Lösung: Instandhaltung

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
Wissenslücken mit GenAI in der Instandhaltung überbrücken

Wissenslücken mit GenAI in der Instandhaltung überbrücken

Spezifische Anforderungen und kontextbezogene Lösungen
Uta Wilkens ORCID Icon, Julian Polte ORCID Icon, Philipp Lelidis, Eckart Uhlmann ORCID Icon
Der Beitrag spezifiziert den Bedarf an Generativer Künstlicher Intelligenz für die industrielle Instandhaltung aus einer soziotechnischen Systemperspektive. Unter Betonung zweier Anforderungen, dem Zugriff auf implizites Bedienerwissen und der Priorisierung komplexer regulatorischer Anforderungen, wird eine mehrschichtige Architektur für ein kontextsensitives KI-basiertes Wartungsassistenzsystem skizziert. Das Hauptziel besteht darin, Wissenslücken mit GenAI zu überbrücken, wenn menschliches Fachwissen und implizites Wissen nicht verfügbar sind, und regulatorische Herausforderungen aufgrund vielfältiger Vorschriften zu bewältigen sind. Das KI-basierte Assistenzsystem erleichtert den Zugang zu technischem Wissen, verteilt Fachwissen und teilt implizites Wissen erfahrener Bediener über verschiedene Ebenen der Informationsverarbeitung hinweg. Der Ansatz geht über die Standardisierung hinaus und hat ein hohes Potenzial zur Verbesserung der organisationalen und individuellen ...
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 5 | Seite 50-57 | DOI 10.30844/I4SD.25.5.50
KI-gestützte Personaleinsatzplanung in der Instandhaltung

KI-gestützte Personaleinsatzplanung in der Instandhaltung

Nutzerzentrierte Entwicklung und Einführung in einem Pilotprojekt
Philipp Hein ORCID Icon, Katharina Simon ORCID Icon, Alexander Kögel, Angelika C. Bullinger-Hoffmann ORCID Icon, Thomas Löffler ORCID Icon
Die Personaleinsatzplanung in der industriellen Instandhaltung stellt eine komplexe Herausforderung dar, da Disponenten oft unvollständige Kundenaufträge mit den passenden Mitarbeiterkompetenzen verknüpfen müssen. Ein KI-basiertes Assistenzsystem kann hierbei unterstützen, indem es relevante Daten automatisch analysiert und fundierte Vorschläge zur Mitarbeiterauswahl liefert. Dieser Beitrag beschreibt die nutzerzentrierte Entwicklung und Einführung eines solchen Systems im Rahmen eines Pilotprojekts bei einem mittelständischen Dienstleister. Die nutzerzentrierte Gestaltung stellt sicher, dass die Handlungsautonomie der Disponenten gewahrt bleibt. Durch die Einbeziehung der Mitarbeiter von Beginn an wird Akzeptanz geschaffen und ein vertieftes Verständnis für die Vorteile des Systems gefördert.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 5 | Seite 14-20 | DOI 10.30844/I4SD.25.5.14
Kollaborative Drohneninspektion

Kollaborative Drohneninspektion

Ein neuer Ansatz für die Inspektionsarbeit mit KI-Unterstützung
Till Becker ORCID Icon, Agron Neziraj
Die Drohnentechnologie und der Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) bieten für verschiedene Bereiche vielversprechende Vorteile. Hierzu zählt auch der Bereich der Inspektionsarbeit. Der Einsatz innovativer Inspektionstechnologien kann Inspektionen insgesamt effizienter machen. Im Rahmen eines Forschungsprojekts wurden unterschiedliche rechtliche und wirtschaftliche Aspekte einer KI-basierten autonomen Drohneninspektion betrachtet. Ein weiterer Schwerpunkt ist dabei die Erarbeitung eines Soll-Prozesses, der den Einsatz einer KI-basierten Drohneninspektion darstellt und den Einsatz einer derartigen Inspektionstechnologie steuert. In diesem Beitrag geht es speziell um den kollaborativen Ansatz dieser neuartigen Inspektionsmethodik.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 2 | Seite 94-100
Bausteine für ein 3D-Druck-basiertes Servicenetzwerk

