TY - CHAP A1 - Günther, Norman A1 - Prell, Bastian A1 - Reiff-Stephan, Jörg T1 - Industrie 5.0 : von der Vision des menschzentrierten Ansatzes zu soziocyberphysischen Produktionssystemen für die Praxis T2 - Tagungsband AALE 2022 N2 - Industrie 4.0 Ansätze haben sich in der fertigenden Industrie vielerorts etabliert. Big Data, IIoT und Künstliche Intelligenz (KI) ermöglichen neue Geschäftsmodelle und wirken sich dadurch auch verändernd auf Produktionssysteme aus. Mit dem Begriff der Industrie 5.0 formuliert sich ein menschzentrierter Ansatz. Die Praxisrelevanz dieser und ähnlicher Innovationen hängt maßgeblich davon ab, wie derartige Einsatzmöglichkeiten neuer, digitaler Technologien in die bestehenden Unternehmensstrukturen Einzug halten. Hierbei kommt es also auf Transfer und Akzeptanz neuer Technologien an. Digitalisierung gestaltet sich somit als sozio-technisches Problem. Dieser Beitrag gibt Einblick in aktuell verfolgte Transferansätze für Digitalisierung im Mittelstand und leistet einen Teil zu Theoriebildung, als dass er auch einen Ausblick auf weitere Aktivitäten in dem Umfeld liefert. KW - Industrie 5.0 KW - Transfer KW - Akzeptanzmodell KW - Sozio-Cyberphysisches Produktionssystem Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-15787 SP - 257 EP - 266 PB - Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur CY - Leipzig ER - TY - CHAP A1 - Günther, Norman A1 - Bennin, Julius A1 - Deuble, Andreas A1 - Huq, Mahmudul A1 - Wilbers, Simon A1 - Reiff-Stephan, Jörg ED - Reiff-Stephan, Jörg ED - Jäkel, Jens ED - Reichelt, Dirk T1 - Predictive Maintenance am Beispiel einer Lehr- und Trainingsanlage T2 - Tagungsband AALE 2025 : menschenzentrierte Automation im digitalen Zeitalter N2 - Im Kontext der fortschreitenden Digitalisierung und Automatisierung hat die vorausschauende Wartung, auch Predictive Maintenance (PdM) genannt, insbesondere in industriellen Produktionslinien an Bedeutung gewonnen [1]. Wirtschaftliche Faktoren wie steigende Energiekosten, geringe Stillstand- und Instandhaltungszeiten aber auch die Möglichkeit des Monitorings unterstützen diesen Trend [2]. Diese erfordern im Umkehrschluss neben der technischen Expertise auch eine bedarfsorientierte Qualifizierung sowie ein systemübergreifendes Verständnis. Um diesen Bedarf gerecht zu werden, kann das Thema theoretisch sowie praxisnah behandelt werden. Da nicht für jeden Bildungsbetrieb entsprechende Produktionslinien zur Qualifizierung und Erprobung von (neuen) Ansätzen im Bereich des PdM zur Verfügung stehen, benötigt es Lehr- und Trainingsanlagen, die der Ausbildung von Fachkräften dienen. Solche Anlagen ermöglichen es, Produktionsprozesse abstrakt aber trotzdem in einem realitätsnahen Umfeld zu simulieren, wodurch sich Instandhaltungsstrategien wie PdM praxisnah anhand von Kennzahlen erlernen und erproben lassen. Der vorliegende Beitrag erläutert den Aufbau einer Lehr- und Trainingsanlage zur Simulation von PdM Anwendungen für die Qualifizierung von Auszubildende und Ingenieure und die dabei zu beachtenden Herausforderungen. KW - Carrera Slotcar KW - Ersatzmodell KW - Lehr- und Trainingsanlage KW - Predictive Maintenance KW - Produktionssimulation Y1 - 2025 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-20181 SP - 309 EP - 319 PB - Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur CY - Leipzig ER - TY - CHAP A1 - Wilbers, Simon A1 - Günther, Norman A1 - van de Sand, Ron A1 - Prell, Bastian A1 - Reiff-Stephan, Jörg ED - Reiff-Stephan, Jörg ED - Jäkel, Jens ED - Reichelt, Dirk T1 - Components of reusable prompts for humanity-centered automation T2 - Tagungsband AALE 2025 : menschenzentrierte Automation im digitalen Zeitalter N2 - The increasing integration of large language models (LLMs) into cyber-physical production systems, necessitating solutions that are both efficient and aligned with human values and needs. Designing effective and reusable prompts is crucial for creating cyber-physical systems(CPS) that are effective, flexible, reliable, user-friendly and