Künstliche Intelligenz

Modelle zur strukturellen Einbindung von Künstlicher Intelligenz

Modelle zur strukturellen Einbindung von Künstlicher Intelligenz

Ein Vergleich verschiedener Organisationsansätze
Sascha Stowasser
Künstliche Intelligenz hält Einzug in alle Unternehmensbereiche. Jedoch fehlt oft die Antwort auf eine zentrale Frage: Wer steuert eigentlich den Einsatz von KI? Zwischen Pilotprojekt und Strategie klafft eine Lücke, wenn Rollen unklar und Strukturen diffus bleiben. Dieser Beitrag zeigt anhand von vier konkreten Modellen, wie Unternehmen KI organisatorisch verankern können. Ohne Organisation bleibt KI Stückwerk, mit der richtigen Struktur kann sie erfolgreich in den Unternehmensalltag integriert werden.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 5 | Seite 144-151 | DOI 10.30844/I4SD.25.5.144
Assistenz für die Simulation in Produktion und Logistik

Assistenz für die Simulation in Produktion und Logistik

Eine literaturbasierte Einordnung
Sigrid Wenzel ORCID Icon, Felix Özkul, Robin Sutherland ORCID Icon
Der Einsatz der ereignisdiskreten Simulation für komplexe Produktions- und Logistiksysteme wird trotz marktgängiger Simulationswerkzeuge immer herausfordernder. Er bedingt umfangreiches Fachwissen, eine hohe Datenqualität und zeitliche sowie finanzielle Ressourcen. Seit vielen Jahren wird daher die methodische und organisatorische Unterstützung der Durchführung von Simulationsstudien gefordert und erforscht. Dieser Beitrag möchte basierend auf einer Analyse einschlägiger Publikationen die bisherigen Forschungen zur Verbesserung des Simulationseinsatzes einordnen, die Frage nach der Notwendigkeit einer Assistenz für die Anwendung der ereignisdiskreten Simulation aufwerfen und Handlungsfelder aufzeigen.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 5 | Seite 66-76 | DOI 10.30844/I4SD.25.5.66
Menschzentrierte, KI-gestützte Arbeitssysteme

Menschzentrierte, KI-gestützte Arbeitssysteme

Integration generativer Künstlicher Intelligenz in die Theorie der Arbeitssysteme
Katharina Hölzle ORCID Icon, Udo-Ernst Haner ORCID Icon
Der Fokus bisheriger Arbeitssystemmodelle lag auf einer oder mehreren arbeitenden Personen, die innerhalb der definierten Systemgrenzen die einzigen (intelligenten) Akteure sind. Die Einführung generativer Künstlicher Intelligenz (GenAI) in Arbeitssysteme, insbesondere als intelligenter und autonomer Akteur (Agent) mit potenziell spezifischen sozialen Fähigkeiten und Persönlichkeitsmerkmalen, erfordert eine Neukonzeption von Arbeitssystemen. Dieser Artikel adressiert neue Anforderungen im Zusammenhang mit der Einführung von GenAI und entwickelt ein menschzentriertes KI-gestütztes Arbeitssystemmodell, das die erheblich erweiterten Fähigkeiten von kollaborativen sozialen Robotern berücksichtigt.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 5 | Seite 38-48 | DOI 10.30844/I4SD.25.5.38
Datenbasierte Assistenzsysteme in der Arbeitswelt

Datenbasierte Assistenzsysteme in der Arbeitswelt

Effiziente Entwicklung zielgruppenspezifischer BI-Dashboards in Unternehmen
Martin Schmauder ORCID Icon, Gritt Ott ORCID Icon, Martin Hahmann
Dashboards spielen eine Schlüsselrolle für fundierte Unternehmensentscheidungen. Dieser Beitrag zeigt anhand von Erkenntnissen eines Action-Research-Prozesses, wie unternehmensspezifische Lösungen systematisch entwickelt und Fehlinvestitionen vermieden werden können. Als kritisch erweisen sich insbesondere die Bereitstellung von IT-Kapazitäten, die Sicherung des Datenzugriffs, die Ausformulierung von Anforderungen und die Erarbeitung des Datenmodells.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 5 | Seite 136-143 | DOI 10.30844/I4SD.25.5.136
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
Automatisierung der Produktionsplanung und -steuerung

Automatisierung der Produktionsplanung und -steuerung

Ein Einblick in die Produktionssteuerung mit intelligenten Agenten
Jonas Schneider ORCID Icon, Peter Nyhuis ORCID Icon, Matthias Schmidt ORCID Icon
Wie kann Künstliche Intelligenz (KI) die Produktionsplanung und -steuerung (PPS) automatisieren? Im vorliegenden Artikel wird untersucht, inwiefern KI einen Beitrag zur Automatisierung der PPS leisten kann, indem die Potenziale zur Steigerung der Effizienz in modernen Produktionsumgebungen erforscht werden. Der Fokus liegt auf der Implementierung einer robusten Dateninfrastruktur, die Echtzeit-, historische und kontextbezogene Daten integriert. Konkret wird die Anwendung von Reinforcement Learning (RL) betrachtet und eine Roadmap für die Umsetzung vorgestellt, die sich auf die praktische Anwendung fokussiert.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 5 | Seite 86-93 | DOI 10.30844/I4SD.25.5.86
Fachbereich trifft Code

