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Open-Source-Plattform Knowledge4retail geht live

Forschungsprojekt bringt Künstliche Intelligenz und Robotik in den Einzelhandel

Bremen, 12. Januar 2023 – Wie schafft man es, den stationären Einzelhandel für Endkunden wieder attraktiver zu gestalten? Mit dieser Frage hat sich das Forschungsprojekt Knowledge4Retail (K4R) auseinandergesetzt. Die Zukunft des Einzelhandels liegt in der Verbindung von analoger und digitaler Welt: Mittels semantischer digitaler Zwillinge entstehen digitale Abbilder von Einzelhandelsfilialen auf der K4R-Plattform. Hierdurch werden Daten einer Einzelhandelsfiliale aus verschiedenen Quellen kombinierbar. So lassen sich beispielsweise Prozesse leichter analysieren und Prognosen zum Kaufverhalten erstellen. Die Plattform steht als Open-Source-Lösung für den Handel zur Verfügung.

„Mit K4R ist es uns gelungen, Forschung und Praxis miteinander zu verbinden. Zunächst wurden wissenschaftliche Grundlagen gebildet und an Anwendungsfällen erprobt. Das Ergebnis ist eine offene, erweiterbare und übertragbare Plattform. Diese kann für die gesamte Handelsbranche von Nutzen sein“, so Andreas Wulfes, Projektkoordinator des Konsortialführers team neusta. K4R ermöglicht eine intelligente Verknüpfung erfasster Daten, die wiederum analysiert werden können. Durch die Erfassung von physischen Produktdaten in Kombination mit KI-Verfahren kann beispielsweise die Bestandsqualität, aber auch die filialindividuelle Sortimentsgestaltung verbessert werden. Darüber hinaus lassen sich mit der K4R-Plattform zum Beispiel Wearables und Servicerobotik einfacher und kostengünstiger in Filialprozesse integrieren. Durch die Integration digitaler Services gewinnt der Einzelhandel wieder an Attraktivität für die Kunden.

2020 startete das Projekt im Rahmen des BMWK-Förderprogramms „Künstliche Intelligenz als Treiber für volkswirtschaftlich relevante Ökosysteme“. Gemeinsam entwickelten zwölf Konsortialpartner und vier assoziierte Partner die K4R-Plattform und erprobten Anwendungsfälle. Entstanden ist ein Ökosystem, von dem sowohl Unternehmen als auch die Forschung gleichermaßen profitieren.

Vier Anwendungsfälle im Einzelhandel

Während des Projektzeitraums wurden vier Anwendungsfälle erprobt, die alle vollständig über die K4R-Plattform laufen. Im ersten Anwendungsfall geht es um die Intralogistik. Diese verursacht im Einzelhandel durchschnittlich 48 % der gesamten Logistikkosten, weil die Prozesse meist manuell und mit keiner oder wenig digitaler Unterstützung ausgeführt werden. „Mit K4R haben wir eine KI-basierte Lösung entwickelt, die mittels des digitalen Zwillings die Waren für die Verkaufsfläche optimiert bereitstellt. Darüber hinaus unterstützt ein Laserpointer Filialmitarbeitende bei der Verräumung, indem dieser die korrekte Position der Produkte in den Regalen anzeigt. Die so eingesparte Zeit lässt sich für die Kundenberatung nutzen. Auch die Laufwege für die Kommissionierung von ,Click & Collect‘-Bestellungen werden optimiert“, erklärt Wulfes.

Beim zweiten Anwendungsfall, dem strategischen Handelsmarketing, geht es um den Filialaufbau. Dieser sollte optimal auf die Kundenbedürfnisse zugeschnitten sein. Durch die Daten, die der digitale Zwilling von einer Filiale bereitstellt, lässt sich das Kaufverhalten der Kunden datenschutzkonform analysieren. Daraus lassen sich wiederum Rückschlüsse für die filialindividuelle Sortimentsgestaltung ziehen. So finden Kunden in ihrer Filiale genau das, was sie brauchen.


Um das Thema Servicerobotik zur Unterstützung der Filialmitarbeitenden geht es beim dritten Anwendungsfall: Autonome Roboter werden im Lager bestückt und fahren selbstständig zum Zielregal, um dort von Mitarbeitenden entladen zu werden. Das spart Zeit beim Verräumen der Waren, die wiederum für die Kundenberatung zur Verfügung steht. Gleichzeitig sind die Roboter des assoziierten Partners Ubica Robotics GmbH im Einsatz, um den aktuellen Bestand der Filialen sowie Koordinaten von Produkten und Regalen zu erfassen.

Der vierte Anwendungsfall dreht sich um den intelligenten Kiosk. In dem realen Kiosk, der 24/7 geöffnet ist, gibt es keine Mitarbeitenden. Kunden können sich selbst bedienen und beispielsweise bargeldlos per Kundenkarte bezahlen. Durch den Einsatz von Sensoren wird der Warenbestand kontinuierlich überwacht und demonstriert das Zukunftsszenario von vollautomatischen Verkaufskonzepten. Gerade für ländliche Regionen mit geringem Nahversorgungsangebot ist ein solches Konzept von Vorteil.

Zukünftige Weiterentwicklung

Ab sofort wird das K4R-Ökosystem beim Projektpartner EHI Retail Institute angesiedelt. Ziel ist, dass das K4R-Ökosystem auch über das Ende des Förderzeitraums hinaus weiterwächst. Zukünftig sind Veranstaltungen geplant, die darauf abzielen, Einzelhändler, Lösungsanbieter sowie Integratoren zusammenzubringen und den Austausch untereinander zu Themen wie KI, Robotik und digitaler Zwilling zu fördern. „Wir erhoffen uns, weiterhin neue kollaborative Projekte zu akquirieren und die K4R-Plattform stetig weiterzuentwickeln“, so Wulfes.

Folgende Konsortialpartner waren an der Umsetzung des Forschungsprojektes Knowledge4Retail beteiligt: team neusta, dm-drogerie markt GmbH + Co. KG, dm TECH, Universität Bremen (IAI), Nagarro ES, fortiss, Fraunhofer IPA, EHI Retail Institute, TeamViewer Germany, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI), Technische Universität München, Technische Universität Wien. Darüber hinaus haben die assoziierten Partner MetraLabs, Ubica Robotics, VR Insight und REWE digital mitgewirkt.

Weitere Information sowie die Anwendungsfälle von Knowledge4Retail finden Sie unter: https://knowledge4retail.org/

Hier geht es zur Open-Source-Plattform: https://github.com/knowledge4retail/

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