KI in der Produktionsplanung: Wie KMU ihre Abläufe effizienter gestalten können

Eine neue KI-gestützte Planungsplattform soll Unternehmen dabei helfen, komplexe Produktionsabläufe zu optimieren, schneller auf Veränderungen zu reagieren und Ressourcen besser einzusetzen. Im Transferprojekt PreAIrranging bündeln die Universität des Saarlandes, das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) und die abat+ GmbH aus St. Ingbert ihre Kompetenzen. Das Projekt wird mit knapp 900.000 Euro aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.

Komplexe Planung kostet Zeit und Ressourcen

Für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) ist eine effiziente Produktionsplanung ein wichtiger Wettbewerbsfaktor. Verspätete Lieferungen, kurzfristige Änderungen bei Kundenaufträgen, unterschiedliche Produktvarianten oder fehlendes Personal können Produktionsabläufe schnell durcheinanderbringen. Häufig werden Planungen noch manuell vorgenommen. Das kostet Zeit, bindet Fachkräfte und erschwert es, kurzfristig auf Veränderungen zu reagieren.

Künstliche Intelligenz (KI) bietet hier neue Möglichkeiten: Sie kann große Datenmengen auswerten, Abhängigkeiten zwischen einzelnen Produktionsschritten erkennen und dabei helfen, Abläufe besser aufeinander abzustimmen. Unternehmen können dadurch ihre vorhandenen Ressourcen gezielter einsetzen, Stillstände reduzieren und flexibler auf Störungen reagieren.

KI-Lösungen für individuelle Anforderungen

Genau hier setzt das Forschungs- und Transferprojekt „Preparing an AI-Based Rearranging Hub“ (PreAIrranging) an. Ziel ist die Entwicklung einer offenen und erweiterbaren KI-gestützten Planungsplattform, die Produktionsdaten nutzt, um komplexe Abläufe effizienter zu koordinieren.

Die Forschungsteams um Informatik-Professorin Verena Wolf von der Universität des Saarlandes, das DFKI und die abat+ GmbH entwickeln dafür selbstlernende Algorithmen und digitale Zwillinge. Mit digitalen Abbildern realer Produktionssysteme lassen sich Planungsmodelle in Simulationen trainieren und unterschiedliche Szenarien erproben, bevor Änderungen in der tatsächlichen Produktion umgesetzt werden.

Die Plattform soll sowohl bei der Planung neuer Produktionsabläufe als auch bei der kurzfristigen Anpassung laufender Fertigungsprozesse unterstützen. Der Vorteil: Unternehmen können auf veränderte Rahmenbedingungen reagieren, ohne ihre gesamte Planung von Grund auf neu erstellen zu müssen.

Welche Chancen ergeben sich für KMU?

Für kleine und mittlere Unternehmen liegt das Potenzial insbesondere darin, die Vorteile datenbasierter Planung auch ohne große eigene Forschungs- und Entwicklungsabteilungen nutzen zu können. Die Plattform soll zu einem modularen KI-Werkzeugkasten ausgebaut werden, der sich schnell und gezielt an die Anforderungen einzelner Unternehmen anpassen lässt.

Daraus ergeben sich mehrere Chancen:

• Weniger Planungsaufwand: Wiederkehrende und komplexe Planungsaufgaben können automatisiert und Mitarbeitende entlastet werden.
• Höhere Produktivität: Produktionsschritte, Materialverfügbarkeit und Personaleinsatz lassen sich besser aufeinander abstimmen.
• Mehr Flexibilität: Bei Lieferengpässen, kurzfristigen Aufträgen oder geänderten Prioritäten können alternative Produktionspläne schneller erstellt werden.
• Bessere Entscheidungsgrundlagen: Simulationen helfen dabei, mögliche Folgen von Planungsänderungen frühzeitig einzuschätzen.
• Einfacherer Zugang zu KI: Eine anpassbare Plattform kann Unternehmen den Einstieg in die KI-gestützte Produktionsplanung erleichtern.

Welche wirtschaftlichen Effekte sich im Einzelfall erzielen lassen, hängt von den jeweiligen Produktionsbedingungen, der Datenqualität und der konkreten Anwendung ab.

Forschungstransfer stärkt den Wirtschaftsstandort Saarland

Im Projekt bringt die abat+ GmbH aus St. Ingbert ihre Erfahrung in der Produktionsplanung für große Industrieunternehmen sowie ihre Kompetenz in Software- und Cloud-Infrastrukturen ein. Die Universität des Saarlandes und das DFKI steuern ihre Forschung zu selbstlernenden Algorithmen und KI-gestützter Prozessoptimierung bei.

Das Projekt zeigt, wie der Transfer von Forschung in die Wirtschaft neue Anwendungsmöglichkeiten für Künstliche Intelligenz schaffen kann. Für KMU eröffnet sich damit die Perspektive, komplexe Planungsaufgaben künftig effizienter zu bewältigen und ihre Wettbewerbsfähigkeit zu stärken.

Die Einsatzmöglichkeiten reichen über die industrielle Fertigung hinaus: Auch in Kliniken könnten sich beispielsweise Operationsabläufe besser koordinieren lassen, wenn Personal, Instrumente und medizinische Geräte rechtzeitig verfügbar sein müssen.

Für Unternehmen wird damit deutlich: KI kann nicht nur einzelne Arbeitsschritte automatisieren, sondern auch helfen, ganze Prozesse besser zu planen. Voraussetzung dafür ist, die Technologie gezielt an betriebliche Anforderungen anzupassen und vorhandene Daten sinnvoll zu nutzen.

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