Potenziale prädiktiver und videobasierter KI-Lösungen in der Lebensmittelindustrie

Jörg Brezl: Von unseren Produkten kann jedes Unternehmen unabhängig von der Größe profitieren. Denn die Lösungen bieten vielfältige Einsatzmöglichkeiten in allen Aspekten der Produktionskette. Als Softwareunternehmen unterstützen wir sowohl kleine und mittelständische als auch große Unternehmen der Fleischwirtschaft. Daher wissen wir ganz genau, vor welchen Herausforderungen die Branche steht. Einige der größten sind:

• Fachkräftemangel
• Nachhaltigkeit
• Umsatzeinbußen und Absatzverluste
• Mangelnde Transparenz
• Preisdruck
• Hoher Ressourceneinsatz
• Sich ändernde Marktbedingungen durch dynamische Verbrauchertrends
• Wirtschaftliche Lagerhalterung
• Mangelnder Fortschritt bei der Digitalisierung.

Jörg Brezl: Unsere KI-Lösungen können meist einer der folgenden drei Kategorien zugeordnet werden, die unmittelbar oder mittelbar auf die erwähnten Probleme Einfluss nehmen:

• Prozesssicherung beim Tierschutz und der Tiergesundheit während des Transports und der Schlachtung, die einen direkten Einfluss auf die Lebensmittelsicherheit und Fleischqualität haben,
• Automatisierung in Zerlegung, Verpackung und Versand, wodurch eine zuverlässige Qualitätskontrolle möglich wird,
• Prognostizierende KI-Lösungen für eine effiziente Planung in Produktion, Einkauf und Logistik, dadurch können Food Waste, Ressourcenverbrauch und Umsatzverluste reduziert werden.

Jörg Brezl: Gerne, ich skizziere mal einen typischen Use Case. Am Montag kommen die ersten Viehtransporte. Früher war die Situation folgende: Alle Tiere bewegen sich, während Fachkräfte versuchen, diese zu zählen. Wurde dieses Tier schon gezählt oder hat es sich gerade an eine andere Position bewegt, als kurz auf ein Blatt notiert wurde? Doch nun hat das Unternehmen eine KI-Lösung von SLA, mit der die Tiere mittels der „Classifai-Box“ automatisch gezählt und mögliche Verletzungen erkannt werden. Das entlastet die Mitarbeitenden und hilft ihnen zuverlässig bei der Erfassung jedes Tieres. Gleichzeitig sind die Daten direkt digital verfügbar.

Im nächsten Schritt geht es weiter in die Schlachtung. Während früher die Fachkräfte mühsam beispielsweise die Einsenderkennzeichen, Schlachtnummern oder das Geschlecht auslesen und eingeben oder bestätigen mussten, unterstützt jetzt die KI zuverlässig bei diesen Aufgaben und ermöglicht es den Fachkräften so, sich anderen Aufgaben wie Qualität oder Schlachthygiene zu widmen. Auch Tierwohlmerkmale werden von der KI erfasst und dienen einer besseren Transparenz und Verbesserung der Haltungsbedingungen. Außerdem können die Assistenzsysteme bei der Organbefundung helfen, wodurch das Fachpersonal bei der Fleischinspektion unterstützt und entlastet wird.

Und auch bei der Zerlegung und Verpackung hat sich in diesem Unternehmen einiges gewandelt, denn dank KI-gestützter Produkterkennung in Verbindung mit gleichzeitigem, automatisiertem Wiegen und Etikettieren werden die Fachkräfte entlastet und können sich mehr und mehr der Qualitätskontrolle widmen. Außerdem werden von der bildgestützten KI-Lösung Fremdkörper zuverlässig und präzise identifiziert. Im nächsten Schritt unterstützt die KI auch beim Versand. Sie erfasst nämlich die Produktnummern der Produkte, beispielsweise Schweinehälften, die in den LKW geladen werden. So weiß das Unternehmen ganz genau, welche Produkte die eigenen Kunden bekommen und kann so die Produktqualität und Rückverfolgbarkeit sichern.

