KI in der Produktion: Anwendungsfaelle
Die wichtigsten KI-Anwendungsfaelle in der Produktion — von Predictive Maintenance bis Qualitaetskontrolle, mit ROI-Bewertung.
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🔄 Kurzer Rueckblick: In Lektion 2 hast du die technischen Grundlagen kennengelernt: IoT, Edge Computing, OPC UA und Digital Twins als Fundament fuer KI in der Produktion. Jetzt schauen wir uns an, was du mit diesem Fundament konkret anfangen kannst.
Ein mittelstaendischer Automobilzulieferer: 800 Mitarbeiter, 120 Maschinen, 3 Schichten. Die Geschaeftsfuehrung will „was mit KI machen." Aber was genau? Und wo faengt man an, ohne sich zu verzetteln?
Die KI-Anwendungsfall-Landkarte
| Anwendungsfall | ROI-Zeitrahmen | Einstiegsaufwand | Datenbedarf |
|---|---|---|---|
| Visuelle Qualitaetskontrolle | 3-6 Monate | Mittel | Bilder (1.000-5.000) |
| Predictive Maintenance | 6-12 Monate | Mittel-Hoch | Sensordaten (3-6 Monate historisch) |
| Nachfrageprognose | 3-6 Monate | Niedrig | ERP-Daten (12+ Monate) |
| Prozessoptimierung | 6-12 Monate | Hoch | Prozessparameter + Qualitaetsdaten |
| Energieoptimierung | 3-6 Monate | Niedrig-Mittel | Verbrauchsdaten + Produktionsplan |
| Digital Twin | 12-24 Monate | Sehr hoch | Sensor + CAD + Simulationsdaten |
| Autonome Intralogistik | 12-18 Monate | Sehr hoch | Umgebungsdaten + Kartierung |
Die drei Kategorien: Quick Win, Mittelfristig, Strategisch
Quick Wins (ROI in 3-6 Monaten)
1. Visuelle Qualitaetskontrolle Kameras erkennen Defekte, die das menschliche Auge uebersieht — oder uebersieht, weil es Freitagnachmittag um 15 Uhr ist und der Pruefer seit 7 Stunden Teile kontrolliert.
- Typische Ergebnisse: Ausschussreduktion 30-50%, Pruefgeschwindigkeit 5-10x schneller
- Einstieg: 5.000-15.000 EUR (Kamera + Edge-PC + vortrainiertes Modell)
- Voraussetzung: Definierter Pruefprozess, Zugang zu Beispielbildern
2. Nachfrageprognose KI analysiert historische Bestelldaten, Saisonmuster und externe Faktoren — und sagt dir, was naechste Woche bestellt wird. Kein Sensorbedarf, keine neue Hardware.
- Typische Ergebnisse: Prognosegenauigkeit +20-40%, Lagerbestaende -15-25%
- Einstieg: 3.000-10.000 EUR (Cloud-KI + ERP-Anbindung)
- Voraussetzung: Saubere ERP-Daten, 12+ Monate Bestellhistorie
3. Energieoptimierung KI korreliert Energieverbrauch mit Produktionsplan und Umgebungsbedingungen — und findet Einsparpotenzial, das kein Energieberater sieht.
- Typische Ergebnisse: Energiekosten -10-20%
- Einstieg: 5.000-12.000 EUR
- Voraussetzung: Digitale Zaehler, Produktionsplan digital
✅ Quick Check: Warum ist Nachfrageprognose ein besonders guter Einstieg fuer KMU ohne IoT-Infrastruktur? (Tipp: Die Daten liegen bereits im ERP — du brauchst keine neuen Sensoren.)
Mittelfristige Projekte (ROI in 6-12 Monaten)
4. Predictive Maintenance Der Klassiker — und das aus gutem Grund. KI erkennt Muster in Vibrations-, Temperatur- und Stromdaten, die einem bevorstehenden Ausfall vorausgehen. Du reparierst geplant statt ungeplant.
| Vergleich | Reaktive Wartung | Praventive Wartung | Predictive Maintenance |
|---|---|---|---|
| Strategie | Reparieren nach Ausfall | Feste Intervalle | Zustandsbasiert |
| Kosten | Sehr hoch (Stillstand) | Mittel (Ueberwartung) | Niedrig (gezielt) |
| Stillstand | Ungeplant, lang | Geplant, regelmaessig | Geplant, minimal |
| KI-Rolle | Keine | Keine | Anomalie-Erkennung |
- Typische Ergebnisse: Ungeplante Stillstaende -30-50%, Wartungskosten -20-30%
- Einstieg: 15.000-40.000 EUR (Sensorik + Edge + KI-Plattform)
5. Prozessoptimierung KI analysiert hunderte Prozessparameter gleichzeitig und findet Kombinationen, die die Qualitaet verbessern oder den Ausschuss reduzieren. Ein Mensch kann 3-4 Parameter gleichzeitig beobachten — KI beobachtet 300.
Strategische Projekte (ROI in 12-24 Monaten)
6. Digital Twin + KI Die Koenigsdisziplin: Ein virtuelles Abbild deiner gesamten Produktion, gespeist mit Echtzeit-Daten, optimiert durch KI. Nicht fuer den Einstieg — aber das langfristige Ziel.
7. Autonome Intralogistik Fahrerlose Transportsysteme (FTS), die sich selbst koordinieren. Hoher Aufwand, aber in bestimmten Branchen (Automotive, Logistik) mit klarem ROI.
ROI-Berechnung: Ein Praxisbeispiel
Szenario: Visuelle Qualitaetskontrolle bei einem Kunststoffteile-Hersteller
| Position | Ohne KI | Mit KI |
|---|---|---|
| Ausschussrate | 4,2% | 1,8% (Ziel) |
| Pruefpersonal | 3 Vollzeit | 1 Vollzeit + KI |
| Kundenreklamationen/Monat | 12 | 3-4 |
| Kosten Nacharbeit/Jahr | 180.000 EUR | 75.000 EUR |
| Einsparung/Jahr | — | 105.000 EUR |
| KI-Investment | — | 35.000 EUR |
| ROI | — | 3x im ersten Jahr |
Natuerlich sind das Naeherungswerte — aber die Groessenordnung stimmt. Und die Nebeneffekte (weniger Reklamationen, zufriedenere Kunden, entlastete Mitarbeiter) sind im ROI noch gar nicht drin.
Die Auswahlmatrix: Welcher Use Case passt zu dir?
| Frage | Quick Win waehlen | Mittelfristig waehlen |
|---|---|---|
| Haben wir Sensordaten? | Nein → Nachfrageprognose | Ja → Predictive Maintenance |
| Gibt es einen Pruefprozess? | Ja → Qualitaetskontrolle | — |
| Wie hoch ist der Leidensdruck? | Hoch → Sofort starten | Mittel → Pilot planen |
| Budget verfuegbar? | < 15.000 EUR → Quick Win | > 30.000 EUR → Pilot |
Key Takeaways
- Visuelle Qualitaetskontrolle hat den schnellsten ROI — vorhandene Kameras, sofort messbare Ergebnisse
- Nachfrageprognose ist ideal als Einstieg ohne IoT-Infrastruktur — nur ERP-Daten noetig
- Predictive Maintenance ist der Klassiker, braucht aber 3-6 Monate Sensordaten als Grundlage
- Mit Quick Wins starten, Momentum aufbauen, dann schrittweise in mittelfristige Projekte skalieren
- ROI-Berechnung immer vorab machen — nicht aus dem Bauch, sondern mit konkreten Zahlen
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