Resilienzanalyse in der Logistik

Best-Practice-Ansätze ausgewählter Akteure

ZeitschriftIndustrie 4.0 Management
Ausgabe39. Jahrgang, 2023, Ausgabe 4, Seite 50-54
Open Accesshttps://doi.org/10.30844/IM_23-4_50-54
Literatur Teilen Zitieren Download

Abstract

Im Folgenden soll die Verbesserung der Resilienz in der Logistik im Gegensatz zum Lean Management analysiert werden. Dabei werden zunächst mögliche Erfolgsfaktoren der Resilienz identifiziert, darunter Agilität, Redundanz in Form von Kapazitätsreserven, Prozesstransparenz, Management von Personal und Risiko, Supply Chain Management und die Bildung von Liquiditätsreserven. Durch acht persönliche Interviews bei marktführenden Logistikunternehmen sollen genannte Erfolgsfaktoren geprüft werden. Ziel ist folglich die Identifizierung von Best-Practice-Ansätze zur Verbesserung der Resilienz sowie die Untersuchung möglicher Konflikte mit den Zielen des Lean Managements.

Keywords

Artikel

Pandemien, politische Unruhen und Cyber-Attacken führen zu einer deutlich höheren Volatilität von Supply Chains. Die Störanfälligkeit ist damit deutlich gestiegen, was sich im Zustand der Lieferketten bei unterschiedlichen Krisen zeigt. Die höhere Volatilität muss zu mehr Dynamik in der Logistikplanung führen und weniger statischen Strategien. Die Bedeutung von Risikomanagement und Widerstandskraft wächst, d.h. die Resilienz der Unternehmen muss sich verbessern [1].

Dies sehen auch Griese, Schmidt und Baringhorst: in einer Befragung wurden 240 Unternehmen hinsichtlich Ihrer Resilienzstrategie befragt [2]. Unternehmen müssen sich immer schneller an veränderte Rahmenbedingungen anpassen können. Beispielsweise muss die Supply Chain Schocksituationen wie Klimawandel, Krieg und Pandemien standhalten können [3]. Deswegen soll in diesem Artikel die Frage beantwortet werden, welche Best-Practice-Ansätze in der operativen Praxis von Logistikunternehmen zu einer besseren Resilienz führen.

In diesem Artikel wird Resilienz zunächst als Begriff definiert und gegenüber dem Lean-Management-Gedanken abgegrenzt. Aus zwölf aktuellen Studien wurden Erfolgsfaktoren ermittelt, die als Basis für persönliche Interviews dienten. Ziel dieser Interviews war es, Best-Practice-Ansätze zu finden, um eine effiziente Strategie zur Erhöhung der Resilienz in der Logistik von Unternehmen zur realisieren. Die acht befragten Unternehmen stammen aus den Bereichen Handel, Automotive, KEP und Stückgut mit einem jeweiligen Marktanteil von mindestens 5 %. Interviewpartner der Unternehmen waren hochrangige Führungskräfte. Die Gespräche wurden protokolliert und ausgewertet.

Resilienz wird von sieben gesichteten Quellen als die Fähigkeit definiert, Störungen im System zu überstehen und wieder zum Ausgangspunkt zurückzufinden, sodass alle wirtschaftlichen Schäden vollständig überwunden sind. Diese Störungen lassen sich in Kategorien unterteilen und können verschiedene Bereiche eines Unternehmens betreffen. Somit ist es die Aufgabe von Unternehmen, Lieferketten aufzubauen, die Störungen überwinden können. Ein anderer Ausdruck von Resilienz ist Widerstandskraft. Resilienz lässt sich in zwei Bereiche untergliedern: proaktive Maßnahmen, wie z. B. Risikomanagement, sowie reaktive Maßnahmen in Form von Stabilisierungs- und Anpassungsmethoden, wie z. B. der Einsatz von Kapazitätsreserven [2, 4, 5, 6, 7, 8].

