Produktions- und Logistikoptimierung

»MaLe3D-GEO« - Maschinelles Lernen zur 3D-Objektidentifikation in bildbasierten Geodaten

Den Themen »Digitalisierung« und »Vernetzung« kommt in der heutigen Zeit eine ganz besondere Bedeutung zu. Gerade für kleine und mittlere Unternehmen sind digitale Kompetenzen ein entscheidender Wettbewerbsfaktor. 3D-Modelle werden in verschiedenen Marktsegmenten als zentrales bzw. grundlegendes Element zur Wertschöpfung verwendet – u. a. bei Baumaßnahmen. Eine große Herausforderung ist in diesem Zusammenhang die Automatisierung der Bereitstellung der 3D-Modelle. Die Generierung von 3D-Objekten aus Punktwolken ist sehr komplex, aufwändig und hängt von vielen Parametern ab. Aufgrund der hohen Varianz der Ausgangsdaten und der Diversität der gescannten realen Objekte benötigen bestehende Lösungen häufig noch menschliche Expertise zum Erreichen gewünschter Ergebnisse.

Gemeinsam mit der GEO-METRIK-Ingenieurgesellschaft mbH Stendal hat das Fraunhofer IFF Magdeburg in dem Forschungsvorhaben »MaLe3D-GEO« vor diesem Hintergrund die Entwicklung von Algorithmen basierend auf Techniken des Maschinellen Lernens zur Steigerung von Prozessautomatisierung und Qualität der Objekterkennung aus bildbasierten Geodaten zum Ziel. Auf Basis dieser erarbeiteten Technologie sollen Algorithmen aus Ausgangsdaten wertschöpfend und automatisiert die Informationen (z. B. räumliche Analysen, 3-dimensionale Gebäudemodelle bis hin zu Stadtteil- oder Stadtmodellen) gewinnen, die der Endkunde für seine weiteren Arbeiten benötigt.

Mit den entwickelten Ergebnissen möchte die GEO-METRIK-Ingenieurgesellschaft mbH Stendal ihre Arbeitsprozesse innerhalb des Verfahrens zur Erstellung der Kundenendprodukte weiter beschleunigen und den Bearbeitungsprozess dafür noch flexibler gestalten, so dass die Qualität der generierten Informationen für die Kunden signifikant verbessert wird. Dadurch erwartet die Firma eine weitere Stärkung ihrer Markposition und Abgrenzung von Wettbewerbern.

Projektlaufzeit: 13. Juli 2020 bis 30. April 2022

Gefördert durch Mittel der EU und des Landes Sachsen-Anhalt: Förderkennzeichen 2004/00063

Die Analyse des Systems Stork - Digitale Simulation von Betriebsabläufen

Das Optimieren der eigenen Prozesse gehört für Unternehmen zu den Grundlagen ihres Erfolgs. Die Logistiker und Visualisierungsexperten des Fraunhofer IFF und der Umweltdienstleister Stork haben darum die Abläufe auf dessen Betriebsgelände einmal genauer unter die Lupe genommen. Das Ergebnis ist eine virtuelle Simulation des Betriebs, mit der sich die Wirkung von Umgestaltungsmaßnahmen auf die logistischen Abläufe im Vorfeld prüfen lässt.

In einer realitätsnahen, intuitiven Planungsumgebung werden die logistischen Prozesse in Verbindung mit 3D-Visualisierung so analysiert, dass Optimierungspotenziale der Ablauforganisation der Lo­gistikverkehre auf dem Firmengelände erkannt werden. In dem digitalen Modell wer­den die operativen Vorgänge auf dem Unternehmensge­lände detailgetreu nachgestellt und simuliert. Fahrzeuge, Transportwege, Verkehrsaufkommen, Ge­bäude und Lagerplätze – alles lässt sich be­liebig variieren. Und alles steht miteinander in Verbindung. So hat auch jede Änderung in der Simulation Konsequenzen für die weite­ren, darauffolgenden Abläufe in dieser virtu­ellen Welt.

Auf diese Wei­se kann das Unternehmen testen, was pas­siert, wenn es etwa die Zufahrten zu seinen La­gerplätzen verlegt. Oder wie viele Fahrzeuge auf das Gelände dürfen, ohne dass es zu Staus kommt. Unter anderem entstand eine neue Zufahrt auf das Stork-Betriebsgelände in Magdeburg. Die zweispurige Einfahrt mit Doppelwaage für Lkw wurde mit Hilfe digitaler Logistik-Simulationen geplant. Strategische Entscheidungen zur Um­planung der Infrastruktur und Logistikprozesse werden damit unterstützt und deutlich verein­facht. Das verhindert Fehlplanungen und even­tuelle Kosten werden reduziert.