Trends

I4S 6/2025: Produktion im Weltraum

I4S 6/2025: Produktion im Weltraum

Unendliche Möglichkeiten für die Fertigung?
Die Fertigung verlässt die Erde: Was einst Science-Fiction war, wird zum strategischen Zukunftsfeld. Sinkende Startkosten und neue Raumfahrtakteure ermöglichen Produktion und Service unter Bedingungen, die auf der Erde unmöglich sind – von In-Orbit-Wartung bis zu neuartigen Herstellungsprozessen in Mikrogravitation. Die Ausgabe zeigt Chancen, Geschäftsmodelle und technologische Hürden auf dem Weg zu Wertschöpfungsketten im All.
„Unternehmerischer Mut ist die zentrale Voraussetzung“ 

„Unternehmerischer Mut ist die zentrale Voraussetzung“ 

Im Gespräch mit Jan Wörner, Direktor des Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS)
Die Produktion verlässt die Erde. Da der Zugang zum Weltraum immer günstiger und verlässlicher wird, entwickelt sich die Idee der Fertigung im All von Science-Fiction zu einer realen Industriestrategie. Im Interview spricht Jan Wörner, der nicht nur jahrelang das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), sondern auch die European Space Agency (ESA) geleitet hat, über strategische Chancen und regulatorische Herausforderungen.
Design Thinking

Design Thinking

Eine praxisorientierte Betrachtung
Benjamin März, Nick Ackerhans
Eine ursprünglich in der Softwarebranche entwickelte Methode, die sich die Denkweise von Designern zu Hilfe nimmt, bewährt sich als eine allgemein anwendbare Herangehensweise für die Lösung komplexer Probleme. Design Thinking birgt das Potential, einen positiven Beitrag zum gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Wandel zu leisten. Ein Blick auf seine Entwicklung liefert wertvolle Einsichten für ein tieferes Verständnis.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 4 | Seite 68-75
Vorstufen der GenAI-Governance durch Managementkommunikation

Vorstufen der GenAI-Governance durch Managementkommunikation

Explorative Ergebnisse aus kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) im Ruhrgebiet
Niklas Obermann ORCID Icon, Uta Wilkens ORCID Icon, Antonia Weirich ORCID Icon, Matthias E. Cichon ORCID Icon, Jürgen Mazarov ORCID Icon, Bernd Kuhlenkötter ORCID Icon
Die Implementierung generativer künstlicher Intelligenz (GenAI) stellt neue Anforderungen an die GenAI-Governance. Dieser Beitrag präsentiert explorative Ergebnisse dazu, wie KMU aus dem Ruhrgebiet GenAI einsetzen, Risiken wahrnehmen und mit ethischen Herausforderungen umgehen. Die Daten stammen aus einer Befragung von 56 KMU und einer regionalen Fallstudie. Während institutionalisierte Governance-Mechanismen fehlen, können kommunikative Praktiken des Managements in der frühen Phase der GenAI-Implementierung als Ersatz dienen und sollten als wichtiger Vorläufer für die Entwicklung einer Governance-Struktur angesehen werden, insbesondere in KMU.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 1 | Seite 6-13 | DOI 10.30844/I4SD.26.1.6
I4S 2/2026: Lernfabriken

I4S 2/2026: Lernfabriken

Motoren der Forschung – Lernumgebungen für die Industrie 4.0
Lernfabriken haben sich in den letzten Jahren zu zentralen Experimentierumgebungen im Kontext der vierten industriellen Revolution entwickelt. Neben ihrer Rolle als Ausbildungsstätten für Fachkräfte fungieren sie auch als Reallabore für die Wissenschaft. Diese Ausgabe von Industry 4.0 Science untersucht Lernfabriken als Einführungsorte neuer Ansätze und Technologien – ob digitale Assistenten, Cobots, Serious Gaming oder Digitale Zwillinge.
Ethische KI im Arbeitsumfeld durch wertebasierte Labels?

Ethische KI im Arbeitsumfeld durch wertebasierte Labels?

