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Nachhaltige Lebensmittellieferketten durch Künstliche Intelligenz

Nachhaltige Lebensmittellieferketten durch Künstliche Intelligenz

Konzeptionelle Visualisierung am Beispiel von Puten zur Förderung von Tierwohl und Lebensmittelqualität
Corinna Köters ORCID Icon, Maik Schürmeyer, Alexander Prange ORCID Icon
Das Konzept visualisiert eine nachhaltige Lebensmittellieferkette durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz am Beispiel von Puten zur Förderung von Tierwohl und Lebensmittelqualität. Als Treiber wird der „Technology Push“ durch Künstliche Intelligenz entlang der Lebensmittellieferkette identifiziert. Im „Market Pull“ wird deutlich, dass Stakeholder Transparenz und Vermeidung von Lebensmittelverschwendung fordern.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 1 | Seite 70-75 | DOI 10.30844/I4SD.24.1.70
Nachhaltige Materialien als Zukunftsstrategie

Nachhaltige Materialien als Zukunftsstrategie

Ansatzpunkte für ein unternehmerisches Materialmanagement
Dirk Scheer ORCID Icon, Janine Gondolf ORCID Icon, Olaf Toedter ORCID Icon
Materialien und Werkstoffe bilden die Grundlage unserer Produkte und Dienstleistungen sowie den dahinterstehenden Produktions- und Logistiksystemen. Daraus resultieren enorme Stoffströme entlang regionaler und globaler Wertschöpfungsketten – mit vielfältigen ökologischen, ökonomischen und sozialen Auswirkungen. Kurz: das Nachhaltigkeitsprofil von Materialien und Werkstoffen ist – oder sollte- ein wichtiger Faktor der Unternehmenspolitik sein. Der Übergang von einer konventionellen zu einer nachhaltigen Materialwirtschaft ist jedoch mit großen Herausforderungen verbunden, da unterschiedliche Unternehmensbereiche betroffen sind. Im Folgenden führen wir zunächst in den Bereich der (unternehmerische) Nachhaltigkeit ein und zeigen dann aus unserer Sicht wichtige Bereiche und Aufgaben für ein nachhaltiges Materialmanagement auf.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 1 | Seite 44-49
Nachhaltigkeit in der industriellen Fertigung

Nachhaltigkeit in der industriellen Fertigung

Ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft durch den Einsatz eines Pellet-3D-Druckers
Bruno Gallace, Michael Blug, Adrian Huwer ORCID Icon, Michael Mattern, Michael Wahl
In der additiven Fertigung - auch 3D-Druck genannt - fallen Kunststoffabfälle an, etwa in Form von erforderlichen Stützstrukturen oder fehlerhaften Drucken. Eine Möglichkeit der Kreislaufführung in der additiven Fertigung stellt die direkte Verwendung in einem Pellet-3D-Drucker (FGF) dar. Durch den entfallenden Prozessschritt der Filamentherstellung wird Produktionszeit und der erforderliche Energiebedarf für eine Kreislaufführung reduziert.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 1 | Seite 14-21 | DOI 10.30844/I4SD.24.1.14
Nachhaltigkeit bei der Herstellung kleiner Losgrößen

Nachhaltigkeit bei der Herstellung kleiner Losgrößen

Analyse textiler Produktionssysteme mittels Materialflusskostenrechnung (MFCA)
Dieter Stellmach, Guido Grau, Jürgen Seibold
Kleine Losgrößen sind in der Textilindustrie aufgrund der zunehmenden Diversifizierung der Produkte und Endanwendungen sowie kurzfristiger Aufträge in vernetzten Wertschöpfungsketten eine Notwendigkeit. Gleichzeitig ist damit ein hoher Aufwand an Konfiguration, Planung, Vorbereitung und Durchführung verbunden. Die Kosten steigen überproportional stark und sind meist nicht direkt quantifizierbar. Darüber hinaus sind mittlerweile immer häufiger Nachhaltigkeitsbetrachtungen erforderlich. Der vorliegende Beitrag beschreibt eine KMU-geeignete, simulationsbasierte Methodik zur Analyse und Konfiguration textiler Produktionssysteme hinsichtlich ökologischer und ökonomischer Nachhaltigkeit bei kleinen Losgrößen in der Textilproduktion und illustriert dies beispielhaft anhand der Herstellung von Geweben in der Weberei.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 1 | Seite 83-89 | DOI 10.30844/I4SD.24.1.83
Individuelle Patientenversorgung durch moderne CAE-Methoden und Fertigungsverfahren am Beispiel einer Handorthese