Jörg Brezl: Diese auch prädiktive KI genannte Lösung unterstützt gleichzeitig den Produktionsplaner des Unternehmens. Denn dieser muss am gleichen Montagmorgen entscheiden, was und wie viel produziert werden soll, obwohl die Bestellungen erst nachmittags reinkommen. Auf welcher Grundlage soll er nun entscheiden? Früher hat er sich auf seine langjährige Erfahrung verlassen und sich überlegt, welche Einflussfaktoren die Produktmenge bestimmen könnten. Er hat auch recherchiert, ob ein Kunde gerade eine Rabattaktion plant und was in der Vergangenheit zu dieser Jahreszeit, etc. passiert ist und entschieden wurde. Doch das ist mit einem hohen Aufwand verbunden und führt im schlimmsten Fall dazu, dass zu viel produziert wird und diese Produkte dann für einen zu niedrigen Preis verkauft werden. Um Food Waste zu vermeiden, ist an dieser Stelle die prädiktive KI-Lösung von SLA die optimale Unterstützung.

Auf Grundlage verschiedenster Daten sowie Einflussfaktoren assistiert das KI-Modul dabei, Vorhersagen zu treffen, auf denen vorausschauende und effiziente Entscheidungen basieren. Ferner kann mit Hilfe der prädiktiven KI- und Business Intelligence-Lösungen von SLA sogar festgestellt werden, wie korrekt die Vorhersagen waren, wie groß die Marge war und ob das KI-Modul optimiert werden muss. Das prognostizierende KI-Modul ist aber auch bei einem anderen Aspekt eine große Hilfe: Was passiert, wenn der Produktionsplaner urlaubs- oder krankheitsbedingt ausfällt oder in Rente geht? Häufig ist das nötige Fachwissen in sogenannten „Kopfmonopolen“ solcher Produktionsplaner abgespeichert. Doch die vollintegrierte, prädiktive KI-Lösung von SLA macht dieses Wissen transparenter, so dass die vertretende Fachkraft oder der Nachfolger direkt weiterarbeiten kann.

Jörg Brezl: Während die Wörter „zuverlässig“ und „schnell“ normalerweise als konträr gelten, schaffen es unsere KI-Lösungen diese Gegensätze zu verbinden. Sie sind schnell, präzise und zuverlässig und lassen sich mit geringem Investitionsaufwand komplett in die vorhandenen betrieblichen Prozesse integrieren. Es können Personalkosten sowie Kosten für den Schulungsaufwand für bestimmte Prozesse eingespart werden.

Ob bei der zuverlässigeren Zuordnung von Tieren, Befunden und Herkünften, der Erkennung von Tierwohlmerkmalen, der Datenerfassung bei der Schlachtung, der Verbesserung der Produktqualität, Vorhersagen zum Ressourcenverbrauch (z. B. Wasser), einer besseren Transparenz und Nachverfolgbarkeit oder bei der Produktionsplanung – die KI-Lösungen der SLA minimieren Fehler, sichern die Vollständigkeit aller Daten, entlasten die Fachkräfte, tragen zur Ressourcenschonung bei und helfen eine Überproduktion und damit Food Waste und Umsatzverluste zu vermeiden.

Dadurch bieten sie der Fleischwirtschaft erhebliche Einspar- und Optimierungspotenziale, die sowohl zur Effizienz der Lieferkette als auch zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit beitragen. Durch die Automatisierung von Prozessen und die Integration prädiktiver Analysen ermöglichen wir eine effizientere, präzisere und nachhaltigere Produktion und Versandlogistik. Außerdem ist zu betonen, dass die KI-Lösungen von SLA in jedes ERP-System integriert werden können und daher für jedes Unternehmen nutzbar sind.

Jörg Brezl: KI wird mittel- und langfristig die Arbeitslandschaft in der Lebensmittelindustrie verändern. Doch das bedeutet keinesfalls, dass sie Fachkräfte ersetzen wird, denn diese werden sich nun neuen Aufgabengebieten widmen. Wir zielen darauf ab, die vorhandenen Fachkräfte zu entlasten und zu unterstützen. Durch die Automatisierung von Aufgaben, ermöglichen unsere KI-Komponenten es den Mitarbeitenden, sich auf andere Aufgaben zu konzentrieren. Beispielsweise übernimmt die KI die automatisierte Zählung und Überwachung von Tieren, was früher ausschließlich manuell durchgeführt wurde. Auch bei der Inspektion von Schlachtkörpern fungieren die KI-Komponenten als Assistenzsystem. Während diese Aufgaben früher präzises Arbeiten unter hohem Zeitdruck erforderten – was oft zu Stress und Fehleranfälligkeit führte – kann sich das Fachpersonal nun stärker auf die Qualitätssicherung, Hygienekontrollen und die Bearbeitung von Sonderfällen konzentrieren. Dadurch verbessern sich nicht nur Produktqualität und Effizienz, sondern auch die Arbeitsbedingungen, was zu einer Steigerung der Zufriedenheit und Produktivität der Mitarbeitenden führt.

