Logistik / Trends und Technologien
Die Automatisierung des Nicht-Automatisierbaren: Fraunhofer IFF erforscht die Intralogistik der Zukunft
21. September 2026 / Annekathrin Gut
Autonome Flurförderfahrzeuge, ein einziger Datenraum, vorausschauende Wartung: Der Mittelstand geht den Weg zur Smart Factory. Dieser führt in der Regel zuerst über eine Standortbestimmung. Das Fraunhofer IFF in Magdeburg hilft Unternehmen dabei.
Die Logistik in der Fabrik der Zukunft ist automatisiert und end-to-end vernetzt. Flurförderfahrzeuge bewegen sich fahrerlos durch Hallen und Lager. Geräteinformationen laufen in einer einzigen Datenplattform zusammen. Auslastung, Wege, Wartungsintervalle – all das lässt sich nahtlos steuern, damit die Produktion niemals stockt.
Einer der weiß, wie sich die Vision von der Smart Factory in die Realität umsetzen lässt, ist Tobias Kutzler vom Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF in Magdeburg. Der Gruppenleiter für Digitale Logistikinfrastrukturen und -systeme begleitet mittelständische Unternehmen auf ihrem Weg zur intelligenten, vernetzten und automatisierten Intralogistik und Produktion.
Aus der Forschungsfabrik ins Unternehmen
In der Elbfabrik, dem Reallabor des Fraunhofer IFF im Wissenschaftshafen Magdeburg, kommen Forschung und Wirtschaft zusammen. Wo neue Technologien erprobt und optimiert werden, können kleine und mittelständische Unternehmen das Potenzial der intelligenten Produktion realitätsnah erfassen.
„Automatisierte Manufaktur" heißt die Strategie, die Kutzler und das IFF-Team dort umsetzen. Der Begriff trägt einen Widerspruch in sich: Manufaktur, das steht für individuelle Fertigung, kleine Stückzahlen, hohe Variantenvielfalt. Genau das, was sich eigentlich nicht automatisieren lässt. Dennoch ist genau das das Ziel: „Die Automatisierung des Nicht-Automatisierbaren. Das ist das, was wir machen wollen", erklärt Kutzler.
Produktion steht unter Druck
Der Druck auf die Produktion kommt von mehreren Seiten. Zum einen der demografische Wandel: Belegschaften werden älter, manche Tätigkeiten sind irgendwann körperlich nicht mehr zu schaffen. Zum anderen der Wissenstransfer: Erfahrung muss weitergegeben werden, bevor sie mit den Menschen in Rente geht. Hinzu kommt das Thema Arbeitsschutz. Kutzler kennt Orte, an denen man heute keinen Menschen mehr arbeiten lassen möchte: Alu-Schmelzereien, Gießereien, Bereiche mit Hitze und Staub. Oder Bereiche, in denen möglichst vermieden werden soll, dass sich Menschen aufhalten, um Verunreinigungen zu verhindern: Reinräume in der Halbleiter- oder Mikroindustrie, Pharma- und Biotechnologie oder Medizintechnik.
„Überall da, wo es für den Menschen schwierig ist, schaffen wir einen höheren Automatisierungsgrad“, erklärt der Wissenschaftler, „damit wir Maschinen einsetzen können und der Mensch das nicht mehr machen muss."
Die Realität im Mittelstand
Soweit die Vision. Doch wie sieht es in den Unternehmen tatsächlich aus? Kutzler und seine Kolleg:innen führen mit Unternehmen regelmäßig Reifegradbestimmungen durch, den Industrie-4.0-Checkup.
Einige Betriebe sind weit vorn. Bei vielen stecken die Automatisierung und Digitalisierung „noch in den Kinderschuhen". Die Gründe sind vielfältig: Kosten, Komplexität oder schlicht Unkenntnis. „Manche wissen gar nicht, dass es Lösungen gibt", sagt Kutzler. Hinzu kommt eine weitere Art der Heterogenität und die verläuft innerhalb der Unternehmen: Bei einem Thema ist der Betrieb zehn Schritte voraus, beim nächsten hakt es, weil die Gesamtstrategie fehlt und einer mal eben allein vorgeprescht ist.
Womit also anfangen? „Viele Unternehmen sind sich gar nicht bewusst, wo sie stehen. Das Wichtigste ist erst einmal die Positionsbestimmung." Erst danach folgt die Zielbestimmung: Wo will das Unternehmen in zwei bis drei Jahren stehen?
Manchmal gehen Kutzler und seine Kolleg:innen noch einen Schritt zurück und sorgen überhaupt erstmal für eine gemeinsame Wissensbasis. Denn wenn im Betrieb jeder unter denselben Technologiebegriffen etwas anderes versteht, kommt man bei der Reifegradbestimmung nie zu einem sinnvollen Ergebnis.
Die Grundlage: Der zentrale Datenraum
In vielen Produktionsbetrieben hemmen isolierte Informationen – sogenannte Datensilos – den Fortschritt. „Ein System arbeitet für sich allein und nicht integriert", beschreibt Kutzler das Grundproblem.
Wer Intralogistik optimal steuern will, braucht aber genau das Gegenteil: Wissen über den Auftragsfortschritt an der Maschine, darüber, wann etwas abgeholt und wo es gebraucht wird. Nur dann lassen sich Fahraufträge sinnvoll auslösen. In der Praxis findet Kutzler stattdessen oft ein Geflecht direkter Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen den Systemen. Sie sind schwer zu pflegen und kaum erweiterbar. Jedes neue System macht das Gesamtkonstrukt komplizierter in der Wartung und Weiterentwicklung.
