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Maschinelles Lernen zur Förderung von Nachhaltigkeit

Maschinelles Lernen zur Förderung von Nachhaltigkeit

Unternehmensanalyse auf Basis von Experteninterviews
Niklas Bode ORCID Icon, Lukas Nagel ORCID Icon, Oskay Ozen ORCID Icon, Matthias Weigold ORCID Icon
In diesem Beitrag werden die Ergebnisse von zehn Experteninterviews über den Einsatz von Maschinellem Lernen zur Förderung der unternehmerischen Nachhaltigkeit skizziert und der Literatur gegenübergestellt. Die Untersuchung zeigt, dass wirtschaftliche Faktoren den Einsatz von Maschinellem Lernen (ML) antreiben. Die Einführung der Technologie wird sowohl durch das Top-Management als auch durch die Fachabteilungen initiiert. Fundierte Strategien zur Umsetzung von ML-Anwendungsfällen sind selten vorhanden. Dabei basieren Anwendungsfälle häufig auf überwachtem Lernen. Die ökologischen Auswirkungen überwiegen gegenüber den sozialen Auswirkungen. Häufig können Emissionsreduktionen realisiert werden, wobei Quantifizierungen schwerfallen. Jedoch behindert der Mangel an Vertrauen, Fachwissen und Kommunikation die Einführung von Maschinellem Lernen, während einige technischen Herausforderungen bezüglich der Datenanforderungen auch Probleme für Maschinelles Lernen bereiten.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 4 | Seite 44-51 | DOI 10.30844/I4SD.25.4.44
Smarte Geschäftsmodelle in der Intralogistik

Smarte Geschäftsmodelle in der Intralogistik

Mit höherer Serviceorientierung zu maßgeschneiderten Logistiklösungen
Anja Wiebusch, Niklas Wilkowski
Mit Equipment-as-a-Service (EaaS) können Unternehmen in der Logistik ihren Kunden maßgeschneiderte Lösungen anbieten, um auch in schwierigen Zeiten flexibel zu bleiben sowie Kosten und Risiken zu reduzieren. Hierbei bezahlen die Kunden nicht mehr für das Objekt an sich, sondern nur noch für die erbrachte Leistung, wie zum Beispiel für die Nutzungszeit eines Gabelstaplers. Sie können sich so auf ihre Kernkompetenzen fokussieren und hohe Investitionskosten in flexiblere Betriebskosten wandeln [1]. Eine hohe Kapitalbindung und das Risiko der Unterauslastung von Maschinen können so vermieden und an den Logistikanbieter übertragen werden. Welche Anpassungen seitens des Logistikanbieters mit diesem Geschäftsmodell einhergehen müssen und welche Use Cases möglich sind, ist Gegenstand dieses Beitrags.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 4 | Seite 30-35
Materialtransport zwischen Automatisierung und Tradition

Materialtransport zwischen Automatisierung und Tradition

Warum manuelle Routenzugsysteme weiterhin in der Intralogistik eingesetzt werden
Christoph S. Zoller, Wladimir Rempel, Justus Langer, Bonita Grzechca
Die fortschreitende Automatisierung in der Produktionslogistik durch den Einsatz fahrerloser Transportsysteme (FTS) kann die Effizienz und Qualität von Transportprozessen erheblich steigern. Trotz dieser Vorteile existieren zahlreiche Szenarien, in welchen sich Unternehmen für den Einsatz manueller Routenzugsysteme zur Materialversorgung entscheiden. Aufschluss über die Gründe dieser Entscheidungen geben semistrukturierte Interviews mit Fachexperten aus der Praxis. Ein besonderes Interesse gilt den Entscheidungsfaktoren, die über eine reine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung hinausgehen. Die Ergebnisse zeigen, dass besonders die mangelnde Flexibilität von fahrerlosen Transportsystemen, sowie der Implementierungs-aufwand, ausschlaggebend für die Wahl eines manuellen Transportmittels in der Intralogistik sind.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 4 | Seite 60-66
Nachhaltigkeitsinformationen entlang der Lieferkette

Nachhaltigkeitsinformationen entlang der Lieferkette

Strukturierte Anforderungsanalyse an die Nutzung von Nachhaltigkeitsdaten in Netzwerken
Lina Keefer, David Koch ORCID Icon, Ann-Kathrin Briem, Shaoran Geng
Wie können Nachhaltigkeitsinformationen entlang der Wertschöpfungskette bereitgestellt und verarbeitet werden? Wie können sie effektiv genutzt werden? Wie können Nachhaltigkeitsaspekte vom Produktdesign über die Produktion bis zur kreislaufwirtschaftlichen Wiederverwertung konsequent mitgedacht und multikriteriell optimiert werden? Mit diesen und mehr Fragen beschäftigt sich der vorliegende Artikel. Mit Fokus auf die Automobilindustrie soll ein Framework für die effiziente Generierung und Bereitstellung von belastbaren Nachhaltigkeitsinformationen sowohl für effektives EcoDesign als auch für nachhaltige Produktionsnetzwerke entwickelt werden.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 4 | Seite 52-58
Enabler für den Digitalen Zwilling