Lean Management nahm seinen Ursprung in der japanischen Automobilindustrie und wurde aus der Notwendigkeit, mit knappen Ressourcen zu haushalten, geboren [9, 10]. Somit kann die Erfindung von Lean Management auch als Ausdruck von Resilienz durch Anpassung betrachtet werden. Das Minimieren von Verschwendung ist ein Treiber von Effizienz und Lean-Ansätzen wie Just-in-Time-Logistik. Gleichzeitig ist zu sehen, dass in den ursprünglich sieben Arten der Verschwendung Auswirkungen einer VUCA-Umgebung nicht berücksichtigt wurden.

Damit ist Resilienz nicht grundsätzlich im Lean Management angesiedelt. Wird der Zeithorizont erweitert, das häufigere Auftreten von Stressereignissen anerkannt und unfreiwillige Produktionsleerläufe oder Produktionsminderungen als Verschwendung gewertet, ändert sich auch die Bewertung von sogenannten Verschwendungen in Bereichen wie der Lagerhaltung zur (längeren) Aufrechterhaltung der Produktion bei Schocks in der Lieferkette. Ob Lean Management und Resilienz im Widerspruch zueinander stehen, sich ergänzen, oder sogar integraler Bestandteil voneinander sein können, hängt allein von den zugrunde gelegten Annahmen ab. Mögliche Zielkonflikte werden bei der Evaluierung der Antworten berücksichtigt.

Erfolgsfaktoren zur Verbesserung der Resilienz

Die Analyse von zwölf Studien zum Thema Resilienz ergab sieben Erfolgsfaktoren für die Entwicklung einer effizienten Strategie zur Optimierung der Resilienz in Logistikunternehmen:

  1. Agilität und Flexibilität der Prozesse [4, 5, 11, 12, 13, 14]
  2. Strukturierte Redundanzen in Form von Kapazitätsreserven und effizientem Bestandsmanagement (Multi-Echelon-Lagerung, Managed Dealer Inventory etc.) [4, 13, 14, 15]
  3. Transparenz in den Prozessen durch strukturierte Kommunikation und effizientes Monitoring der Prozesse [4, 11, 15, 16, 17]
  4. Personalmanagement [5, 11, 12, 14]
  5. Risikomanagement [4, 15]
  6. Supply Chain Management, d. h. gezieltes Lieferantenmanagement in Form von offenen Kooperationen [13, 14, 15]
  7. Vorausschauendes Cash-Flow Management und die Bildung von Liquiditätsreserven [12, 14]

Sechsmal wurden die Unternehmensagilität sowie die Prozesstransparenz genannt. Anschließend folgte das Personalmanagement (fünf Nennungen), die strukturierte Redundanz von Kapazitäten und das Supply Chain Management (jeweils vier Nennungen). Risikomanagement und Liquidität wurden von zwei Studien erwähnt.

Die sieben gefundenen Faktoren wurden als theoretische Basis zur Bildung des Fragebogens genutzt, welcher Grundlage der Interviews mit den Unternehmen war. Ziel war es, für die einzelnen Kernfaktoren Best-Practice-Lösungen zu identifizieren. Zudem sollte ermittelt werden, welche Lösungen besonders in den Unternehmen verankert sind. Darüber hinaus werden die Abhängigkeiten der einzelnen Begriffe zueinander, mithilfe von möglichen positiven und negativen Korrelationen, analysiert.

Bei den Ergebnissen wurde gezielt nach Wiederholungen von Maßnahmen gesucht. Diese Wiederholungen werden im Weiteren als Standard angesehen, wenn mehr als die Hälfte der befragten Unternehmen diese genannt haben. Zudem ist eine Prüfung erfolgt, ob diese Maßnahmen bereits als Standard auch im Allgemeinen gelten können, d. h. in den Studien als gängige Maßnahmen definiert worden sind.