aligned with Humanity-centered Automation. This paper introduces essential components of reusable prompts: Versioning, Model Selection, Purpose Definition, Variables, Examples, and Output Structuring. By applying the proposed components, developers might enable CPS employing LLMs to operate with more predictable inputs and outputs, enabling better control over results and facilitating the chaining of multiple prompts or collaboration between different LLMs. These components emerged from extensive experimentation with various LLMs and prompt configurations. The resulting framework supports the maintenance of prompt collections similar to codebases and thus enhances traceability, maintainability, and human oversight. Such structured components for prompt design supports humanity-centered automation by ensuring that technological advances serve human values and improve interaction with complex systems. KW - humanity-centered automation KW - prompt engineering KW - reusable prompt KW - cyber-physical system Y1 - 2025 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-20148 SP - 71 EP - 78 PB - Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur CY - Leipzig ER - TY - CHAP A1 - Günther, Norman A1 - Prell, Bastian A1 - van de Sand, Ron A1 - Reiff-Stephan, Jörg ED - Reiff-Stephan, Jörg ED - Jäkel, Jens ED - Stöcker, Christian T1 - Industrie 5.0 Lernumgebung am Beispiel der Wildauer Smart Production T2 - Tagungsband AALE 2024 N2 - Die Industrie 5.0 fordert neue Lernansätze und zeitgleich auch passende Lernumgebungen. Parallel müssen diese neben den didaktischen Herausforderungen auch den Transfer- und Übertragungsgedanken auf die industriellen Anwendungen gerecht werden. Durch die täglich steigende Anzahl vielfältiger KI-Tools insbesondere textgenerierenden Tools, braucht es Systeme mit einem breiten Anwendungsbereich. Im Rahmen des vorliegenden Beitrags geben die Autoren einen Einblick in die Wildauer Smart Production, welche den transdisziplinären Gedanken von Lern- und Transferumgebungen Rechnung trägt, Möglichkeiten der Gestaltung komplexer Produktionssysteme widerspiegelt, die Integration menschzentrierter Ansätze ermöglicht und als Forschungsumgebung eingesetzt wird. KW - Industrie 5.0 KW - Lernumgebung KW - smart production KW - smart factory KW - Künstliche Intelligenz Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-18538 N1 - 20. AALE-Konferenz. Bielefeld, 06.03.-08.03.2024 SP - 365 EP - 372 PB - Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur CY - Leipzig ER - TY - CHAP A1 - Wilbers, Simon A1 - Kupper, Stefan A1 - Günther, Norman A1 - van de Sand, Ron A1 - Prell, Bastian A1 - Speck, Sandy A1 - Reiff-Stephan, Jörg ED - Reiff-Stephan, Jörg ED - Jäkel, Jens ED - Reichelt, Dirk T1 - Unveiling automation potential through a better understanding of ideal cycle time T2 - Tagungsband AALE 2025 : menschenzentrierte Automation im digitalen Zeitalter N2 - This publication demonstrates that determining the maximum speed or Ideal Cycle Time (ICT) of machinery or cyber-physical systems is crucial for uncovering the limits of automation in a given system. Possibly increasing Overall Equipment Effectiveness (OEE) and identify opportunities for further digitization, automation, and AI integration. Based on literature review and expert interviews, methods for establishing ICT, mentioned in literature were identified and crosscheck with what practitioners in operation actually use and how they apply them. The identified methods were: Empirical Measurement and Data Analysis, Time Studies, Statistical Process Control (SPC), Benchmarking, Simulation and Modeling, Expert Judgment, and Continuous Improvement Practices we. We contrast these with insights obtained from interviews conducted with experts from companies in the German federal State of Brandenburg, representing diverse industries and sectors. Findings suggest that while companies recognize somewhat their ICT or maximum operational speeds, they often lack a structured method for determining