Forschung und Evaluation

Von Industrie 3.0 zur Smart Factory
In Fabriken gibt es mehr und mehr intelligente Systeme, die über Wissen zum Fertigungsprozess verfügen und selbst Entscheidungen treffen. Bislang kommunizieren Maschinen und Roboter vor allem miteinander und nicht mit Menschen. Wenn sie zukünftig eigene Entscheidungen treffen - etwa, dass ein Werkstück einem anderen vorgezogen werden muss, weil es wichtiger oder eiliger ist, müssen sie dies wiederum an jene weitergeben, die den Gesamtprozess steuern: die Mitarbeiter. 

Der Mensch und sein Platz in Industrie 4.0
In einer Fabrik mit intelligenten technischen Systemen verändert sich auch die Rolle der Mitarbeiter. Sie sind nicht mehr Knopfdrücker oder Einleger, sondern müssen eher steuernd eingreifen, reparieren oder Entscheidungen treffen. Sie werden zu flexibel agierenden Problemlösern. Langfristig müssen Mensch und Maschine in die Lage versetzt werden, Hand in Hand zu arbeiten. Auf diesem Weg müssen die Mitarbeiter abgeholt werden, wo sie heute sind und Akzeptanz geschaffen werden. 

Erweiterte Qualifizierung als Erfolgsfaktor für Industrie 4.0
Die mit Industrie 4.0 einher gehende Integration von IT in den Produktionsprozess bedeutet massive Änderungen bei den Arbeitsinhalten und eine Erweiterung von Qualifikationsprofilen der Facharbeiter in den Betrieben. Eine erfolgreiche Qualifizierung für Industrie 4.0 lässt sich nicht allein über die traditionellen Aus- und Weiterbildungsformate wie beispielsweise Präsenzveranstaltungen erreichen. Sie ist vielmehr auf neue Anwendungsformate angewiesen, welche die Beschäftigen zielgruppen- und vor allem bedarfsspezifisch adressieren.

Hybride Simulationsumgebung
Unser Zentrum beinhaltet einen vollständig integrierten und funktionsfähigen IT-Stack von der speicherprogrammierbaren Steuerung an der Maschine bis zu Manufacturing Execution-, ERP- und Managementinformationssystemen. Echte Technik in Logistik, Robotik und IT wird verwendet, um mittels simulierter Maschinen und Werkstücke nahezu beliebige Szenarien zukünftiger Wertschöpfungsprozesse visuell und haptisch anschaulich darzustellen. Die schnelle und aufwandsarme Verknüpfung von physisch oder virtuell bereit gestellten Produktionsobjekten erlaubt es uns hierbei, den Nutzen von Industrie 4.0 Technologie plastisch und realistisch am konkreten Prozess aufzuzeigen. Dabei kann die hochflexible Infrastruktur für verschiedene Szenarien konfiguriert werden, um Industrie 4.0 und dessen Potenziale anwendungsnah und interaktiv erfahrbar zu machen.

Die Lernfabrik als praktisches Lehrinstrument
Die hochflexible Simulationsumgebung unserer Lernfabrik ermöglicht den Einsatz einer Vielzahl an Bildungsmodulen, die durch ein didaktischen Konzept fundiert werden. Dieser Rahmen dient somit sowohl zur strukturierten Entwicklung von Modulen für den Einsatz in Industrie4.0-Szenarien als auch zur systematischen und zielgerichteten Auswahl von Modulen für die curriculum-basierte Ausbildung. Der Fokus liegt bei Letzterem auf potenziellen Handlungsproblemen, deren Ursprung in der betrieblichen Praxis liegt. Lernwiderstände werden hierbei nicht als Störungen verstanden sondern als Chance zum Lernen.