Andere Maßnahmen, die weder in den untersuchten Studien noch mehr als zwei Mal bei den Unternehmen genannt worden sind, wurden daraufhin untersucht, ob diese als Best- Practice bezeichnet werden können. Nach einer Nacherfassung bei den jeweiligen Interviewpartnern und einer gemeinsamen Auswertung wurden die Maßnahmen dann als Best-Practice bezeichnet. Im folgenden Text werden die gefundenen Maßnahmen nun ausführlich beschrieben und mögliche positive Korrelationen mit anderen Begriffen untersucht.

Agilität und Flexibilität der Prozesse

Für alle Unternehmen ist die Digitalisierung von bestehenden Prozessen zur Verbesserung der Flexibilität wesentlich, da hier Personal gespart werden kann. Schwankungen können so besser kompensiert werden.

Als Best-Practice könnte die gezielte Zentralisierung von lokalen Aufgaben gewertet werden, um z. B. „Maverick Buying“ zu verhindern. Interessant war auch, dass ein Unternehmen in Anlehnung an die Idee von barrierefreien Texten barrierefreie Prozessbeschreibungen in leichter Sprache oder mithilfe von Symbolen verwendet hat. Damit kann neues Personal schnell eingelernt werden und so werden Schwankungen und Änderungen besser kompensiert. Auch bestehendes Personal kann dadurch profitieren, da somit Änderungen in den Abläufen leichter adaptiert werden können.

Ein weiteres Element, dass dies ergänzt, ist die Implementierung des ChangeGedanken durch Workshops, die zur Kreativität anregen sollen. Ein Unternehmen hat Teile der Lagerhaltung vollautomatisiert. Die beschriebenen Maßnahmen korrelieren positiv mit dem Personalmanagement und auch dem Risikomanagement. Die Maßnahmen Personal leichter integrieren lassen und das Risiko von Fehlern bei der Anlernung vermieden wird.

Darstellung der gefundenen Best-Practice-Lösungen je Theoriebegriff der Resilienz
Bild 1: Darstellung der gefundenen Best-Practice-Lösungen je Theoriebegriff der Resilienz.

Strukturierte Redundanzen in Form von Kapazitätsreserven

Im Rahmen der Redundanzen von allen Unternehmen wurde genannt, mehrere Lieferanten zu beauftragen und so unabhängig von einem Hersteller agieren zu können. Zudem werden saisonale Schwankungen und Sonderaktionen gezielt berücksichtigt. In Verträgen wird zudem eine Lieferfähigkeit gefordert und das Vorhalten von Mindestmengen.

Als Best Practice können Beispiele von zwei Unternehmen angesehen werden. Ein Unternehmen hat eine Tabelle definiert mit Substitutionsgütern, die zum Einsatz kommen, um Lieferausfälle zu kompensieren. Ein anderes Unternehmen betreibt eine lokale Bevorratung in Mengen, die einen normalen Lagerbetrieb zulässt, sodass hohe Mengen die Prozesse nicht verlangsamen. Erst beim Eintritt von Störereignissen werden die fixen Kapazitäten durch Zusatzflächen und Leihpersonal erweitert, bis die Schwankung kompensiert ist.

Diese Idee ist vergleichbar mit Multi-Echelon-Lagern, die in einer Studie erwähnt worden ist [4, 13, 14, 15]. Zwei Unternehmen planen eine gezielte Umstellung auf erneuerbare Energiequellen, sodass eine gewisse Autarkie gegenüber Stromausfällen besteht, die weit über das Betreiben von Servern und Kühlräumen hinausgeht. Im Zuge dessen werden gezielte Energiesparmaßnahmen wie Shared Offices zur Reduzierung der Bürofläche und Wärmerückgewinnung genannt. Hieraus ergibt sich ein bisher noch nicht genannter Aspekt der Nachhaltigkeit, der in den untersuchten Studien im Rahmen von Resilienz nicht beachtet worden ist. Die Maßnahmen korrelieren positiv mit dem Risikomanagement und mit dem Supply Chain Management. Durch Stromunabhängigkeit wird das Risiko von Betriebsstillständen vermieden, der Einsatz von Multi-Echelon-Lagern entspannt die Lieferkette.