Lessons Learned aus der Anwendung des VCIO-Frameworks auf einen KI-basierten Assistenten
Natalie Martin ORCID Icon, Tobias Kopp ORCID Icon, Natalie Beyer, Jochen Wendel ORCID Icon, Steffen Kinkel ORCID Icon
Systeme der Künstlichen Intelligenz (KI) unterstützen Mitarbeitende zunehmend bei komplexen Entscheidungsprozessen. Dazu müssen Mitarbeitende die Vertrauenswürdigkeit von KI-basierten Empfehlungen valide beurteilen. KI-Ethik-Labels sollen Mitarbeitenden bei dieser Einschätzung helfen und die Entwicklung vertrauenswürdiger KI-Lösungen befördern. Die AI Ethics Impact Group entwickelte hierfür ein Label, das auf dem VCIO-Framework (Values, Criteria, Indicators, Observables) basiert und dezidiert relevante ethische Werte adressiert. Jedoch sind solche Labels noch wenig verbreitet, weshalb kaum Erfahrungswerte aus der praktischen Anwendung vorliegen. Damit bleiben die praktische Umsetzbarkeit und der Nutzen von KI-Labels unklar. Der geplante Beitrag bietet einen Überblick über existierende Labels für KI-Systeme, beleuchtet das VCIO-Framework in der Anwendung auf einen konkreten Anwendungsfall aus der Praxis und leitet Handlungsempfehlungen für die Gestaltung ethischer KI ab.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 1 | Seite 30-38 | DOI 10.30844/I4SD.26.1.30
Potenziale, Prämissen, Perspektiven

Potenziale, Prämissen, Perspektiven

Wie sich betriebliches Wissensmanagement dank LLMs neu interpretieren lässt
Vanessa Kuks ORCID Icon, Pius Finkel ORCID Icon, Peter Wurster ORCID Icon
Der demografische Wandel verstärkt den Arbeits- bzw. Fachkräftemangel in der produzierenden Industrie, wodurch das Thema Wissensmanagement für viele Unternehmen an Bedeutung gewinnt. Insbesondere die Erhebung und Konservierung impliziten Wissens stellt eine Herausforderung dar. Die vorliegende Studie beleuchtet, inwieweit Large Language Models (LLMs) im Bereich der Wissenserhebung mit Experteninterviews sinnstiftend unterstützen können. Drei Experten testen und bewerten den entwickelten Chatbot. Die Ergebnisse des Interviews sind vielversprechend, die Zusammenfassung hingegen zeigt Verbesserungspotenziale.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 6 | Seite 48-56 | DOI 10.30844/I4SD.25.6.48

Events

SAMS Nordic 2026 – Optimize Your Software Spend!
Start 11.06.2026 - Ende 12.06.2026

SAMS Nordic 2026 – Optimize Your Software Spend!

Nordic's top event for SAM, ITAM & cloud cost control.
SAMS Nordic is the leading Software Asset Management conference in the Nordics. It focuses on license management, audit readiness, SaaS and cloud cost control, and automation in SAM. Gain practical insights into how enterprises manage software efficiently, ensure compliance, and increase transparency across complex IT environments.
IT Procurement & Sourcing Summit Nordic – Master IT Sourcing!
Start 11.06.2026 - Ende 12.06.2026

IT Procurement & Sourcing Summit Nordic – Master IT Sourcing!

Leading IT procurement & vendor management strategies.
The IT Procurement & Sourcing Summit Nordic is a leading conference for strategic IT procurement in the Nordic region. It focuses on modern sourcing strategies, vendor and contract management, negotiation models, cost optimization, and managing cloud and SaaS providers. Gain practical insights and exchange with senior procurement and IT leaders.
BPM Summit Europe – Future of Process Automation!
Start 22.06.2026 - Ende 23.06.2026

BPM Summit Europe – Future of Process Automation!

Redefining BPM with AI & automation technologies.
The BPM Summit Europe is a leading conference for Business Process Management, process automation, and operational excellence. It focuses on end-to-end process optimization, process mining, low-code/no-code platforms, AI-driven automation, and governance at scale. Gain practical insights into how organizations transform processes to drive measurable business impact.
OpeX Reloaded Europe 2026
Start 22.06.2026 - Ende 23.06.2026

OpeX Reloaded Europe 2026

Accelerate Performance – Maximize ROI – Deliver Excellence
OPEX Reloaded Europe is a leading conference for operational excellence and performance-driven transformation. It focuses on continuous improvement, execution excellence, leadership, and scaling operational capabilities across complex organizations. Gain practical insights into how companies turn OPEX principles into measurable, sustainable business results.

