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Flexibilität und Effizienz in Produktionsnetzwerken – Entschiedene Reaktion auf X (FENI-X)

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Fördermaßnahme: Dynamische Wertschöpfungsnetzwerke im turbulenten Umfeld - Aufbau von Resilienz in produzierenden Unternehmen (Resipro)

Laufzeit: 01.01.2025 - 31.12.2027

Förderkennzeichen: 02J23C100, 02J23C101, 02J23C102, 02J23C103, 02J23C104, 02J23C105, 02J23C106, 02J23C107, 02J23C108, 02J23C109, 02J23C110, 02J23C111, 02J23C112, 02J23C113, 02J23C114

Webseite
Additives Fertigungszentrum zur Steigerung von Resilienz Additives Fertigungszentrum zur Steigerung von Resilienz
© Beckhoff

Forschungsziel:

Im Zentrum steht die Entwicklung eines Verfahrens zu Bestimmung und Management von Resilienz, bestehend aus Umweltanalyse, Bewertungsmetrik, Maßnahmenkatalog und Monitoring. Die Resilienzsteigerung wird in vier Anwendungsfällen untersucht: Reaktion auf Lieferschwierigkeiten durch additive Fertigung als Substitutionsverfahren, erhöhte Verfügbarkeit und Widerstandsfähigkeit des Produktionssystems durch umfassende Anlagenüberwachung und gezielte Stresstests, proaktive Betrachtung mehrerer funktionaler Perspektiven und Szenarien des Produktionsnetzwerks durch Erweiterung und Verbindung digitaler Zwillinge sowie die kohärentere, resilientere Gestaltung durch eine frühe datengestützte Verknüpfung von Produktentwicklung und Produktionsnetzwerkplanung.

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Ansprechperson Projektkoordination

Prof. Gisela Lanza
+49 721 608-44017
gisela.lanza@kit.edu

Ansprechperson bei PTKA

Dr.-Ing. Matthias Behrendt
+49 721 608-25296
matthias.behrendt@kit.edu

Pflichtveröffentlichung: Nach Abschluss des Projekts finden Sie unter Angabe der oben genannten Förderkennzeichen (FKZ) oder unter Angabe des Projektakronyms unter www.tib.eu/de die detaillierte Pflichtveröffentlichung.

Detaillierte Projektbeschreibung

Motivation
Produzierende Unternehmen müssen wettbewerbsfähig und resilient sein. Heute ist es schwierig, nicht lieferbare Komponenten schnell und kostengünstig zu ersetzen, Produktionsnetzwerke kontinuierlich und flächendeckend zu überwachen, Produktionsanlagen flexibel auszuwählen und deren Belegung an kurzfristige Bedarfe zu adaptieren. Auch lassen sich verteilte Informationen zu unvorhersehbaren Störungen nicht strukturiert austauschen. Störszenarien können in Abhängigkeit von neuen oder sich wandelnden Produktportfolios und Produktionsnetzwerken nur schwer vorausgedacht werden. Es bedarf individuell angepasster, proaktiver wie reaktiver resilienzsteigernder Maßnahmen.

Ziele und Vorgehen
Im Zentrum steht die Entwicklung eines Verfahrens zu Bestimmung und Management von Resilienz, bestehend aus Umweltanalyse, Bewertungsmetrik, Maßnahmenkatalog und Monitoring. Die Resilienzsteigerung wird in vier Anwendungsfällen untersucht: Reaktion auf Lieferschwierigkeiten durch additive Fertigung als Substitutionsverfahren, erhöhte Verfügbarkeit und Widerstandsfähigkeit des Produktionssystems durch umfassende Anlagenüberwachung und gezielte Stresstests, proaktive Betrachtung mehrerer funktionaler Perspektiven und Szenarien des Produktionsnetzwerks durch Erweiterung und Verbindung digitaler Zwillinge sowie die kohärentere, resilientere Gestaltung durch eine frühe datengestützte Verknüpfung von Produktentwicklung und Produktionsnetzwerkplanung.

Innovation und Perspektiven
Mit den Ergebnissen können die produzierenden Unternehmen ihre Resilienz systematisch steigern. Sie können fehlende Komponenten additiv prozesssicher ersetzen, Unsicherheiten und unvorhersehbare Lieferkettenstörungen kompensieren sowie Produktionsausfälle weitestgehend vermeiden. Kapazitäten können digitalisiert funktionsübergreifend geplant und das Produktportfolio mit dem Netzwerk abgestimmt werden. Es entstehen zudem neue, umfassendere Planungs- und Steuerungswerkzeuge wie auch Resilienzkonzepte für Mitarbeitende und Organisationen und Erkenntnisse über den Effekt solcher Maßnahmen.

