K. Hölzle, Institut für Arbeitswissenschaft IAT der Universität Stuttgart; Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO
Resiliente Wertschöpfungssysteme
Resiliente Wertschöpfungssysteme sind angesichts globaler Krisen, technologischer Umbrüche und volatiler Märkte ein zentraler Wettbewerbsfaktor. Resilienz entsteht dort, wo Technologie, Organisation und menschliche Arbeit als sozio-technisches System zusammengedacht werden. Die Beiträge dieser Ausgabe zeigen, wie digitale Durchgängigkeit, datenbasierte Entscheidungen, vernetzte Wertschöpfung und der Mensch als Gestalter widerstandsfähige Systeme ermöglichen. Resilienz ist dabei kein Endzustand, sondern ein kontinuierlicher Gestaltungs- und Lernprozess.
B. Schneider, M. Kürümlüoglu, S. Schüle, Fraunhofer IAO; J. Meinzer, Youse GmbH, Berlin; M. Obstbaum, I. Weiser, L. Melischek, TWT GmbH Science & Innovation, Stuttgart; C. Fresemann, Z. Zhang, Technische Universität Berlin Fakultät V – Verkehrs- und Maschinensysteme, Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb; A. Schneider, Marquardt GmbH, Rietheim-Weilheim
Resiliente, modellbasierte Produktentwicklung
Der Beitrag beschreibt ein aktuell laufendes Forschungsvorhaben, das die resiliente Ausgestaltung der modellbasierten Produktentwicklung durch arbeitswissenschaftliche Maßnahmen und den zielgerichteten Einsatz von künstlicher Intelligenz im Kontext der Modellierung adressiert. Im Fokus steht die Etablierung von Resilienz in den Ebenen der Organisation, einzelner Teams und Individuen innerhalb der Organisation. doi.org/10.37544/1436-4980-2026-06-5
J. Weber, Karlsruher Institut für Technologie (KIT); M.-A. Weber, Hochschule für Angewandte Wissenschaften (HAW) Kiel; S. Stowasser, Institut für angewandte Arbeitswissenschaft e. V. (ifaa), Düsseldorf
Flexible Arbeit in der zerspanenden Fertigung
In der zerspanenden Fertigung kollidieren starre technische Prozessvorgaben zunehmend mit der notwendigen Flexibilisierung der Arbeitswelt. Anforderungen an Reaktionsfähigkeit, Arbeitgeberattraktivität und digitale Anschlussfähigkeit stellen die Präsenzgebundenheit vieler Produktionssysteme infrage, um langfristig die Anforderungen des Marktes zu erfüllen. Der Beitrag zeigt auf Basis einer Erhebung unter 189 Führungskräften, welche Faktoren zeitflexible und mobile Arbeitsmodelle begrenzen beziehungsweise ermöglichen.
doi.org/10.37544/1436-4980-2026-06-12
J. Lentes, J. Mäule, S. Frey, Fraunhofer IAO; Stuttgart; N. Scheder,
M. Hayek, Fraunhofer Austria Research GmbH, Wien
Abbildung des Menschen in der Verwaltungsschale
Die Verwaltungsschale wird heute vor allem zur Abbildung technischer Assets genutzt, der Mensch bleibt im AAS-Ökosystem dagegen weitgehend unterrepräsentiert. Der Beitrag zeigt, wie Mitarbeitende im Fraunhofer-Leitprojekt „Emotion“ als Asset modelliert werden können: auf Basis realer Anwendungsmodule, mit modularen Submodellen, datensparsamen Templates und integrierter DSGVO-konformer Datenschutzdokumentation. doi.org/10.37544/1436-4980-2026-06-18
F. Bermpohl, A. Munzke, R. Daub, Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite-, und Verarbeitungstechnik IGCV, Augsburg; K. Kleeschulte,
J. Beuerlein, F. Frankenbach, ifp – Prof. Dr.-Ing. Joachim Milberg Institut für Produktion und Logistik GmbH & Co. KG, Garching bei München
Digital information continuity in factory planning
Lack of digital information continuity hinders factory planning efficiency, and current methods fall short in industry practice. This work validates the industrial applicability of a VDI-5200-based approach in a rubber industry greenfield project. The study assesses the direct information transfer shares, the out-of-the-box applicability of modules, and the _automation benefits. Results show feasibility under real conditions, with future plans to extend continuity into construction and operation phases.
doi.org/10.37544/1436-4980-2026-06-27
J. Pydde, S. Schumacher, T. Bauernhansl, Fraunhofer IPA, Stuttgart;
L. Kuhr, M. Mennenga, C. Hermann, Technische Universität Braunschweig, Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik
Anforderungen an ein Framework kognitiver Wertschöpfung
Die zunehmende Integration von künstlicher Intelligenz führt dazu, dass kognitive Prozesse eine wachsende Rolle in der industriellen Wertschöpfung spielen. Ziel dieser Voruntersuchung ist die Ableitung konzeptioneller Anforderungen an ein Framework für „kognitive Wertschöpfung“. Auf Basis einer Befragung von Industrieexpertinnen und -experten werden zentrale Anforderungen identifiziert und erste Strukturierungsansätze für kognitive Wertschöpfung abgeleitet.
