Inhalte der Online-Ausgabe 3-2026
Foto: Fraunhofer IPA (Grafik)
J. Schilp – Universität Augsburg; Fraunhofer für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV, Augsburg
Industrielle Produktion im Wandel durch KI und Digitalisierung
Die industrielle Produktion steht vor einem Wendepunkt: Digitalisierung und KI ermöglichen vernetzte, lernfähige Systeme und neue Effizienzpotenziale. Die Beiträge dieser Märzausgabe der wt Werkstattstechnik online zeigen, wie datenbasierte Ansätze, KI-Anwendungen und innovative Technologien Produktionsprozesse transformieren,
die Wettbewerbsfähigkeit steigern und neue Perspektiven für eine nachhaltige, resiliente Industrie eröffnen.
F. Meister, L. Summer, J. Schilp – Fraunhofer IGCV, Augsburg
Verwaltungsschalengestützte Produktionssteuerung
Mit der Digitalisierung der Industrie steigt das Datenvolumen durch wachsende Vernetzung deutlich. Für eine effiziente Nutzung sind standardisierte Datenstrukturen und Interoperabilität erforderlich. Diese Arbeit nutzt Verwaltungsschalen und zeigt deren Aufbau und Integration in Plant Simulation. Die entwickelte Architektur verknüpft digitale Abbilder der Produktionsressourcen, um sie gezielt in Planungsprozesse einzubinden und simulationsbasierte Entscheidungen zu ermöglichen. doi.org/10.37544/1436-4980-2026-03-6
L. Wang, J. Schilp – Universität Augsburg, Lehrstuhl für Ingenieurinformatik, Produktionsinformatik
Neural operators in industrial processes
Operator neural networks open up new possibilities for the efficient modeling and simulation of complex industrial processes. This article provides an overview of common model types such as DeepONet, FNO, GNO, and related variants, and demonstrates through various industrial application examples how suitable architectures can be
selected. doi.org/10.37544/1436-4980-2026-03-15
T. Hussein, J. Schilp – Universität Augsburg, Lehrstuhl für Ingenieurinformatik, Produktionsinformatik
Artificial intelligence for simulation
in glass manufacturing
Predicting temperatures and residual stresses is essential in the glass tempering process. Classical numerical solvers are accurate but slow in large domains. This study develops a variant of a Multi-Input Fourier Neural Operator (MIFNO) as a fast surrogate, trained on FEM data. It predicts temperatures and stresses from process parameters with strong accuracy and generalization, achieving 7.7× speedup on seen cases and 15× on unseen cases. doi.org/10.37544/1436-4980-2026-03-22
J. Lindlmeier, C. Seidel, Hochschule München; C. Holzapfel, S. Berger,
C. Härdtlein – Fraunhofer IGCV, Augsburg
KI-Modell zur Bewertung der Drahtbondqualität
Das Drahtbonden als Technologie zur Herstellung elektrischer Verbindungen ist geprägt von zahlreichen nichtlinearen und sich gegenseitig beeinflussenden Prozessparametern. Das entwickelte Random-Forest-Modell, trainiert mit 690 Datenpunkten auf unterschiedlichen Substraten, prognostiziert die Bondqualität auf Basis von zehn Anlagenparametern, dem eingesetzten Material sowie der Oberflächenreinheit. Es liefert explorative Einblicke in die relativen Einflussstärken der Prozessparameter und unterstützt durch materialübergreifendes Lernen eine effizientere, wissensbasierte Prozessentwicklung. doi.org/10.37544/1436-4980-2026-03-29
S. Dixit, J. Schwab – Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik
und Automatisierung IPA, Stuttgart
