Entwicklung von Datenstandards in der Batteriezellfertigung

Von der Anforderungsanalyse zum Standardentwicklungsverfahren

David Roth, Tom Hülsmann, Felix Tidde
ZeitschriftIndustry 4.0 Science
Ausgabe41. Jahrgang, 2025, Ausgabe 4, Seite 96-103
Literatur Teilen Zitieren Download

Abstract

Die wachsende Nachfrage nach Batteriezellen bietet erhebliches Potenzial für den Einsatz digitaler Lösungen in der Batteriezellfertigung und schafft Möglichkeiten zur Wertschöpfung durch adaptive und flexible Produktionssysteme. Eine wichtige Voraussetzung dafür ist ein interoperabler Datenaustausch auf der Basis formalisierter Datenbeschreibungen. Bestehende Ontologien und Informationsmodelle sind jedoch zu abstrakt für eine direkte Umsetzung. In diesem Beitrag wird eine Anforderungsanalyse von Datenstandards in der Batteriezellfertigung vorgestellt. Basierend auf den Ergebnissen wird eine Vorgehensweise zur Entwicklung von domänenspezifischen Standards auf Basis von OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) abgeleitet.

Keywords

, , , , , ,

Artikel

Warum die Batterieproduktion Datenstandardisierung benötigt Die globale Energiewende, insbesondere die rasante Verbreitung der Elektromobilität, führt zu einem beispiellosen Anstieg der Nachfrage nach Batteriezellen. Bis 2030 sollen weltweit rund 200 neue Batteriefabriken entstehen – das entspricht fast 2,5 neuen Fabriken pro Monat [1]. Um diese wachsende Nachfrage effizient und wettbewerbsfähig zu befriedigen, insbesondere in Europa, muss die Batteriezellenfertigung digitaler, flexibler und anpassungsfähiger werden. Herkömmliche Batteriezellfabriken und -produktionslinien, die stark auf feste Prozesse und schlüsselfertige Lösungen angewiesen sind, sind zu starr, um schnelle Innovationszyklen oder kundenspezifische …

Zugang beschränkt

Sie sind zur Zeit nicht angemeldet / noch nicht registriert.

Um diesen Inhalt vollständig lesen zu können, müssen Sie über ein entsprechendes inklusiv-Abonnement verfügen. Alternativ können Sie den Zugang auch durch Zahlung eines Einmalpreises erhalten.

Abo inklusive Einzelkauf
ohne − 29,00 €
Digital − 27,55 €
Expert − 26,10 €
Professional ✓ 0,00 €

Lesen für einmalig 29,00 €

Alle Preise enthalten 7% Mehrwertsteuer

Nach Erwerb der Zugangsrechte werden Sie automatisch wieder zu dieser Seite zurückgeleitet.


Potenziale: Globalisierung
Lösungen: Sicherheit

Das könnte Sie auch interessieren

KI in der industriellen Produktion verständlich vermitteln

KI in der industriellen Produktion verständlich vermitteln

Anforderungen an KI-Demonstratoren zur Förderung von Akzeptanz
Jennifer Link ORCID Icon, Markus Harlacher ORCID Icon, Colin Srebny, Sascha Stowasser ORCID Icon
Künstliche Intelligenz (KI) bietet in der industriellen Produktion vielfältige Potenziale, bringt jedoch auch Herausforderungen hinsichtlich der Akzeptanz der Beschäftigten mit sich. KI-Demonstratoren sind daher von zentraler Bedeutung, da sie praktische Erfahrungen mit KI ermöglichen. Allerdings fehlen bislang systematisch identifizierte Anforderungen an Demonstratoren, die gezielt Akzeptanz fördern und negative Emotionen adressieren. Mithilfe eines mehrstufigen Forschungsdesigns werden 69 Anforderungen identifiziert, die in funktionale Anforderungen, Qualitätsanforderungen und Randbedingungen strukturiert sind.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 5 | Seite 6-14 | DOI 10.30844/I4SD.26.5.1
KI-gestützte Bereitstellung von Erfahrungswissen 

KI-gestützte Bereitstellung von Erfahrungswissen 

Praktische Erfahrungen aus Unternehmensfällen
Martin Schmauder ORCID Icon, Gritt Ott ORCID Icon, Bianca Windisch
Die Nutzung von Erfahrungswissen ist für Unternehmen ein zentraler Erfolgsfaktor. Der vorliegende Beitrag analysiert anhand von vier betrieblichen Fallstudien die technischen, organisatorischen und personellen Herausforderungen beim Einsatz von Retrieval-Augmented-Generation-(RAG)-Systemen. Die Ergebnisse zeigen, dass der Erfolg solcher Systeme maßgeblich von der strategischen Entwicklung und Pflege der Wissensbasis sowie von der Einbindung der Beschäftigten abhängt.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 5 | Seite 128-135 | DOI 10.30844/I4SD.26.5.15
Inklusive Arbeitssystemgestaltung