Reale Daten und reale Technik zur Förderung von Immersion
Da mit realen Daten und realer Technik gearbeitet wird, hilft diese einzigartige Darstellung, ein realistisches Fabrikumfeld zu schaffen und unterschiedliche Produktionsszenarien oder Organisationsformen abzubilden. Durch die fertigungsähnliche Umgebungsbedingungen wird eine hohe Immersion erreicht, welche den Teilnehmern die Übertragung der Lerninhalte auf die eigene Fabrikumgebung vereinfacht. 

Flexible Gestaltung von Lernszenarien
Die Flexibilität der Lösung ermöglicht die Fokussierung auf unterschiedliche Lerninhalte und damit verbundene Kompetenzen im Umfeld von Industrie 4.0. Die Lernszenarien können somit für unterschiedliche Zielgruppen z.B. Fertigungsleiter, Vorarbeiter und Maschinenbediener speziell variiert werden.

Von Industrie 3.0 zur Smart Factory
In Fabriken gibt es mehr und mehr intelligente Systeme, die über Wissen zum Fertigungsprozess verfügen und selbst Entscheidungen treffen. Bislang kommunizieren Maschinen und Roboter vor allem miteinander und nicht mit Menschen. Wenn sie zukünftig eigene Entscheidungen treffen - etwa, dass ein Werkstück einem anderen vorgezogen werden muss, weil es wichtiger oder eiliger ist, müssen sie dies wiederum an jene weitergeben, die den Gesamtprozess steuern: die Mitarbeiter. 

Der Mensch und sein Platz in Industrie 4.0
In einer Fabrik mit intelligenten technischen Systemen verändert sich auch die Rolle der Mitarbeiter. Sie sind nicht mehr Knopfdrücker oder Einleger, sondern müssen eher steuernd eingreifen, reparieren oder Entscheidungen treffen. Sie werden zu flexibel agierenden Problemlösern. Langfristig müssen Mensch und Maschine in die Lage versetzt werden, Hand in Hand zu arbeiten. Auf diesem Weg müssen die Mitarbeiter abgeholt werden, wo sie heute sind und Akzeptanz geschaffen werden. 

Erweiterte Qualifizierung als Erfolgsfaktor für Industrie 4.0
Die mit Industrie 4.0 einher gehende Integration von IT in den Produktionsprozess bedeutet massive Änderungen bei den Arbeitsinhalten und eine Erweiterung von Qualifikationsprofilen der Facharbeiter in den Betrieben. Eine erfolgreiche Qualifizierung für Industrie 4.0 lässt sich nicht allein über die traditionellen Aus- und Weiterbildungsformate wie beispielsweise Präsenzveranstaltungen erreichen. Sie ist vielmehr auf neue Anwendungsformate angewiesen, welche die Beschäftigen zielgruppen- und vor allem bedarfsspezifisch adressieren.

Hybride Simulationsumgebung
Unser Zentrum beinhaltet einen vollständig integrierten und funktionsfähigen IT-Stack von der speicherprogrammierbaren Steuerung an der Maschine bis zu Manufacturing Execution-, ERP- und Managementinformationssystemen. Echte Technik in Logistik, Robotik und IT wird verwendet, um mittels simulierter Maschinen und Werkstücke nahezu beliebige Szenarien zukünftiger Wertschöpfungsprozesse visuell und haptisch anschaulich darzustellen. Die schnelle und aufwandsarme Verknüpfung von physisch oder virtuell bereit gestellten Produktionsobjekten erlaubt es uns hierbei, den Nutzen von Industrie 4.0 Technologie plastisch und realistisch am konkreten Prozess aufzuzeigen. Dabei kann die hochflexible Infrastruktur für verschiedene Szenarien konfiguriert werden, um Industrie 4.0 und dessen Potenziale anwendungsnah und interaktiv erfahrbar zu machen.

