Jenseits der Engpässe: Wie Goldratts 'Das Ziel' KI in der Fertigung revolutioniert

Die Fertigung steht weltweit vor tiefgreifenden Veränderungen, die durch digitale Technologien und insbesondere durch Künstliche Intelligenz (KI) vorangetrieben werden. Trotz des enthusiastischen Hypes um KI im industriellen Umfeld zeigen sich die tatsächlichen Vorteile oft differenzierter. Ein vielversprechender Ansatz zur effektiven Nutzung von KI in der Produktion kann durch die Anwendung der Theorie der Engpässe von Eliyahu M. Goldratt gewonnen werden, die in seinem Klassiker 'Das Ziel' beschrieben wird. Diese Theorie gibt wertvolle Einblicke, wie Produktionssysteme analysiert und verbessert werden können, und hilft, den Einsatz von KI gezielt auf die entscheidenden Stellen zu fokussieren.

Goldratts Werk nimmt den Leser mit auf die Reise von Alex Rogo, einem Produktionsleiter, der durch das Auffinden und das Management von Engpässen die Leistungsfähigkeit seines Werks entscheidend erhöht. Obwohl das Buch in den 1980er-Jahren angesiedelt ist, sind die Grundprinzipien der Engpassanalyse heute aktueller denn je. Die Herausforderung vieler Produktionsbetriebe liegt darin, die tatsächlichen Engpässe zu erkennen und nicht an Symptomen herumzudoktern oder sich von scheinbaren Schwachstellen ablenken zu lassen – ein Problem, das auch im Kontext von KI häufig auftritt. Ein zentrales Beispiel aus 'Das Ziel' ist die ambivalente Rolle des NCX-10 Roboters, der als modernste Technologie seiner Zeit vorgestellt wird, aber letztlich als Engpass eher irrelevant ist. Diese literarische Metapher greift auch bei heutigen KI-Anwendungen: Viele KI-Produkte und Versprechen klingen vielversprechend, erweisen sich aber im Betrieb als ineffizient oder als fehlgeleitet, wenn sie nicht genau dort eingesetzt werden, wo echte Beschränkungen im Produktionsablauf vorliegen.

KI sollte daher nicht als Allheilmittel verstanden werden, sondern als ein mächtiges Werkzeug, das dort zum Einsatz kommt, wo Datenverfügbarkeit und Entscheidungsbedarf am höchsten sind. Die begrenzte Leistungsfähigkeit aktueller KI-Anwendungen zeigt sich darin, dass sie weder eine menschliche Führungskraft wie Goldratts Mentor Jonah ersetzen können, noch komplexe, systemische Denkprozesse wirklich eigenständig leisten. Die klassischen Stärken von KI liegen vielmehr in der Automatisierung repetitiver Aufgaben, der Verarbeitung großer und vielfältiger Datenbestände und der Unterstützung in datenintensiven Teilbereichen, die oft mit herkömmlicher Unternehmenssoftware nicht abgedeckt werden. So ist KI am besten mit einer Super-Version von Excel zu vergleichen – sie ermöglicht schnellere Analysen, mehr Verknüpfungen und eine teilautomatisierte Entscheidungsfindung, die den Mitarbeitenden mehr Raum für wichtige Abwägungen lässt. Die praktische Umsetzung erzielt beste Ergebnisse, wenn KI in kleinen, klar definierten „Sandbox“-Bereichen integriert wird, in denen hochwertige, aktuelle Daten verfügbar sind, zum Beispiel bei der Qualitätskontrolle, der Produktionsplanung oder im Supply Chain Management.

