Design

Assistenzsysteme verbessern Arbeitsprozesse, verkürzen Lernzeiten und erhöhen die Flexibilität am Arbeitsplatz. In der digitalisierten Industrie 5.0 spielen menschzentrierte, resiliente und nachhaltige Ansätze eine wichtige Rolle, wobei die Nutzerakzeptanz von zentraler Bedeutung ist. Wie gebrauchsfähig die Unterstützung mittels Technologien wie Augmented Reality und KI-Chatbots wirklich ist, kann anhand zweier Nutzerstudien ermittelt werden.

EU-Regelungen fordern von Unternehmen intensivere und transparentere Nachhaltigkeitspraktiken. Damit die Industrie ihre Verantwortung wahrnehmenkann, muss sie viele ihrer Prozesse und Produkte anpassen. Besonders Künstliche Intelligenz (KI) bietet hierbei innovatives Potenzial. Zunächst muss die Technologie jedoch evaluiert werden, wobei der Fokus auf schwacher KI liegt – marktreife Systeme, die spezifische Aufgaben durch Algorithmen und datengestützte Modelle effizient ausführen.

Ein entscheidender Wettbewerbsfaktor für mittelständische Unikat- und Kleinserienfertiger liegt in der termingerechten Fertigstellung, Lieferung und Inbetriebnahme ihrer Produkte. Eine präzise Planung der Logistik ist dabei ebenso wichtig wie die Steuerung der Produktion. Allerdings sind die Prozesse oft von Unsicherheiten geprägt, etwa durch lokale Bedingungen beim Kunden oder die Zusammenarbeit mit Zulieferern. Digitale Schatten zur Datenauswertung in Echtzeit bieten da einen überzeugenden Lösungsansatz.

Herausforderungen wie der Klimawandel und die Folgen der COVID-19- Pandemie erfordern innovative Lösungen, die Ferninteraktionen und -kooperationen ermöglichen und die Notwendigkeit von Reisen reduzieren. Fortschritte in der Elektronik, Robotik und IT haben zur Entwicklung von Telepräsenzrobotern (TPRs) geführt, die in diesem Kontext eine Schlüsselrolle spielen. Zugleich braucht es Arbeitsumgebungen, die das Potenzial von TPRs ausschöpfen und den klimatischen, digitalen und sozialen Wandel unterstützen.

Die Umstellung von linearem auf zirkuläres Wirtschaften hat die EU im Green Deal als Ziel formuliert. Ein wesentlicher Baustein hierfür ist der Aktionsplan für die Kreislaufwirtschaft, der zu einer signifikanten Reduktion der Emissionen und einer Stärkung europäischer Unternehmen beitragen soll. Ein Blick auf aktuelle Ansätze zur Kreislaufwirtschaft sowie die Potenziale digitaler Lösungen, hier am Beispiel der Textilindustrie, kann KMU bei der Umsetzung zirkulärer Geschäftsmodelle unterstützen.

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.

In Betrieben mit einem hohen Anteil manueller Tätigkeiten können ineffiziente Arbeitsabläufe zu Gesundheitsproblemen bei Mitarbeitern führen. Studien zufolge machen diese ein Fünftel aller Erkrankungen in der Fertigungsindustrie aus. Die Optimierung von Arbeitsabläufen ist daher entscheidend. War diese bisher jedoch meist aufwendig, stehen dank neuer Lösungsprinzipien und Motion-Capture-Systemen Ansätze zur Verfügung, mit denen sich passende Digitale Assistenzsysteme einfacher konzipieren lassen.

Die Kommerzialisierung generativer Künstlicher Intelligenz (KI) durch Systeme wie ChatGPT hat eine neue Ära in der Industrie 4.0 eingeleitet. Die automatische Erstellung neuer Inhalte dank generativer KI ist besonders für die Entwicklung von KI-basierten Tutoring-Systemen (AITS) von Bedeutung, die das digitale Lernen im Rahmen von Bildung 4.0 fördern. Zunächst aber müssen KI-Tutoring-Systeme einer Kategorisierung unterzogen werden, etwa nach Lernmethoden, Anwendungsbereiche und ihren jeweiligen Technologien.