So verändern KI & Co jede Phase des Produktlebenszyklus

Protolabs, einer der weltweit führenden Produktionsdienstleister, hat einen neuen Forschungsbericht mit dem Titel „Innovation in Manufacturing 2026“ veröffentlicht. Darin werden jene Faktoren analysiert, die die technologische Weiterentwicklung der Fertigungsindustrie über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg beschleunigen. Die Studie zeigt, dass Innovationsführer schon heute über Industrie 4.0 hinausgehen und den Übergang zu Industrie 5.0 vorantreiben – insbesondere durch den gezielten Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) zur Steigerung von Geschwindigkeit und Effizienz in der Produktion.

Deutliche Effizienzgewinne durch KI und digitale Technologien

Aktuelle Daten zeigen, dass KI-gestützte Software- und Hardwarelösungen in der Fertigung die Entwicklungskosten halbieren und die Time-to-Market um 30 % verkürzen können. Nahezu 75 % der Hersteller, die Machine Learning in ihre Prozesse integrieren, berichten von reduzierten Kosten und gesteigerter operativer Effizienz.

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Parallel dazu schreitet die Transformation der Fertigung durch Technologien wie digitale Zwillinge, generative KI (GenAI), beschleunigte Fertigungsprozesse und autonome Systeme mit hoher Geschwindigkeit voran.

„Die Fertigung steht an einem Wendepunkt: Der Aufstieg von künstlicher Intelligenz und Digitalisierung eröffnet neue Wege für schnellere und effizientere Produktionsprozesse“, sagt Suresh Krishna, CEO und Präsident von Protolabs. „Die Zukunft unserer Branche wird von Technologien geprägt sein, die Unternehmen dabei unterstützen, Innovationsdruck zu bewältigen und Markteinführungszeiten zu verkürzen.“

Der Bericht zeigt auf, welche Schlüsseltechnologien in den einzelnen Phasen des Produktlebenszyklus zum Einsatz kommen:

• Produktidee und Konzeptentwicklung

Generative KI optimiert die Ideenfindung – fast die Hälfte der Produktentwicklungsteams plant deren Einsatz. In Kombination mit digitalen Zwillingen und fortschrittlichen Simulationen lassen sich Entwicklungszeiten verkürzen und die Produktqualität verbessern.

• Produktentwicklung

Was früher sequenziell ablief, geschieht heute parallel: Mithilfe von Multiphysik-Simulationen und KI-gestützten Testplattformen können Entwickler tausende Testszenarien gleichzeitig durchführen und Designs präzise optimieren.

• Produkteinführung und Wachstum

Da 94 % der Unternehmen Umsatzverluste durch Lieferkettenstörungen verzeichnen, gewinnen digitale Produktpässe an Bedeutung. Sie ermöglichen die Nachverfolgung von Lieferkettenaktivitäten, während KI-basierte Prognosen Echtzeit-Analysen liefern.

• Reifephase und Produktionsbetrieb

Digitale Zwillinge werden zur Szenariomodellierung eingesetzt, um die Nachfrage reifer Produkte vorherzusagen. Gleichzeitig sorgen Predictive Maintenance und Qualitätsmanagementsysteme dafür, Ausfälle zu vermeiden und Probleme frühzeitig zu erkennen.

• Produktlebensende

Neue Technologien wie molekulares Recycling, biotechnologische Anwendungen und Fortschritte in der Materialwissenschaft werden künftig die End-of-Life-Phase prägen.

Industrie 5.0: Mensch und KI im Zusammenspiel

„Künstliche Intelligenz verändert den gesamten Produktlebenszyklus – lineare Prozesse werden zu kontinuierlichen, datengetriebenen Kreisläufen“, erklärt Marc Kermisch, Chief Technology and AI Officer bei Protolabs. „Generatives Design, digitale Zwillinge und prädiktive Analysen beschleunigen Innovationen. Die Zukunft ist vielversprechend, wenn wir menschliche Kreativität mit KI-Technologien kombinieren.“

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Insgesamt zeigt der Bericht einen deutlichen Übergang hin zu Industrie 5.0. Unternehmen an der Spitze dieser Entwicklung kombinieren menschliches Know-how mit neuen Technologien, um Prozesse zu beschleunigen und Innovationen voranzutreiben. Mit der zunehmenden Integration von Digitalisierung und KI in Produktentwicklungsprozesse durchläuft die Fertigungsindustrie eine tiefgreifende Transformation.