Fachbereich trifft Code

Mit KI zur besseren Zusammenarbeit bei der Softwareentwicklung
Andreas Groche, Dominik Augenstein
Softwareentwicklung ist ein grundlegender Schritt in der Digitalen Transformation und bedingt eine gute Datengrundlage für die Entwickler, damit sie die Software passgenau auf die Bedürfnisse des beauftragenden Fachbereichs zuschneiden können. Leider sind die dafür notwendigen Datenmodelle unvollständig, oftmals einseitig vom Entwicklungsbereich erstellt und nicht im Business-Kontext eingebettet. Dies macht es weder für Entwickler noch für KI einfach, die passgenauen Algorithmen zu finden. Der vorliegende Ansatz erhöht das Verständnis und den Austausch zwischen Fach- und Entwicklungsbereich und bietet eine digitale Assistenz bei der Datenmodellierung als Grundlage für die Softwareentwicklung. Ferner können auch hier Ansätze mit KI helfen, die Qualität und Vollständigkeit der Daten zu erhöhen.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 4 | Seite 104-110
I4S 4/2025: Intelligente Logistik

I4S 4/2025: Intelligente Logistik

Nachhaltige, resiliente Prozesse entlang der gesamten Wertschöpfungskette
Die Logistik steht am Beginn einer neuen Ära. Klimawandel und eine unsichere Geopolitik verschieben die Anforderungen in Richtung Resilienz und Nachhaltigkeit. Der Begriff der intelligenten Logistik gewinnt an Bedeutung. Doch was macht Logistik intelligent, und wie kann sie Wirtschaft und Gesellschaft helfen? Ansätze wie Predictive Analytics und Machine Learning zeigen, weshalb sie mehr ist als ein bloßer Trend.
Schneller, einfacher Digitaler Zwilling

Schneller, einfacher Digitaler Zwilling

Mit Open-Source zum kosteneffizienten Digitalen Zwilling und Industrie 5.0: Eine Fallstudie
Shantall Cisneros Saldana ORCID Icon, Sonali Pratap, Parth Punekar, Sampat Acharya, Heike Markus ORCID Icon
Die Einführung Digitaler Zwillinge (DZ) scheitert oft an hohen Kosten, technischer Komplexität und fehlenden Fachkenntnissen. Diese Studie stellt ein kostengünstiges Modell eines DZ, welches mit Technology Readiness Level (TRL) 5 validiert ist. Es wurde innerhalb von nur zwei Wochen mithilfe von Open-Source-Lösungen und gängigen Unternehmenswerkzeugen entwickelt und integriert sensorbasierte Echtzeitdaten, prädiktive Analysen, Anomalieerkennung und automatisierte Benachrichtigungen, um Effizienz und Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft zu steigern. Das System erreicht eine durchschnittliche relative Abweichung von nur 7,76 % und gibt automatisierte Warnungen in Echtzeit aus. Die Ergebnisse zeigen, wie fortschrittliche digitale Werkzeuge durch die Kombination von Open-Source-Technologien und Standardwerkzeugen zugänglich gemacht werden können: skalierbar, menschenzentriert und erschwinglich im Sinne von Industrie 5.0.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 3 | Seite 62-68 | DOI 10.30844/I4SD.25.3.62
Digitaler Zwilling mittels semantischer Modellierung und KI

Digitaler Zwilling mittels semantischer Modellierung und KI

Selbstlernende Entwicklung und Simulation industrieller Produktionsanlagen
Wolfram Höpken ORCID Icon, Ralf Stetter ORCID Icon, Markus Pfeil ORCID Icon, Thomas Bayer ORCID Icon, Bernd Michelberger, Markus Till, Timo Schuchter, Alexander Lohr
Der KI-basierte selbstlernende Digitale Zwilling passt sich automatisch an das reale Systemverhalten an und stellt jederzeit ein optimales Abbild eines Produktionsprozesses dar. Ein ausdrucksstarkes, semantisches Gesamtmodell dient als Basis für neuartige Ansätze der künstlichen Intelligenz (KI). Die mittels Methoden der KI gewonnenen Erkenntnisse werden in das Gesamtmodell integriert und so die Interpretierbarkeit und Erklärbarkeit der KI-Modelle verbessert. Methoden aus dem Bereich der eXplainable AI ermöglichen die automatische Beschreibung von KI-Modellen und deren Erkenntnisse sowie den Aufbau selbsterklärender Modelle.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 2 | Seite 30-36 | DOI 10.30844/I4SD.25.2.30
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