Raum für neue Ideen

Mitten in der Werkhalle von Audi Sport haben Forschende von KODIS ein Reallabor eingerichtet. Gemeinsam mit dem Autohersteller entwickeln und testen sie neue Ansätze für den Pickprozess – unterstützt von KI und Robotik.

Wer an Forschungslabore denkt, hat vermutlich geschlossene Räume vor Augen, sterile Arbeitsplätze, Menschen in weißen Kitteln. Davon könnte das Reallabor in den Böllinger Höfen von Audi Sport kaum weiter entfernt sein. Das etwa 80 Quadratmeter große Areal wurde mitten in die 8000 Quadratmeter große Produktionshalle integriert – abgegrenzt, aber offen und eingebunden in den laufenden Betrieb, umgeben von Fertigungsmaschinen, Fördertechnik und Karosserien. Hier testen Forschende zusammen mit Mitarbeitenden seit Mitte 2025 neue Ansätze für den Pickprozess der Zukunft.

Ausgangspunkt des Projekts waren die Überlegungen von Audi Sport, neue technologische Lösungsansätze stärker in die Produktionslogistik einzubinden. Die Audi AG kooperiert bereits im Rahmen des Projekts AI+ mit dem KODIS des Fraunhofer IAO. Dabei ist das Konzept Reallabor in den Böllinger Höfen ein zentraler Baustein im Gesamtkonzept, Innovationen für die Serienfertigung zu verproben. Daher war es folgerichtig, bei Audi Sport gemeinsam mit der Forschung neue Wege zu erschließen und zusammen mit Mitarbeitenden zu prüfen, welchen Mehrwert KI und Robotik bieten. Bei der Suche nach einem geeigneten Bereich fiel die Wahl auf den Pickprozess.

Komplex und herausfordernd

Beim Picken entnehmen Mitarbeitende Bauteile aus verschiedenen Behältern, dem sogenannten Supermarkt, und stellen sie für die weitere Produktion zusammen. In der Kleinserienfertigung ist dieser Vorgang anspruchsvoll. Denn die Fahrzeuge werden höchst individuell konfiguriert und bestehen aus einer Vielzahl an unterschiedlichen Teilen. Hinzu kommt eine besondere Produktionsstruktur: »Während in der normalen Automobilfertigung rund 250 Arbeitsstationen üblich sind, haben wir nur 36«, sagt Alexander Müller, Leiter des Innovationsmanagements und der Kooperationen für die Supply Chain bei der Audi AG. »Dabei ist unser Auto genauso komplex wie jedes andere Fahrzeug. Das heißt, die Logistik muss das Material deutlich stärker verdichten.« Der Prozess lässt sich dadurch nur begrenzt automatisieren – das macht ihn so komplex wie herausfordernd. Wenn neue Technologien helfen könnten, Fehler zu reduzieren, Abläufe zu verbessern und Mitarbeitende körperlich zu entlasten, wäre das ein Gewinn.

An dieser Stelle setzt das Reallabor an. Das Ziel: den Entwicklungsprozess als solchen zu analysieren. »Es ging uns von Anfang an nicht nur darum, einzelne Arbeitsschritte zu optimieren«, sagt Benedikt Wohlmuth, Teamleiter »Automated Service Interactions« beim KODIS. »Uns beschäftigte vielmehr die Frage, wie man neue Impulse in die Organisation trägt und Mitarbeitende früh in Veränderungsprozesse einbindet.« Ein Vorgehen, das versucht, Innovation grundlegend anders zu denken. »Häufig werden technologische Neuerungen in Unternehmen auf Führungsebene entschieden und dann in bestehende Abläufe integriert«, sagt Wohlmuth. »Die Mitarbeitenden müssen sich dann anpassen.« Mit dem Reallabor wählte man einen anderen Weg – offener, greifbarer und praxisnäher.

Im ersten Schritt gab es eine Bedürfnisanalyse, das heißt, die Forschenden untersuchten einzelne Arbeitsschritte, um herauszufinden, an welchen Stellen der Einsatz neuer Technologien überhaupt sinnvoll wäre. Dafür setzten sie unter anderem Eye-Tracking-Brillen ein, die mithilfe von Infrarotkameras den Blickverlauf und Pupillenbewegungen der Mitarbeitenden erfassten. So sollte sichtbar werden, welche Tätigkeiten besonders fordernd sind und wo Fehler entstehen können.

Kopie des »Supermarkts«

Danach wurde das Reallabor errichtet – eine detailgetreue Nachbildung des »Supermarkts«. Dort testeten die Forschenden im weiteren Verlauf den Einsatz von vier unterschiedlichen Technologien: Sensorik, Kamerasysteme, Augmented Reality und Robotik.

Die Forschenden gingen früh mit ersten Lösungsansätzen auf die Fläche, erprobten sie mit den Mitarbeitenden, holten deren Rückmeldungen ein, visualisierten Ergebnisse und passten einzelne Anwendungen laufend an. »Wir waren dabei ergebnisoffen«, sagt Laura Fraske vom KODIS, die für die technologische Konzeption und Umsetzung im Reallabor verantwortlich war. »Das lässt sich auch daran erkennen, dass wir anfangs mit verschiedenen Technologien gearbeitet haben.« Interessant war zu sehen, dass nicht alles, was technisch möglich ist, auch in der Praxis überzeugte. 

VR-Brillen etwa erwiesen sich im täglichen Einsatz als zu sperrig, weshalb der Einsatz nicht weiterverfolgt wird. Vielversprechender sind Sensorik und Computer Vision, also Kamerasysteme zur Bildauswertung – vor allem im Zusammenspiel miteinander, was zuvor so gar nicht erwartet wurde.

Die praktische Erfahrung der Mitarbeitenden war entscheidend. »Vieles hätten wir nie erfahren ohne die unterschiedlichen Perspektiven«, sagt Alexander Müller. Auch halfen reale Daten dabei, die Abläufe besser zu verstehen. Gleichzeitig ließ sich vor Ort besser einschätzen, ob der Aufwand für einzelne kleine Verbesserungen überhaupt gerechtfertigt war.

Echte Einbindung

Für die Mitarbeitenden war es wiederum wichtig zu sehen, dass ihre Ideen und Hinweise ernst genommen wurden. Viele waren interessiert und motiviert. Gleichzeitig bot das Projekt Raum, um Unsicherheiten zu adressieren. »Viele Beschäftigte fragen sich heute: Schafft mich die KI ab? Oder der Roboter? Das ist eine real existierende, diffuse Angst, die umgeht«, sagt Müller. Das Reallabor bot Anlass, darüber zu sprechen. Es half, solche Themen greifbar zu machen und zu zeigen, dass Veränderung ein Prozess ist, an dem die Mitarbeitenden beteiligt sein können.

Das Projekt zeigt vor allem eines: Damit neue Technologien ihr volles Potenzial entfalten können, sollten sie im konkreten Arbeitsumfeld entwickelt und erprobt werden, zusammen mit den Menschen, die später mit ihnen arbeiten sollen. Der Pickprozess ist dabei nur ein Beispiel für einen gelungenen Reallabor-Einsatz. Dieser Ansatz könnte auch außerhalb der Logistik neue Möglichkeiten eröffnen – überall dort, wo Unternehmen Innovation nicht als fertige Lösung verstehen, sondern als gemeinsamen Prozess.