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Serious Games als Trainingsinstrument

Serious Games als Trainingsinstrument

Spielmechanische Gestaltung zur Förderung Resilienz
Annika Lange ORCID Icon, Thomas Knothe ORCID Icon
Unvorhergesehene Ereignisse fordern produzierende Unternehmen zunehmend heraus. Resilienz zur Bewältigung von Krisen wird dabei zur Schlüsselkompetenz. Durch Serious Games (SG) kann Resilienz Aufbau transparenter werden. Der folgende Beitrag leitet spezifische Anforderungen an SG aus den einzelnen Resilienzphasen ab und zeigt, wie diese spielmechanisch umgesetzt werden können, um so Resilienz effektiv zu trainieren.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 2 | Seite 98-104
MAKI – Ein digitaler Assistent für praxisbasiertes Lernen

MAKI – Ein digitaler Assistent für praxisbasiertes Lernen

Warum jede Fabrik eine Lernfabrik ist
Olaf Resch ORCID Icon
Digitale Assistenten ermöglichen es, akademische Lehre in jeder Fabrik durchzuführen. Dazu müssen die Interessen aller Stakeholder beachtet werden. Die Fabrik will ihre Mitarbeiter schnell produktiv einsetzen, die Lernende wollen ein positives Lernerlebnis erfahren und die akademische Seite will ihre abstrakten Konzepte sinnvoll illustrieren. Das gelingt nur bei einem durchdachten pädagogischen Konzept und einer funktionierenden Technik.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 2 | Seite 70-77
Durchführung von Experimenten in hybriden Lernfabriken

Durchführung von Experimenten in hybriden Lernfabriken

Das Beispiel des InTraLab Potsdam
Die industrielle Produktion durchläuft durch Digitalisierung, Automatisierung und cyberphysische Systeme einen raschen Wandel, der neue Kompetenzanforderungen an die Beschäftigten stellt. Lernfabriken bieten Erfahrungsräume zur Entwicklung dieser Kompetenzen. Dieser Artikel stellt das Industrial Transformation Lab (InTraLab) als hybride Lernfabrik vor, die physische Demonstratoren und digitale Simulationen kombiniert.
Lernfabriken für die Zukunft der Fertigung in Brasilien

Lernfabriken für die Zukunft der Fertigung in Brasilien

Förderung der Industrie durch Technologie und Kompetenzentwicklung
Fertigungsunternehmen in Entwicklungsländern stehen vor der Herausforderung, Produktivitätslücken zu schließen und gleichzeitig Industrie-4.0-Technologien einzuführen. Lernfabriken sind ein hilfreicher Ansatz, um diesen Herausforderungen zu begegnen. Ein Beispiel hierfür ist die Lernfabrik „Fábrica do Futuro“ in São Paulo, Brasilien, die Studierende einbindet, die Kompetenzentwicklung fördert und mit der Industrie in der angewandten Forschung zusammenarbeitet.
Im Braunfeld zur Industrie 4.0

Im Braunfeld zur Industrie 4.0

Lernfabriken als Schulungs- und Testumgebung für die digitale Transformation
Jakob Weber, Sven Völker ORCID Icon
Die digitale Transformation produzierender Unternehmen erfordert Ingenieure mit der Fähigkeit, den Übergang zur Industrie 4.0 praktisch zu gestalten. Dieser Beitrag stellt das Konzept einer Lernfabrik vor, die selbst einer kontinuierlichen digitalen Transformation unterliegt und damit eine Umgebung für die Entwicklung von Transformationskompetenzen schafft. Das Konzept für die digitale Transformation basiert auf digitalen Werker-Assistenzsystemen und Multiagentensystemen zur Produktionssteuerung. Sie ermöglichen eine schrittweise Integration vorhandener Ressourcen. Die Lernfabrik wird den Studierenden nicht als fertige Lösung präsentiert, sondern im Rahmen von studentischen Projekten kontinuierlich weiterentwickelt. Damit adressiert sie direkt den Mangel an qualifiziertem Personal für die Realisierung der Industrie 4.0.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 2 | Seite 88-96
Kollegin KI?

Kollegin KI?

