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Die Megatrends Digitalisierung und Nachhaltigkeit dominieren in den letzten Jahren die Medien, allerdings werden sie selten zusammengedacht. Da die Digitalisierung durch ihren hohen Energie- und Ressourcenverbrauch erhebliche Risiken für die Klimaziele birgt, ist es notwendig, sie in Zukunft nachhaltig zu gestalten und ihre Potenziale, wie z. B. Effizienzsteigerungen, sinnvoll zu nutzen. Aus diesem Grund hat Bundesumweltministerin Svenja Schulze die Umweltpolitische Digitalagenda vorgestellt, die 72 Maßnahmen für eine nachhaltige Digitalisierung enthält. In diesem Beitrag werden vier zentrale Maßnahmen beleuchtet. Abschließend werden Handlungsempfehlungen für Unternehmen abgeleitet, die eine nachhaltige Umsetzung der Digitalisierung unterstützen.

Industrie 4.0 in Deutschland ist „work in progress“. Digitale Technologien wie IoT, KI, Cloud oder Big Data Analytics werden in Unternehmen vermehrt eingeführt. Allerdings stellen Mensch und Organisation, neben der Technologie, die zentralen Erfolgsfaktoren der Digitalen Transformation dar. Diese Erkenntnis trägt dazu bei, dass in vielen Industrieunternehmen Weiterbildung im Sinne des lebenslangen Lernens, agile Organisationsstrukturen und Unternehmenskultur an Bedeutung gewinnen. Studienergebnisse zu den Kompetenzanforderungen für die industrielle Arbeit 4.0 zeichnen ein Bild von erforderlichen Kompetenzen, die weit über die elementare Nutzung der Technik hinausgehen. Zusätzlich gefragt sind Eigenschaften wie Offenheit, Überblickswissen, interdisziplinäre Zusammenarbeit und Agilität. Bringen heutige Hochschulabsolventen als Fach- und Führungskräfte der Industrie 4.0 diese Kompetenzen mit? In diesem Beitrag werden Forschungsergebnisse zu Kompetenzanforderungen und dem ...

Der Beitrag widmet sich den Potenzialen und Grenzen KI-basierter Arbeitssysteme zur Unterstützung individueller und organisationaler Lernprozesse. Die Veranschaulichung erfolgt an den Einsatzmöglichkeiten adaptiver Systeme in der Produktion und gibt Beispiele guter Praxis, wie sich künstliche und individuelle Intelligenz im Arbeitsprozess wechselseitig ergänzen können. Dafür werden in konzeptioneller Hinsicht unterschiedliche Verfahren des maschinellen Lernens vorgestellt und um lerntheoretische Perspektiven ergänzt, die sich mit individuellen und organisationalen Lernprozessen beschäftigen.

Mit People Analytics sind Big Data auf der Ebene des Personalmanagements angekommen. Die algorithmenbasierte Analyse personen- und personalbezogener Daten soll zu faktenbasierten Entscheidungen in einem bislang als ‚soft‘ angesehenen Bereich unternehmerischen Handelns führen. Der Beitrag analysiert die Ziele und Herausforderungen eines datengetriebenen Personalmanagements sowie mögliche Konsequenzen für die Beschäftigten und die betriebliche Arbeitspolitik.

Die Vernetzung und Komplexität in der intelligenten Fertigung nehmen stetig zu. Dadurch steigen die Anforderungen an die Mitarbeiter, vor allem aufgrund der sich ändernden Arbeitsaufgaben. Der zusätzlich bestehende Fachkräftemangel führt dabei zu Engpässen. Der Einsatz von Remote-Technologien eröffnet insbesondere in der Instandhaltung neue Chancen der Zusammenarbeit. Inwiefern können Remote-Technologien eingesetzt werden, um die Herausforderungen der industriellen Instandhaltung effizient durchzuführen? Dieser Beitrag gibt einen Einblick zu den in der Praxis und Forschung aktuell angewandten und diskutierten Remote-Technologien. Zudem wird gezeigt, welche Voraussetzungen für eine wirkungsvolle Anwendung der Technologien geschaffen werden müssen.

Zur Rückverfolgbarkeit von Produkten werden in Großunternehmen Traceability-Systeme eingesetzt. Obwohl diese helfen, Qualitäts- und Kostenrisiken zu vermeiden, werden sie in KMU u. a. aufgrund fehlender Markttransparenz nur zögerlich eingesetzt. Folglich bedarf es einer Methodik, die es KMU ermöglicht, ihre Anforderungen mithilfe von Referenzprodukten und -prozessen zu erfassen und auf Softwarelösungen zu übertragen. Dieser Beitrag behandelt eine Methodik, die den Auswahlprozess vereinfacht und dabei die Herangehensweise zur Erstellung der Referenzprodukte und -prozesse fokussiert.