Inklusive Arbeitssystemgestaltung

Perspektiven für Automatisierung, Standardisierung und Kontextadaptivität
Sebastian Schlund ORCID Icon
Die Gestaltung inklusiver Arbeitssysteme gewinnt vor dem Hintergrund des demografischen Wandels und der zunehmenden digitalen Durchdringung von Wertschöpfungsprozessen an Bedeutung. Während klassische ergonomische Ansätze primär auf der Perzentillogik basieren und damit nur einen Teil der Nutzerpopulation adressieren, eröffnet die Integration digitaler Technologien neue Möglichkeiten zur dynamischen und individuellen Anpassung von Arbeitssystemen. Der vorliegende Beitrag stellt einen konzeptionellen Handlungsrahmen für inklusive Arbeitssystemgestaltung vor, der die Dimensionen Standardisierung, Automatisierung und Kontextadaptivität integriert. Methodisch basiert der Beitrag auf einer konzeptionellen Analyse bestehender Ansätze aus Ergonomie und Human-Centered Design. Der Beitrag leistet einen theoretischen Beitrag zur Systematisierung inklusiver Arbeitssystemgestaltung und formuliert Gestaltungsbereiche für Forschung und industrielle Praxis.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 5 | Seite 70-76 | DOI 10.30844/I4SD.26.5.8
MTM-Analysen mithilfe von KI und regelbasierten Algorithmen

MTM-Analysen mithilfe von KI und regelbasierten Algorithmen

Ein Ansatz zur Interpretation von textuell beschriebenen Arbeitsabläufen
Constantin Eckart ORCID Icon, Martin Benter ORCID Icon, Peter Kuhlang ORCID Icon
Die MTM-Methoden sind ein bewährter Standard zur Analyse und Gestaltung menschlicher Arbeitsabläufe. Arbeitsplaner stehen bei der Anwendung jedoch weiterhin vor der Herausforderung, diese Methoden richtig und effizient anzuwenden. Künstliche Intelligenz – insbesondere Large Language Models – hat das Potenzial, hier einen wichtigen Beitrag zu leisten. Beim Einsatz von KI ergeben sich jedoch berechtigte Fragen hinsichtlich der Verlässlichkeit und Nachvollziehbarkeit der Ergebnisse. Der vorgestellte Ansatz kombiniert LLMs mit einem regelbasierten Algorithmus, um gezielt wichtige Informationen aus textlichen Prozessbeschreibungen, wie Arbeitsanweisungen, zu extrahieren, die für MTM-Analysen erforderlich sind. Anschließend werden diese entsprechend dem MTM-Regelwerk in Analysen übersetzt. Dieses Vorgehen trägt dazu bei, dass die Ergebnisse für den Anwender nachvollziehbar aus den Eingangsdaten abgeleitet werden.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 5 | Seite 62-69 | DOI 10.30844/I4SD.26.5.7
Kooperationsroutinen in digitalen Ökosystemen

Kooperationsroutinen in digitalen Ökosystemen

Eine Mikrofundierung integrativer dynamischer Fähigkeiten
Christian Zabel ORCID Icon, Tahir Schmidt ORCID Icon
Komplementoren spielen eine zentrale Rolle bei der Wertschöpfung in digitalen Ökosystemen, verfügen jedoch nur über begrenzten Einfluss und müssen sich durch dynamische Fähigkeiten anpassen. Aufbauend auf dem „Profiting From Innovation“-Rahmenwerk untersucht diese Studie, wie sich integrative Fähigkeiten bei Komplementoren durch kooperative Routinen manifestieren. Auf Basis einer systematischen Literaturrecherche von in Scopus indexierten Studien aus den Jahren 2020 bis Mitte 2025, die die Mikrofundierung „Orchestrierung von Ökosystemakteuren“ untersuchen, identifizieren wir zwei Routinecluster. Zum einen kooperieren Komplementoren untereinander durch die Auswahl geeigneter Partner, Koalitionsbildung, Ressourcenteilung und Risikoverteilung, während sie gleichzeitig kritische Ressourcen schützen. Zum anderen kooperieren sie mit Plattformbetreibern durch Interaktion über verschiedene Kanäle, Qualitätssignalisierung, Einhaltung von Governance-Vorgaben, Integration ...
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 4 | Seite 22-28 | DOI 10.30844/I4SD.26.4.3
Industrie 4.0 – Fortschritt und Digitalisierung in der Schwebe

Industrie 4.0 – Fortschritt und Digitalisierung in der Schwebe

Status der nachhaltigen Transformation und Digitalisierung in der Produktionstechnik
Christian Donhauser ORCID Icon, Daniel Riepl
Digitalisierungsprojekte helfen dem Anwender, komplexe Prozesse einfacher und effizienter darzustellen. Allerdings gibt es viele Hemmnisse, welche die Umsetzung deutlich erschweren. Zurückhaltung bei der Umsetzung ist spürbar. Dies trifft unter anderem Arbeitgeber und Arbeitnehmer, die durch das Warten oder Vermeiden ins ökonomische Abseits geraten können. Diese Beobachtungen lassen sich auf eine übergeordnete wissenschaftliche Leitfrage zurückführen: Welche Barrieren und systemischen Herausforderungen erschweren eine nachhaltige Transformation im Rahmen von Industrie 4.0, insbesondere unter Berücksichtigung menschlicher Arbeit in der Produktionstechnik? Welche Fragen stellen sich die betroffenen Akteure? Das wesentliche Ziel dieser langfristig ausgelegten Forschungsarbeit ist es, diese Fragen dezidiert und im Detail zu konkretisieren, um daraus ein konzeptionelles Fundament zu entwickeln, das Forschung, Lehre und technologische Entwicklung integriert und die Potenziale ...
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 3 | Seite 56-60
Florian Goldmann