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Digitalisierung als Katalysator der Kreislaufwirtschaft

Digitalisierung als Katalysator der Kreislaufwirtschaft

Digitale Vernetzung im Beschaffungswesen produzierender Unternehmen
Pius Finkel ORCID Icon, Peter Wurster ORCID Icon, David Pfister
Gegenwärtige Entwicklungen der Digitalisierung und Datenökonomie, insbesondere multilateraler Plattformen zum Datenaustausch, bieten das Potenzial für eine beschleunigte Umsetzung von Kreislaufwirtschaftspraktiken in der produzierenden Industrie. Der Beitrag untersucht systematisch und anhand originärer Forschung, inwieweit die Digitalisierung als Katalysator der Kreislaufwirtschaft im Beschaffungswesen solcher Unternehmen dienen könnte. Dafür wurden acht Experten aus fünf weltweit führenden Herstellern und Zulieferern der Automobil- und Luftfahrtbranche interviewt. Es werden praxisnahe Hypothesen für die nachhaltige Gestaltung von Lieferketten entwickelt und zwei spezifische Use Cases für Kreislaufwirtschaftspraktiken vorgeschlagen, die dem Ressourceneinsatz proaktiv entgegenwirken können.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 1 | Seite 26-33 | DOI 10.30844/I4SD.25.1.26
Hybride Entscheidungsunterstützung in der Produktentstehung

Hybride Entscheidungsunterstützung in der Produktentstehung

Mit Data Science und Künstlicher Intelligenz die Leistungsfähigkeit erhöhen
Iris Gräßler ORCID Icon, Jens Pottebaum ORCID Icon, Peter Nyhuis ORCID Icon, Rainer Stark ORCID Icon, Klaus-Dieter Thoben ORCID Icon, Petra Wiederkehr ORCID Icon
Technische Systeme sind durch eine zunehmende Interdisziplinarität, Komplexität und eine immer stärkere Vernetzung gekennzeichnet. Produkt und Produktionssystem erfordern eine disziplinübergreifende Mehrzieloptimierung. Durch den Anspruch auf Nachhaltigkeit und Kreislauffähigkeit steigt die Komplexität nochmals. Die Leistungsfähigkeit bislang etablierter Verfahren der Ingenieurwissenschaften stößt an ihre Grenzen – die sich wiederum nur durch die systematische Einbeziehung von Daten überwinden lassen. Das ist Ziel einer „Hybriden Entscheidungsunterstützung“: Data Science und Künstliche Intelligenz sollen zur Ergänzung der menschlichen Fähigkeiten in Verbindung mit bisherigen Heuristiken, Methoden, Modellbildung und Simulation genutzt werden können, um die Leistungsfähigkeit der Produktentstehung zu erhöhen.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 1 | Seite 18-25 | DOI 10.30844/I4SD.25.1.18
Kreislaufwirtschaft als holistische Strategie

Kreislaufwirtschaft als holistische Strategie

Komplexitätsmanagement im Umgang mit den Herausforderungen der Nachhaltigkeit
Joseph W. Dörmann
Die Kreislaufführung hat sich seit Jahrzehnten als eine bedeutende Strategie zur Bewältigung der Herausforderungen im Bereich der Nachhaltigkeit etabliert. Ihr holistischer Ansatz zielt darauf ab, Ressourcen effizient zu nutzen und Abfälle zu minimieren. Einer erfolgreichen Umsetzung und Ausweitung dieses Konzepts stehen jedoch zahlreiche Herausforderungen entgegen. In diesem Beitrag werden die wichtigsten Hindernisse für die Kreislaufwirtschaft identifiziert und diskutiert. Dabei werden ökonomische, technologische, soziale und politische Aspekte beleuchtet, um einen umfassenden Einblick in die Komplexität dieser nachhaltigen Strategie zu geben. Es wird betont, dass eine erfolgreiche Kreislaufwirtschaft nur durch die koordinierte Zusammenarbeit verschiedener Akteure und die Entwicklung innovativer Lösungen für die identifizierten Herausforderungen erreicht werden kann.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 1 | Seite 60-67
I4S 1/2025: 40 Jahre Digitale Transformation der Industrie

I4S 1/2025: 40 Jahre Digitale Transformation der Industrie

Zentrale Forschungsfragen der Produktion und Logistik von morgen
Die Digitale Transformation ist seit Jahren ein zentraler Fokus wissenschaftlicher Diskussionen. Fragen zu datengetriebenen Entscheidungen, Künstlicher Intelligenz und resilienten Lieferketten stehen im Mittelpunkt aktueller Forschung. Die Beiträge dieser Ausgabe erläutern zentrale Trends und präsentieren wissenschaftliche Erkenntnisse sowie praxisnahe Lösungen – von der Automatisierung über die Kreislaufwirtschaft bis hin zu Cloud Computing.
Einrichtung von Montageassistenzsystemen

Einrichtung von Montageassistenzsystemen

System zur effizienten Konfiguration von Montageanweisungen und Assistenzfunktionen
Dennis Keiser, Dario Niermann ORCID Icon, Michael Freitag ORCID Icon
In der industriellen Montage arbeitet der Mensch dank Werkerassistenz immer enger mit Maschinen zusammen. Doch trotz ihres großen Potenzials ist die Implementierung digitaler Systeme zeitaufwendig, was hohe Schulungsanforderungen mit sich bringt. Vor allem kleine und mittlere Unternehmen stoßen hier an Grenzen. Ein neu entwickeltes Einrichtungssystem soll die Einführung und Nutzung solcher Montageassistenzsysteme erleichtern und ihre Akzeptanz erhöhen.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 6 | Seite 32-39
Künstliche Intelligenz (KI) als Enabler für die Industrie 4.0?

