01.02.2022

MasterScheduler: Zwei Grazer Mathematiker sorgen für volle LKWs

Stefan Lendl und Stefan Kremsner haben MasterScheduler entwickelt, um Transportkosten und den CO₂-Fußabdruck zu senken.
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MasterScheduler, LKW, Transport,
(c) Stefan Kremsner und Stefan Lendl Gründer von s2 data & algorithms.

Die beiden Grazer Mathematiker Stefan Kremsner und Stefan Lendl haben ein Problem ausgemacht: Täglich fahren halbleere LKWs quer durch Europa. Deshalb haben die „s2 data & algorithms“-Gründer MasterScheduler entwickelt und arbeiten so daran, viele ineffizient gefüllte Laster durch mathematische Algorithmen einzusparen.

Das Startup hat seit seiner Gründung im Jahr 2020 die Erstellung effizienter Transportpläne im Fokus. Gerade dort, wo die tägliche bzw. stündliche Planungs-Komplexität und der Detailgrad für den Menschen zu hoch sei, gebe es viel Potential an Einsparungen durch mathematische Optimierung – so das Credo der Founder.

„Operative, algorithmische Transportplanung liefert nicht nur ökonomischen, sondern vor allem auch ökologischen Mehrwert für die CO₂-intensive Transport-Branche“, erklären Kremsner und Lendl.

MasterScheduler für „optimale Auslastung“

Üblicherweise wird in der Automobilbranche mit Materialbedarfsplanungen (MRP) eines ERP-Systems, etwa SAP, berechnet, welche Materialien für die Produktion eingekauft und von Spediteuren per LKW oder Schiffscontainer angeliefert werden müssen. Der MasterScheduler wurde, laut Gründern, entwickelt, um den Materialbedarfsplan mit bis zu 30 Prozent Einsparungen bei den LKW-Transporten zu optimieren, indem er ihn in transportoptimierte Lieferabrufe umwandelt. Das Ergebnis sei ein geringerer Bedarf an LKWs und vollständig ausgelastete Ladeflächen.

Durch eine exakte Modellierung der mehrstufigen LKW-Beladung von Materialien in Behältern, Zwischenladungsträgern, Boxen und dem smarten Vorziehen von Materialbedarfen der Folgewochen plane die Softwarelösung optimal ausgelastete LKWs, wie Kremsner erklärt.

Sechs statt acht LKWs

„Statt der ursprünglich acht Transporte, die SAP bei einem unserer Kunden in Bayern geplant hätte, füllt der MasterScheduler auch das letzte freie Volumen am LKW voll. In einer Woche schafft es unser Algorithmus damit, mit nur sechs disponierten Transporten auszukommen“, erklärt der Co-Founder jenes Konzept der Einsparung.

Und ergänzt: „Wir haben von Anfang an einen flexiblen Algorithmus entwickelt, der leicht um neue Bedingungen erweiterbar bleibt. Unser Modell und die Implementierung wären ohne den kommerziellen Zweck wohl in Top-Publikationen im ‚Operations Research‘ gelandet.“

Selbst bei schwankendem Bedarf, wie es durch Teilemangel oder Staus an Häfen aktuell der Fall sei, könne der MasterScheduler auf taktischer Ebene optimal genutzt werden, so Kremsner weiter, indem kosteneffizient Abholungen bei mehreren Lieferanten mit einem einzelnen LKW („Milkrun“) mitverglichen werden.

„Das spart nicht nur Transportkosten, sondern auch wertvolle Zeit für die Disponenten, die durch das ‚Decision Support System‘ in der Planung auch in Ausnahmefällen im stressigen Arbeitsalltag mit einem Mausklick sofort umplanen können“, so Kremsner weiter. „Die optimalen Transporte werden 3D-visualisiert und zusätzlich können Materialströme verfolgt werden. Außerdem stehen für die Lieferanten PDF-Pickup-Sheets zur Verfügung. Dort wird explizit aufgezeigt, wie die Materialien für die Verladung bereitgestellt werden müssen.“

Repetition unerwünscht

Das junge Startup will mit seiner künstlichen Planungs-Intelligenz der SaaS-Cloud-Lösung nicht nur verbesserte CO₂-sparende Transportpläne erreichen, sondern damit auch repetitive Tätigkeiten bei den Disponenten ablösen.