Kompetenzanforderungen und -vermittlung bei KI-Nutzung in der Industrie
Swetlana Franken ORCID Icon
Künstliche Intelligenz verändert Aufgaben, Rollen und Kompetenzen in (Industrie‑)Unternehmen grundlegend. Sie agiert zunehmend als Kollegin, die Entscheidungen vorbereitet, Prozesse unterstützt und mit Menschen interagiert. Der Beitrag beleuchtet zentrale Kompetenzanforderungen für die KI-Nutzung in der Industrie, stellt ein integriertes Kompetenzmodell vor und zeigt praxisnahe Strategien zur Kompetenzvermittlung auf. Ziel ist es, Unternehmen und Beschäftigte auf eine menschengerechte, kompetenzorientierte Implementierung von KI vorzubereiten, die technologische Effizienz mit menschlicher Kreativität und Urteilskraft verbindet.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 2 | Seite 78-86

Aktuelles Heft

OPEN ACCESS

Entwicklung von Virtual Reality im Bildungsbereich

Entwicklung von Virtual Reality im Bildungsbereich

Effizienz, inhaltliche Relevanz und Skalierbarkeit
Stella Kanatouri ORCID Icon, Oliver Sosna ORCID Icon, Alexander Kulik, Sina C. Truckenbrodt ORCID Icon, Friederike Klan ORCID Icon, Christian Erfurth ORCID Icon
Während Virtual Reality das praxisorientierte Lernen erleichtern kann, steht ihre Entwicklung vor Hindernissen: hohe Kosten, hoher Zeitaufwand oder die Herausforderungen hinsichtlich ihrer Skalierbarkeit. Dieser Artikel stellt zwei Fallstudien vor, die Strategien zur Überwindung solcher Hindernisse bei der Ausbildung der nächsten Generation von Fachkräften im Bereich Umwelttechnologien veranschaulichen. Durch die Untersuchung von Ansätzen zur Rationalisierung der Entwicklung sowie zur Steigerung der Relevanz und Skalierbarkeit von Inhalten werden Erkenntnisse für die zukünftige Praxis gewonnen. Abschließend wird eine Zukunftsvision entworfen, in der Bildungseinrichtungen flexibel und kosteneffizient Virtual-Reality-Prototypen in Lernkontexten entwickeln können, um die Übereinstimmung mit den Lehrplanzielen und den Bedürfnissen der Lernenden sicherzustellen.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 3 | Seite 26-34 | DOI 10.30844/I4SD.26.3.3
Immersive Digitale Zwillinge des Menschen in Industrie 4.0

Immersive Digitale Zwillinge des Menschen in Industrie 4.0

Integration physischer und kognitiver Zustände für die adaptive Produktion
Tajbeed A. Chowdhury ORCID Icon, Eric Wagner ORCID Icon, Paul Motzki ORCID Icon, Martina Lehser ORCID Icon
Der rasante Fortschritt immersiver Technologien eröffnet neue Möglichkeiten für die Mensch-Maschine-Interaktion in der Industrie. Dieser Beitrag stellt eine immersive Plattform für menschliche Digitale Zwillinge vor, die physische und kognitive Zustände in einem integrierten Modell vereint. Durch die Kombination multimodaler Sensorik, menschlicher Biomechanik, Künstlicher Intelligenz und Simulation verbessert das System Sicherheit, Ergonomie und Produktivität in der menschenzentrierten Produktion. Der Beitrag argumentiert, warum menschliche Digitale Zwillinge zu einem zentralen Baustein adaptiver Produktionssysteme werden könnten, diskutiert bestehende Grenzen der Modellierung des Menschen und skizziert industrielle Anwendungspotenziale in den Bereichen Sicherheit, Nachhaltigkeit, Ergonomie und Produktivität.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 3 | Seite 6-13 | DOI 10.30844/I4SD.26.3.1
Industrielle Anwendung immersiver Technologien

Industrielle Anwendung immersiver Technologien

XR-Lösungen für Schulung, Einweisung, Konstruktionsprüfung und Montageplanung
Andreas Straube ORCID Icon, Faikar Zakky Haidar ORCID Icon, Matheus Lenzi dos Santos ORCID Icon, Kussai AI Jairoud ORCID Icon, Eduardo Koscianski ORCID Icon
In den letzten Jahren haben die sinkenden Kosten und die verbesserte Benutzerfreundlichkeit von immersiver Hardware und Software Extended Reality (XR) für industrielle Anwendungen zunehmend attraktiv gemacht. Standalone-Systeme mit Inside-Out-Tracking und kamerabasiertem Pass-Through ermöglichen zugängliche Mixed-Reality-Lösungen (MR). Gleichzeitig ermöglichen neue No-Code-Softwareplattformen Ingenieuren die Erstellung von XR-Umgebungen ohne Programmierkenntnisse, was die Verbreitung in Produktionsumgebungen fördert. Dieser Beitrag untersucht wichtige industrielle Anwendungsbereiche immersiver Technologien anhand ausgewählter, kommerziell verfügbarer XR-Softwarelösungen für Produkt- und Prozessschulungen, räumliche Anleitungen und Leitfäden, kollaborative Konstruktionsprüfungen sowie Montage- und Produktionsplanung.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 3 | Seite 38-47 | DOI 10.30844/I4SD.26.3.4
Digitale Zwillinge zur Emissionsreduktion