Transparenz in den Prozessen durch strukturierte Kommunikation

Hinsichtlich der Transparenz konnte in allen Unternehmen ein Netzwerkmonitoring der IT-Intrastruktur festgestellt werden. Diese Maßnahme ist in anderen Unternehmen, die nicht untersucht worden sind, durchaus gängig.

Personalmanagement

Alle befragten Unternehmen gleichen Schwankungen mit Leiharbeit, Personaldienstleistungen und Überstundenkonten aus. Das Tagesgeschäft kann bei Notfällen auf mehrere Standorte aufgeteilt werden. Des Weiteren wird auf das bewährte Prinzip der Job Rotation gesetzt, um auf Personalengpässe schnell reagieren zu können. Gute Bezahlung und flache Hierarchien sollen helfen, neues Personal zu finden und bestehende Mitarbeiter zu binden. Fünf Unternehmen boten Ihren Mitarbeitern Gesundheitsmanagement (z. B. kostenlose Vorsorgenuntersuchungen und Fitness Check-Ups) an, damit Krankheitsfälle reduziert werden. Hintergrund dabei ist, dass es in Zeiten von erhöhten Krankheitswellen zu weniger Ausfällen in der Belegschaft kommt. Es gab jedoch über die Effektivität dieser Maßnahme keine Kennzahlen.

Risikomanagement

Alle Unternehmen führen eine Gefährdungsbeurteilung in Form von Risikomatrizen durch. IT-Fachabteilungen erstellen Firewalls, prüfen die Aktualität von Antiviren Software und aktualisieren die bestehende Software. Durch Schulungen werden Mitarbeiter im Umgang mit Daten und der Nutzung von unsicheren Datenquellen sensibilisiert. Es gibt Datensicherheitsabteilungen, die durch externe Dienstleister unterstützt werden. Zum allgemeinen Risiko gibt es Arbeitsschutzabteilungen und Sicherheitsbeauftragte, dazu werden regelmäßig Managementreviews erstellt. Für alle Betriebsgeländebereiche gibt es bei den Unternehmen Zugangskontrollen, sowie durchgängige Firmenrichtlinien im Falle von Störungen im Betriebsablauf.

Ergebnisse der Korrelationsanalyse der Best-Practice-Methode mit den Begriffen der Resilienz, die von der Theorieanalyse abgeleitet worden sind
Bild 2: Ergebnisse der Korrelationsanalyse der Best-Practice-Methode mit den Begriffen der Resilienz, die von der Theorieanalyse abgeleitet worden sind.

Ein Unternehmen könnte als Best Practice dienen, da hier regelmäßige Stresstests der Infrastruktur gemacht werden. Zudem werden Geolocation-Blocker eingesetzt. Die interne Kommunikation erfolgt nur über geschützte VPN-Tunnels, die die unterschiedlichen Sicherheitsstufen für unterschiedliche Befugnisse streng regeln.

Supply Chain Management – gezieltes Lieferantenmanagement

Alle Unternehmen versuchen Outsourcing und Eigenbetrieb im optimalen Verhältnis zueinander zu gestalten. Saisonale Spitzen werden mit Dienstleistern abgedeckt. Es gibt in allen Unternehmen eine aktive Zusammenarbeit mit den Lieferanten und den Kunden. Controller erstellen Kennzahlen zur Leistungsbeurteilung der Lieferanten. Von allen Lieferanten wird ein konsequentes Risikomanagement gefordert.

Vorausschauendes Cash Flow Management

Im Bereich der Liquiditätsplanung wurde von den Unternehmen auf das Controlling oder die Buchhaltung verwiesen. Es gibt keine durchgängige Strategie hinsichtlich der Reserve bei unvorhergesehenen Schwankungen, jedoch hat jedes Unternehmen einen internen Risikozuschlag auf den Preisen.