„Als wir unseren ersten Piloten starteten, konnte ich nicht glauben, wie viele Zahlen stundenlang mühsam in Excel jongliert wurden, bis ein Disponent einen LKW mit 13,6 Lademetern wegen fehlender Teile neu geplant hatte“, erinnert sich Lendl. „Da waren unsere ersten algorithmischen Ideen schon schneller entwickelt, als deren Tabellenkalkulation überhaupt starten konnte.“

Das große Ziel des selbstfinanzierten Startups ist es, den MasterScheduler als Standardlösung für aufwendige, operative Transportplanungen global in der fertigenden Industrie zu etablieren, sowie auch Produktionsplanung als Lösung anzubieten. Und die Software habe, so Kremsner, bereits klare Vorteile: „Unsere einfach anpassbare, mathematische Softwarelösung mit viel Raffinesse und simpler User-Experience zur Nachvollziehbarkeit der Planungs-KI ist einem ERP-System bereits meilenweit voraus.“

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V.l.: Wirtschaftsminister Wolfgang Hattmannsdorfer, FFG-Geschäftsführerin Henrietta Egerth und Finnvera-CEO Juuso Heinilä beim Pressegespräch in Alpbach | (c) Martin Pacher / brutkasten

Was Finnland kann, will Österreich jetzt kopieren. Seit 2020 lässt das Land große Industriebetriebe Forschungsökosysteme rund um sich aufbauen, mit einem Hebel von zuletzt 6,6 Euro privater F&E-Investitionen pro Fördereuro. Beim European Forum Alpbach präsentierten Wirtschaftsminister Wolfgang Hattmannsdorfer und FFG-Geschäftsführerin Henrietta Egerth am Mittwoch die österreichische Version: „Leading Companies & Ecosystems“, ausgestattet mit 60 Millionen Euro für drei bis vier Projekte.

Die Ausschreibung ging noch während des Pressegesprächs online. Die 60 Millionen Euro sind für die Umsetzungsphase reserviert, weitere zwei Millionen Euro fließen in die vorgelagerte Roadmap-Phase. Mit bis zu 20 Millionen Euro pro Projekt ist es laut Bundesministerium für Wirtschaft, Energie und Tourismus (BMWET) auf nationaler Ebene die größte Einzelprojektförderung im F&E-Bereich des Ressorts. Einreichungen sind bis 30. November 2026, 12:00 Uhr, möglich.

Der Befund hinter dem Programm: Mit einer Forschungsquote von 3,34 Prozent liegt Österreich EU-weit auf Rang drei, beim Innovationsoutput nur auf Rang acht. „Österreich ist Forschungs-Europameister, aber noch kein Innovations-Europameister“, sagte Hattmannsdorfer. Als ungenutztes Stärkefeld sieht er die exportorientierten Leitbetriebe, denn bei den Hochtechnologieexporten liege Österreich ebenfalls auf Rang drei. Sie sollen nun als „Zugpferde“ KMU, Startups und Forschungseinrichtungen mitziehen.

So funktioniert das Programm

Das Format ist zweistufig. In der jetzt gestarteten Roadmapping-Phase entwickeln Industrieunternehmen eine mehrjährige F&E-Roadmap für eine Schlüsseltechnologie und binden dafür Partner aus Wissenschaft, Startups, Spinoffs und KMU per Absichtserklärungen und Verträgen ein. Jedes einreichende Unternehmen erhält dafür laut Egerth 150.000 Euro, bei der FFG rechnet man mit zehn bis 15 Roadmaps. Die überzeugendsten drei bis vier Konzepte gehen ab 2027 in die auf drei bis fünf Jahre angelegte Umsetzungsphase. Entschieden wird im Wettbewerb: Ausschlaggebend ist laut Egerth, wer die ambitionierteste Roadmap vorlegt, am meisten zusätzliches eigenes Kapital in F&E investiert, die meisten zusätzlichen Forschungsbeschäftigten aufbaut und die stärksten Kooperationen schafft. Die Förderintensität für Großindustrie liegt laut Egerth bei 23 Prozent, den Rest tragen die Unternehmen selbst.