Digitale Zwillinge zur Emissionsreduktion

Ex-ante Fallstudie an einem Pumpenprüfstand in der industriellen Produktion
Felix Bischoff, Ingela Tietze ORCID Icon, Peter Hertweck, Nina van Hasz
Digitale Zwillinge werden häufig als vielversprechender Hebel zur Reduzierung von Treibhausgas-Emissionen (THG-Emissionen) in der industriellen Produktion diskutiert, belastbare empirische Nachweise zu ihrem tatsächlichen Nutzen unter Praxisbedingungen fehlen jedoch weitgehend. In dieser Fallstudie werden die Emissionseinsparpotenziale eines Digitalen Zwillings als konzeptionell beschriebenes Zielsystems am Beispiel eines Prüfstands für Hydraulikpumpen ex-ante quantifiziert. Hierzu werden die THG-Emissionen des ursprünglichen Prüfplans für das Jahr 2025 auf Basis real gemessener Energieverbräuche der geprüften Pumpen und zeitlich aufgelöster Emissionsintensitäten des Strombezugs ermittelt. Anschließend erfolgt eine regelbasierte Umplanung, bei der energieintensive Prüfprozesse in emissionsärmere Zeitintervalle verlagert werden. Die Umplanung berücksichtigt dabei betriebliche Praxisrestriktionen. Prozesse und Anlagen werden nicht verändert. Das Einsparpotenzial wird ...
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 3 | Seite 16-24 | DOI 10.30844/I4SD.26.3.2
Serious Gaming und die Energiewende

Serious Gaming und die Energiewende

Kollaborativ Wissen erzeugen und interaktiv komplexe Zusammenhänge begreifen
Janine Gondolf ORCID Icon, Gert Mehlmann, Jörn Hartung, Bernd Schweinshaut, Anne Bauer
Die Vermittlung der Komplexität und Vielschichtigkeit der Energiewende an ein breites Publikum ist eine Herausforderung. Dieser Beitrag zeigt auf, wie interaktive Serious Games auf einem Multitouch-Tisch dazu beitragen können, Zusammenhänge erfahrbar und begreifbar zu machen. Spiele und Tisch wurden in verschiedenen Gesprächskontexten eingesetzt. Diese werden hier in drei Fallvignetten dargestellt, die auf teilnehmender Beobachtung der unterschiedlichen Einsätze, situierter und gemeinsamer Reflexion basieren. Die Vignetten zeigen, wie Interaktion epistemische Prozesse anstoßen, Perspektivwechsel ermöglichen und kollektives Denken fördern kann, das für gesamtgesellschaftliche Zukunftsgestaltung notwendig ist.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 2 | Seite 62-69 | DOI 10.30844/I4SD.26.2.62
Wandel in einer Lernfabrik für die zerspanende Fertigung

Wandel in einer Lernfabrik für die zerspanende Fertigung

Ein Lernmodul zur Kompetenzförderung für eine nachhaltigkeitsorientierte Transformation
Oskay Ozen ORCID Icon, Victoria Breidling ORCID Icon, Stefan Seyfried ORCID Icon, Matthias Weigold ORCID Icon
Nachhaltigkeitsfördernde Transformationsprozesse sind in allen Sektoren notwendig, wenn wir innerhalb der planetarischen Grenzen bleiben wollen. Dies gilt auch für den Industriesektor als bedeutender Emittent von Treibhausgasen. Mitarbeiter benötigen neue Kompetenzen, um diese komplexe Aufgabe der industriellen Transformation zu bewältigen. Diese reichen von der CO2-Äquivalenzbilanzierung bis zur Entwicklung und Bewertung von Transformationsszenarien einschließlich technischer Maßnahmen. Das hier entwickelte Lernmodul greift diese Kompetenzanforderungen auf und zeigt am Beispiel der ETA-Fabrik, wie ein kompetenzorientiertes Lernmodul für die industrielle Transformation aufgebaut sein kann. Es umfasst im Wesentlichen vier Phasen: Datenerhebung und CO2-Äquivalenzbilanzierung, Ursachenanalyse, Maßnahmenentwicklung und Maßnahmenbewertung.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 2 | Seite 38-47 | DOI 10.30844/I4SD.26.2.38
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