Bausteine für ein 3D-Druck-basiertes Servicenetzwerk

Britta Wortmann, David Kiklhorn, Andreas Witte, Daniel Klima
Die additive Fertigungstechnologie hat sich in den letzten Jahren kontinuierlich weiterentwickelt und rückt verstärkt mehr denn je in das Interesse der Industrie [1, 2]. Individualisierte Produkte lassen sich in kleinen Losgrößen bei höchster Bauteilflexibilität herstellen [3, 4]. In dem breiten Angebot an leistungsfähigen Anlagen, der Vielfalt gut entwickelter Verfahren und dem zunehmenden Spektrum an nutzbaren Materialien liegen große technologische und wirtschaftliche Potenziale. Damit tragen 3D-Druck-Prozesse auch maßgeblich zur Veränderung zukünftiger Wertschöpfungsmuster bei [4].
Industrie 4.0 Management | 37. Jahrgang | 2021 | Ausgabe 5 | Seite 57-60
Instandhaltung 4.0

Instandhaltung 4.0

Ein Konzept zur Darstellung von Instandhaltungsprozessen und der Rolle des Menschen in der Industrie 4.0
Michael Kelker, Roland Heidel, Lennart Brumby
Die Realisierung von Industrie 4.0 (kurz I4.0) ist in vollem Gang. Es sind bereits eine Vielzahl an Modellen und Methoden zur Umsetzung diverser industrieller Prozesse auf Basis der bislang bekannten Inhalte des I4.0-Standards vorhanden, jedoch liegt noch kein Leitbild für Instandhaltungsprozesse vor. Da die Instandhaltung in Anbetracht zukünftiger, technischer Entwicklungen immer mehr an Bedeutung gewinnt, erscheint auch ein Konzept zur Darstellung von Instandhaltungsprozessen auf Basis der Industrie 4.0-Modelle sinnvoll und notwendig, d.h. die Abbildung des dynamischen Verhaltens von Prozessen und damit auch von Instandhaltungsprozessen in der I4.0 Informationswelt ist unerlässlich. Dabei ist die Rolle des Menschen von zentraler Bedeutung.
Industrie 4.0 Management | 37. Jahrgang | 2021 | Ausgabe 3 | Seite 63-66
Ansatz zur Zustandsbeschreibung technischer Bauteile

Ansatz zur Zustandsbeschreibung technischer Bauteile

Prognose der Restnutzungsdauer basierend auf zeitdiskret erfassten Bauteilzuständen mithilfe mobiler Sensorik
Lukas Egbert ORCID Icon, Anton Zitnikov ORCID Icon, Thorsten Tietjen, Klaus-Dieter Thoben ORCID Icon
Dieser Beitrag beschreibt eine Herangehensweise für eine Predictive Maintenance-Lösung, bei der die Bauteilabnutzung technischer Systeme mithilfe eines Sensorik-Toolkits erfasst und mittels eines Prognosetools überwacht wird. Die Sensorik als auch das Prognosetool müssen flexibel ausgelegt sein, damit sie zielführend an unterschiedlichen technischen Systemen einsetzbar sind. Die Zustandsbestimmung der Bauteile erfolgt dabei nicht kontinuierlich, sondern basierend auf zeitdiskreten Messungen. Anhand der aufgenommenen Daten wird über ein Prognosemodell die wahrscheinliche Restnutzungsdauer der Bauteile prognostiziert. Für die Erstellung der Prognose dient ein Machine Learning Tool, welches mit historischen Abnutzungsverläufen trainiert wird. Die Trainingsdaten werden durch statistische Versuche erfasst, in denen die Einflussgrößen und charakteristische Verläufe verschiedener Abnutzungsarten identifiziert werden. Als Grundlage für diesen Beitrag dienen Untersuchungen an einem ...
Industrie 4.0 Management | 37. Jahrgang | 2021 | Ausgabe 2 | Seite 35-38 | DOI 10.30844/I40M_21-2_S35-38
Weiterbildung in der Instandhaltung mit digitalen Assistenzsystemen