„Da redet das Industrieunternehmen nicht mit“

Für die Startup-Szene ist ein Detail der Förderarchitektur entscheidend: Die bis zu 20 Millionen Euro pro Projekt werden geteilt. Maximal zehn Millionen Euro gehen an den Leitbetrieb, weitere zehn Millionen Euro sind für das Ökosystem reserviert, und über diesen zweiten Topf entscheidet nicht der Konzern. Die Projekte der Partner werden unabhängig vom Leitbetrieb bei der FFG eingereicht. „Da redet das Industrieunternehmen nicht mit“, betonte Egerth. Auch Hattmannsdorfer hob hervor, der Leitbetrieb sei bewusst nicht als Gatekeeper konzipiert, damit „wirklich Ökosysteme entstehen“. Startups winkt zudem eine kommerzielle Perspektive: Die Leitbetriebe sollen laut Egerth teils auch als erste Kunden („First User“) fungieren.

Das finnische Original: Veturi

Das kopierte Programm läuft bei der finnischen Innovationsagentur Business Finland unter dem Namen „Veturi“, auf Deutsch Lokomotive. Ein Bild, das auch Egerth bemühte: Die großen Industrieunternehmen sollen „Lokomotive sein“ und KMU, Startups und Wissenschaft mitziehen. Angepeilt war in Finnland ursprünglich ein Hebel von 3,9 Euro privater F&E-Investitionen pro Fördereuro, die tatsächlichen 6,6 stammen aus den ersten, bis 2024 abgeschlossenen Projekten. Insgesamt haben sich die teilnehmenden Unternehmen zu 2,48 Milliarden Euro an zusätzlichen Forschungsinvestitionen verpflichtet. „Bei einer vergleichbaren Hebelwirkung könnten aus unseren 60 Millionen Euro bis zu 400 Millionen Euro an F&E-Investitionen entstehen“, rechnete Hattmannsdorfer vor.

Juuso Heinilä, CEO der staatlichen finnischen Förderbank Finnvera und Boardmitglied von Business Finland, bestätigte in Alpbach die außergewöhnlich hohe gemessene Wirkung des Programms, beim Hebel ebenso wie bei den Wissens-Spillovers von großen zu kleinen Unternehmen (aus dem Englischen übersetzt): „Ein einzelnes Unternehmen kann gekauft werden oder scheitern. Aber wenn es Ökosysteme gibt, entstehen daraus neue Unternehmen, die auf diesen Erfahrungen und diesem Wissen aufbauen.“ Finnland werde das Programm jedenfalls fortführen und aufstocken.

Dual Use ausdrücklich förderfähig

Auf Nachfrage stellten Hattmannsdorfer und Egerth klar, dass auch Dual-Use-Technologien, also zivil wie militärisch nutzbare Entwicklungen, förderfähig sind. Die Neutralität sei keine Absage an die Sicherheits- und Verteidigungsindustrie, so der Minister: Rund 150 österreichische Unternehmen seien in dem Bereich aktiv, mit einer F&E-Quote von 7,5 Prozent. Noch heuer werde präsentiert, was der Schwerpunkt für die FFG-Förderlandschaft bedeutet. Egerth sprach von einem Paradigmenwechsel: Dual Use sei immer im Portfolio gewesen, aufgrund der geopolitischen Lage nun aber auch „salonfähig“.

„Leading Companies & Ecosystems“ ist Teil der Schlüsseltechnologie-Offensive der Industriestrategie Österreich 2035, von deren 117 Maßnahmen laut BMWET bereits 43 umgesetzt oder in Umsetzung sind. Es folgt auf „Made in Europe“ und die mit 18 Millionen Euro dotierte Pilotanlagenförderung.

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