Und auch beim Einsatz der KI-Module lassen wir unsere Kunden und ihr Fachpersonal nicht allein. Stattdessen schulen und bilden wir die Fachkräfte des Unternehmens weiter und beziehen sie in jeden Schritt des Automatisierungsprozesses mit ein – denn eins haben wir gelernt: unabhängig davon, welche bahnbrechende Technologie in den Unternehmen eingeführt wird, es funktioniert nur, wenn die Mitarbeiter von vornherein mitgenommen werden.

Jörg Brezl: Durch den von vornherein geringen Investitionsaufwand amortisieren sich unsere KI-Lösungen in der Regel oft innerhalb von Tagen oder wenigen Wochen, abhängig von der spezifischen Anwendung und den betrieblichen Gegebenheiten. In der Schlachtung und Zerlegung führen die KI-gestützten Systeme zu einer sehr schnellen Verbesserung der Qualitätssicherung und Produktqualität. Da diese Prozesse direkt in den Produktionsablauf integriert sind und unmittelbar positive Auswirkungen auf die Effizienz und Rentabilität haben, kann der Nutzen der KI-Lösungen bereits nach kurzer Zeit spürbar sein. Ein Beispiel hierfür ist der zuverlässige Einsatz unserer bilderkennenden KI-Lösung zur digitalen Sortierung von Ausgangsartikeln in der Zerlegung. In Kombination mit Waagen erkennt die KI-Lösung im Zerlegeausgang den richtigen Artikel und durch die Verknüpfung mit Metadaten sogar die Qualität. Indem bei dieser repetitiven und zeitaufwendigen Aufgabe manuelle Eingriffe reduziert werden, können Fehlsortierungen vermieden und der Personaleinsatz erheblich gesenkt werden.

Auch bei den prädiktiven KI-Lösungen amortisieren sich die Investitionen oft schon innerhalb kurzer Zeit. Ein typisches Beispiel: Nehmen wir an, jedes Kilogramm Fleisch wird für 5 Euro pro kg verkauft, und ein Unternehmen produziert 500 Tonnen täglich. Ohne präzise Prognosen könnten etwa 5 Tonnen überflüssig produziert werden, was zu einem möglichen Einnahmeverlust von 25.000 Euro führt. Wenn unsere prädiktive KI-Lösung die Genauigkeit der Vorhersagen um 10 % verbessert, kann dieser Verlust signifikant reduziert werden.

Jörg Brezl: Unsere KI-Lösungen haben im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen einen äußerst geringen Investitions- und Hardwareaufwand und können problemlos ist alle bestehenden Systeme implementiert werden. Bevor unsere Kunden eine passende KI-Lösung wählen, sind dennoch einige wichtige Vorüberlegungen und Vorbereitungen erforderlich, um sicherzustellen, dass die Implementierung erfolgreich verläuft und den gewünschten Mehrwert bringt. Zu den wichtigsten Fragestellungen gehören:

• Wie weit sind die Daten des Unternehmens bereits digitalisiert und sind sie bereits vollständig?
• Welche technische Infrastruktur, insbesondere Netzwerkinfrastruktur (LAN-Kabel, Internetanschluss, etc.) ist vor Ort vorhanden?

Wir unterstützen unsere Kunden bei diesen Vorbereitungen durch gemeinsame Analysen und Besuche vor Ort. So können wir gemeinsam mit dem Kunden seine spezifische Situation evaluieren und ermitteln, welche Vorbereitungen notwendig sind und welche KI-Lösung am besten zu den Bedürfnissen passt. Im Anschluss begleiten wir den gesamten Prozess, von der Planung über die Implementierung bis hin zur Optimierung, um sicherzustellen, dass die KI-Lösung maximalen Nutzen bringt.

Jörg Brezl: Wir setzen sowohl auf von uns neu erzeugte Daten als auch auf bestehende digitale Daten des Kunden, um sicherzustellen, dass unsere Lösungen präzise und effizient arbeiten und den bestmöglichen Nutzen für den Betrieb erzielen. Für KI-Lösungen, die auf Bild- und Videoanalyse basieren, gibt es zwei Möglichkeiten: Die erste ist, dass wir die benötigten Trainingsdaten durch die Aufnahme von Bildern und Videos direkt im Betrieb des Kunden erstellen. Die zweite Möglichkeit ist unsere „SLA AI-Labeling-Plattform“. Hier meldet sich der Kunde einfach an und kann seine Daten hochladen, labeln und annotieren sowie die Ergebnisse seiner gewählten KI-Komponenten direkt einsehen, testen und validieren.