Die gefundenen elf Best-Practice-Lösungen zur Verbesserung der Resilienz und deren Korrelation werden in Bild 1 in Abhängigkeit der gefundenen Theoriebegriffe dargestellt.

Für drei der sieben Elemente konnten Lösungen gefunden werden, die über bereits bekannte und standardisierte Maßnahmen hinausgehen. Interessant ist, dass es bei den Gesprächen mit den Unternehmen ein weiteres Element gab, das im Rahmen der Resilienz diskutiert wurde: Nachhaltigkeit.

Im nächsten Schritt sind die Korrelationen der Begriffe untereinander untersucht worden. Das bedeutet, dass z. B. barrierefrei Prozessbeschreibungen dabei helfen, Personal leichter anzulernen, da die Prozesse schneller nachvollzogen werden können. Im Falle von Schwankungen können Leiharbeiter so schneller und effizienter eingewiesen werden, sodass Krisen besser bewältigt werden, da das Personal weniger Lernzeit benötigt und weniger Fehler macht. Damit erhöht diese Best-Practice-Methode nicht nur die Flexibilität des Unternehmens, sondern verbessert auch das Personalmanagement. In Bild 2 ist das Ergebnis der Korrelationsanalyse der Best-Practice-Methode mit anderen Begriffen dargestellt.

In Bild 3 werden nun die Best-Practice-Methoden im Überblick dargestellt. Es zeigt sich, dass die zehn gefundenen Best-Practice-Methoden weitere Elemente der Resilienz unterstützen.

Zunächst kann festgestellt werden, dass die Best-Practice-Methoden nicht im Widerspruch zum Lean-Management-Gedanken stehen, sondern diesem sogar entsprechen. Weder deutlich höhere Personalkosten noch deutlich höhere Lagerbestände konnten ermittelt werden.

Gefundene Best-Practice-Methoden, welche die Resilienz in Logistikunternehmen unterstützen
Bild 3: Gefundene Best-Practice-Methoden, welche die Resilienz in Logistikunternehmen unterstützen.

Ein erster Schritt auf dem Weg zum Strategiemodell

Die sieben zentralen Begriffe aus der Theorie wurden um Best-Practice-Methoden aus den Unternehmen ergänzt. Für den vorliegenden Artikel waren einige Quellen besonders relevant, darunter Gerhard Heß und Ann-Christin Kleinlein [14], die wesentliche Hinweise auf potentielle Erfolgsfaktoren benannt haben, sowie Susanne Hohmann [4], die zahlreiche operative Ansätze beschrieben hat. Es zeigte sich, dass die Nachhaltigkeit im Rahmen der Resilienz eine Rolle spielt, da z. B. weniger Energiebedarf und autarke Stromsysteme auch vor Engpässen und Knappheiten schützen. Daneben sind Vollautomatisierung, leichte Sprache und flexible Lagerstrukturen wichtige Elemente einer effizienten Resilienzstrategie.

Es zeigt sich jedoch, dass Evaluierungsmaßnahmen der Best-Practice-Methoden in den Unternehmen fehlen. So gab es etwa keine Aussagen zu den Kosten-Nutzen-Verhältnissen oder gar Key-Performance-Indikatoren (KPIs) zur gezielten Entwicklung von Resilienzstrukturen. Der Begriff selbst wird auch nicht im Zusammenhang mit der Bildung von Managementstrategien verwendet.

Dieser Beitrag zeigt erste Ansätze auf und beschreibt diese im Zusammenhang mit der bestehenden Resilienztheorie. Die Ergebnisse können helfen, die bestehende Theorie zu erweitern und können dazu beitragen, praxistaugliche Strategiemodelle zur allgemeinen Steigerung der Resilienz in der Logistik zu bilden.


