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KI-Kompetenzen für eine verantwortungsvolle Nutzung

KI-Kompetenzen für eine verantwortungsvolle Nutzung

Realistische Lernumgebungen, kritisches Denken und Rollengestaltung in Teams
Valentin Langholf ORCID Icon, Niklas Obermann ORCID Icon, Uta Wilkens ORCID Icon, Marco Kuhnke, Michael Prüfer
Künstliche Intelligenz (KI) kann Produktivität und Qualität steigern, dies erfordert aber ein gelungenes Zusammenspiel aus individuellen und organisationalen Kompetenzen. Diese Studie untersucht die Auswirkungen von KI-Integration auf Arbeitsergebnisse und Team-Problemlösung. In einer Laborumgebung erarbeiten Teilnehmende medizinische Empfehlungen mit zunehmender KI-Unterstützung. Erste Ergebnisse zeigen, dass Teams schneller werden, aber die Qualität abnimmt. Dies geht mit einer verringerten Fall-Durchdringung einher, wenn KI scheinbar gesicherte Erkenntnisse liefert, die jedoch nicht zur Lösung führen. Die Studie unterstreicht die Notwendigkeit von KI-Kompetenz in realistischen Lernsettings und die Bedeutung des kritisch-reflexiven Denkens für einen verantwortungsvollen KI-Einsatz.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 1 | Seite 100-107 | DOI 10.30844/I4SD.26.1.100
Humanzentrierung durch Adaption von KI-Arbeitssystemen

Humanzentrierung durch Adaption von KI-Arbeitssystemen

Methodengeleitete Exploration des Gestaltungsraums in transdisziplinären Teams
Florian Bülow, 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
Ist die Zeit reif für eine Energierevolution in der Intralogistik?

Ist die Zeit reif für eine Energierevolution in der Intralogistik?

Der aktuelle Stand wasserstoffbetriebener Brennstoffzellen-Flurförderzeuge
Gustav Bösehans, Joseph W. Dörmann
Wasserstoff-Brennstoffzellen sind eine nachhaltige Option für Flurförderzeuge (MHE), da sie eine schnelle Betankung, keine Emissionen und eine konstante Leistung bieten – ideal für anspruchsvolle Lager- oder Produktionsaufgaben. Hohe Anschaffungskosten und Unsicherheiten bei potenziellen Anwendern bremsen jedoch die Einführung.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 6 | Seite 74-80
Lehmbauweise und Holzregale

Lehmbauweise und Holzregale

Beitrag zur Nachhaltigkeit der Lagerlogistik
Viviano De Giacomo ORCID Icon, Nathalie Fritsch ORCID Icon, Jakob Kennert ORCID Icon, Dieter Uckelmann ORCID Icon
Die Studie untersucht den Beitrag natürlicher Baustoffe, insbesondere von Lehm und Holz, zur nachhaltigen Entwicklung von Logistikimmobilien. Im Mittelpunkt steht eine Bewertung entlang ökologischer, ökonomischer und technischer Dimensionen über den gesamten Lebenszyklus hinweg. Auf Basis von Literaturanalysen und Experteninterviews werden Potenziale, Restriktionen und fördernde Rahmenbedingungen identifiziert. Holz erweist sich insbesondere im Hochregalbau als technisch ausgereift und ökologisch vorteilhaft, während Lehm hohes Potenzial für energie- und ressourceneffizientes Bauen bietet. Die Arbeit schließt mit Handlungsempfehlungen für Forschung, Politik und Praxis zur Etablierung zirkulärer Bauweisen in der Logistik.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 6 | Seite 82-89
I4S 6/2025: Produktion im Weltraum

I4S 6/2025: Produktion im Weltraum

Unendliche Möglichkeiten für die Fertigung?
Die Fertigung verlässt die Erde: Was einst Science-Fiction war, wird zum strategischen Zukunftsfeld. Sinkende Startkosten und neue Raumfahrtakteure ermöglichen Produktion und Service unter Bedingungen, die auf der Erde unmöglich sind – von In-Orbit-Wartung bis zu neuartigen Herstellungsprozessen in Mikrogravitation. Die Ausgabe zeigt Chancen, Geschäftsmodelle und technologische Hürden auf dem Weg zu Wertschöpfungsketten im All.
Produktionssteuerung im All