Projektpartner
  • 4D Ingenieurgesellschaft für Technische Dienstleistungen mbH
  • Blue Yonder GmbH - Standort Karlsruhe
  • Fissler GmbH
  • HAHN Automation Group GmbH
  • Hochschule Trier - Trier University of Applied Sciences
  • Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe)
  • ModuleWorks GmbH
  • Ponticon GmbH
  • Robert Bosch GmbH
  • ROI-EFESO Management Consulting AG
  • Rosswag GmbH
  • RWTH Aachen
  • up2parts GmbH
  • USU GmbH
  • WITTE Automotive GmbH
Publikationen
Titel: Forschung für resiliente Produktions- und Wertschöpfungsnetzwerke
Video des BMFTR-YouTube-Fachkanals Innopuls
Autor: Projekt Resipro
Erscheinungsjahr: 2026
In diesem Video stellen wir die Förderbekanntmachung „Dynamische Wertschöpfungsnetzwerke im turbulenten Umfeld – Aufbau von Resilienz in produzierenden Unternehmen (Resipro)“ vor. Im Mittelpunkt stehen die Herausforderungen, denen produzierende Unternehmen und ihre Wertschöpfungsnetzwerke in einem zunehmend dynamischen und unsicheren Umfeld begegnen, sowie die Ansätze, mit denen ihre Widerstandsfähigkeit gestärkt werden kann.
Titel: Handbuch Kreislauffähige Wertschöpfung
Schlüsselkonzepte, Technologien, Geschäftsmodelle und Rahmenbedingungen
Autor: Sauer, A.; Miehe, R.; Hölzle K.
Erscheinungsjahr: 2026
Mit dem Open-Access-Handbuch „Kreislauffähige Wertschöpfung: Schlüsselkonzepte, Technologien, Geschäftsmodelle und Rahmenbedingungen“ liegt ein kompakter Überblick über zentrale Aspekte der kreislauffähigen Wertschöpfung vor. Das Handbuch richtet sich an Praktikerinnen und Praktiker aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik ebenso wie an interessierte Bürgerinnen und Bürger und bietet neben Grundlagenwissen auch praxisnahe Handlungsempfehlungen. Die Publikation beleuchtet unter anderem zirkuläre Geschäftsmodelle, Technologien und Produktentwicklung sowie gesellschaftliche und regulatorische Rahmenbedingungen. Ergänzt wird das Handbuch durch interaktive Formate wie Videos und ein Webgame, die den Wissenstransfer anschaulich unterstützen. Der digitale Download ist kostenlos verfügbar; die Druckversion erscheint am 10. Juli 2026.
Titel: Resilienz in produzierenden Unternehmen: Herausforderungen und praktische Ansätze
erschienen in: wt Werkstattstechnik online, Ausgabe 01/02 2026
Autor: Wendling, K.; Rincke, F.; Martin, M.; Lanza, G.
Herausgeber: 2026
Erscheinungsjahr: 2026
Produzierende Unternehmen stehen unter wachsendem globalem Druck und benötigen belastbare Resilienzstrategien. Das Forschungsprojekt „Flexibilität und Effizienz in Produktionsnetzwerken – Entschiedene Reaktion auf X (FENI-X)“ hat dazu eine Anforderungsstudie erstellt. Die Ergebnisse zeigen, dass es an ganzheitlichen Messmethoden, integrierten Frühwarnsystemen und der systematischen Einbindung der Mitarbeitenden fehlt. Der WTOnline Artikel zur Studie gibt praxisnahe Impulse, um Resilienz in Unternehmen strukturiert und nachhaltig zu verbessern.
Titel: Forschung für KI-integrierende Wertschöpfung
Video des BMFTR-YouTube-Fachkanals Innopuls
Autor: BMFTR / PTKA
Erscheinungsjahr: 2026
KI-integrierende Wertschöpfung ist ein zentrales Handlungsfeld im Fachprogramm „Zukunft der Wertschöpfung“ des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt (Referat T21). Im Mittelpunkt steht die Entwicklung intelligenter Wertschöpfungssysteme, in denen Künstliche Intelligenz als Schlüsseltechnologie Innovation, Wettbewerbsfähigkeit und technologische Souveränität stärkt. Eingebettet in Produkte, Maschinen, Anlagen, Prozesse, Produktionssysteme und Dienstleistungen erweitert KI die Wahrnehmungs-, Lern- und Entscheidungsfähigkeit und unterstützt den Menschen bei komplexen Aufgaben entlang der gesamten Wertschöpfung. KI eröffnet neue Potenziale für Produktivität, Qualität, Ressourcenschonung und Energieeffizienz. Von intelligenten Assistenzsystemen bis hin zu autonomen und adaptiven Lösungen trägt sie dazu bei, Wertschöpfungsprozesse effizienter, flexibler und nachhaltiger zu gestalten. Voraussetzung dafür sind leistungsfähige, skalierbare und robuste KI-Lösungen sowie eine durchgängige Datenbasis und die intelligente Vernetzung aller Akteure entlang der Wertschöpfungskette. Die Forschung in diesem Handlungsfeld entwickelt die notwendigen technologischen Grundlagen und schafft die Voraussetzungen für den vertrauenswürdigen, nachhaltigen und verantwortungsvollen Einsatz von KI in der industriellen Praxis. Dabei werden innovative KI-Anwendungen gemeinsam mit Unternehmen entwickelt, unter realen Bedingungen erprobt und in die industrielle Anwendung überführt – insbesondere auch in mittelständisch geprägten Strukturen. KI-integrierende Wertschöpfung stärkt die Innovationskraft und Zukunftsfähigkeit der deutschen Wirtschaft. Die Forschung leistet damit einen wichtigen Beitrag zu nachhaltiger Wertschöpfung, technologischer Wettbewerbsfähigkeit und digitaler Souveränität.

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