Auch für unsere prognostizierende KI-Lösung nutzen wir verschiedene Arten von historischen und aktuellen Betriebsdaten des Kunden. Historische Bestelldaten sind besonders wertvoll, da sie Aufschluss über vergangene Verkaufs- und Produktionsmuster geben. Da viele unserer Kunden bereits über ERP-Systeme verfügen, in denen solche Daten systematisch erfasst und gespeichert sind, können wir diese besonders einfach für das Training der prädiktiven KI-Lösungen nutzen. Zu den weiteren Daten, die wir für das Training nutzen, gehören beispielsweise auch mehrere Einflussfaktoren wie Feiertage oder Wetter, da sie direkten Einfluss auf die Nachfrage haben.

Idealerweise bekommen wir auch Informationen über geplante Preisaktionen im Lebensmitteleinzelhandel, an die unser Kunde seine Produkte ausliefert. Aber auch spezifische Informationen zur Größe der Lebensmittelmärkte sind wichtig, da diese die Einkaufszahlen bestimmen. In der Regel sind diese Daten aber oft nicht gut strukturiert und digitalisiert. Ist dies der Fall, unterstützen wir unsere Kunden bei der Digitalisierung ihrer Daten, um eine optimale Grundlage für das Training zu schaffen. Die Grundregel lautet: Je mehr Daten des Kunden in digitaler Form vorliegen, desto schneller können erste Ergebnisse erzielt werden.

Jörg Brezl: Sie wird erheblich revolutioniert werden. Bereits jetzt sehen wir weitreichende Auswirkungen, die der Einsatz von KI auf die gesamte Branche hat. Beispielsweise geht der Trend Richtung Multi-Komponenten-Lösungen, die es ermöglichen verschiedene Prozesse entlang der Produktionskette – von der Schlachtung über die Zerlegung bis hin zur Verpackung – nahtlos miteinander zu verbinden und so die Effizienz und die Wirtschaftlichkeit noch weiter zu steigern. Durch den Einsatz von zuverlässigen KI- und Automatisierungslösungen werden auch Fremdkörper präzise erkannt, Fehler reduziert, Prozesse optimiert sowie die Produktqualität allgemein verbessert. Auch bei den Aspekten der Ressourcenschonung und des Tierschutzes sehen wir bereits jetzt Veränderungen. Denn hier tragen unsere KI-Lösungen zunehmend dazu bei, die Fleischwirtschaft nachhaltiger zu gestalten: Durch präzise Vorhersagen kann der Produktionsbedarf genauer geplant und so eine Überproduktion und Food Waste vermieden werden. Gleichzeitig können durch eine kontinuierliche Erkennung und Analyse von Tierwohlmerkmalen Abweichungen frühzeitig erkannt werden, was wiederum zu verbesserten Haltungsbedingungen und einer besseren Fleischqualität führt. Durch den Einsatz von KI werden aber auch Fachkräfte entlastet, die sich nun vermehrt auf die Qualitätssicherung, Kundenservice und andere wichtige Aufgaben konzentrieren können – gerade in Zeiten von Fachkräftemangel ein nicht unerheblicher Wirtschaftsfaktor.

In der Gastronomie und in Großküchen können unsere prädiktiven KI-Systeme beispielsweise zur Optimierung von Einkaufs- und Produktionsprozessen eingesetzt werden. Sie helfen dabei, den Bedarf genauer vorherzusagen, was zu weniger Lebensmittelverschwendung und optimierten Lagerbeständen führt. In der Hotellerie können sie zur Optimierung des Betriebsablaufs beitragen, indem sie beispielsweise den Verbrauch von Lebensmitteln und anderen Ressourcen voraussagen und den Einkauf entsprechend steuern. Weitere Bereiche, in denen wir aktiv sind, betreffen unter anderem Landwirtschaft, Tiermedizin und Tierwohl, aber auch Logistik und Transport sowie den Lebensmitteinzelhandel und die Produktion in der Lebensmittelindustrie insgesamt. Mit verschiedenen Projekten und unseren fortschrittlichen KI-Lösungen arbeiten wir kontinuierlich daran, die Anwendungen unserer Technologien auf neue Branchen auszuweiten und maßgeschneiderte Lösungen für unterschiedliche Marktanforderungen zu entwickeln.

SLA Software Logistik Artland GmbH
Jörg Brezl, Geschäftsführer
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