Produktionssteuerung im All

Ein KI-gestützter Ansatz für die Industrie im Orbit
Dominik Augenstein, Lara Jovic
Eine Produktion im Weltraum, beispielsweise von Halbleitern, bietet viele Vorteile für Unternehmen. Gleichzeitig sorgen hohe Transportkosten dafür, dass genau abgewogen werden muss, welche Produktionsmaterialien man ins Weltall transportiert. Die Anwendung sogenannter Kalman-Filter ermöglicht dabei eine (Echt-Zeit) Steuerung von der Erde aus und damit eine kosteneffiziente Art der Weltraumproduktion. Mittels Machine Learning kann dieser Ansatz auch bei sehr komplexen Produktionssystemen Anwendung finden.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 6 | Seite 22-29
Lern- und kompetenzförderliche Arbeitsgestaltung

Lern- und kompetenzförderliche Arbeitsgestaltung

Neue Lernorganisations- und Lernbegleitungsformen in digital transformierter Arbeit
Peter Dehnbostel
Seit Jahrhunderten gibt es Maßnahmen und Methoden zur Arbeitsgestaltung. Mit der digital transformierten Arbeit sind jedoch grundlegend neue Kriterien für Lern- und Kompetenzförderlichkeit entstanden. Deren Anwendung ermöglicht es, Arbeit nicht nur effizienter, sondern auch menschenzentrierter zu gestalten und zugleich die Entwicklung sowie den Einsatz von KI in der Arbeitswelt beherrschbarer zu machen. Zudem tragen in der Digitalisierung entstandene innovative Lernformen wesentlich zur Arbeitsgestaltung bei, etwa Online-Communities, Lernplattformen, Chatbots und E-Coaching. Diese Entwicklung steht jedoch noch am Anfang.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 6 | Seite 58-64
In-Orbit-Wartung von Satelliten

In-Orbit-Wartung von Satelliten

Adaptive Greiferplatzierung auf veränderten Komponenten dank 3D-Kamera und CAD-Modellen
Justus Rein ORCID Icon, Christian Plesker ORCID Icon, Adrian Reuther ORCID Icon, Hanyu Liu ORCID Icon, Benjamin Schleich ORCID Icon
Die Wartung von Satelliten im Orbit stellt mehrere Herausforderungen dar, da die Satellitenhardware während ihres gesamten Lebenszyklus äußeren Einflüssen ausgesetzt ist. Diese Einflüsse verschleißen die Komponenten und verursachen Veränderungen an ihrer physikalischen Struktur. In solchen Fällen können die Grenzen einfacher Demontage- und Remontageschritte erreicht sein, da die Greifflächen nicht mehr vorhanden oder geeignet sind. In diesem Artikel wird ein Ansatz zur adaptiven Schätzung der Greifposition bei der Demontage eines CubeSat vorgeschlagen. Die relevanten Komponenten werden mithilfe von CAD-Modellen und einer 3D-Kamera identifiziert. Die Greifpositionen werden auf der Grundlage der Geometrie des Greifers und der Punktwolke der Komponente bestimmt.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 6 | Seite 10-21 | DOI 10.30844/I4SD.25.6.10
Quiz: Produktion im Weltraum

Quiz: Produktion im Weltraum

Testen Sie jetzt Ihr Wissen!
Schwerelos produzieren – nur Science-Fiction oder bereits Realität? Dank neuer Raumfahrttechnologien entstehen heute erste Produktionsprozesse im All, die Materialien und Strukturen ermöglichen, die auf der Erde kaum herstellbar sind. Von ultrapuren Fasern bis zum 3D-Druck von Organen: Die Schwerelosigkeit eröffnet Industrien völlig neue Perspektiven – und bringt die Raumfertigung näher an die Gegenwart, als viele denken.
„Unternehmerischer Mut ist die zentrale Voraussetzung“ 

„Unternehmerischer Mut ist die zentrale Voraussetzung“ 

Im Gespräch mit Jan Wörner, Direktor des Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS)
Die Produktion verlässt die Erde. Da der Zugang zum Weltraum immer günstiger und verlässlicher wird, entwickelt sich die Idee der Fertigung im All von Science-Fiction zu einer realen Industriestrategie. Im Interview spricht Jan Wörner, der nicht nur jahrelang das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), sondern auch die European Space Agency (ESA) geleitet hat, über strategische Chancen und regulatorische Herausforderungen.
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