Trends

Individualisierte Organe aus dem Weltall

Individualisierte Organe aus dem Weltall

Wie die Schwerelosigkeit Menschenleben verändern könnte
Der Weltraum bietet enorme Chancen für die Produktion. Denn die Mikrogravitation im erdnahen Orbit verändert die Randbedingungen für biologische Prozesse grundlegend. Im Zusammenspiel mit Stammzelltechnologie und 3D-Bioprinting öffnen sich neue technologische Chancen für die Transplantationsmedizin. Doch wenn Europa im Bereich Space Biotech und Produktion im All nicht nur Nutzer, sondern gestaltender Akteur sein möchte, sind gezielte Maßnahmen erforderlich.
Produktionssteuerung im All

Produktionssteuerung im All

Ein KI-gestützter Ansatz für die Industrie im Orbit
Dominik Augenstein, Lara Jovic
Eine Produktion im Weltraum, beispielsweise von Halbleitern, bietet viele Vorteile für Unternehmen. Gleichzeitig sorgen hohe Transportkosten dafür, dass genau abgewogen werden muss, welche Produktionsmaterialien man ins Weltall transportiert. Die Anwendung sogenannter Kalman-Filter ermöglicht dabei eine (Echt-Zeit) Steuerung von der Erde aus und damit eine kosteneffiziente Art der Weltraumproduktion. Mittels Machine Learning kann dieser Ansatz auch bei sehr komplexen Produktionssystemen Anwendung finden.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 6 | Seite 22-29
Entwicklung ethischer KI-Geschäftsmodelle

Entwicklung ethischer KI-Geschäftsmodelle

Ein dualer Kartenansatz zur ethischen Entwicklung von KI-Geschäftsmodellen
Marie-Christin Barton ORCID Icon, Lisa Skrzyppek, Kathrin Nauth ORCID Icon, Jens Pöppelbuß ORCID Icon, Jürgen Mazarov ORCID Icon
Künstliche Intelligenz (KI) eröffnet Unternehmen neue Möglichkeiten, erfordert jedoch zugleich die Integration technologischer, wirtschaftlicher und ethischer Überlegungen, insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen (KMU). Dieser Artikel stellt ein strukturiertes, kartenbasiertes Tool vor, das die ethische Gestaltung KI-gestützter Geschäftsmodelle unterstützt. Es kombiniert zwei Komponenten: KI-Geschäftsmodellkarten, die Muster KI-basierter Wertschöpfung erfassen, sowie KI-Ethikprinzipien, die eine frühzeitige ethische Bewertung anleiten. Zusammen ermöglichen sie interdisziplinären Teams, KI-getriebene Geschäftsmodelle entlang eines fünfphasigen Rahmens zu entwickeln, zu prototypisieren und zu bewerten: Erkunden, Ideenfindung, Prototypentwicklung, Testen und Realisieren. Validiert durch Co-Creation-Workshops mit einem produzierenden KMU zeigt die Methode, wie werteorientiertes Design Risiken reduziert, Vertrauen aufbaut und die Entwicklung innovativer sowie ethisch ...
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 1 | Seite 40-49 | DOI 10.30844/I4SD.26.1.40
JOCAT (Job Change Acceptance Toolbox)

JOCAT (Job Change Acceptance Toolbox)

Ein Change-Management-Ansatz für die ethische und nachhaltige Implementierung von KI-Systemen
Sophie Berretta ORCID Icon, Pauline Nolte, Annette Kluge ORCID Icon, Skrolan Kopka
KI-Systeme stellen aufgrund ihrer dynamischen, undurchsichtigen und ethisch sensiblen Natur eine Herausforderung für das konventionelle Chanage-Management dar. Dieser Artikel wendet etablierte Change-Management-Modellen auf KI-spezifische Herausforderungen an und veranschaulicht den resultierenden Anpassungsbedarf anhand eines realen Anwendungsfalls. Die daraus resultierenden Erkenntnisse werden durch sechs Interviews mit Expertinnen und Experten aus der Praxis untermauert. Zusammen bilden sie die Grundlage für die Entwicklung der Job Change Acceptance Toolbox (JOCAT), einem modularen, praxisorientierten Hilfsmittel, das die Umsetzung von humanzentrierten, ethischen und nachhaltigen KI-bezogenen Veränderungsprozessen unterstützen soll.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 1 | Seite 80-91 | DOI 10.30844/I4SD.26.1.80
XAI-gestütztes Nudging von Entscheidungen in der Fertigung