Enabler für den Digitalen Zwilling

Was ist erforderlich für eine Technische Dokumentation 4.0?
Christian Koch, Lukas Schulte, René Wöstmann, Jochen Deuse ORCID Icon
Die zunehmende Heterogenität und Komplexität industrieller Anlagenkomponenten verschiedener Hersteller erschwert die einheitliche Handhabung technischer Dokumentationen. Zusätzlich stellt die geforderte Flexibilität bei Systemänderungen eine Herausforderung für die langfristige Nutzbarkeit und rechtssichere Gestaltung dieser Dokumentationen über den gesamten Lebenszyklus cyber-physischer Produktionssysteme dar. Dieser Beitrag eröffnet eine Diskussion zur Technischen Dokumentation 4.0, indem er bestehende Vorgaben und Ansätze systematisch charakterisiert und daraus ein Konzept für ein ganzheitliches Dokumentationsschema ableitet.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 4 | Seite 76-85
Design Thinking

Design Thinking

Eine praxisorientierte Betrachtung
Benjamin März, Nick Ackerhans
Eine ursprünglich in der Softwarebranche entwickelte Methode, die sich die Denkweise von Designern zu Hilfe nimmt, bewährt sich als eine allgemein anwendbare Herangehensweise für die Lösung komplexer Probleme. Design Thinking birgt das Potential, einen positiven Beitrag zum gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Wandel zu leisten. Ein Blick auf seine Entwicklung liefert wertvolle Einsichten für ein tieferes Verständnis.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 4 | Seite 68-75
Proaktive Kompetenzentwicklung in der Logistiksteuerung

Proaktive Kompetenzentwicklung in der Logistiksteuerung

Die Zukunft dynamischer Arbeitskontexte
Michael Heins, Lisa Vogt
Ein reibungsloser Ablauf der Logistiksteuerung ist elementar für das Überleben von Unternehmen, wird aber durch akteurs- und organisationsbezogene Stolpersteine der Produktionsplanung und -steuerung behindert. Die Berufliche Hochschule Hamburg fördert gezielt jene Zukunftskompetenzen, die der „Wandlungsbefähiger Mensch“ zur Bewältigung von Stolpersteinen in digitalisierten Arbeitsumgebungen benötigt. Dieses Konzept wird im folgenden Beitrag vorgestellt.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 4 | Seite 22-28 | DOI 10.30844/I4SD.25.4.22
I4S 4/2025: Intelligente Logistik

I4S 4/2025: Intelligente Logistik

Nachhaltige, resiliente Prozesse entlang der gesamten Wertschöpfungskette
Die Logistik steht am Beginn einer neuen Ära. Klimawandel und eine unsichere Geopolitik verschieben die Anforderungen in Richtung Resilienz und Nachhaltigkeit. Der Begriff der intelligenten Logistik gewinnt an Bedeutung. Doch was macht Logistik intelligent, und wie kann sie Wirtschaft und Gesellschaft helfen? Ansätze wie Predictive Analytics und Machine Learning zeigen, weshalb sie mehr ist als ein bloßer Trend.
Modell der Strategischen Produktplanung

Modell der Strategischen Produktplanung

Digitale Zwillinge für kreislauffähige Produkte und Produktionsprozesse
Iris Gräßler ORCID Icon, Sven Rarbach, Benedikt Grewe
Die Strategische Produktplanung (SPP) muss sich aktuellen Herausforderungen wie Kreislaufwirtschaft, Digitale Geschäftsmodelle und Interdisziplinarität stellen. Etablierte Vorgehensmodelle sind beispielsweise nur bedingt auf Produkt-Service-Systeme anwendbar. In diesem Beitrag wird ein neues Modell der SPP vorgestellt, das auf einer Analyse von 230 existierenden SPP-Ansätzen basiert und Digitale Zwillinge zur kontinuierlichen Informationsrückführung aus dem gesamten Produktlebenszyklus integriert. Dies ermöglicht eine vorläufige Produktüberwachung und eine dynamische Anpassung der SPP. Das Modell folgt einem agilen, iterativen Ansatz bestehend aus fünf zyklischen Kernaktivitäten, die entlang der zunehmenden Reife durch fünf Kontrollpunkte strukturiert werden. Die frühzeitige Berücksichtigung der Kreislauffähigkeit sorgt für ressourcenschonende Produkte und Produktionsprozesse. Durch Flexibilität, Informationszirkularität und Nachhaltigkeit ist das Modell zukunftsfähig ...
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 3 | Seite 24-31 | DOI 10.30844/I4SD.25.3.24
Wettbewerbsfähig mit dem Digital Supply Chain Twin

Wettbewerbsfähig mit dem Digital Supply Chain Twin

Mehr Resilienz, Reaktionsfähigkeit und Transparenz im Supply Chain Management
Gökhan Cenk ORCID Icon, Jonas Andersson, Tobias Engel ORCID Icon
Firmen stehen vor der Herausforderung ihre globalen Supply Chain Netzwerke zu steuern, zu optimieren und agil sowie flexibel an sich verändernde Gegebenheiten anzupassen. Dies bedingt unter anderem die Einbindung der gesetzlichen Anforderungen des Lieferkettensorgfaltspflichtengesetzes (LkSG), der European Sustainability Reporting Standards (ESRS) oder die Berücksichtigung betriebswirtschaftlicher Interessen zur Steigerung der Performance. Folglich muss die Transparenz gesteigert und die Versorgungssicherheit resilienter gestaltet werden. Ziel ist eine effizientere Steuerung und Gewährleistung der Materialversorgung sowie Optimierung und Simulation von Szenarien zur Kostenminimierung.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 3 | Seite 52-60 | DOI 10.30844/I4SD.25.3.52
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