Automatisierung des Luftfrachttransports

Auf dem Vorfeld des Flughafens navigieren automatisierte Fahrzeuge und transportieren Güter zwischen Verladerampen und Frachtflugzeugen. Sie kennen ihre Aufgabe, finden ihren Weg und wissen was sich rund um sie abspielt. So das Szenario der Zukunft, an dem das Forschungsprojekt AUTILITY arbeitet.

Dass die Forschung dem ein Stück nähergekommen ist, zeigt die Vorführung des automatisierten Fahrzeugs Reform Metron P48 RC auf dem Gelände des Flughafen Linz. Zielsicher fährt der Wagen zur Verladerampe, positioniert sich sodass die Container verladen werden können und bringt das Verladegut zum vorgesehenen Übergabeplatz. Die multifunktionale Fahrzeugplattform, die sowohl als Zugfahrzeug als auch als Geräteträger dient, soll künftig diese und weitere Arbeitsaufgaben eigenständig umsetzen. Dazu gehören automatisierte Transport- und Arbeitsabläufe für kommunale Dienstleistungen wie z.B. Müllabfuhr und Straßenreinigung aber auch im Bereich der Luftfracht. Das Automatisierungskonzept dazu hat ein interdisziplinäres Team unter Federführung des AIT Centers for Vision, Automation & Control entwickelt und umgesetzt. Den Forschungsrahmen bietet ein von der FFG gefördertes Projekt im Rahmen des Programms „IKT der Zukunft“, das nun ausläuft. Partner des Projekts aus Industrie und Forschung sind die FH OÖ Forschungs & Entwicklungs GmbH, die Flughafen Linz GesmbH, die REFORM-WERKE Bauer & Co Gesellschaft m.b.H. sowie die TTTech Auto.

Automatisierte Navigation in einer sich verändernden Umgebung.
Im aktuellen Anwendungsfall haben die Expert:innen die automatisierte Navigation im Verladebereich des Flughafens erprobt – eine besondere Herausforderung für das Fahrzeug, da es hier in einem dynamischen Umfeld nahe an Gebäuden agiert. „In unserer Forschungsgruppe Assistive & Autonomous Systems fokussieren wir auf die Automatisierung von großen Arbeitsgeräten, Kränen, Baggern usw. Da sie meistens in nicht planbaren und sich verändernden Umgebungen wie z.B. auf Baustellen oder im Offroad-Bereich agieren, müssen die Geräte in der Lage sein, ihre Umgebung zu erfassen und richtig zu interpretieren. Sie müssen Hindernissen ausweichen können und ihren Pfad finden, um dann am Ende ihre Arbeit verlässlich auszuführen,“ so Wolfgang Pointner Leiter des Projekts am AIT Austrian Institute of Technology.

Mit Hilfe kombinierter Sensordaten und Methoden der künstlichen Intelligenz, lernen die Systeme zunächst in den Laboren und in realen Testumgebungen, ihr Umfeld zu verstehen, die Lage von relevanten Objekten zu erfassen aber auch ihre eigene Position im Raum richtig einzuschätzen, um dann sicher von A nach B zu navigieren. „Für das autonome Fahrzeug konnten wir auf Erfahrungen im Bereich der Sensorik, der Zusammenführung unterschiedlicher Sensordaten und der Auswertung dieser Daten in Echtzeit zurückgreifen. Wir haben bereits erfolgreich Methoden zur Umfelderfassung und Kollisionsvermeidung entwickelt, die z.B. weltweit in Assistenzsystemen für Straßenbahnen im Einsatz sind,“ so Pointner weiter „und, was entscheidend ist: die autonomen Systeme sollen künftig ja auch in der Lage sein, mit dem Menschen zusammenzuarbeiten. Viele Arbeitsabläufe sollen kooperativ erfolgen. Die Systeme könnten uns Menschen schwere, monotone oder gefährliche Arbeiten abnehmen. Gerade in Produktions- und Manipulationsaufgaben, aber auch in der Logistik wie hier am Flughafen ist das von größter Bedeutung.“

Ein automatisiertes Trägerfahrzeug für vielseitige Arbeitsaufgaben in der Luftfracht, Verkehrsflächenreinigung, Bauwirtschaft, in kommunalen Dienstleistungen und in der Güterverladung.
„Das Projekt AUTILITY eröffnet uns die Chance, neue Ansätze im Bereich des automatisierten Luftfrachttransportes zu erarbeiten, denn die Luftfracht ist unser zweites großes Standbein. Die intensive Zusammenarbeit mit den Forschungseinrichtungen und den Partnern aus der Industrie sind optimale Voraussetzungen dafür, zukunftsorientierte, aber auch in der Praxis umsetzbare Lösungen für eine Automatisierung der Luftfrachtabfertigung zu finden,“ ergänzt Norbert Draskovits, Geschäftsführer, Linz Airport.

„Mit dem Projekt AUTILIY wurden in den letzten Jahren unersetzbare Erkenntnisse im Bereich des autonomen Fahrens für Sondermaschinen gewonnen. Durch die Verfügbarkeit eines nahezu serientauglichen, geländegängigen Trägerfahrzeugs konnten die Algorithmen für autonomes Fahren auch im unwegsamen Gelände für verschiedenste Anwendungsfälle erstmals in Österreich und Realbedingungen ausgiebig erprobt werden.“ berichtet Roman Froschauer, Projektleiter seitens FH OÖ.

Nach dem erfolgreichen Abschluss des Projekts, in dem Anwendungen in den Bereichen Luftfrachttransport und Verkehrsflächenreinigung erforscht wurden, sollen die entwickelten Konzepte nun auch in anderen Gebieten zum Einsatz kommen. Dazu gehören unter anderem Arbeitsaufgaben im Gelände, Manipulationsaufgaben in der Bauwirtschaft sowie die automatisierte Verladung von Gütern. Diese Aufgaben können teilweise mit der vorhandenen Fahrzeugplattform umgesetzt werden. Methoden, Technologien und Komponenten des Projekts lassen sich aber auch auf andere Fahrzeuge und Maschinen übertragen.