Die fortschreitende Digitalisierung in der Produktion führt zu stetig wachsenden Datenmengen. Diese Daten können wertvolles Wissen als Basis zahlreicher Entscheidungsprozesse enthalten. Unter dem Begriff von Industrial Data Science (IDS) steigt die Bedeutung verschiedener analytischer und algorithmischer Methoden, um das Wissen aus produktionsbezogenen Daten zu extrahieren. Neben einer strukturierten Vorgehensweise und einem interdisziplinären Projektteam stellt die regelmäßige projektinterne und -externe Kommunikation einen wesentlichen Erfolgsfaktor dar, wobei insbesondere komplexe datenbasierte Zusammenhänge allgemeinverständlich aufbereitet und dargestellt werden müssen. Der zielgerichtete Einsatz ausgewählter Visualisierungen trägt hierbei zu einem einheitlichen und tiefgehenden Verständnis der Daten, Prozesse, Modelle und Ergebnisse durch alle Mitglieder des Projektteams und Außenstehenden bei. In diesem Beitrag wird aufgezeigt, welchen konkreten Nutzen verschiedene ...

Auslastungsschwankungen führen zu temporären Über- und Unterlastungen in der Fertigung sowie zu Beständen. Nivellierung (jap. Heijunka) als Methode des Lean Managements entkoppelt Fertigungssysteme von der volatilen Kundennachfrage, um diese Verschwendung zu vermeiden. Die Glättung erzielt eine gleichmäßig hohe Auslastung der Fertigungskapazitäten bei kurzen Durchlaufzeiten und niedrigen Umlaufbeständen. Während für die Fertigungsindustrie empirisch bewährte Nivellierungsmethoden zur Verfügung stehen, besteht in Bezug auf die Prozessindustrie eine Forschungslücke. Dieser Beitrag beschreibt das Product Wheel und dessen Validierung bei einem Dämmstoffhersteller, um diese Lücke zu schließen.

Die Lebensmittelproduktion unterliegt komplexen Herausforderungen, da eine Vielzahl von sich teilweise dynamisch ändernden Produktions-, Rohstoff- und Hygieneparametern berücksichtigt werden müssen. Für die Erreichung einer gleichbleibenden Endproduktqualität sind insbesondere die Zusammenhänge zwischen den rohwarespezifischen Parametern und der Endproduktqualität relevant. Insbesondere bei Produkten mit schnell verderblichen Zutaten sind die Wechselwirkungen zwischen qualitätsbeeinflussenden Parametereffekten und reziproken Parameterbeeinflussungen komplex. Vor allem in Produktionssystemen mit einer Vielzahl verschiedener Endprodukte stellt dies hohe Anforderungen an die Produktionssteuerung, um unter Beachtung der zutatenbasierten Wirkzusammenhänge eine konstante Endproduktqualität zu erzeugen und dabei optimale Durchlaufzeiten und Maschinenauslastungen zu beachten. Der vorliegende Beitrag widmet sich hierzu dem Stand der Forschungen und leitet konkrete Anforderungen an die ...

Logistische Prozesse, insbesondere sogenannte Mehrwertdienste, sind auch heute noch geprägt von variantenreicher manueller Tätigkeit. Ergänzende Dienstleistungen kurz vor dem Versenden der Ware werden als Mehrwertdienste bezeichnet. Gemeinhin werden zur Durchführung dieser Tätigkeiten vornehmlich un- oder niedrigqualifizierte Mitarbeitende eingesetzt. Zur Unterstützung dieses Personenkreises sowie zur wirtschaftlichen Gestaltung von Mehrwertdiensten wird ein System entwickelt, welches Mitarbeiterkompetenzen und technische Arbeitsplatzausstattung aufgrund der individuellen Auslastung vernetzt. Die bislang zufällige Verteilung auf die Arbeitsplatzsysteme stellt hohe Ansprüche an Qualifikation der Mitarbeitenden sowie Ausstattung am Logistikarbeitsplatz. Die erstmalige Berücksichtigung des Arbeitsplatzsystems bei der Vernetzung soll eine proaktive Engpassvermeidung durch algorithmenbasierte Einsatzplanung sowie eine durchgängig digitale Prozesskette sicherstellen. Die ...