Literatur

[1] Biedermann, L.; Kotzab, H.: Supply Chain Risk Management und Supply Chain Resilienz. In: WiSt (2021) 4, S. 4-12.
[2] Griese, K.; Schmidt, A.; Baringhorst, S.: Organisationale Resilienz im Unternehmen im Kontext von hohem Digitalisierungs- und Nachhaltigkeitsgrad, 1. Auflage. Osnabrück 2018.
[3] Günther, E.: Was ist „Resilienz“?. In: Gabler Wirtschaftslexikon.
URL: wirtschaftslexikon.gabler.de/definition/resilienz-52429, Abrufdatum 21.01.2023.
[4] Hohmann, S.: Logistik- und Supply Chain Management: Grundlagen, Theorien und quantitative Aufgaben, 1. Auflage. Gelsenkirchen 2022.
[5] Luban, K.; Hänggi, R.: Erfolgreiche Unternehmensführung durch Resilienzmanagement – Branchenübergreifende Praxisstudie am Beispiel der Corona Krise, 1. Auflage. Berlin 2022.
[6] Biedermann, L.: Supply Chain Resilienz – Konzeptioneller Bezugsrahmen und Identifikation zukünftiger Erfolgsfaktoren, 1. Auflage. Bremen 2018.
[7] Brinkmann, H.; Harendt, C.; Heinemann, F.; Nover, J.: Ökonomische Resilienz – Schlüsselbegriff für ein neues wirtschaftspolitisches Leitbild? In: Wirtschaftsdienst 97 (2017), S. 644-650.
[8] Rammler, S.; Dirk, T.; Uhl, A.; Felix, B.; Nover, J.: Resiliente Mobilität: Ansätze für ein krisenfestes und soziales Verkehrssystem. URL: library.fes.de/pdf-files/a-p-b/18367.pdf, Abrufdatum 21.01.2023.
[9] Hines, P.; Holweg, M.; Rich, N.: Learning to evolve: A review of contemporary lean thinking. In: International Journal of Operations & Production Management 24 (2004) 10, S. 994-1011.
[10] Klug, F.: Logistikmanagement in der Automobilindustrie – Grundlagen der Logistik im Automobilbau, 1. Auflage. Berlin 2010.
[11] Hohenstein, N.; Feisel, E.; Hartmann, E.; Giunipero, L.: Research on the phenomenon of supply chain resilience – A systematic review and paths fur further investigation. In: International Journal of Physical Distribution & Logistics Management 45 (2015) 1/2, S. 90-117.
[12] Rosenberg, M.: BS 65000:2014 – Resilienz als strategisches Unternehmensziel. In: Wirtschaftsinformatik & Management 7 (2015), S. 80.
[13] Kleemann, F. C.; Frühbeis, R.: Resiliente Lieferketten in der VUCA-Welt: Supply Chain Management für Corona, Brexit & Co., 1. Auflage. München 2021.
[14] Heß, G.; Kleinlein, A.: Resilienz im Einkauf – Konzept und Praxisleitfaden zum Management unerwarteter Risiken in der Lieferkette, 1. Auflage. Wiesbaden 2021.
[15] Deloitte: Resilient Spare Parts Management. URL: www2.deloitte.com/de/de/pages/energy-and-resources/articles/supply-chain-resilienz.html, Abrufdatum 08.03.2023
[16] Philipsen, G.; Ziemer, F.: Mit Resilienz zu nachhaltigem Unternehmenserfolg. In: Wirtschaftsinformatik und Management 2 (2014), S 68-76.
[17] Roland Berger: Resiliente Lieferketten – Chancen für die Logistik. URL: www.rolandberger.com/de/Insights/Publications/Logistik-Resilient-liefern.html, Abrufdatum 18.01.2023.

