Open-Access-Beiträge

Modulare Lernfabriken für Industrie 4.0

Modulare Lernfabriken für Industrie 4.0

Erwerb zielorientierter Handlungskompetenz zur Beschleunigung der industriellen Umsetzung
Maximilian Dommermuth ORCID Icon
Aufgrund ihres Innovationspotenzials erfordert die Industrie 4.0 neue Lehrinhalte. Derzeit gefragte Kompetenzprofile spiegeln sich in der Berufs- und Hochschulausbildung oft nicht wider. Zudem ist die herkömmliche Weiterbildung meist mit hohen Kosten und einem erheblichen Zeitaufwand verbunden. Effektiver sind da maßgeschneiderte Angebote und die Vermittlung zielgerichteter Handlungs- und Problemlösekompetenzen in einer modularen Lernfabrik.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 4 | Seite 24-30 | DOI 10.30844/I4SD.24.4.24
Simulierte Produktionsumgebung heute

Simulierte Produktionsumgebung heute

Evaluation der numerischen Prozesssimulation des selektiven Laserschmelzens
Lennart Grüger ORCID Icon, Sebastian Härtel ORCID Icon, Emre Sahin ORCID Icon
Generative Herstellungsverfahren (AM) haben in den letzten Dekaden immer mehr an Bedeutung gewonnen. Dazu hat insbesondere ihre Fähigkeit beigetragen, komplexe Bauteile nach Bedarf herzustellen. Weitere Vorteile ergeben sich aus verkürzten Produktentwicklungszeiten, Automatisierbarkeit und der Erzeugung mikrostrukturierter Materialien mit verbesserten (möglicherweise gradierten) physikalischen Eigenschaften. Alle diese Vorteile setzen jedoch eine genaue Prozesskenntnis voraus, die durch numerische Simulationen unterstützt werden kann. In diesem Beitrag werden verschiedene Simulationsmethoden diskutiert, welche Rückschlüsse auf die zu erwartende Bauteilqualität erlauben.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 4 | Seite 70-77 | DOI 10.30844/I4SD.24.4.70
Digitale Veränderung in Unternehmen gestalten

Digitale Veränderung in Unternehmen gestalten

Visionsentwicklung mithilfe des Living-Lab-Ansatzes und der Backcasting-Methode
Julia Brandt, Annalena Präger, David Koch ORCID Icon, Sebastian Schmid
Mit der Nachhaltigkeit gewinnt auch das Nachhaltigkeitsmanagement an Bedeutung. Gleichzeitig schreitet die Digitalisierung weiter voran, eingebettet in ein Spannungsfeld komplexer ökonomischer, ökologischer und sozialer Herausforderungen. Eine Nachhaltigkeitsplattform, die dabei nicht nur relevante Unternehmensdaten erfasst, sondern auch die nötige Sicherheit gewährleistet, kann Synergien zwischen den transformativen Tendenzen im Sinne einer nachhaltigen und effizienten Unternehmensentwicklung freisetzen.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 3 | Seite 61-66 | DOI 10.30844/I4SD.24.3.61
Digital Transformation Coaching

Digital Transformation Coaching

Persönlichkeitsentwicklung als Ergänzung zum Change Management in der Digitalisierung
Michael Bauer, Eric Grosse ORCID Icon
Digitale Transformationsprozesse unterliegen einer starken Tendenz sich zu verspäten, zu verteuern oder ganz zu scheitern. Das stellt für Unternehmen und deren Belegschaft im globalen Wettbewerb um Marktanteile und neue Geschäftsmodelle ein großes Risiko dar. Mitarbeitende durch mensch­zentrierte Führungsmethoden mittels eines Coaching-Prozesses während der digitalen Transformation in die Veränderung einzubeziehen, kann Ängste und Widerstände mindern und zu einem Paradigmenwechsel in der Betrachtung der digitalen Transformation selbst führen: als ein agiler Kulturwandel mit hohen Ertragspotenzialen. Dieser Beitrag zeigt, wie Unternehmen mit überschaubarem Aufwand ihr Change Management um Coaching erweitern und so kosten­effizient die Erfolgswahrscheinlichkeit der Innovation und zugleich die Leistungsfähigkeit und Kompetenz ihrer Mitarbeitenden steigern können.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 3 | Seite 33-40 | DOI 10.30844/I4SD.24.3.33
Generative Künstliche Intelligenz

Generative Künstliche Intelligenz

Neue Horizonte für das Technologiemanagement? Eine Fallstudie in der produzierenden Industrie
Günther Schuh ORCID Icon, Leonard Cassel, Bastian Thanhäuser, Thomas Scheuer
Die fortschrittliche Entwicklung und das Nutzenpotenzial generativer Künstlicher Intelligenz (KI), exemplarisch verdeutlicht durch den Erfolg von OpenAIs ChatGPT, deuten auf eine vielversprechende Applikation in der industriellen Produktion hin. Besonders im Technologiemanagement produzierender Unternehmen besteht die Vermutung, dass KI-Anwendungen bei komplexen Herausforderungen, bspw. Technologiefrüherkennung und strategische Entscheidungsfindung, eine Unterstützung sein können. Dieser Artikel stellt drei zukünftige Entwicklungshorizonte generativer KI dar und beleuchtet anhand von Fallstudien aktuelle Einsatzmöglichkeiten. Abschließend werden fünf Thesen zur zukünftigen Integration von generativer KI in unternehmerische Prozesse formuliert.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 3 | Seite 6-13 | DOI 10.30844/I4SD.24.3.6
Digital Platform Frameworks für Fertigungsunternehmen