Künstliche Intelligenz (KI) als Enabler für die Industrie 4.0?

Auswirkungen auf den Reifegrad von Industrie 4.0-Technologien
Dennis Richter, Mildred Doe, Steffen Kinkel ORCID Icon
Künstliche Intelligenz wird oft in einem Atemzug mit der Industrie 4.0 genannt, doch die genaue Rolle von KI ist dabei unklar. Ist KI nur eine weitere I4.0-Technologie oder ein essenzieller „Befähiger“ für andere I4.0-Technologien? Sechs Expertinnen und Experten haben bewertet, wie stark sich KI auf 41 I4.0-Technologien auswirkt. KI könnte in der Tat ein eintscheidender Faktor sein, um das volle Potenzial der Industrie 4.0 zu entfalten.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 6 | Seite 80-87 | DOI 10.30844/I4SD.24.6.80
Einführung von Machine Learning in die Produktion

Einführung von Machine Learning in die Produktion

Ein KMU-spezifischer, holistischer Leitfaden
Manuel Savadogo, Malte Stonis ORCID Icon, Peter Nyhuis ORCID Icon
Machine Learning bietet insbesondere im Produktionsumfeld eine Vielzahl an Potenzialen und gewinnt somit immer mehr an Bedeutung. Jedoch fehlte kleinen und mittleren Unternehmen ein Leitfaden, der spezifisch auf ihre individuellen Herausforderungen ausgelegt ist und sie Schritt für Schritt durch die Einführung leitet. Im Zusammenspiel mit einer Potenzialanalyse, der Ermittlung relevanter Voraussetzungen sowie einer Reifegraduntersuchung kann dieser Leitfaden Abhilfe leisten.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 6 | Seite 88-95
Digitalisierung von Raster-Zeichnungen mit Deep Learning

Digitalisierung von Raster-Zeichnungen mit Deep Learning

Wie ein Framework OCR-Software bei der Extraktion von Daten übertrifft
Xiao Zhao, Marko Weber, Jan Schöffmann, Daniela Oelke ORCID Icon
Ein neuer Blick in die Tiefe technischer Zeichnungen: Ein Deep-Learning-Framework liest CAD-Grafiken so genau wie nie zuvor – erkennt Formtoleranzen, Maße und jedes Detail. Was früher mühsam von Hand geschah, übernimmt nun eine KI, die sich in die Besonderheiten jeder Linie und Beschriftung einfühlt. Diese vielversprechende Technologie steigert nicht nur die Genauigkeit, sondern beschleunigt auch die Verarbeitung von Zeichnungen erheblich. So eröffnet das System neue Wege für Präzision in der Produktion.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 6 | Seite 10-17
Mit generativen Sprachmodellen die Social-Media-Moderation verbessern

Mit generativen Sprachmodellen die Social-Media-Moderation verbessern

Studie zur Erkennung und Korrektur von Desinformation
Anton Schegolev, Maximilian Ambros ORCID Icon
Fake News beherrschen zunehmend die digitale Welt. Es stellt sich die Frage: Können moderne Technologien diesen Trend umkehren? Der Artikel beleuchtet das Potenzial des GPT-4o-Sprachmodells, Fake News in Online-Kommentaren und Nachrichtenartikeln zu identifizieren und falsche Informationen zu korrigieren. Mit einer beeindruckenden Genauigkeit zeigt das Modell, wie Sprachtechnologie Fehlinformationen bekämpfen kann.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 6 | Seite 72-79 | DOI 10.30844/I4SD.24.6.72
Echtzeit-Reaktionen für fahrerlose Transportsysteme (FTS)

Echtzeit-Reaktionen für fahrerlose Transportsysteme (FTS)

Überwachung und Steuerung bei großen Latenzzeiten
Dominik Augenstein, Lea Basler
Das stetige Fortschreiten der Digitalisierung konfrontiert Unternehmen mit neuen Herausforderungen und Chancen. Unmittelbare Datenverarbeitung ist mittlerweile allgegenwärtig und die Vorteile sind offensichtlich. Doch in Deutschland herrscht eine lückenhafte Breitbandversorgung, was die Prozessverbesserung erschwert. Mathematische Ansätze und Machine Learning ermöglichen zeitnahe Optimierungen und eine reibungslose Produktion.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 6 | Seite 56-62
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