Individuelle Patientenversorgung durch moderne CAE-Methoden und Fertigungsverfahren am Beispiel einer Handorthese

Raimund Kreis ORCID Icon, Norbert Babel, Helmut Ersch
Die Patientenversorgung nach Fingerbrüchen erfolgt häufig noch durch Fixierung mittels Gipsbandagen. Um eine Versteifung der Fingergelenke zu verhindern, ist jedoch eine gewisse Beweglichkeit förderlich. Weitere Nachteile einer Gipsbandage sind: geringe Atmungsaktivität und Wasserunbeständigkeit, hohes Gewicht sowie die Abformung am Patienten. Nachfolgend wird gezeigt, wie mithilfe von Scannern und Computerprogrammen individuell an Patienten angepasste Handorthesen modelliert werden können, die diese Nachteile nicht aufweisen. Durch additive Fertigungsverfahren können überdies komplex geformte und leichte Strukturen realisiert werden. Im Gegensatz zur rein handwerklichen Tätigkeit des Eingipsens erfordern individuelle Orthesen Kompetenzen in der Datenverarbeitung und der additiven Fertigung. Dies übersteigt zwar häufig die Möglichkeiten medizinischer Einrichtungen, eröffnet dadurch aber Tätigkeitsfelder für spezialisierte Dienstleister.
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 6 | Seite 37-41
Innovationslabor Digitalisierung

Innovationslabor Digitalisierung

Produktentwicklung mittels Design Thinking im Makerspace
Michael Mattern, Sebastian Bast ORCID Icon, Kai Scherer ORCID Icon, Klaus-Uwe Gollmer ORCID Icon, Michael Wahl
Makerspaces fördern Kreativität, kollaboratives Arbeiten und handwerkliches Können. Interessierte können dort Werkzeuge, Maschinen und Technologien nutzen, um eigene Projekte zu realisieren und dabei ihre technischen Fähigkeiten weiterzuentwickeln. Zudem bieten sie eine inspirierende Umgebung, in der Menschen mit verschiedenen Hintergründen und Fachkenntnissen zusammenkommen, um zu lernen, zu experimentieren und sich gegenseitig zu unterstützen. Im folgenden Artikel wird auf die Bedeutung, die Eigenschaften und die Ausstattung von Makerspaces eingegangen, insbesondere dem Innovationslabor Digitalisierung, welches an der Hochschule Trier interdisziplinäres Arbeiten fördert und als Schnittstelle zu den Fachlaboren dient. Zudem wird der Prozess des Prototypenbaus anhand mehrerer Anwendungsbeispiele beschrieben.
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 6 | Seite 61-65 | DOI 10.30844/IM_23-6_61-65
Innovative Beschaffung 2030 – Delphi-Studie zur Zukunft des Einkaufs

Innovative Beschaffung 2030 - Delphi-Studie zur Zukunft des Einkaufs

Florian C. Kleemann, Ramona Niederschweiberer
Die Beschaffung hat im industriellen Management in den letzten drei Jahrzehnten kontinuierlich an Bedeutung gewonnen. Aktuelle Krisen wie die globale Corona-Pandemie und der Russland-Ukraine-Krieg haben diesen Effekt noch verstärkt. Dies macht eine stärkere strategische Ausrichtung notwendig, um der gestiegenen Relevanz der Beschaffung für den Unternehmenserfolg gerecht zu werden. Zukunftsorientierung ist dabei zentral, um verstärkt Innovationen aus den Beschaffungsmärkten beizusteuern. Dafür müssen Zukunftsthemen identifiziert, Herausforderungen auf dem Weg dorthin antizipiert und Lösungsansätze herausgearbeitet werden. Auf Basis einer umfassenden Delphi-Studie mit Einkaufsverantwortlichen hat dieser Beitrag zum Ziel, hierfür das Zukunftsbild einer „Innovativen Beschaffung 2030“ zu entwickeln und entsprechende Gestaltungsimpulse zu geben.
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 6 | Seite 32-36
Makigami im Produkt­entstehungsprozess