AIT Forschungsgruppe Assistive & Autonomous Systems.
Die Forschungsgruppe Assistive & Autonome Systeme (AAS) treibt Innovation und Forschungen im Bereich der Assistenzsysteme und Automatisierung von Fahrzeugen, Schienenfahrzeugen und Maschinen sowie in der Luftfahrt voran.
Die Forschungen umfassen die 3D-Sensorik, Kartierung und Lokalisierung, Navigation sowie die Fusion verschiedener Sensormodalitäten. Maschinelle Lernkonzepte werden für Objektklassifikation, Tracking, semantische Segmentierung und Szenenverständnis eingesetzt sowie KI-Methoden für die kognitionsbasierte Entscheidungsfindung von autonomen Systemen.
Weiters beinhalten die Forschungsaktivitäten Methoden zur Szenario-basierten Simulation und zum Testen von bildverarbeitungsbasierten Systemen, insbesondere zur Testabdeckung für sicherheitskritische Anwendungen

Im Bereich der Anwendungen liegt der Fokus auf mobile Großraummanipulatoren, Arbeits- und Nutzmaschinen, schienengebundenen Fahrzeugen wie Züge und Straßenbahnen und in der Luftfahrt für Inspektionsaufgaben und ferngesteuerte Tower. Darüber hinaus finden die Technologien ihren Einsatz in Anwendungen, um die Sicherheit von Verkehrsteilnehmer*innen zu erhöhen.
www.ait.ac.at/aas

Über das AIT – FH OÖ Forschungs & Entwicklungs GmbH.
Die Forschungsgruppe SAR – Smart Automation and Robotics beschäftigt sich mit Digitalisierung rundum die Branchen Automatisierungstechnik und Robotik. Dieses breite Themenfeld umspannt Forschungsschwerpunkte, wie autonomes Fahren für Sonderfahrzeuge, aber auch die Entwicklung neuerster Methoden zur Simulation von Produktionsanlagen. Die Forschungsarbeiten fokussieren dabei nicht nur neueste Technologien aus dem Bereich der KI und Bilderkennung, sondern beschäftigen sich auch mit Basistechnologien, wie Sensorik und der Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine generell.
www.sar.fh-ooe.at/

Flughafen Linz GesmbH.
Neben dem Passagierverkehr ist die Luftfracht das zweite große wirtschaftliche Standbein des Flughafen Linz. Im Jahr 2020 wurden rund 42.000 Tonnen Fracht transportiert. Damit hat sich der Linz Airport die Silbermedaille in Sachen Frachtmenge unter den österreichischen Flughäfen verdient. In der gesamten D-A-CH-Region liegt der Flughafen Linz mit diesem Wert auf Platz elf.

Fünf Terminals mit insgesamt 18.000 Quadratmetern: Das ist Linz Airport Cargo. Linz Airport Cargo betreut seine Kunden in Form eines 24/7-One-Stop-Shop. Neben der zentralen Lage in Mitteleuropa überzeugt Linz Airport Cargo mit kurzen Durchlaufzeiten, einer modernen Infrastruktur und umfassendem Service. Eine besondere Stärke von Linz Airport Cargo ist das Road Feeder Service, auch Luftfrachtersatzverkehr genannt. Im Auftrag von Airlines oder Speditionen werden hier Luftfrachtsendungen via LKW zu größeren Luftfracht Drehscheiben transportiert.

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REFORM-WERKE Bauer & Co Gesellschaft m.b.H.
REFORM entwickelt und produziert Spezialfahrzeuge für den Ganzjahreseinsatz in der Bergland- und Kommunaltechnik. Zu den erfolgreichen REFORM Produkten zählen die Transporter Muli und Boki, die Geräteträger Metrac und Mounty, die Einachser Motech sowie die Friedhofsbagger Boki. REFORM ist ein international ausgerichtetes, innovatives und kundenorientiertes Familienunternehmen mit mehr als 500 MitarbeiterInnen. Zur Unternehmensgruppe zählen die Reform-Werke in Österreich, die Agromont AG in der Schweiz und die Kiefer GmbH in Deutschland.
www.reform.at

TTTech Auto.
TTTech Auto bietet Lösungen für die Herausforderungen zukünftiger Fahrzeuggenerationen. Das Unternehmen ist auf Sicherheits-Software- und Hardware-Plattformen für automatisiertes Fahren und darüber hinaus spezialisiert, die in Serienprodukten eingesetzt werden können. Mit unseren führenden Technologielösungen gewährleisten wir Sicherheit und elektronische Robustheit für eine zunehmend automatisierte Welt.
TTTech Auto agiert unter dem Dach der TTTech Group, einem Technologieführer für robuste Netzwerke und Sicherheitssteuerungen mit branchenübergreifender Erfahrung von mehr als 20 Jahren. Die TTTech Group hat ihren Hauptsitz in Wien, Österreich, und unterhält außerdem mehrere Standorte in Europa, den USA und Asien.
www.tttech-auto.com

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Rückfragen & Kontakt:
Iman Kulitz
Marketing and Communications
AIT Austrian Institute of Technology
Center for Vision Automation & Control
Mobil +43 (0) 664 8890 4335
iman.kulitz@ait.ac.at I www.ait.ac.at

Daniel Pepl, MAS MBA
Corporate and Marketing Communications
AIT Austrian Institute of Technology
T +43 (0)50550-4040
daniel.pepl@ait.ac.at I www.ait.ac.at