Adaptive Fehlersuche in der Instandhaltung
Der Beitrag stellt ein LLM-gestütztes, adaptives Assistenzsystem für die Diagnose und Instandsetzung von Industrieanlagen vor. Freitexte werden bereinigt, kategorisiert und in kuratierte Fehlerbäume überführt. Das System kombiniert RAG mit Dialog, ordnet Anfragen zu, führt durch Diagnosepfade und bindet Kontextdaten ein. Es bewertet die Gespräche und aktualisiert die Bäume. Die Validierung basiert auf einer zwei-monatigen Testphase an der Anlage. doi.org/10.37544/1436-4980-2026-03-42
G. Riexinger, L. Semrok, A. Sauer, Fraunhofer IPA, Stuttgart, Universität Stuttgart; Institut für Energieeffizienz in der Produktion EEP; D. J. Regina, T. Schmid-Schirling, D. Carl, Fraunhofer Institut für PhysikalischeMesstechnik IPM, Freiburg / Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Markierungsfreie Rückverfolgung in der Zellfertigung
Der Beitrag stellt eine markierungsfreie Track-&-Trace-Lösung für Elektroden- beziehungsweise Endlosmaterialien vor. Die Identifikation anhand der Oberflächenmikrostruktur ermöglicht die prozessübergreifende, eindeutige Zuordnung und Rückverfolgung einzelner Bandsegmente. Dies bildet die Grundlage für eine datenbasierte Prozessoptimierung. Die Systemintegration im ZDB und bei einem Industriepartner zeigte hohe Wiedererkennungsraten. Die Lösung ist skalierbar und branchenübergreifend einsetzbar. doi.org/10.37544/1436-4980-2026-03-51
M. Haking, V. Jelschow – Fraunhofer IPA, Stuttgart
Betreibermodell für eine industrielle B2B-Plattform
Digitale B2B-Plattformen bieten Potenziale für Plattforminhaber und Nutzer, sind jedoch durch Unsicherheit, Investitionsrisiken und komplexe Governance geprägt. Im Projekt IntWertL wurden mittels Action Design Research Designprinzipien für Betreibermodelle bei kapitalbegrenzten, heterogenen B2B-Plattformen entwickelt und iterativ untersucht. Die resultierenden Designprinzipien Modularisierung, Fokus auf ein starkes Kernprodukt, Plattformevolution sowie differenziertes Rollenmodell und Einflussdimensionen für Governance bilden eine Grundlage für die Entwicklung von Betreibermodellen und die Vorbereitung eines Plattformbetriebs im Konsortialumfeld. doi.org/10.37544/1436-4980-2026-03-57
N. Fjodorovs, FIR e. V. an der RWTH Aachen; P. Dieterle, Hochschule Düsseldorf
15 Jahre Industrie 4.0: Zwischen Vision und Realität
Seit 2011 steht Industrie 4.0 für die Vision einer vollständig vernetzten, intelligenten Produktion. Rund 15 Jahre später zeigt sich jedoch: Die deutsche Industrie ist von dieser Vision noch weit entfernt. Dieser Beitrag beleuchtet den aktuellen Reifegrad deutscher Unternehmen, identifiziert zentrale Herausforderungen und diskutiert mögliche Lösungsansätze.
doi.org/10.37544/1436-4980-2026-03-66
M. Schneider, A. Tummino, E. Gross, T. Bauernhansl
– Fraunhofer IPA, Stuttgart
Systematische Analyse von Smart Services
Unternehmen stehen bei der Digitalisierung der Produktion vor der Herausforderung, relevante Smart Services zu identifizieren und zu bewerten. Besonders herausfordernd ist dabei die Identifikation und Beschreibung geeigneter Smart Services, da vielen Unternehmen unklar ist, welche existieren und wie sie einzuordnen sind – was die Bewertung und Anforderungsdefinition erschwert. Dieser Beitrag analysiert bestehende Smart Services und entwickelt eine Taxonomie zur strukturierten Klassifikation.