Makigami im Produkt­entstehungsprozess

Einsatz einer Lean-Methodik zur Integration eines nachhaltigen und zirkulären Produktdesigns
Annika Pruhs ORCID Icon, Anina Kusch ORCID Icon, Frank Bertagnolli ORCID Icon, Tobias Viere, Jörg Woidasky ORCID Icon
Um zukünftig Verbesserungen der zirkulären Produkteigenschaften wie Lebenszeitverlängerung, Weiternutzung oder hochwertiges Recycling zu realisieren, müssen industrielle Produktentwicklungs- und Designprozesse den gesamten ökologischen und ökonomischen Lebenszyklus von Produkten berücksichtigen. Dieser Artikel erläutert an einem Unternehmensbeispiel, wie solche Prozesse mithilfe der Makigami-Methode erfasst und analysiert werden können, um ein umfassendes „Design for Circularity“ zu unterstützen. Der gewählte Ansatz erleichtert die Identifikation der Anwendungszeitpunkte zirkulärer Designentscheidungen und die Implementierung validierter Kreislaufwirtschaftsprinzipien.
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 6 | Seite 55-60 | DOI 10.30844/IM_23-6_55-60
Open Innovation für KMU

Open Innovation für KMU

Wie kleine und mittlere Unternehmen ihre Innovationskraft steigern können
Annette Henn ORCID Icon, Dirk Sackmann
Obwohl die Innovation von kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) für den wirtschaftlichen Erfolg eines Landes von entscheidender Bedeutung ist, geben diese verglichen mit großen Unternehmen weniger als die Hälfte ihrer finanziellen Mittel für Forschung und Entwicklung aus. Die „offene Innovation“ soll vor allem KMU helfen, ihre Wettbewerbsposition zu verbessern. Für Regionen, die von KMU dominiert werden, ist es wichtig, ein Ökosystem zu entwickeln, das offene Innovationsprozesse unterstützt. Universitäten können innerhalb dieses Ökosystems eine Schlüsselrolle spielen. Sie unterstützen KMU mit ihrem Fachwissen in den Bereichen Wissenschaft und Technik sowie im Innovations- und Projektmanagement. Wir stellen eine Fallstudie vor, um die Rolle einer Fachhochschule in einem offenen Innovationsökosystem zu demonstrieren.
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 6 | Seite 17-21
Prozesswissen durch Künstliche Intelligenz sichern und transferieren

Prozesswissen durch Künstliche Intelligenz sichern und transferieren

Das Projekt KI_eeper erforscht, wie KI humanorientiert implizites Erfahrungswissen sichern kann
Nicole Ottersböck, Holger Dander ORCID Icon, Christian Prange ORCID Icon
Die Verrentung der Babyboomer-Generation stellt Unternehmen vor Herausforderungen. Insbesondere ein möglicher Verlust von implizitem Erfahrungswissen steht hierbei im Fokus. Dieses Wissen ist meist nur in den Beschäftigten verankert, schwierig zu explizieren und zu übertragen. Das Projekt KI_eeper zielt darauf ab, ein effizientes KI-basiertes System zu entwickeln, das implizite Erfahrungswissen automatisiert im Arbeitsprozess identifiziert und abspeichert. Die so geschaffene Wissensbasis soll als Assistenz im Arbeitsprozess allen Beschäftigten Hilfestellung bieten. Das System wird in Zusammenarbeit mit den Beschäftigten im Betrieb bedarfsgerecht gestaltet.
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 6 | Seite 51-54
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