doi.org/10.37544/1436-4980-2026-06-36
H. von Linde, Fraunhofer IAO Stuttgart; A. Schenek, Universität Stuttgart, Institut für Umformtechnik (IFU); M. Lück, Universität Stuttgart, IAT;
O. Riedel, Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW), Stuttgart
Datengetriebene Wertschöpfung durch Clustering
Zuverlässige Zustandsüberwachung im Scherschneiden scheitert oft an fehlenden Labels und überlagernden Werkstoffeffekten in Kraft-Zeit-Kurven. Der Beitrag untersucht ein rein unüberwachtes Vorgehen, das Kurven gezielt aufbereitet und anschließend mit mehreren Clustering-Familien strukturiert. Es wird gezeigt, welche Schritte der Datenrepräsentation die Trennbarkeit von Werkzeugzuständen maßgeblich prägen und wo materialbedingte Einflüsse Verschleißsignaturen verdecken. Daraus leitet sich ab, wie Clustering als Vorverdichtung und zur Driftbeobachtung in robuste Monitoring-Pipelines eingebettet werden kann. doi.org/10.37544/1436-4980-2026-06-44
B. Denkena, K. M. Heide, M. Nein, Leibniz Universität Hannover
Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen IFW, Garbsen
KI-basierte Zeichnungsanalyse zur Kostenkalkulation
Für zerspanende Lohnfertiger steigt der Druck, Herstellkosten in
der Angebotsphase schnell und belastbar zu prognostizieren. Der Beitrag zeigt, wie technische Anforderungen aus „STEP”-Daten und technischen Zeichnungen maschinenlesbar erfasst werden können
und wie sich die Symbolerkennung in Zeichnungen mit lokalen
KI-Modellen verbessern lässt. Damit wird eine Grundlage für die automatisierte Arbeitsplanung und transparentere Kostenprognosen geschaffen.
doi.org/10.37544/1436-4980-2026-06-58
M. Walker, R. Neumann, M. Richter, M. Fischer, A. Lechler, A. Verl,
Uni Stuttgart, ISW
Benchmarking von Container-Runtimes für vPLCs
Container-Technologien wie Docker und Podman bieten Vorteile für die Bereitstellung virtualisierter Steuerungen (vPLCs). Deren Isolationsmechanismen können jedoch das Echtzeitverhalten beeinflussen. Bisherige Studien nutzen Black-Box-Tests, die keine Rückschlüsse auf konkrete Ursachen ermöglichen. Dieser Beitrag stellt eine White-Box-Methodik vor, mit der einzelne Mechanismen systematisch bewertet werden, um Konfigurationsentscheidungen für echtzeitkritische Containeranwendungen zu treffen.
doi.org/10.37544/1436-4980-2026-06-66
A. Heine, L. Klingel, S. Chen, A. Verl, Uni Stuttgart, ISW
Simulationsbasierte Online-Kollisionsvermeidung
Simulationsmodelle der virtuellen Inbetriebnahme dienen dazu, Steuerungssysteme in einer digitalen Umgebung zu testen und Kollisionen frühzeitig zu erkennen. Für eine sichere Kollisionsvermeidung sind aber Modelle mit Online-Anbindung erforderlich, da Offline-Modelle durch laufende Hardware- und Softwareanpassungen ihre Gültigkeit verlieren. Ihre Entwicklung ist aufwendig, jedoch können viele Bestandteile aus bestehenden Offline-Modellen übernommen werden. Diese Arbeit beschreibt ein Vorgehensmodell zur systematischen Überführung und veranschaulicht es an einem Anwendungsfall.
doi.org/10.37544/1436-4980-2026-06-75
A. Kienzlen, GSaME Graduate School of Excellence advanced Manufacturing Engineering, Universität Stuttgart; M. Nistler, A. Verl,
O. Riedel, Uni Stuttgart, ISW
Additive Prozesse in der virtuellen Inbetriebnahme
Die virtuelle Inbetriebnahme ist für den simulationsbasierten Test von Produktionssystemen etabliert. Klassisch werden logische, kinematische und Materialflussmodelle verwendet. Bei der Übertragung auf additive Prozesse mit neuen Kollisionsgefahren ist eine geometrisch genaue, recheneffiziente Modellierung herausfordernd. Der Beitrag diskutiert als Konzept Graph Neural Networks nach Sanchez-Gonzalez et al. [1] als partikelbasierter, gelernter Simulator. Voruntersuchungen zeigen die Machbarkeit.
doi.org/10.37544/1436-4980-2026-06-82
M. Hertwig, ZVEI e.V. Verband der Elektro- und Digitalindustrie, Frankfurt/Main; J. Lentes, Fraunhofer IAO; Stuttgart; T. Komenda,
deltaDAO AG, Hamburg
Wertschöpfung im verteilten Fertigungsökosystem
Die produzierende Industrie gerät zunehmend unter Druck. Mit
‘Manufacturing as a Service’ wird ein neues Wertschöpfungsparadigma beschrieben, in dem Fertigung als Dienstleistung angeboten wird. Damit ist auch die Transformation von linearer Wertschöpfung zu Ökosystemen und Netzwerken verbunden. Dies wirkt sich nicht ausschließlich auf die Anzahl und Wechselwirkungen zwischen den involvierten Partnern aus, sondern resultiert auch in neuen Wertbeiträgen und Ertragskonzepten.
doi.org/10.37544/1436-4980-2026-06-92
M. Schneider, M. Inhofer, Y. Maier, T. Gramberg, E. Gross,
T. Bauernhansl, Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik
und Automatisierung IPA, Stuttgart
Systematisierung von Schocks, Risiken
und Maßnahmen
Zunehmende wirtschaftliche und gesellschaftliche Unsicherheiten steigern die Komplexität unternehmerischer Entscheidungen. Eine resiliente Entscheidungsfindung unter Berücksichtigung bestehender Schocks und Risiken gewinnt insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen zunehmend an Bedeutung. Die Arbeit entwickelt einen methodischen Ansatz zur strukturierten Analyse und Darstellung von Zusammenhängen zwischen Schocks, Risiken und Maßnahmen und legt damit die Grundlage für ein Reifegradmodell und ein Frühwarnsystem.
doi.org/10.37544/1436-4980-2026-06-101
