Autor: Bernd Kuhlenkötter

I4S 1/2026: Angewandte KI-Ethik am Arbeitsplatz

I4S 1/2026: Angewandte KI-Ethik am Arbeitsplatz

Eine gemeinsame Verantwortung – von der Radiologie und Sprachtherapie bis zur Montage
KI-Ethik am Arbeitsplatz liegt nicht allein in der Verantwortung von Unternehmen, sondern erfordert das bewusste Handeln von Individuen – ob Entwicklerin oder Nutzer, Führungskraft oder Mitarbeiter. Zentrale Themen drehen sich um ethische KI-Kompetenzen sowie Fragen von Governance und Arbeitnehmervertretung. Wie wird sich die Arbeitswelt von Radiologie und Sprachtherapie bis zu Montage und Qualitätskontrolle verändern?
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
Humanzentrierung durch Adaption von KI-Arbeitssystemen

Humanzentrierung durch Adaption von KI-Arbeitssystemen

Methodengeleitete Exploration des Gestaltungsraums in transdisziplinären Teams
Florian Bülow ORCID Icon, 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
Referenzarchitektur für Demonstratoren Maschinellen Sehens

Referenzarchitektur für Demonstratoren Maschinellen Sehens

Zur Unterstützung einer humanzentrierten Einführung von KI in Industrieunternehmen
Dominik Arnold ORCID Icon, Florian Bülow ORCID Icon, Bernd Kuhlenkötter ORCID Icon
Trotz ihres Potenzials verläuft die Einführung von Künstlicher Intelligenz (KI) in der Industrie häufig verzögert, was vor allem auf empfundene Komplexität, hohe Kosten und fehlendes Fachwissen zurückzuführen ist. Dieser Beitrag präsentiert eine modulare Demonstrator-Referenzarchitektur, die einen praxisnahen und aufwandsarmen Zugang zu industriellen KI-Anwendungen eröffnet. Entwickelt im Rahmen eines Design-Science-Research-Ansatzes, unterstützt sie gezielt das Experimentieren, Lernen und die schrittweise Integration in bestehende Produktionsprozesse. Der Schwerpunkt liegt auf dem Maschinellen Sehen, realisiert mit kosteneffizienter Hardware und Open-Source-Software. Die Anwendbarkeit wird anhand dreier Szenarien aufgezeigt: Qualitätskontrolle, Spanklassifizierung und betriebliche Ausbildung. Erste Evaluationen bestätigen die technische Umsetzbarkeit, didaktische Relevanz und Übertragbarkeit auf verschiedene industrielle Kontexte.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 5 | Seite 152-160 | DOI 10.30844/I4SD.25.5.152
Fehlermanagement in der Produktion

Fehlermanagement in der Produktion

Aktuelle Gegebenheiten und Herausforderungen in der Industrie
Johannes Prior ORCID Icon, Milan Brisse ORCID Icon, Nikita Govorov, Robert Egel ORCID Icon, Bernd Kuhlenkötter ORCID Icon
Die vorliegende Studie untersucht unter Teilnahme von 23 Unternehmen die Praxis des erfahrungsbasierten Fehlermanagements. Ziel dieser Untersuchung ist es, zentrale Kriterien für ein effektives Fehlermanagement in der Produktion zu identifizieren. Hierzu wurde ein Fragebogen mit 77 Fragen zu acht Themenbereichen entwickelt, darunter Fehlerkultur, Dokumentation, Ursachenforschung und softwaregestütztes Wissensmanagement. In der anschließenden Analyse werden positive und negative Maßnahmen herausgearbeitet, um daraus konkrete Handlungsempfehlungen zur Optimierung des erfahrungsbasierten Fehlermanagements abzuleiten.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 2 | Seite 38-45 | DOI 10.30844/I4SD.25.2.38
Digitale und ökologische Transformation in Unternehmen

Digitale und ökologische Transformation in Unternehmen

Herausforderungen und Potenziale im Zusammenspiel
Fabian Hoose ORCID Icon, Christopher Prinz ORCID Icon, Manfred Wannöffel ORCID Icon, Bernd Kuhlenkötter ORCID Icon
Wenngleich viel diskutiert, wartet die Doppelte Transformation auf ihre Umsetzung. Unklar bleibt, wie eng die Digitalisierung und der ökologische Wandel in den Betriebsstrukturen zusammenwirken. In jedem Fall muss das Vorhaben nicht nur gesellschaftlich gesteuert, sondern betriebspolitisch gestaltet werden, etwa durch neue Modelle wie digitale Industrieplattformen, ermöglicht durch KI und Big Data. Welche Ansätze besonders vielversprechend sind, zeigt ein Blick auf aktuelle Forschungsergebnisse.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 5 | Seite 34-42 | DOI 10.30844/I4SD.24.5.34
Automatisierte Montage großskaliger Wasser-Elektrolyseure

