Gemeinsam mit Industrie- und Forschungspartnern entwickelten Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen der Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen-Geislingen (HfWU) neue Methoden und Werkzeuge, mit denen Unternehmen die Resilienz ihrer Wertschöpfungsnetzwerke systematisch analysieren, bewerten und verbessern können.
Welche Lieferanten stellen besondere Risiken dar?
Wo bestehen kritische Abhängigkeiten? Welche Materialien sind schwer ersetzbar? Welche Auswirkungen hätte der Ausfall einzelner Partner auf die eigene Wertschöpfung? Und welche Maßnahmen erhöhen die Widerstandsfähigkeit eines Unternehmens tatsächlich? Dies waren die Fragestellungen mit dem sich das Forschungsprojekt „Re_KI_lienz – Resilienz durch agile Wertschöpfungsnetzwerke und KI-basierte Optimierung“ in den vergangenen drei Jahren beschäftigte.
Dazu ein Beispiel: Ein wichtiger Lieferant meldet Insolvenz an. Kurz darauf wird der alternative Zweitlieferant Opfer eines Cyberangriffs und kann wochenlang nicht liefern. Gleichzeitig fehlen kritische Komponenten, da China die Exportrichtlinien für Seltenerdmetalle geändert hat. Infolgedessen geraten Kundenaufträge in Verzug und Produktionsstillstände drohen. Solche Situationen gehören heute für viele Unternehmen zum Alltag, verursachen Stress und enorme wirtschaftliche Folgeschäden.
Resilienz bedeutet dabei nicht, die nächste Suezkanal-Blockade, Pandemie oder geopolitische Krise exakt vorherzusagen. Entscheidend ist vielmehr, dass Unternehmen, Warnsignale frühzeitig wahrnehmen, sich auf eine Vielzahl möglicher Störungen vorbereiten und auch unter unsicheren Bedingungen handlungsfähig bleiben können.
Das vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) geförderte Verbundprojekt vereinte die Hochschule Karlsruhe (HKA), die HfWU, das IMU Institut GmbH sowie die Industriepartner TRUMPF, Marquardt, Sartorius und Neoception. Die Projektergebnisse wurden nun bei einer Abschlussveranstaltung bei Sartorius in Göttingen vorgestellt und gemeinsam mit rund 50 Vertreterinnen und Vertretern aus der Industrie diskutiert.
Resilienz wird zum Wettbewerbsfaktor
Ein Schwerpunkt der Arbeiten der HfWU lag auf der Entwicklung von Bewertungs- und Entscheidungsmodelle für widerstandsfähige Wertschöpfungssysteme. Unternehmen benötigen heute belastbare Grundlagen, um Risiken systematisch zu analysieren und geeignete Maßnahmen auszuwählen.
Mit den entwickelten Ansätzen lassen sich Lieferanten, Materialien, Standorte und Netzwerkstrukturen strukturiert und ganzheitlich bewerten. Darüber hinaus unterstützen sie Unternehmen bei der Frage, welche Investitionen in Resilienz tatsächlich wirksam sind und welchen wirtschaftlichen Nutzen sie erzeugen.
Viele Maßnahmen, um die Resilienz zu erhöhen, verursachen zunächst zusätzliche Kosten. Alternative Lieferanten müssen aufgebaut, kritische Materialien abgesichert oder zusätzliche Kapazitäten vorgehalten werden. Gleichzeitig können Lieferausfälle, Produktionsstillstände oder Umsatzverluste erhebliche wirtschaftliche Schäden verursachen. Ein zentrales Ziel des Projekts bestand daher darin, die Risiken von Störungen sowie den Nutzen von Resilienzmaßnahmen systematisch zu bewerten. Unternehmen erhalten damit eine fundierte Entscheidungsgrundlage, um abzuschätzen, welche Investitionen in Resilienz wirtschaftlich sinnvoll sind und sich langfristig auszahlen.
„Die Frage ist nicht mehr, ob die nächste Krise kommt, sondern wie gut Unternehmen darauf vorbereitet sind. Resilienz wird damit zu einem zentralen strategischen Wettbewerbsfaktor für Industrieunternehmen. Entscheidend ist deshalb, Risiken frühzeitig zu erkennen und passende Handlungsoptionen systematisch zu bewerten. Viele Maßnahmen kosten kurzfristig Geld, können jedoch im Krisenfall erhebliche Schäden vermeiden. Genau bei der Frage ‚Wie viel muss mir Resilienz wert sein‘ setzt das Projekt und die entwickelten Methoden und Werkzeuge an“, betont Professor Dr. Christoph Zanker von der HfWU.
Von der Reaktion zur Vorbereitung
Ein weiterer Schwerpunkt des Projekts lag auf der simulationsgestützten Analyse von Störungen in Wertschöpfungsnetzwerken. Mithilfe eines Digitalen Zwillings können Unternehmen unterschiedliche „Was-wäre-wenn“-Szenarien untersuchen und die Auswirkungen möglicher Krisen auf Lieferfähigkeit, Kosten und Stabilität bewerten.
„Viele Unternehmen wissen, dass sie ihre Lieferketten widerstandsfähiger gestalten müssen. Häufig fehlt jedoch die Möglichkeit, die Wirkung einzelner Maßnahmen objektiv zu bewerten. Mit den im Projekt entwickelten Methoden können Unternehmen unterschiedliche Szenarien analysieren, Maßnahmen in einer risikofreien Simulationsumgebung erproben und Resilienzstrategien bereits vor ihrer Umsetzung hinsichtlich ihrer Wirksamkeit bewerten“, erläutert Sarah Maria Lang, wissenschaftliche Mitarbeiterin der HfWU.
Ergänzt wurden diese Ansätze durch KI-gestützte Verfahren zur Risikoanalyse und Entscheidungsunterstützung. Die Kombination aus Bewertung, Simulation und Künstlicher Intelligenz ermöglicht es Unternehmen, Risiken frühzeitiger zu erkennen, ein umfassenderes Risikobewusstsein zu entwickeln und fundiertere Entscheidungen zu treffen.
Forschung mit direktem Nutzen für die Praxis
Besonders hervorzuheben ist der hohe Praxisbezug des Projekts. Die neuen, innovativen Methoden und Werkzeuge wurden gemeinsam mit Industriepartnern entwickelt, getestet und kontinuierlich weiter verbessert. Dadurch konnten wissenschaftliche Erkenntnisse unmittelbar in reale Unternehmensanwendungen überführt werden und schon jetzt deutliche Verbesserungen bei den beteiligten Unternehmen realisiert werden.
Die Ergebnisse zeigen, dass Resilienz weit mehr ist als die Fähigkeit, Krisen zu überstehen. Sie wird zunehmend zu einer strategischen Fähigkeit, die über Wettbewerbsfähigkeit, Innovationskraft und Zukunftssicherheit von Unternehmen entscheidet.
Mit Re_KI_lienz hat die HfWU einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung zukunftsfähiger und widerstandsfähiger Wertschöpfungssysteme geleistet und Unternehmen neue Instrumente an die Hand gegeben, um Risiken frühzeitig zu erkennen und ihre Wettbewerbsfähigkeit nachhaltig zu stärken. Die gewonnenen Erkenntnisse bilden zugleich eine wichtige Grundlage für zukünftige Forschungsaktivitäten im Bereich KI-gestützter Resilienz-, Risiko- und Foresight-Systeme.