KI-P³ - KI-unterstützte Produkt- und Prozessplanung variantenreicher Produkte

Ausgangssituation und Problemstellung

In zunehmend kundenorientierten Märkten steigt die Variantenvielfalt, was besonders kleine und mittlere Unternehmen (KMU) unter hohen Kosten-, Zeit- und Innovationsdruck setzt. Aktuell beruhen Planungen oft auf Erfahrungswissen, das mit dem Ausscheiden erfahrener Fachkräfte verloren geht. Zudem erschweren isolierte Daten- und Prozesslösungen die bereichsübergreifende Zusammenarbeit. Das Projekt adressiert diese Herausforderungen, indem es Wissen über Produktvarianten und rekonfigurierbare Produktionsprozesse systematisch erfasst, vernetzt und verfügbar macht. Ziel ist es, fundierte Entscheidungen zu ermöglichen und die Effizienz, Transparenz und Zukunftsfähigkeit in der Produktrealisierung deutlich zu erhöhen.

Projektziele

Ziel des Transferprojekts ist es, die Produkt- und Prozessplanung durch eine integrierte, datengetriebene Methodik zu verbessern. Unternehmen sollen in die Lage versetzt werden, Komponenten und Fertigungsschritte verstärkt wiederzuverwenden, um Produkte effizienter zu realisieren. Dafür werden bestehende Produktvarianten anhand von CAD-Modellen, Fertigungsmerkmalen und Absatzprognosen systematisch analysiert. Auf dieser Basis entstehen variantenoptimierte Bau- und Produktstrukturen sowie robuste Produktionsprozesse. Das Projekt stärkt so die Entscheidungsqualität, erhöht die Reaktionsfähigkeit auf Marktanforderungen und unterstützt insbesondere kleine und mittlere Unternehmen bei der nachhaltigen Effizienzsteigerung.

Lösungsansatz

Im Projekt werden Produktentwicklung und Produktion systematisch miteinander verknüpft, um die Handhabung von Produktvarianten datenbasiert zu verbessern. Bestehende Produkte und Bauteile werden mittels merkmalbasierter Ähnlichkeitsanalysen (bspw. 3D-Feature Extraction, 3D-CNN) und Clustering-Algorithmen hinsichtlich geometrischer und fertigungstechnischer Gemeinsamkeiten untersucht. Ergänzend werden auf Basis historischer Daten und Marktanalysen ML-basierte Absatzprognosen erstellt. Die Ergebnisse fließen in die Variantenoptimierung sowie in die Produktionsplanung ein. Zentrales Element ist eine prototypische Softwareplattform, die die entwickelten Methoden integriert. Ziel ist eine Harmonisierung von Produkt- und Produktionsprozessplanung, um Störeinflüsse durch Variantenvielfalt zu reduzieren und die Wiederverwendung von Komponenten zu erhöhen. Pilotprojekte mit Industriepartnern sichern die praktische Erprobung. Das Projekt schafft damit die Grundlage für eine effiziente, anpassungsfähige und skalierbare Planung variantenreicher Produkte in dynamischen Märkten.

Förderhinweis

Projektwebseite des ZDIN (Zentrum für digitale Innovationen Niedersachsen).