Automatisierte Montage großskaliger Wasser-Elektrolyseure

Digitale Montageplanung für eine nachhaltige Wasserstoffwirtschaft auf Grundlage von Produkt, Prozess und Ressource
Patrick Adler, Daniel Syniawa, Malte Jakschik, Lukas Christ, Alfred Hypki, Bernd Kuhlenkötter ORCID Icon
Ein zentrales Element der Energiewende in Deutschland liegt in grünem Wasserstoff. Wasser-Elektrolyseure wandeln durch die Erzeugung von Wasserstoff elektrische Energie in chemische Energie um. Die aktuelle Produktion von Elektrolyseuren erfolgt meist manufakturähnlich. Im H2Giga-Projekt HyPLANT100 werden die Standardisierung der Montageprozesse sowie die Automatisierbarkeit der Anlagenmontage betrachtet. Durch eine digitale Planung und Vorbereitung einer Montage mit automatisierten, manuellen und kollaborativen Elementen, lässt sich die Herstellung von Wasser-Elektrolyseuren wirtschaftlich skalieren. In diesem Beitrag wird ein Referenzprozess aus der Elektrolyseur-Montage ausgewählt und für die vollständige Abbildung einer Datenstruktur analysiert. Die ermittelte Datenstruktur kann als Basis für einen digitalen Zwilling verwendet werden.
Industrie 4.0 Management | 38. Jahrgang | 2022 | Ausgabe 5 | Seite 12-16 | DOI 10.30844/IM_22-5_12-16
Die Bearbeitungsgenauigkeit beim Fräsen optimieren

Die Bearbeitungsgenauigkeit beim Fräsen optimieren

Einfluss der Frässpindel-Orientierung bei Industrierobotern
Bernd Kuhlenkötter ORCID Icon, Dennis Möllensiep, Lars N. Josler
Industrieroboter finden zunehmend Anwendung bei Bearbeitungsprozessen. Hier weisen die Roboter bedingt durch ihre vergleichsweise geringe Steifigkeit eine deutlich höhere Abdrängung des Endeffektors, als herkömmliche CNC-Maschinen, auf. Dieser Beitrag stellt einen Ansatz zur Minimierung solcher Abdrängungen des Werkzeugs durch die Ausnutzung der rotatorischen Freiheitsgrade an der Frässpindel vor. Hierzu wurde die Abdrängung des Endeffektors bei unterschiedlichsten Orientierungen der Frässpindel mittels eines Strukturmodells untersucht.
Industrie 4.0 Management | 38. Jahrgang | 2022 | Ausgabe 5 | Seite 53-56 | DOI 10.30844/IM_22-5_53-56
Lernen und Kompetenzentwicklung in KI-basierten adaptiven Systemen

Lernen und Kompetenzentwicklung in KI-basierten adaptiven Systemen

Uta Wilkens ORCID Icon, Dominik Lins, Christopher Prinz ORCID Icon, Bernd Kuhlenkötter ORCID Icon
Der Beitrag widmet sich den Potenzialen und Grenzen KI-basierter Arbeitssysteme zur Unterstützung individueller und organisationaler Lernprozesse. Die Veranschaulichung erfolgt an den Einsatzmöglichkeiten adaptiver Systeme in der Produktion und gibt Beispiele guter Praxis, wie sich künstliche und individuelle Intelligenz im Arbeitsprozess wechselseitig ergänzen können. Dafür werden in konzeptioneller Hinsicht unterschiedliche Verfahren des maschinellen Lernens vorgestellt und um lerntheoretische Perspektiven ergänzt, die sich mit individuellen und organisationalen Lernprozessen beschäftigen.
Industrie 4.0 Management | 36. Jahrgang | 2020 | Ausgabe 6 | Seite 30-34
Wirtschaftlichkeitsbewertung auf dem Weg zum CPPS

Wirtschaftlichkeitsbewertung auf dem Weg zum CPPS

Entwicklung eines ganzheitlichen Ansatzes zur Wirtschaftlichkeitsbewertung mittels Betrachtung von Interdependenzen
Thom Wienbruch, Stefan Leineweber, Simon Fahle, Bernd Kuhlenkötter ORCID Icon
Die Digitalisierung der Produktion im Rahmen der Industrie 4.0 erfordert von produzierenden Unternehmen umfangreiche Investitionen in neue Technologien, um im globalen Wettbewerb konkurrenzfähig zu bleiben. Dies stellt die Entscheider in den Unternehmen vor die Herausforderung abzuwägen, welche Schritte auf dem Weg zum digitalisierten Cyber-Physischen Produktionssystem (CPPS) für das jeweilige Unternehmen unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten den größten Nutzen bringen. Aufgrund der rasanten technologischen Entwicklung der letzten Jahre ist die Fülle an neuen technischen Lösungen, die es dabei zu betrachten gilt, enorm angewachsen. Zusätzlich gilt es, die mit der Digitalisierung einhergehenden Veränderungen für die organisatorische Implementierung und die Einbindung des Personals zu berücksichtigen. Nachfolgend wird ein Ansatz vorgestellt, der die Bewertung der Wirtschaftlichkeit von Maßnahmen auf dem Weg zum CPPS durch einen ganzheitlichen Simulationsansatz unterstützt. ...
Industrie 4.0 Management | 35. Jahrgang | 2019 | Ausgabe 4 | Seite 17-20
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