Künstliche Intelligenz in der Logistik: Potenzial & Anwendungsbeispiele
Künstliche Intelligenz (KI) revolutioniert die Logistikbranche, auch wenn ihre Verbreitung noch nicht flächendeckend ist. Ihre vielfältigen Einsatzmöglichkeiten werden zunehmend von Unternehmen genutzt. Wie genau wird Künstliche Intelligenz in der Logistik eingesetzt? Beispiele aus dem Logistikprozess, dem Supply Chain Management sowie den speziellen Herausforderungen in Häfen und der Luftfracht veranschaulichen dies.
Der Einsatz von Künstlicher Intelligenz in der Logistik
Die Logistik mit ihren weit verzweigten Netzwerken ist ein ideales Anwendungsfeld für Künstliche Intelligenz. Mit intelligent ausgewerteten Daten lassen sich beispielsweise zukünftige Produktions- und Transportmengen prognostizieren. So können Unternehmen ihre Ressourcen effizienter einsetzen. Solche Aufgaben werden zunehmend von selbstlernenden digitalen Systemen unterstützt oder übernommen.
Was ist Künstliche Intelligenz?
„Künstliche Intelligenz ist die Fähigkeit einer Maschine, menschliche Fähigkeiten wie logisches Denken, Lernen, Planen und Kreativität nachzuahmen“ - so definiert das Europäische Parlament KI, auf Englisch Artificial Intelligence (AI). Mit Hilfe komplexer Algorithmen überträgt die KI (beispielsweise in der Logistik) selbstständig erlernte Vorgehensweisen auf neue Aufgaben. Das ersetzt Programme, die von Menschen für jede einzelne Aufgabe im regelbasierten Wenn-Dann-Modus geschrieben werden müssen.
KI in der Logistik: Der Status Quo
Auch in der Logistikbranche nimmt die Bedeutung dieser Technologie rasant zu. 2019 waren gut 70 Prozent der Teilnehmer der Bitkom-Studie »Digitalisierung der Logistik« der Meinung, dass KI in zehn Jahren für die Logistik unverzichtbar ist. Dennoch beschäftigten sich nur knapp 15 Prozent der Unternehmen mit KI. Kaum drei Jahre später stellt der Verband im Oktober 2022 mit rund 400 befragten Logistikunternehmen fest:
- Jedes fünfte Logistikunternehmen in Deutschland (22 Prozent) setzt bereits Künstliche Intelligenz ein, weitere 26 Prozent planen oder diskutieren den Einsatz - von der Bedarfsprognose über die Absatzplanung bis hin zur Transportoptimierung.
- Mehr als die Hälfte der Logistikunternehmen (58 Prozent) geht davon aus, dass Künstliche Intelligenz in der Logistik weit verbreitet sein wird und viele Aufgaben in der Logistik übernehmen wird, etwa die Routenplanung oder die Vermeidung von Leerfahrten.
- Die Mehrheit der Logistikunternehmen (56 Prozent) sieht die Branche als Vorreiter bei der Digitalisierung - in der Gesamtwirtschaft sind es im Vergleich dazu nur 32 Prozent.
„Die Logistikbranche hat erkannt, welches Potenzial KI sowohl im Lager als auch beim Transport bietet und nutzt die Technologie gezielt, um Effizienz, Qualität und Produktivität zu steigern“, kommentiert Bitkom-Hauptgeschäftsführer Dr. Bernhard Rohleder. „Die Logistikbranche steht der Digitalisierung offen und positiv gegenüber, viele Unternehmen sind Vorreiter beim Einsatz digitaler Technologien. Durch den konsequenten Einsatz leistet die Logistik einen großen Beitrag zu einer nachhaltigen und klimaschonenden Produktion und Mobilität.“
Im Vergleich zu anderen Unternehmen der deutschen Wirtschaft nimmt die Logistikbranche eine Vorreiterrolle ein. Dies belegen aktuelle Zahlen des Ifo-Instituts vom August 2023: 13,3 Prozent der Unternehmen in Deutschland nutzen bereits KI. 9,2 Prozent planen den Einsatz und weitere 36,7 Prozent diskutieren mögliche Einsatzszenarien.
KI in der Logistik: Wo liegen die größten Potenziale?
Prognosen aus Daten und Algorithmen unter Einfluss verschiedenster Parameter - was bringt KI in der Logistik konkret? Laut einer Umfrage von Inform mit der Fachzeitschrift "Logistik heute" sehen Logistikunternehmen das größte Potenzial in folgenden Bereichen:
- Bedarfsprognose und Absatzplanung (62 Prozent)
- Produktionsoptimierung (51 Prozent)
- Transportoptimierung (50 Prozent)
Das Fraunhofer IML ordnet die Anwendung von KI in der Logistik in eine Matrix ein. In den Bereichen Beschaffung & Einkauf, Produktion sowie Vertrieb & Distribution geht es um den Einsatz der Fähigkeiten Erkennen, Analysieren, Planen und Entscheiden sowie Ausführen. Was heute schon mit Künstlicher Intelligenz in der Logistik möglich ist, zeigt das Whitepaper an Beispielen aus der Praxis.