them. They frequently use combinations of established methods inconsistently. We deduce that a formalized approach to defining ICT can better reveal system limitations and potential for expanding them through advanced automation and. We argue that a well-defined ICT is essential for pushing the boundaries of automated systems, contributing to more effective and Humanity–Centered Automation (HCA) solutions. KW - automation limit KW - automation potential KW - humanity-centered automation KW - Ideal Cycle Time KW - manufacturing system KW - overall equipment effectiveness KW - cyber-physical system Y1 - 2025 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-20205 SP - 223 EP - 230 PB - Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur CY - Leipzig ER - TY - CHAP A1 - Fiebelkorn, Richard A1 - Kugel, Rafael A1 - Günther, Norman A1 - Reiff-Stephan, Jörg ED - Reiff-Stephan, Jörg ED - Jäkel, Jens ED - Reichelt, Dirk T1 - Predictive Maintenance in der Baumpflege – TreeAngel T2 - Tagungsband AALE 2025 : menschenzentrierte Automation im digitalen Zeitalter N2 - Die Gewährleistung der Verkehrssicherheit von Bäumen stellt eine zentrale Herausforderung für Städte und Gemeinden dar. Traditionelle, manuelle Inspektionsmethoden sind zeit- und ressourcenintensiv sowie anfällig für menschliche Fehler. Der folgende Artikel präsentiert ein innovatives System zur automatisierten Baumzustandsbewertung, welches moderne Kameratechnologien und Künstliche Intelligenz (KI) nutzt. Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie wurden Bilddaten, welche durch verschiedene Kamerasysteme erzeugt wurden, analysiert. Basierend auf diesen Daten wurde ein YOLOv8-Modell trainiert, welches eine präzise Detektion von Bäumen und Schäden, wie beispielsweise Totholz, ermöglicht. Die Ergebnisse des vorgestellten Prototypensystems sind vielversprechend hinsichtlich Genauigkeit und Effizienz. Es zeigt das Potenzial, manuelle Inspektionen durch automatisierte Verfahren zu ergänzen oder zu ersetzen. Die präsentierten Resultate legen den Grundstein für nachhaltige und skalierbare Ansätze in der Baumpflege und können zur Steigerung der öffentlichen Sicherheit und Effizienz im urbanen Management beitragen. KW - Baumpflege KW - machine learning KW - Predictive Maintenance KW - YOLO KW - Maschinelles Lernen Y1 - 2025 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-20193 SP - 251 EP - 259 PB - Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur CY - Leipzig ER - TY - CHAP A1 - Prell, Bastian A1 - Günther, Norman A1 - Reiff-Stephan, Jörg T1 - Cyber-Physical Production Systems in Settings with Limited Infrastructure BT - Blind Spots and Implications T2 - 2nd German-West African Conference on Sustainable, Renewable Energy Systems (SusRES2021) N2 - During the last decade production innovation was mainly focused on connectivity aspects. The vision of smart factories running on software, that uses collected machine data, has become true but foremost for leading industrial companies in highly developed countries. Apart from these, production can also be found in non-industrialized craft professions as well as in less developed countries. As digitalization does not necessarily require an industrial or developed setting the latter could possibly benefit from it as well. Socio-cyber-physical production systems have been used to describe the interdependencies of linked production systems but usually focus on highly developed regions as well as for industrial applications. This paper lines out similarities and differences for each case, introduces the concept of cyber-physical production systems (CPPS) and its extension to socio-CPPS (SCPPS), which emphasizes the role of human workers in the production environment. The relation between industrial, non-industrial production and innovations is examined. Furthermore, the widening of SCCPS concepts for non-industrial production is discussed. T3 - TH Wildau Engineering and Natural Sciences Proceedings - 1 KW - socio-cyber-physical