KI-basierte Prognosen für Lebensmittelproduktion

Softwareentwicklung und Backhandwerk

Brammibal's Donuts, bekannt für seine veganen Feinbackwaren, insbesondere Donuts, wurde 2015 gegründet und betreibt mehr als 10 Einzelhandelsstandorte in Berlin und Hamburg. Die veganen Donuts werden jeden Morgen frisch und handgefertigt in der eigenen Bäckerei hergestellt. Da die Donuts keine Konservierungsstoffe enthalten, sind diese leichter verderblich und sollten idealerweise noch am selben Tag verzehrt werden.

Das KI-Pilotprojekt wird gemeinsam mit Foodtracks umgesetzt. Foodtracks entwickelt Software, die es Bäckereien ermöglicht, tägliche Empfehlungen zur Optimierung der Mengenplanung abzugeben. Das 2017 gegründete Unternehmen beliefert über 70 Bäckereien und Bio-Supermärkte in ganz Deutschland. Insgesamt betreut das Unternehmen rund 2.800 separate Einzelhandelsstandorte.
 

Herausforderung: Vorhersage des Bedarfs

Wegen der kurzen Haltbarkeit vieler Backwaren enden in der Bäckereibranche durchschnittlich fast 36 Prozent der hergestellten Waren als Lebensmittelabfall. Für die effiziente und nachhaltige Produktion ist es daher notwendig, die zu produzierenden Mengen für den lokalen Bedarf so genau wie möglich vorherzusagen.

Doch die Nachfrage nach Backwaren variiert stark und wird von zeitlichen sowie lokalen Faktoren beeinflusst, wie beispielsweise vom Wochentag oder vom Standort der Filiale. Zudem unterscheiden sich die angebotenen Bäckereiprodukte wie auch die Bedürfnisse der Kundinnen und Kunden von Geschäft zu Geschäft. Das erschwert es, Bestellmengen vorherzusagen.

Eine weitere Herausforderung: die regionalen Filialleitenden, welche für die Bestellungen verantwortlich sind, müssen den KI-Modellen und deren Vorhersagen vertrauen. Wenn diese die Bestellmengen nachträglich anpassen, kann dies langfristig zu Überbestellungen und Lebensmittelverschwendung führen.
 

Nachhaltiges Wirtschaften mit Hilfe von KI

Foodtracks nutzt bereits KI-Modelle, die zum Beispiel die optimale Menge an Backwaren vorhersagen und bei der Entscheidung über die Herstellungsmenge unterstützen. Die Modelle ermöglichen eine intelligente tägliche Volumenplanung und unterstützen Bäckereien dabei, nachhaltiger zu wirtschaften. Ähnliche KI-Techniken nutzt Brammibal's Donuts derzeit für die eigene interne Auftragsabwicklung.

Das neue KI-Pilotprojekt im Rahmen von Green-AI Hub Mittelstand zielt darauf ab, die KI-Modelle der KMU zu verbessern. Ausgangspunkt dafür sind die KI-Modelle der einzelnen Filialen: Mittels externer Daten und dem Einsatz neuer Deep-Learning-Techniken sollen die KI-Modelle weiter optimiert werden.

Zusätzlich zu den Modellverbesserungen sollen die neuen KI-Techniken mit neuen intelligenten Designschnittstellen kombiniert werden. Das soll das Vertrauen und das Verständnis der Filialleiter*innen für die KI-Modelle stärken, wenn sie ihre täglichen Bestellungen aufgeben. Die KI-Modelle werden vom DFKI in Berlin entwickelt.
 

Verringerung der Umweltbelastung durch eine Reduktion von Lebensmittelabfällen

Brot ist ein Grundnahrungsmittel und doch eines der am meisten verschwendeten Lebensmittel. Diese Verluste bedeuten eine hohe Umweltbelastung, die durch eine bessere Vorhersage und Verwaltung von Lebensmittelbestellungen reduziert werden kann.

Ebenso hat die Genauigkeit der Lebensmittelbestellung eine hohe wirtschaftliche Auswirkung. Bei einer Überbestellung kommt es zu Arbeits- und Materialverschwendung, während eine Unterbestellung zu einem frühen Ausverkauf führen kann, welcher sich negativ auf die Kundenzufriedenheit auswirken kann. Weitere Probleme eines frühen Ausverkaufs sind das frühzeitige Schließen von Einzelhandelsgeschäften, wodurch Mitarbeitende vorzeitig ihren Arbeitstag beenden müssen und möglicherweise Umsätze verloren gehen.

Ein optimiertes Bestellsystem mit einfachem Design und präziseren Vorhersagen kann dazu beitragen, die Abfälle von Brot, Donuts und anderen Backwaren zu minimieren und die ökologischen und wirtschaftlichen Auswirkungen der Verschwendung zu reduzieren. KI-Lösungen, die für Bäckereien mit begrenzten Daten entwickelt werden, könnten auch anderen KMU in verschiedenen Sektoren zugutekommen.