Weiterbildung in der Instandhaltung mit digitalen Assistenzsystemen

Axel Friedewald, Robert Rost, Nikolaj Meluzov, Hermann Lödding ORCID Icon
In ihren Sieben Thesen zur Betrieblichen Weiterbildung [1] erwartet die Wissenschaftliche Gesellschaft für Arbeits- und Betriebsorganisation (WGAB) e. V. ein zunehmendes Lernen im Prozess der Arbeit über die Integration technologiebasierter Lern- und Assistenzsysteme. Weil bislang Erfahrungen in der Weiterbildung mit digitalen Assistenzsystemen fehlen, stellen sich wesentliche Fragen: Eignen sich digitale Assistenzsysteme, um das Lernen in der Weiterbildung zu fördern? Wie können Unternehmen den Vorbereitungsaufwand begrenzen? Um diese Fragestellungen untersuchen zu können, wurde ein bestehendes Assistenzsystem für die Zwecke der Weiterbildung erweitert. Ein wesentlicher Schritt hierfür war es, die Lerninhalte zunächst in ihre Bestandteile zu zerlegen, um diese im folgenden Schritt mit entsprechenden (digitalen) Werkzeugen aufwandsarm visualisieren und überprüfen zu können. Der Beitrag beschreibt ein modulares, Augmented-Reality-basiertes Assistenzsystem, das den Anwender ...
Industrie 4.0 Management | 36. Jahrgang | 2020 | Ausgabe 3 | Seite 7-10
Vorhersage der Prozessstabilität mit Maschinellem Lernen

Vorhersage der Prozessstabilität mit Maschinellem Lernen

Potenziale Künstlicher Intelligenz zur frühzeitigen Erkennung von Abweichungen bei der pharmazeutischen Abfüllung
Matthias Mühlbauer, Hubert Würschinger, Nico Hanenkamp, Moritz Schmehling, Björn Krause
Im Zuge des zunehmenden Wettbewerbsdrucks sind auch Pharmaunternehmen getrieben ihre Produktionsprozesse stetig effizienter zu gestalten. Insbesondere gilt es Verluste des typischerweise hochpreisigen Produkts zu minimieren. Folgend wird ein Ansatz zur prädiktiven Erkennung des Fehlverhaltens im Betrieb von Abfüllanlagen für pulvrige pharmazeutische Erzeugnisse mit Maschinellen Lernverfahren vorgestellt. Im Fokus steht hierbei die Prognose der Füllabweichungen mit Rekurrenten Neuronalen Netzen, eine Methode der Künstlichen Intelligenz. Ein Überschreiten bzw. Unterschreiten der Toleranz des Abfüllgewichts führt dazu, dass die abgefüllten Einheiten nicht weiterverwendet werden können. Ziel ist es, frühzeitig ein Abdriften der Prozessstabilität zu erkennen und entsprechend einzugreifen. Die nötigen Schritte hierzu werden folgend vorgestellt.
Industrie 4.0 Management | 36. Jahrgang | 2020 | Ausgabe 2 | Seite 34-38
Supply Chain Management mit 0G-Netz und Blockchain

Supply Chain Management mit 0G-Netz und Blockchain

Lieferprozesse digitalisieren und automatisch monetarisieren
Aurelius Wosylus
Lösungsansätze zur Effizienzsteigerung in industriellen Supply Chains wie Vendor Managed Inventory oder Kanban, sind nicht neu. Mit Technologien wie dem 0G-Netz von Sigfox und Blockchains wird es aber immer leichter, diese Strategien zu digitalisieren und in einem Rutsch auch noch um automatische Lieferbestätigungen, Rechnungslegungen und Inkasso zu erweitern. Die Kosten für unabänderbare Digitale Twins werden immer bezahlbarer.
Industrie 4.0 Management | 36. Jahrgang | 2020 | Ausgabe 1 | Seite 53-56
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