Open-Access-Beiträge

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
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
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
Resilienz und Nachhaltigkeit in der Lieferkette

Resilienz und Nachhaltigkeit in der Lieferkette

Wie sich KMU auf die bevorstehenden Veränderungen vorbereiten können
Jonas Fuchs, Lasse Bo Ladewig, Wolfgang Kersten ORCID Icon
Mehr als 99 % der deutschen Unternehmen zählen zu den kleinen und mittleren Unternehmen (KMU), welche somit einen wichtigen Teil industrieller Lieferketten darstellen. Unter anderem durch neue regulatorische Maßnahmen wird der Druck auf Unternehmen, Transparenz entlang der Lieferkette zu schaffen, zunehmend erhöht, so dass auch die Rolle von KMU mehr und mehr in den Fokus rückt. Diese sehen sich allerdings häufig mit knappen finanziellen und personellen Ressourcen konfrontiert. Gestützt auf eine quantitative Befragung sowie eine Literaturanalyse befasst sich dieser Beitrag mit der Frage, wie KMU-gerechte Lösungsansätze aussehen können.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 1 | Seite 57-62 | DOI 10.30844/I4SD.24.1.57
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
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
Agilität im unternehmerischen Innovationsprozess fördern

Agilität im unternehmerischen Innovationsprozess fördern

Eine Kompetenzplattform für kleine und mittelständische Unternehmen
Justus von Geibler ORCID Icon, Julius Piwowar ORCID Icon, Patrik Fröhlich ORCID Icon, Filiz Meidrodt ORCID Icon, Dominik Lenz ORCID Icon
Fortschreitende Digitalisierung und zunehmende Internationalisierung von Märkten bergen Herausforderungen für Unternehmen mit traditionell geprägten Arbeits- und Fertigungsstrukturen. Um den steigenden Anforderungen gerecht zu werden, sollten in diesen Unternehmen die digitale Arbeitsfähigkeit und Kompetenzen für Agilität ausgebaut werden. Dieser Beitrag beschreibt die Konzeption einer digitalen Plattform zur Steigerung derartiger Kompetenzen in kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU). Die digitale Kompetenzplattform soll insbesondere produzierenden KMU strukturschwacher Regionen helfen, ihre Agilität zu steigern und so zur Innovations- und Zukunftsfähigkeit des Unternehmens beitragen.
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 6 | Seite 27-31 | DOI 10.30844/IM_23-6_27-31
Dimensions of Industrial Openness

Dimensions of Industrial Openness

Understanding Openness and Its Implications for Sustainable Transformation
Nils Weiher ORCID Icon, Theresa Riedelsheimer ORCID Icon, Kai Lindow ORCID Icon
Das Thema Openness ist von wachsender Bedeutung für die Industrie, insbesondere in Europa. Der Begriff Openness wird jedoch sehr unterschiedlich verwendet. Openness beinhaltet mehrere Konzepte, darunter Open Source Hardware, Open Source Software, Open Data, Open Standards, Open Innovation, Open Science und Open Education. Die Konzepte richten sich an verschiedene Dimensionen von “open Businesses“, die allesamt auf einer Art Partizipation basieren und das Ziel haben, mehr Transparenz und Zugänglichkeit zu schaffen. In diesem Artikel werden die Konzepte definiert und ein Grundverständnis von deren Bedeutung für die Industrie und für mehr Nachhaltigkeit geschaffen.
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 6 | Seite 42-45 | DOI 10.30844/IM_23-6_42-45
Digitale Geschäftsmodelle in mittelständischen Familienunternehmen

Digitale Geschäftsmodelle in mittelständischen Familienunternehmen

Hindernisse bei der Etablierung und wie sie überwunden werden
Ove Friedrichsen, Michael Heins
Die digitale Transformation ist einer der wichtigsten Wettbewerbsfaktoren für Unternehmen. Dieser Artikel beleuchtet Hindernisse und ihre Wechselwirkungen bei der Etablierung digitaler Geschäftsmodelle in mittelständischen Familienunternehmen sowie Ansätze zur Überwindung der Hindernisse.
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 6 | Seite 12-16 | DOI 10.30844/IM_23-6_12-16
Effiziente Produktionssimulation

Effiziente Produktionssimulation

Eine Methode zur softwaregestützten Zusammenarbeit von Produktions- und Simulationsexperten
Walter Wincheringer, Marec Kexel
Produktionssimulationen sind u. a. aufgrund des Wissenstransfers zwischen dem Domänenexperten und dem Simulationsspezialisten mit einem erheblichen Aufwand verbunden. Für kleine und mittlere Unternehmen stellt dies oftmals eine wirtschaftliche Hürde bei der Nutzung der Simulation dar. In diesem Beitrag wird eine Methode für eine softwaregestützte Zusammenarbeit des Produktionsexperten mit dem Simulationsspezialisten vorgestellt, die zu einer erheblichen Aufwandsreduzierung führt. Damit können die Vorteile der Simulation bereits bei geringen Optimierungspotenzialen wirtschaftlich genutzt werden.
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 6 | Seite 46-50 | DOI 10.30844/IM_23-6_46-50
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