XAI-gestütztes Nudging von Entscheidungen in der Fertigung

Praktische Umsetzbarkeit und ethische Herausforderungen
Jan-Phillip Herrmann ORCID Icon, Catharina Baier, Sven Tackenberg ORCID Icon, Verena Nitsch ORCID Icon
Erklärbare künstliche Intelligenz (XAI)-basiertes Nudging ist zwar ethisch komplex, kann jedoch eine vorteilhafte Alternative zu starren, algorithmisch generierten Fertigungsplänen darstellen, um sowohl die Planungsautonomie von Fertigungsmitarbeitenden als auch die Gesamtleistung des übergeordneten Fertigungssystems zu verbessern. Dieser Artikel präsentiert eine Laborstudie, die das erfolgreiche Nudging von 28 Studierenden des Studiengangs Wirtschaftsingenieurwesen in einer Fertigungssimulation demonstriert. Die Studie zeigt, dass die Übereinstimmung der von den Studierenden ausgewählten Bearbeitungsreihenfolge von Fertigungsaufgaben mit einer vordefinierten Bearbeitungsreihenfolge durch Nudging um 9 % zunimmt. Durch den Einsatz von XAI werden die Präferenzen der Studierenden analysiert und Deadlines sowie Prioritäten in der Simulation angepasst. Der Artikel diskutiert die ethischen Fragen des Nudging, darunter potenzielle Manipulation, Scheinautonomie und die Reduzierung von ...
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 1 | Seite 70-78 | DOI 10.30844/I4SD.26.1.70
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.

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.

JETZT mit Abo weiterlesen

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

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
Digitale Zwillinge in Produktion und Logistik erleben

Digitale Zwillinge in Produktion und Logistik erleben

Die fischertechnik® Lernfabrik 4.0 als Entwicklungsplattform für mögliche Ausbaustufen
Deike Gliem ORCID Icon, Sigrid Wenzel ORCID Icon, Jan Schickram, Tareq Albeesh
Die fischertechnik® Lernfabrik 4.0 hat sich als geeignete Experimentierumgebung zur Erprobung Digitaler Zwillinge erwiesen. Abhängig vom angestrebten Reifegrad reichen die Funktionen eines Digitalen Zwillings von der reinen Zustandsüberwachung über Prognosen bis hin zur operativen Steuerung von Produktions- und Logistiksystemen. Zur systematischen Einordnung dieser Funktionen wird in diesem Beitrag ein Reifegradmodell vorgestellt, das als Orientierungsrahmen für den Aufbau eines Digitalen Zwillings dient. Darauf aufbauend werden ausgewählte Anwendungsfälle in einer Test- und Entwicklungsumgebung umgesetzt, die auf einer Systemarchitektur mit mehrstufiger Schichtlogik basiert. Anhand erster Umsetzungen werden Einsatzzwecke, relevante Methoden sowie typische Herausforderungen und Potenziale für den Transfer in reale Fabrikumgebungen aufgezeigt.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 2 | Seite 30-37 | DOI 10.30844/I4SD.26.2.30
Einsatz von kollaborationsfähigen Robotern in Produktionsumgebungen