- Unterschiedliche Gefahrgut-Label erkennen
- Objekte ohne z.B. Seriennummer oder Etikett unterscheiden
- Auswertung der von Sensoren erfassten Daten über Aktivitäten und Bewegungen
- Transportankunftszeiten mit Daten von vielen Quellen vorhersagen
- Absatzprognosen mit multivariaten Daten aus Lieferketten und öffentlichen Quellen treffen
- Pausen für Mitarbeiter planen mit Hilfe von Vital-, Bewegungs- und Maschinenbetriebsdaten
- Automatisierte Ladungsplanung mit Convolutional Neural Networks (CNN)
- Transportmittelwahl überwachen und schrittweise bessere Lösungen ermitteln
- Mensch-Maschine-Interaktion durch trainierte Sprachroboter verbessern
- Transportroboter, die optische Muster nutzen, um sich selbst zu positionieren und zu orientieren
Anwendungsbeispiel für Künstliche Intelligenz in der Logistik
Beim folgenden praktischen Anwendungsbeispiel für Künstliche Intelligenz in der Logistik fahren Containertransporter der HHLA im Hafenterminal immer wieder die gleichen Wege. Die KI optimiert die Routen und berechnet, wie abgestellte Container den Platz am besten nutzen. Am Burchardkai prognostiziert die KI, mit welchem Verkehrsträger die Boxen am wahrscheinlichsten ausgeliefert werden. Im Projekt COOKIE - „Container Services Optimized by Artificial Intelligence“ soll die KI Schäden an Containern schneller erkennen. Bei der HHLA-Tochter Metrans ermöglicht der Einsatz von Digital Twins die automatisierte Prüfung von mehr als 100 verschiedenen Zuständen und Schäden an Güterwaggons.
Selbstlernende Supply Chains – ein Mehrwert von KI in der Logistik
Kein Mensch ist in der Lage, aus der Vielzahl von Zeit-, Wege- und Ressourcenkombinationen das mathematische Optimum zu finden. Ziel und Mehrwert von KI ist daher insbesondere die selbstlernende Supply Chain.
Der Vorteil: Sie verhindert, dass Produkte aus der Produktion kommen, aber keine LKWs für den Transport bereitstehen. Dann müssen Kunden warten und das Unternehmen gefährdet seine Ziele. Fortschritte können aber nur ohne Silodenken und starre Funktionsgrenzen funktionieren.
Der Einsatz von KI in der Luftfracht
Zeitkritische oder hochwertige Güter in Kombination mit dem weltweiten Internethandel haben das Luftfrachtaufkommen steigen lassen. Der Spitzenwert lag 2018 bei 63,3 Millionen Tonnen. In den vergangenen drei Jahren waren die Mengen rückläufig. 2023 lag das Aufkommen bei 57,8 Millionen Tonnen. Für eine schnelle und sichere Abfertigung automatisiert Künstliche Intelligenz manuelle Prozesse bei der Frachtverladung am Boden.
Diesem wichtigen Thema widmete sich auch die Air Cargo Conference im Rahmen der transport logistic 2023 unter dem Titel "Future of Freight – The Digital Imperative?". Vorträge und Diskussionen der Luftfrachtexperten zeigten die Herausforderungen im Zusammenspiel vieler Akteure und zahlreiche Ansatzpunkte für den Einsatz von Künstlicher Intelligenz. An vielen Stellen der Luftfrachtkette kann sie Objekte erkennen, Informationen analysieren oder Aufgaben selbstständig planen und ausführen. Das senkt Kosten, spart Ressourcen und schont die Umwelt. Reichlich Potenziale für die Logistik.
Häufig gestellte Fragen:
Wo wird KI in der Logistik eingesetzt?
In der Logistik wird KI in den Bereichen Beschaffung & Einkauf, Produktion sowie Vertrieb & Distribution entlang der kompletten Supply Chain eingesetzt.
Welche Relevanz hat die KI für die Logistik?
KI ist besonders sinnvoll in der vorausschauenden Planung. Mit selbstlernenden Algorithmen zieht die KI laufend Rückschlüsse für die Zukunft.
Welche Potenziale hat die KI in der Logistik?
Mit KI kann die Logistik knappe Ressourcen wie Fachkräfte, Flächen oder Energie effizienter einsetzen.
Welche Vorteile schafft die KI bereits heute in der Logistik?
Die selbstlernende Supply Chain ist der entscheidende Mehrwert der KI. Sie verbessert damit den Einsatz aller Ressourcen.
Wie kann KI in der Logistik genutzt werden?
In logistischen Abläufen kann die KI Objekte erkennen, Daten analysieren, Prognosen erstellen, Abläufe planen, Entscheidungen treffen und Aufgaben ausführen.
Was ist in Zukunft mit KI in der Logistik möglich?
Die KI kann viele Prozesse der Logistik weitgehend automatisieren, aber nie zu 100 Prozent autonom arbeiten. Es werden immer Menschen gebraucht, die sie programmieren und kontrollieren.