Digital Platform Frameworks für Fertigungsunternehmen

Ein Überblick
Marcel Rojahn ORCID Icon
Digitale Plattformen haben sich in den letzten Jahren als ein zentraler Begriff im IT-Bereich etabliert. Aufgrund der großen Vielfalt an digitalen Plattformen, die auf dem Markt verfügbar sind, besteht nach wie vor ein Bedarf an einem klaren Vergleich anhand von Kriterien, der es Interessenten ermöglicht, diese Plattformen auszuwählen, zu verändern, zu betreiben und weiterzuentwickeln. Der folgende Beitrag leistet einen Beitrag zur Erleichterung dieses Vergleichs leisten, indem er eine systematische Literaturrecherche zu digitalen Plattformkonzepten im Kontext des industriellen Internets der Dinge (IIoT) für produzierende Unternehmen vornimmt und damit eine Grundlage für eine Reihe von Möglichkeiten zum effektiven Vergleich aktueller digitaler Plattformen und Ökosysteme schafft.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 2 | Seite 8-15 | DOI 10.30844/I4SD.24.2.8
Energieeffizienz durch intelligente Stromdatenerfassung

Energieeffizienz durch intelligente Stromdatenerfassung

Drahtlose Retrofit-Lösung auf Basis von IoT-Technologien und Open Source Software für industrielle Bestandsgebäude
Sergej Kreber, Kevin Kutzner, Dieter Uckelmann ORCID Icon
Facility Manager von industriellen Liegenschaften stehen vor der Herausforderung, die Energieeffizienz ihrer Anlagen angesichts eines stetig steigenden Energiebedarfs und steigender Energiekosten zu optimieren. Digitale Prozesse, die eine umfassende Überwachung, Analyse und Steuerung des Energiebedarfs ermöglichen, bieten eine effektive Möglichkeit, Kosten zu senken, die Energieeffizienz zu steigern und Ressourcen optimal zu nutzen.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 2 | Seite 87-93 | DOI 10.30844/I4SD.24.2.87
Lean Empowerment im digitalen Ökosystem

Lean Empowerment im digitalen Ökosystem

Kulturwerte in technische Anforderungen übersetzen
Sabrina Karch ORCID Icon, Frank Bertagnolli ORCID Icon, Arndt Lüder ORCID Icon
Mit der Digitalisierung weichen vorherrschende Paradigmen – wie Produktzentrierung, Präsenz-Zusammenarbeit und hierarchische Strukturen – der Vision von datengetriebenen Geschäftsmodellen, digitalen, kollaborativen Ökosystemen und einer agilen, holokratischen Arbeitsweise mit flachen Hierarchien und selbststeuernden Teams. Die Zusammenarbeit wird durch den Einsatz von Softwarelösungen ermöglicht. Im digitalen Raum benötigt es neben adaptierten Führungskonzepten insbesondere ein digitales Kulturverständnis der beteiligten Unternehmen. Lean Empowerment ist ein wegweisender Ansatz für die Zusammenarbeit basierend auf kulturellen Werten. In Experten-Workshops wurden Ideen erarbeitet, wie diese Werte in einer digitalen Kultur und somit in einer globalen, digitalen Zusammenarbeit gelebt werden können. Dieser Beitrag stellt konkrete Lösungsansätze vor, woraus sich Anforderungen an das digitale Miteinander und insbesondere an eine Umsetzung innerhalb von IT-Strukturen und ...
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 2 | Seite 32-39 | DOI 10.30844/I4SD.24.2.32
Federated Service Engineering

Federated Service Engineering

Eine Entwicklungsmethodik für die Realisierung von Mobilitätsanwendungen im dezentralen Datenökosystem Gaia-X
Christoph Heinbach, Michael Pahl, Oliver Thomas
Das sich im Aufbau befindliche dezentrale Datenökosystem Gaia-X unterstützt die Zukunftsfähigkeit der digitalen Datenwirtschaft in Europa. Aber wie können relevante Use Cases aus serviceorientierter Sicht in Gaia-X realisiert werden? Um diese Frage zu beantworten, wird in diesem Beitrag eine Methodik vorgestellt [1]. Darin werden föderierte Services auf der Basis von Use Cases in fünf Bearbeitungsschritten realisiert. IT-Experten, Softwareentwickler und Branchenanwender können das Modell nutzen, um das gemeinsame Vorgehen zur Realisierung von Use Cases mit Gaia-X und dem Ziel eines souveränen Datenaustauschs effizient zu koordinieren.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 2 | Seite 40-47 | DOI 10.30844/I4SD.24.2.40
Absicherung von Risiken beim Prozess des Wire Arc Additive Manufacturing

Absicherung von Risiken beim Prozess des Wire Arc Additive Manufacturing

Lennart Grüger ORCID Icon, Tim Sebastian Fischer, Ralf Woll, Johannes Buhl ORCID Icon
In diesem Artikel werden die potenziellen Risiken im Wire Arc Additive Manufacturing mit Hilfe der Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse analysiert. Zu diesem Zweck wurden 186 mögliche Risikoursachen analysiert und die fünf kritischsten Risiken im Detail diskutiert. Hierbei wurden vier signifikante Risikofaktoren in der Konstruktion identifiziert. Das fünfte Risiko bezieht sich auf den Schutzgasdurchfluss. Dieser ist nur ein Einflussfaktor unter den Schweißparametern, hat aber eine starke Wechselwirkung mit allen anderen Parametern. Daher sollten ihre Beziehungen auf der Grundlage zahlreicher Tests analysiert werden.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 1 | Seite 63-69 | DOI 10.30844/I4SD.24.1.63
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