Die Lösung, die das Fraunhofer IFF anwendet, heißt Unified Namespace: eine zentrale Datenplattform, an die alle Systeme andocken. Dieser wurde in einer Plattform in der Elbfabrik etabliert und zeigt die Möglichkeiten der Integration und des Datenaustauschs. Entscheidend ist dabei nicht nur, dass die Daten zusammenlaufen, sondern dass sie ihre Bedeutung mitbringen, indem Daten um semantische Informationen angereichert werden. Eine Datenquelle verrät dann entweder selbst oder über die Plattform, ob eine Temperatur, eine Drehzahl oder eine Position bereitgestellt wird, samt Einheit. Mensch und Maschine verstehen sofort, was sie vor sich haben.
Genau hier setzt die gemeinsam mit dem Bremer Softwarehaus HEC entwickelte Lösung für die Elbfabrik an. Das Wartungs- und Instandhaltungsprogramm WAIS muss sich nicht einzeln aus Flottenmanagement und Wartungssystem herausziehen, was es braucht. Es zapft eine einzige Quelle an – dieselbe, aus der sich auch der digitale Zwilling im VR-Labor „Elbedome" bei der Elbfabrik speist. „Wir haben nur einmal den Integrationsaufwand gehabt", sagt Kutzler. Den Nutzen aus der einheitlichen Datenquelle ziehen verschiedene Anwendungen.
Wartung wird vorausschauend
Liegen Daten verknüpft und mit Kontext angereichert vor, beginnt die eigentliche Wertschöpfung. Eine KI kann Positionen, Geschwindigkeiten und Reparaturhistorie vergleichen, daraus Zusammenhänge und Ausreißer erkennen und Prognosen treffen. Damit verändert sich beispielsweise die Instandhaltung grundlegend, so Kutzler: „Wir machen keine stumpfe Wartungsplanung nach Betriebsstunden oder festen Intervallen mehr, wie man das noch vom Auto kennt.“
Wartung wird stattdessen mit Hilfe von KI vorausschauend und abgestimmt: Wenn ein Transportfahrzeug zu einer bestimmten Uhrzeit ohnehin nicht gebraucht wird, schickt man es genau dann in die Werkstatt. So verhindert man erstens den ungeplanten Ausfall, weil das Gerät kaputt ist, und zweitens die geplante Störung, weil die Wartung mitten im Betrieb passieren muss.
Vor dem Fahrzeug stehend ziehen sich die Techniker die nötigen Informationen direkt vors Auge – per AR-Brille, Hands-free. Kein Suchen mehr nach dem Bildschirm, der irgendwo in der Halle steht und den irgendwann keiner mehr wahrnimmt. Welche Maschine ist das, wann war die letzte Wartung, wann ist die nächste fällig – die Antwort erscheint dort, wo gearbeitet wird. Technisch ist sie an den großen Datentopf angedockt.
IT-Sicherheit und digitale Souveränität
Je stärker IoT-Systeme vernetzt sind, desto größer wird die Angriffsfläche. Das weiß auch Tobias Kutzler. In Projekten wie der Absicherung automatisierter Straddle Carrier in Seehäfen hat sein Team früh untersucht, was es IT-technisch und prozessual braucht. Denn ein in die falsche Richtung geschicktes Schwerlastfahrzeug ist eine echte Gefahr.
Der Blick nach vorn bietet für Kutzler Anlass zur Sorge: „Verschlüsselung, die heute als sicher gilt, ist es nicht mehr, wenn es Quantencomputer gibt." Der aufgezeichnete Datenverkehr ließe sich dann nachträglich entschlüsseln. Sicherheit ist also nie ein Zustand, sondern ein fortlaufender Prozess.
Dazu kommt die Frage der digitalen Souveränität, die gerade in branchenübergreifenden Lieferketten wichtiger wird. In Projekten, in denen das Fraunhofer IFF beteiligt war, wie Catena-X (Automobil) und dem von Kutzler mitgeleiteten Semiconductor-X (Halbleiter) geht es darum, Daten nicht mehr über große Plattformen auszutauschen. Statt einer Plattform wird ein Datenraum für einen dezentralen Datenaustausch eingerichtet. Über Konnektoren teilen Unternehmen ihre Daten direkt und selbstbestimmt.
Wer drei Kunden beliefert, musste bisher oft drei verschiedene Plattformen und im schlimmsten Fall diese auch noch mit unterschiedlichen Datenformaten bedienen. Mit einer einheitlichen Technologie und standardisierten Datenmodellen wird daraus ein klarer Standortvorteil, bei dem der Lieferant stets selbst entscheiden kann, welche Daten er teilt und mit wem.
Kein Blick in die Glaskugel
Was kommt als Nächstes? Tobias Kutzler winkt ab. Vieles, dem er begegnet sei, hätte er vorher nie für möglich gehalten. Die Frage nach dem Blick in die Glaskugel kontert er: „Die ist gerade zur Wartung." Künstliche Intelligenz wird voraussichtlich nicht nur wie bereits heute schon sondern auch in Zukunft eine bedeutende Rolle einnehmen. Hier fehlt es jedoch oftmals an der benötigten Datenbasis, um Modelle zu trainieren oder Lösungen zu entwickeln. Genau hier findet aktuell sehr viel Forschung und Entwicklung statt, an denen sich das Fraunhofer IFF beteiligt.
Die Fabrik der Zukunft beginnt nicht mit der nächsten Maschine, sondern mit einer Situationsanalyse, Zielen und Ordnung in den eigenen Daten. Genau dafür kommen die Unternehmen zu den Zukunftsexperten wie Tobias Kutzler ins Fraunhofer IFF: „Unternehmen kommen zu uns und sagen: Wir haben so viele Herausforderungen und wissen aber nicht, welche Technologie uns hier behilflich sein kann. Verschafft uns einmal Klarheit, was wir hier am sinnvollsten einsetzen können. Genau das machen wir.“
