Die fortschreitende Digitalisierung beeinflusst die Lebensmittelindustrie stark. OMMM hat eine innovative KI-Anwendung für die Produktionsplanung entwickelt, um den steigenden Anforderungen gerecht zu werden und die Effizienz zu steigern. Künstliche Intelligenz (KI), insbesondere Expertensysteme, wird als zukunftsweisend angesehen und hat bereits positive Ergebnisse in der Lebensmittelindustrie gezeigt. OMMM ist ein aufstrebendes Start-up, das sich auf standardisierte KI-basierte Planungssoftware spezialisiert hat.

Das oberste Ziel von OMMM mit Sitz in Leverkusen ist es, Kunden einen messbaren Return on Investment (ROI) durch die Optimierung der Supply-Chain-Planung mit KI zu ermöglichen.

KI, definiert als die Fähigkeit von Maschinen, Aufgaben zu erledigen, die normalerweise menschliche Intelligenz erfordern, bietet eine Vielzahl von Vorteilen in der Produktionsplanung. KI-Expertensysteme, wie sie von OMMM verwendet werden, nutzen Regeln und heuristische Methoden, um Probleme zu lösen, und ergänzen menschliche Expertise. In der Lebensmittelindustrie kann KI in verschiedenen Bereichen der Supply Chain eingesetzt werden, um Effizienz zu steigern, Produktqualität zu verbessern und Kosten zu senken.

Die Herausforderungen in der Produktionsplanung gerade in der Lebensmittelindustrie sind vielfältig und komplex: Kunden und interne Aufträge müssen erfüllt werden, wobei zahlreiche Nebenbedingungen und Restriktionen berücksichtigt werden müssen. Dazu gehören u. a. technische und personelle Ressourcen, Mindest und Maximallosgrößen, reihenfolgeabhängige Reinigungsprozesse, allergenbedingte Einschränkungen sowie Mindesthaltbarkeitsdaten. Ebenso stehen Planer oft vor widersprüchlichen Zielen wie Kostenreduzierung, Einhaltung von Lieferterminen und Auslastung der Kapazitäten.

Mithilfe von KI in der Produktionsplanung wird dem Planer die Möglichkeit gegeben, in diesem komplexen Umfeld aus Hunderttausenden von möglichen Plänen objektiv den besten Plan auszuwählen. Dies resultiert in massiven Kosteneinsparungen für das Unternehmen.

Einer der führenden Fruchtverarbeiter Europas setzt bereits seit einigen Jahren ein KI-basiertes Produktionsplanungstool (PP-Modul) ein, welches die Basis für das jetzige OMMM-Modul darstellt. Dieser multinational agierende Hersteller beschäftigt weit über 1.800 Mitarbeitende in über 40 Ländern. Die Ausgangssituation: Der Hersteller betreibt eine Sortenfertigung auf bis zu 35 Produktionsanlagen. Neben kurzfristigen Kundenaufträgen gibt es auch längerfristige Lageraufträge. Die Produktion greift dabei auf bis zu 2.000 Rohmaterialien zurück, und das Planungsteam bestand aus 12 Personen, die hauptsächlich mit Excel-Tabellen arbeiteten. Die tägliche Arbeit der Planer war durch eine hochkomplexe Planungssituation geprägt, mit täglichen Umplanungen aufgrund neuer Kundenaufträge. Das Generieren eines akzeptablen Plans war nahezu unmöglich, geschweige denn, mehrere Versionen zu vergleichen. Dies konnte nur durch sehr erfahrene und belastbare Planer bewältigt werden. Die Planerstellung dauerte Stunden, die Ergebnisse waren suboptimal, was zu Nervosität führte, und das Unternehmen war stark von dem Expertenwissen einzelner Planer abhängig. Außerdem war die Effizienz der Planung (Kosten, OEE, Material, Reinigungen) nicht messbar.

Die Herausforderung bestand darin, die Digitalisierung, Automatisierung und Integration in die bestehende IT-Landschaft zu gewährleisten, einen „Frozen Horizon“ zu schaffen, um die Planung und Produktion zu stabilisieren, eine kostenoptimierte Planung und Kostentransparenz zu erreichen und gleichzeitig die Möglichkeit einer kurzfristigen Neuplanung und manuellen Intervention zu ermöglichen.

Der Projektablauf wurde in vier Schritten umgesetzt: Zunächst wurden alle relevanten Produktions und Planungsprozesse analysiert und dokumentiert. Anschließend erfolgte die Bereinigung der relevanten Stamm- und Bewegungsdaten. Dann wurde das Planungstool auf die speziellen Erfordernisse der individuellen Planungssituation trainiert – begleitet von einigen Testschleifen. Schließlich erfolgte der Roll-out.

Die Ergebnisse des PP-Moduls – zulässige und gemäß den individuellen Vorgaben optimierte Pläne – werden auf mehreren großen Monitoren im Planungsbüro dargestellt. Diese können auf Knopfdruck erstellt werden. Diese Pläne sind bewertbar und basieren auf Echtzeitdaten des Shop-Floors. Der Planer überprüft auftretende Warnmeldungen und gibt den Plan frei. Die Fertigungsaufträge werden dann nahtlos ins führende SAP-System zurückgespielt. Der Planer hat jederzeit die Möglichkeit, manuell einzugreifen und sein Handeln anhand bestimmter Kriterien zu bewerten.

Zusätzlich bietet das Tool eine visuelle Darstellung der Ergebnisse im GANTT-Diagramm sowie eine Auswertung und Darstellung der Planungsergebnisse (in Termin und Menge optimierte Produktionsaufträge). Die intuitive Nutzeroberfläche ermöglicht eine einfache Bedienung, und die Bewertung der Plangüte erfolgt auf einen Blick anhand der Farbcodierung.

Die Planung ist nun innerhalb eines Nachtlaufs, aber auch jederzeit tagsüber möglich. Das Arbeiten der Planer hat sich drastisch verändert. Engpässe werden proaktiv kommuniziert, und das verkleinerte Planungsteam kann sich verstärkt um weitere Optimierungsthemen wie die OEE-Optimierung kümmern. Der eingeführte „Frozen Horizon“ hat die Planung und Produktion beruhigt.

Insgesamt konnten im ersten Jahr nach der Einführung des Projekts Einsparungen von rund 1,2 Millionen Euro erzielt werden. Das gesamte Projekt hat sich bereits im ersten Jahr nach der Einführung mehr als ausgezahlt – die Kosteneinsparpotenziale in der Produktionsplanung sind signifikant. Das PP-Modul wird nun weltweit ausgerollt.

Der Leiter der Produktionsplanung zweifelte anfangs, ob ein Expertensystem die Komplexität adäquat bewältigen könnte. Doch mittlerweile ist er von der OMMM-Software begeistert. Matthias Banike, VP Business Development bei OMMM GmbH, unterstreicht: „Unser Ziel ist es, für unsere Kunden einen ROI von unter zwölf Monaten zu erreichen und die Planer zu begeisterten KI-Optimierern zu machen.“