Einsatz von kollaborationsfähigen Robotern in Produktionsumgebungen

Mitarbeiterqualifikation und Akzeptanz für die Mensch-Maschine-Interaktion
Tobias Wienzek, Mathias Cuypers ORCID Icon
Die Einführung neuer Technologien stellt insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) eine große Herausforderung dar. Gleichzeitig müssen sich KMU dieser Herausforderung stellen, um technologisch und wirtschaftlich Schritt halten zu können. Hierbei stellt die Akzeptanz der Beschäftigten eine wichtige Größe dar, wenn Technologieeinführung und dauerhafte Nutzung erfolgreich sein sollen. Zentralen Einfluss auf die Schaffung von Akzeptanz gegenüber diesen neuen Technologien hat der Einführungsprozess. Anhand der Implementierung kollaborationsfähiger Robotik wird dieser Einführungsprozess beispielhaft aufgearbeitet, um die wesentlichen Einflussfaktoren auf die Akzeptanz der Beschäftigten und die Bedeutung von Trainingsmaßnahmen herauszuarbeiten. Der Beitrag macht deutlich, wie der Einführungsprozess und die Qualifikation der Beschäftigten dabei nahtlos ineinandergreifen und sich gegenseitig beeinflussen.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 2 | Seite 14-21 | DOI 10.30844/I4SD.26.2.14
Kompetenzentwicklung für die Zukunft

Kompetenzentwicklung für die Zukunft

Trendiation als strategischer Ansatz für die Qualifizierung und Weiterbildung
Jürgen Fritz, Sebastian Busse, Ingo Dieckmann, Torsten Laub
Da Industrie 4.0 und Künstliche Intelligenz die Fähigkeiten von Organisationen neu gestalten, müssen traditionelle Schulungssysteme an die sich wandelnden Qualifikationsanforderungen angepasst werden. In diesem Beitrag wird Trendiation vorgestellt – eine strukturierte Methodik zur Umsetzung neuer Trends in umsetzbare Strategien – als systematischer Ansatz für diese Herausforderung. Anhand einer workshopbasierten Anwendung, die sich mit Edutainment, Human-Centered Design und Workforce Transformation befasst, zeigen wir, wie Organisationen von der abstrakten Trendidentifizierung zu konkreten Qualifikationsanforderungen und priorisierten Schulungsinitiativen gelangen können. Die Methode erzeugt eine nachvollziehbare Ergebniskette, die Trenddefinition, Bewertung von Kompetenzlücken und Implementierungspläne umfasst. Aus Sicht der Teilnehmer zeichnet sich der Ansatz durch hohe Klarheit und praktischen Nutzen aus. Durch die Verbindung von prospektivischer Trendanalyse und ...
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 2 | Seite 22-29 | DOI 10.30844/I4SD.26.2.22
Datenqualität und Expertise für robusten KI-Einsatz

Datenqualität und Expertise für robusten KI-Einsatz

Integration von Anomalie- und Label-Fehlererkennung in industrielle Defektdetektion
Pavlos Rath-Manakidis, Henry Huick, Erdi Ünal, Björn Krämer ORCID Icon, Laurenz Wiskott ORCID Icon
Der Einsatz künstlicher Intelligenz (KI) transformiert Arbeitspraktiken in der industriellen Qualitätskontrolle grundlegend. Dieser Beitrag untersucht, wie technische Ansätze zur Datenqualität und Modelltransparenz einen ethischen KI-Einsatz unterstützen – insbesondere die Handlungsfähigkeit, das Vertrauen und eine nachhaltige Arbeitsgestaltung in automatisierten Oberflächeninspektionssystemen (ASIS). Wir identifizieren Herausforderungen wie Datenineffizienz, variable Modellzuverlässigkeit und begrenzte KI-Expertise, die ein menschenzentriertes Design sowie verantwortungsvolles Datenmanagement erfordern. Gemeinsam mit ASIS-Anbietern entwickelte und mit ASIS-Anwendern getestete Pilotlösungen zeigen, dass KI-Systeme Fachpersonal effektiv unterstützen und deren Fähigkeiten erweitern müssen. Wir schlagen technische Lösungen zur Erkennung von Anomalien, Label-Fehlern und Domain Drift vor, um die Modellzuverlässigkeit zu erhöhen. Transparenz in der Datenqualität stärkt ...
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 1 | Seite 128-135 | DOI 10.30844/I4SD.26.1.128
Alle Open-Access-Beiträge

Newsletter

Kooperationspartner