Dies entspricht auch Erfahrungen aus der Fertigung kleinerer Betriebe, in denen Mitarbeiter durch Schulungen im Umgang mit Programmierungen wie Python unterstützt werden, eigene Automatisierungs- und Reporting-Tools zu bauen. Die dadurch erreichten Produktivitätsgewinne sind bedeutsam und nachhaltig, weil sie Prozesse verschlanken und den Fokus auf wertschöpfende Tätigkeiten verbessern. Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch den Einsatz von KI zur Verbesserung der Produktqualität. Das im Buch beschriebene Beispiel eines Kundenbeschwerdefalls zeigt eindrucksvoll, wie eine gezielte Reaktion auf Qualitätsprobleme den Kunden zufriedenstellt und gleichzeitig den Produktionsfluss entlastet. KI-gestützte Systeme zur Erkennung fehlerhafter Teile oder zur präziseren Vorhersage von Prozessabweichungen können in der Realität einen vergleichbaren Effekt erzielen.

Sie schaffen Transparenz und ermöglichen eine schnelle Reaktion auf Probleme, wodurch „heiße Lose“ oder dringende Nacharbeiten auf ein Minimum reduziert werden. Die Implementierung von KI muss jedoch stets im Zusammenspiel mit etablierten Managementmethoden wie Goldratts Durchsatz- und Engpasstheorie erfolgen. Nur so lässt sich verhindern, dass Investitionen in moderne Technologien an den tatsächlichen Bedürfnissen vorbei getätigt werden. Mit einem ganzheitlichen Blick auf das gesamte Produktionssystem wird der wahre Engpass ermittelt, sei es eine Maschine, ein Materialfluss oder die menschliche Steuerung. KI kann dann gezielt unterstützen, Prozesse zu kontrollieren, präzise Vorhersagen zu treffen und die Kapazität an den kritischen Punkten zu erhöhen.

Langfristig verändern sich durch die Integration von KI auch die Anforderungen an Arbeitskräfte in der Fertigung. Das Potential attraktiver technologischer Lösungen bedeutet nicht nur automatisierte Effizienzsteigerung, sondern auch einen Wandel hin zu datengetriebenem Arbeiten und eigener Entwicklung von Low-Code- oder KI-gestützten Tools durch Mitarbeiter. Dies führt zu einer Verringerung der klassischen manuellen Tätigkeiten im mittleren Verwaltungsbereich, öffnet aber gleichzeitig Chancen für neue Berufsbilder, die die Symbiose aus technischem Know-how und betrieblichem Verständnis erfordern. Aus wissenschaftlicher und praktischer Sicht liegt der Gewinn für die Fertigung darin, dass der Fokus der KI-Anwendung weg von großen, unübersichtlichen All-in-One-Systemen hin zu punktgenauen Lösungen in klar abgegrenzten Unternehmensbereichen wandert. In Kombination mit Goldratts etablierten Methoden entsteht ein Ansatz, der den Hype der Technologie umsetzt in reale Wertschöpfung – mit messbaren Verbesserungen bei Durchsatz, Qualität und Personaleinsatz.

Unternehmen sollten daher bei der Digitalisierung ihrer Fertigungsprozesse nicht versuchen, alle Probleme mit KI allein zu lösen, sondern vielmehr die aktuellen Systeme kritisch hinterfragen und den Engpass als den Schlüssel zum Erfolg verstehen. Als Werkzeug in den Händen von Mitarbeitern wird KI so zu einem Hebel, der die Produktivität messbar steigert und neue Wege zu innovativer Prozessgestaltung eröffnet. Dabei bildet das Zusammenspiel von agiler Technologieanwendung und bewährter Prozessphilosophie die Basis für nachhaltigen Erfolg in der Industrie 4.0. Insgesamt zeigt sich, dass eine kluge Kombination von Goldratts Theorie und moderner KI-Technik weit über einfache Automatisierung hinausgeht.

Sie ermöglicht eine intelligente, adaptive Produktion, die flexibel auf Veränderungen reagieren kann, Ressourcen optimal nutzt und die Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens erheblich stärkt. Die Zukunft der Fertigung liegt somit in der Balance zwischen menschlicher Intuition, systemischem Denken und der kraftvollen Unterstützung durch datenbasierte Technologien.