production system KW - limited infrastructure KW - developing country KW - craft KW - non-industrialized KW - digitalization Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-14993 SP - 229 EP - 238 PB - TIB Open Publishing CY - Hannover ER - TY - CHAP A1 - Fiebelkorn, Richard A1 - Kugel, Rafael A1 - Günther, Norman A1 - Reiff-Stephan, Jörg ED - Reiff-Stephan, Jörg ED - Beuster, Anja T1 - Predictive Maintenance in Tree Care - TreeAngel T2 - Wildauer Konferenz für Künstliche Intelligenz 2025 (WiKKI25) N2 - Ensuring the traffic safety of trees poses a significant challenge for urban authorities. Conventional manual inspection methods are both time-consuming and resource-intensive, and they are subject to human error. The following paper presents an innovative system for automated tree condition assessment using modern camera technologies and artificial intelligence (AI). As part of a feasibility study, image data generated by various camera systems was analyzed. Based on this data, a YOLOv8 model was trained, which enables precise detection of trees and damage, such as deadwood. The results of the prototype system presented are promising in terms of accuracy and efficiency, suggesting the potential to supplement or replace manual spections with automated procedures. The results of this study lay the foundation for sustainable and scalable approaches in tree care and can contribute to increasing public safety and efficiency in urban management. T3 - TH Wildau Engineering and Natural Sciences Proceedings - 2 KW - machine learning KW - predictive maintenance KW - tree care KW - YOLO Y1 - 2025 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-20801 PB - TIB Open Publishing CY - Hannover ER - TY - CHAP A1 - Walter, Elias Fabian A1 - Günther, Norman A1 - Prell, Bastian A1 - Wilbers, Simon A1 - Reiter, Philipp A1 - Reiff-Stephan, Jörg A1 - Berger, Ulrich T1 - Optimierung visueller Benutzeroberflächen zur Stressreduzierung T2 - Tagungsband AALE 2023 : Mit Automatisierungstechnik gegen den Klimawandel N2 - Durch die Menschzentrierung in der Industrie 5.0 sollten bestehende Ansätze hinterfragt und geprüft werden. Gerade der, durch die Digitalisierung hervorgerufene, Technostress sollte neben dem Fachkräftemangel einen zunehmenden Betrachtungsfaktor im Produktionsumfeld erhalten. Da trotz bisheriger Maßnahmen eine stetige Zunahme von Stress zu verzeichnen ist. Auffällig sind dabei die Arbeitsunfähigkeits-Fehltage, welche im letzten Jahr um weitere 6 % bzw. um 18,2 Fehltage gestiegen sind. Womit durchschnittlich jede Erwerbsperson 3,17 Tage unter der Diagnose „psychische Störung“ krankgeschrieben wurde. Um diesen Trend entgegenzuwirken, betrachtet der Beitrag die Möglichkeiten der Software-Ergonomie, womit die Gestaltung von HMIs (Mensch-Maschinen-Interfaces) den Menschen gezielter berücksichtigt um etwaige Belastungen zu reduzieren. Im Rahmen der komplementären Industrie 4.0 und der einhergehenden Informationsflut, bestimmen immer komplexer werdende Schnittstellen und Bedienoberflächen einen Großteil des Arbeitsalltags. Diese ermöglichen den Anwenderinnen und Anwendern neben einem schnellen Überblick über Maschinendaten, Prozessabläufe und Handlungsempfehlungen die Möglichkeit zur einfachen Bedienung der technischen Anlagen. Der hier vorgestellte Ansatz betrachtet am Beispiel einer Bestandsanlage, wo sich Potenziale in der Stressreduzierung im Bereich der visuellen Benutzerschnittstellen befinden und welche Auswirkungen eine Veränderung der Leitführung ermöglicht. Hierfür wurde eine mehrphasige Studie durchgeführt dessen Ergebnisse im Bereich des Eye-Trackings sowie anhand von Vitalwerten im vorliegenden Beitrag diskutiert werden. KW - Industrie 5.0 KW - eye-tracking KW - Vitalwert KW - Technostress KW - Stressreduzierung KW - Software-Ergonomie Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-17163 SN - 978-3-910103-01-6 SP - 1 EP - 10 PB - Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur CY - Leipzig ER - TY - CHAP A1 - Chajón, Sebastián A1 - Günther, Norman A1 - Reiff-Stephan, Jörg T1 - Charakterisierung von Robotersystemen durch Photogrammetrie T2 - Tagungsband AALE 2026: Mechatronische Systeme für die Automatisierung N2 - Industrielle Robotersysteme werden aufgrund der stetig wachsenden Technik der additiven Fertigung zunehmend zugängliche. Die dadurch verringerte Kosten- und Aufwandschwelle führt zu einer Verbreitung von selbstgebauten Robotersystemen im didaktischen als auch industriellen Kontext, besonders in kleinen- und mittelständischen Unternehmen. Eigenbauroboter im Gegensatz zu kommerziellen Robotern besitzen keine validierten Leistungsmerkmale. Die Charakterisierung von 3D-gedruckten Robotern ist von besonderer Bedeutung, da das Herstellungsverfahren einen direkten Einfluss auf die charakteristischen Merkmale des Robotersystems hat. Womit die Qualität der Fertigung sowie die Genauigkeit des Roboters wesentlich durch die Raumtemperatur, die Bauart des Druckers, den Düsendurchmesser, die Schichthöhe sowie das eingesetzte Material determiniert wird. Die Bewertung der Eignung eines Roboters für präzise Aufgaben ist ohne Kenntnis seiner Leistungsmerkmale nur eingeschränkt möglich. Die Charakterisierung eines Robotersystems erfolgt anhand unterschiedlicher Methoden, darunter SMR (Sphärisch Montierter Retroreflektor)-Verfolgung, Photogrammetrie, Laser-Interferometrie, Teleskop-Ballbar und externe Messuhren sowie Taster. Bei einer Vielzahl dieser Ansätze entstehen bei der Beschaffung der benötigten Mess- oder Kalibrierungsinstrumente hohe Kosten, was die Wirtschaftlichkeit der additiven Fertigung nicht widerspiegelt und für Anwender von Eigenbaurobotern, insbesondere im didaktischen Kontext, eine Herausforderung darstellt. Als repräsentative Leistungscharakteristika stehen hierbei die Positionierung und die Wiederholungsgenauigkeit von Robotersystemen im Fokus und gelten als wesentlich zu ermittelnde Parameter. KW - Photogrammetrie KW - Bildverarbeitung KW - Robotercharakterisierung KW - OpenCV KW - ISO 9283 KW - 3D-Druck KW - Robotersystem KW - Raspberry Pi Y1 - 2026 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-21407 SP - 201 EP - 211 PB - Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig ER - TY - CHAP A1 - Quadt, Frank A1 - Günther, Norman A1 - Reiff-Stephan, Jörg T1 - Anwendung von YOLO zur kombinierten Objekterkennung, Personenzählung und Distanzabschätzung T2 - Tagungsband AALE 2026: Mechatronische Systeme für die Automatisierung: Fortschritt durch Präzision und Qualität : Mechatronische Systeme für die Automatisierung: Fortschritt durch Präzision und Qualität N2 - In der modernen Produktionstechnik ist die Minimierung von Produktionszeiten von zentraler Bedeutung für die Steigerung der Wirtschaftlichkeit. Eine nachhaltige Prozessoptimierung erfordert die Identifizierung und Beseitigung von Schwachstellen und Engstellen innerhalb der Produktionsabläufe. Hierbei spielt die Analyse der Verweildauer von Personen und fahrerlosen Transportsystemen (FTS) an Arbeitsstationen eine entscheidende Rolle. Diese Daten dienen als Indikator für verschiedene Faktoren, darunter die Effizienz der Arbeitsabläufe, die Notwendigkeit von Wartungsintervallen und die Komplexität der Prozesse.Umdiese versteckten Herausforderungen innerhalb der Produktion zu identifizieren, wird in dieser Arbeit ein System zur optischen Datenerfassung vorgestellt. Durch die Erfassung und Analyse der Bewegungen von Personen und FTS in Produktionsumfeld, können wertvolle Erkenntnisse gewonnen werden. Ziel ist es, hierdurch ein tiefgreifendes Verständnis der Produktionsprozesse zu erlangen und fundierte Entscheidungsgrundlagen für gezielte Optimierungsmaßnahmen zu schaffen, die zu einer nachhaltigen Effizienzsteigerung führen. KW - Personendetektion KW - Prozessoptimierung KW - Objektverfolgung KW - YOLO KW - Distanzabschätzung KW - Multi-Object-Tracking Y1 - 2026 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-21454 SP - 319 EP - 326 PB - Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig ER -