalls selbstlernende Algorithmen nutzt, der - verkürzt gesagt - die Arbeit von Disponenten übernimmt.

Im Mittelpunkt steht die Preisfindung, die in der Logistik zahlreichen Faktoren mit unterschiedlicher Dynamik unterliegt. Dazu gehören neben Gewicht und Streckenlänge des Transports, Feier- und Brückentagen, Verfügbarkeit des angefragten Lkw-Typs, Lademitteltausch oder saisonalen Nachfragespitzen auch Faktoren wie die Kurzfristigkeit der Buchungsanfrage sowie der aktuelle Kraftstoffpreis.

Die Auswahl der mehr als 100 Parameter, die Disponenten bei der Ermittlung eines Transportpreises in Betracht ziehen müssen, zeigt, wie komplex und damit fehleranfällig dieser Prozess ist. Das ist einer der Gründe, warum die großen Logistikunternehmen mit regionalen Niederlassungen arbeiten, denn Disponenten können diese Informationsdichte ausschließlich für einen regional begrenzten Raum gewährleisten, in dem die Komplexität überschaubar bleibt. Ein auf Machine-Learning beruhender Algorithmus hingegen ist in der Lage, alle relevanten Parameter innerhalb weniger Sekunden einzubeziehen und auf dieser Grundlage quasi ad-hoc einen verbindlichen Preis zu ermitteln - für jede Art von Transport.

Gleichzeitig verbessert sich die Qualität der getroffenen Aussage mit jedem durchgeführten Transport, weil sich dadurch die zur Verfügung stehende Datenmenge erhöht, deren Grundlage der Preis errechnet wird. Digitale Speditionen wie FRACHTRAUM sehen sie die Aufgabe des Disponenten künftig verstärkt in der Rolle des menschlichen Bindeglieds zwischen Fahrer und Verlader.

Der Computer wird den Menschen verdrängen

Deshalb steht auch ein Zeitenwechsel kurz bevor: Spätestens in den nächsten fünf Jahren wird sich nach Einschätzung von FRACHTRAUM das Verhältnis zwischen Mensch und Computer unumkehrbar zugunsten der Algorithmen wenden und immer mehr Optimierungsaufgaben von ihnen erledigt werden. Dabei genießen die Markt-Akteure einen entscheidenden Vorteil, deren Geschäft von Anfang an Technologie getrieben waren und die ohne strukturelle Altlasten die Vorteile digitaler Entwicklung konsequent nutzen konnten. So konnte das Berliner Start-up bereits ein Jahr nach Markteintritt monatlich rund 3000 Transporte auf Basis von selbstlernender Algorithmen vollautomatisch plant und durchführt.

Logistik: Folgen der Digitalisierung

Viele merken es auf dem täglichen Weg zur Arbeit: Die Steigerung des Güterverkehrs passt mit der heutigen Organisation nicht mehr auf unsere Straßen. Neue Technologien haben das Potenzial, die Situation in den nächsten Jahren spürbar zu verbessern. Das entsprechende Wissen ist bereits vorhanden. Nun gilt es, dieses buchstäblich auf die Straßen zu bringen. Die ökonomischen als auch ökologischen Vorteile wären immens, der Verkehr insgesamt sicherer und besser:

Freiere Straßen: Durch weniger Leerfahrten würde das Lkw-Aufkommen auf den Straßen spürbar reduziert.

Sinkende Unfallgefahr: Die Gefahr von Auffahrunfällen durch eingenickte Lkw-Fahrer wäre gebannt, aktuell ist das die häufigste Unfallursache.

Sinkende Kosten: Derzeit entfallen im Transportgewerbe zwischen 40 und 45 Prozent der Betriebskosten auf die Mitarbeiter am Steuer. Menschliche Fahrer müssen darüber hinaus viele pausieren und dürfen nur begrenzt fahren, die Flotten sind deshalb nicht optimal ausgelastet. Autonom fahrende Lkw versprechen die Kosten deutlich zu senken.

Sichere Versorgung: Der akute Fahrer-Mangel würde keine Gefahr mehr für Versorgungsengpässe und somit negative Auswirkungen auf die Wirtschaft darstellen

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