Ihre Downloads


Das könnte Sie auch interessieren

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
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
Digital Competence Lab (DCL) für die Logopädie

Digital Competence Lab (DCL) für die Logopädie

Konzeption einer Lernplattform zur Förderung digitaler Handlungskompetenzen
Anika Thurmann ORCID Icon, Antonia Weirich ORCID Icon, Kerstin Bilda, Fiona Dörr ORCID Icon, Lars Tönges ORCID Icon
Die digitale Transformation des Gesundheitswesens verändert die logopädische Versorgung nachhaltig. Smarte Technologien und Künstliche Intelligenz (KI) eröffnen neue Möglichkeiten, um die Qualität der Therapie zu sichern, Versorgungsengpässe zu adressieren und Patienten stärker in Übungsprozesse einzubinden. Gleichzeitig erweitern diese Entwicklungen das Rollenverständnis von Logopäden, die neben ihrer therapeutischen Kernaufgabe zunehmend digitale Systeme als unterstützende Werkzeuge einsetzen. Aufbauend auf einer Machbarkeitsstudie zur KI-gestützten Anwendung ISi-Speech-Sprechen im Realsetting der Parkinson-Komplextherapie (PKT) werden in diesem Beitrag zentrale Herausforderungen der Implementierung smarter Technologien skizziert.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 1 | Seite 110-118 | DOI 10.30844/I4SD.26.1.110
KI-Kompetenzen für eine verantwortungsvolle Nutzung

KI-Kompetenzen für eine verantwortungsvolle Nutzung

Realistische Lernumgebungen, kritisches Denken und Rollengestaltung in Teams
Valentin Langholf ORCID Icon, Niklas Obermann ORCID Icon, Uta Wilkens ORCID Icon, Marco Kuhnke, Michael Prüfer
Künstliche Intelligenz (KI) kann Produktivität und Qualität steigern, dies erfordert aber ein gelungenes Zusammenspiel aus individuellen und organisationalen Kompetenzen. Diese Studie untersucht die Auswirkungen von KI-Integration auf Arbeitsergebnisse und Team-Problemlösung. In einer Laborumgebung erarbeiten Teilnehmende medizinische Empfehlungen mit zunehmender KI-Unterstützung. Erste Ergebnisse zeigen, dass Teams schneller werden, aber die Qualität abnimmt. Dies geht mit einer verringerten Fall-Durchdringung einher, wenn KI scheinbar gesicherte Erkenntnisse liefert, die jedoch nicht zur Lösung führen. Die Studie unterstreicht die Notwendigkeit von KI-Kompetenz in realistischen Lernsettings und die Bedeutung des kritisch-reflexiven Denkens für einen verantwortungsvollen KI-Einsatz.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 1 | Seite 100-107 | DOI 10.30844/I4SD.26.1.100
Humanzentrierung durch Adaption von KI-Arbeitssystemen

Humanzentrierung durch Adaption von KI-Arbeitssystemen

Methodengeleitete Exploration des Gestaltungsraums in transdisziplinären Teams
Florian Bülow, Michael Herzog ORCID Icon, Sophie Berretta ORCID Icon, Dominik Arnold ORCID Icon, Christian Els, Bernd Kuhlenkötter ORCID Icon
Humanzentrierter KI (HCAI) kommt insbesondere in sicherheitskritischen Anwendungsbereichen große Bedeutung zu. Eine notwendige Voraussetzung für die Realisierung ist die Balance von menschlicher Kontrolle und Automatisierung durch Adaptionsfähigkeit. Für die Gestaltung auf der Ebene von Arbeitssystemen fehlt es jedoch an systematischen Ansätzen. In diesem Beitrag wird deshalb eine neue Methode entwickelt, welche transdisziplinäre Teams bei der Exploration von Gestaltungsräumen leiten kann. Basierend auf einem erweiterten Arbeitssystemmodell und Design-Structure- sowie Domain-Mapping-Matrizen können Interdependenzen strukturiert erfasst und analysiert werden. Die Anwendung in einem realweltlichen Arbeitsszenario der zerstörungsfreien Prüfung demonstriert das Potenzial für Komplexitätsreduktion, die Förderung eines gemeinsamen Verständnisses sowie die frühzeitige Identifizierung kritischer Schnittstellen. Die Methode stellt somit einen theoretisch fundierten, praktisch ...
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 1 | Seite 44-53 | DOI 10.30844/I4SD.26.1.144