doi.org/10.37544/1436-4980-2026-03-75
T. Neuhäuser, C. J. Eckart, J. Hartwich-Fischer, Fraunhofer IGCV, Augsburg; F. Wagner, Building Information Management GLW GmbH, Neumarkt; T. Huber, ifp – Prof. Dr.-Ing. Joachim Milberg, Institut für Produktion und Logistik, Garching bei München; S. Forte, Contact Software GmbH, Bremen
Modellbasierte Kostenermittlung
Der Beitrag erweitert die DIN 276 um Fabrikelemente sowie Betriebskosten, um eine ganzheitliche Kostenermittlung über den gesamten Lebenszyklus einer Fabrik zu erlauben. Durch die Integration von VDI 5200–4 und VDI 2067–1 entsteht eine konsistente Grundlage für modellbasierte, BIM-gestützte Kostenermittlungen. Das Vorgehen wird anhand einer fiktiven Batteriezellfabrik demonstriert und zeigt deutliche Verbesserungen bei Kostentransparenz und ROI-Bewertung. So unterstützt der Ansatz sichere und fundierte Investitionsentscheidungen. doi.org/10.37544/1436-4980-2026-03-84
F. Bermpohl, J. Böck, E. Kacar, A. Munzke, Fraunhofer IGCV, Augsburg;
H. Etschmann, Otto Bihler Maschinenfabrik GmbH, Halblech; T. Böck,
J. N. Eberle & Cie. GmbH, Augsburg; A. Frank, Hufschmied Zerspanungssysteme GmbH, Bobingen; B. Bräuchler, Dreicad GmbH, Ulm; E. Reihlen, Drees & Sommer SE, Wolfsburg
Digitale Fabrik für KMUs
Digitale Fabrikmodelle bringen zahlreiche Potenziale für das produzierende Gewerbe. Allerdings können KMUs nur eingeschränkt von diesen Potenzialen profitieren, da sie die erforderlichen manuellen Modellierungsaufwände nicht leisten können. Dieser Beitrag stellt eine Methode zur direkten Nutzbarmachung von Punktwolken vor, wodurch Punktwolkensegmente direkt attribuiert werden und die aufwendige Nachmodellierung entfällt. Die Methode wird bei drei KMUs beispielhaft angewendet und dabei zukünftige Forschungsbedarfe aufgezeigt. doi.org/10.37544/1436-4980-2026-03-94
J. Hartwich-Fischer, C. Eckart, M. Birkle, F. Bermpohl, A. Munzke – Fraunhofer IGCV, Augsburg
Current trends in factory planning
Factory planning is currently experiencing a major shift, marked by increasing uncertainty. In this context, four trend topics are widely discussed yet lack a clear industrial baseline: systematic risk management, a continuously updated factory planning basis, targeted adoption of new technologies in indirect processes, and management of uncertainties at the product-factory interface. To address this gap, an industrial study was conducted, combining a structured literature review with a self-administered questionnaire. Additionally, further research needs are outlined.
doi.org/10.37544/1436-4980-2026-03-103
F. Schnell, G. Solis Castillo, K. Erlach, V. Bezold, C. Kaucher,
T. Bauernhansl, A. Sauer – Fraunhofer IPA, Stuttgart
Energiesystemplanung mit dem Energiewertstrom
Der Beitrag beschreibt ein integriertes Vorgehen, das die Energiewertstrommethode mit der industriellen Energiesystemplanung verknüpft. Zuerst werden Energieeffizienzpotenziale prozessspezifisch identifiziert und geeignete Verbesserungsmaßnahmen abgeleitet. Darauf aufbauend werden Energiesystemvarianten modelliert, bewertet und zielkonform dimensioniert. So können Überdimensionierung vermieden und die Energieeffizienz sowie Wirtschaftlichkeit eines Produktionsstandortes verbessert werden.
doi.org/10.37544/1436-4980-2026-03-116
A. Shoshi, M. Sonnenberg, T. Bauernhansl; R. Miehe; R. Hauf –
Fraunhofer IPA, Stuttgart; ValueData GmbH, Stuttgart
Von Invention zu Innovation: Biointelligenz-Transfer
Biointelligente Technologien an der Schnittstelle von Biologie, Technik und Informatik gelten als Schlüssel zu einer nachhaltigen Industrie. Trotz starker Forschung fehlen in Deutschland Infrastruktur und Transferwege, um sie in marktfähige Lösungen zu überführen.
Der Beitrag skizziert ein Transferzentrum als strukturpolitisches Instrument, das Laborressourcen bündelt und den Übergang von Wissen zu wirtschaftlichem Nutzen beschleunigt. doi.org/10.37544/1436-4980-2026-03-124
K. Kirner, S. Maier, J. Möhrle, J. Schilp – Fraunhofer IGCV, Augsburg
In-Process-Prüfung und digitale Rückverfolgbarkeit
In diesem Beitrag wird ein hybrides Sensorkonzept für die automatisierte Nietmontage vorgestellt, das Bohren, Dichten und Fügen integriert. Mittels Laser-Triangulation und Machine Vision werden Setztiefe und Dichtmittelbenetzung in-process validiert, wodurch
die manuelle Prüfung substituiert wird. Die Datenausgabe über eine standardisierte OPC-UA-Schnittstelle ermöglicht ergänzend eine lückenlose digitale Rückverfolgbarkeit der Prozessqualität. doi.org/10.37544/1436-4980-2026-03-133