Nutzenevaluation neuer Bildungsansätze
Die hochflexible Simulationsumgebung ermöglicht eine Vielzahl an Bildungsansatzapplikationen. Diese können isoliert, in Kombination sowie in Varianten zum Einsatz kommen und in Einsatzmöglichkeiten von Industrie 4.0 Komponenten evaluiert werden. Die Nachbildung der gegenwärtigen Fertigungsumgebung ermöglicht den Test unterschiedlicher Ansätze

Reale Daten und reale Technik zur Förderung von Immersion
Da mit realen Daten und realer Technik gearbeitet wird, hilft diese einzigartige Darstellung, ein realistisches Fabrikumfeld zu schaffen und unterschiedliche Produktionsszenarien oder Organisationsformen abzubilden. Durch die fertigungsähnliche Umgebungsbedingungen wird eine hohe Immersion erreicht, welche den Teilnehmern die Übertragung der Lerninhalte auf die eigene Fabrikumgebung vereinfacht. 

Flexible Gestaltung von Lernszenarien
Die Flexibilität der Lösung ermöglicht die Fokussierung auf unterschiedliche Lerninhalte und damit verbundene Kompetenzen im Umfeld von Industrie 4.0. Die Lernszenarien können somit für unterschiedliche Zielgruppen z.B. Fertigungsleiter, Vorarbeiter und Maschinenbediener speziell variiert werden.

Hybride Simulationsumgebung
Unser Zentrum beinhaltet einen vollständig integrierten und funktionsfähigen IT-Stack von der speicherprogrammierbaren Steuerung an der Maschine bis zu Manufacturing Execution-, ERP- und Managementinformationssystemen. Echte Technik in Logistik, Robotik und IT wird verwendet, um mittels simulierter Maschinen und Werkstücke nahezu beliebige Szenarien zukünftiger Wertschöpfungsprozesse visuell und haptisch anschaulich darzustellen. Die schnelle und aufwandsarme Verknüpfung von physisch oder virtuell bereit gestellten Produktionsobjekten erlaubt es uns hierbei, den Nutzen von Industrie 4.0 Technologie plastisch und realistisch am konkreten Prozess aufzuzeigen. Dabei kann die hochflexible Infrastruktur für verschiedene Szenarien konfiguriert werden, um Industrie 4.0 und dessen Potenziale anwendungsnah und interaktiv erfahrbar zu machen.

Reale Daten und reale Technik zur Förderung von Immersion
Da mit realen Daten und realer Technik gearbeitet wird, hilft diese einzigartige Darstellung, ein realistisches Fabrikumfeld zu schaffen und unterschiedliche Produktionsszenarien oder Organisationsformen abzubilden. Zusätzlich werden durch die fertigungsähnliche Umgebungsbedingungen eine hohe Immersion bei den Teilnehmern erreicht.

Datenerhebungen und wiederholte Experimente
Das Forschen an den Eigenschaften eines Produktionssystems ohne in der Fabrik zu sein und eine hohe Praxisnähe durch die komplette Abbildung der gesamten Automatisierungspyramide von ERP zu SPS ermöglichen aufwandsarme Evaluation eigener Prototypen und Softwaresystemen auf jeder Ebene der Automatisierungspyramide. Dabei stellt die exakte Wiederholbarkeit von Experimenten durch umfassende Kontrolle diverser Untersuchungsparameter die wissenschaftliche Fundierung dar. Durch die Bereitstellung eines offenen Modells für alle Objekte, Prozesse, Handhabungen und Benutzeraktivitäten wird die sofortige datenbasierte Auswertungen individueller Forschungsfragen ermöglicht. 

Kommunikation der Forschungsergebnisse durch die hybride Simulationsumgebung
Die Simulationsumgebung des Zentrum Industrie 4.0 gestattet den einfachen Wechsel zwischen einer Vielzahl unterschiedlicher Showcases. Demonstrationen können somit schnell und individuell angepasst werden. Die Verdeutlichung des Zusammenwirkens der Elemente moderner Produktionsysteme kann somit auf die individuelle Situation des Interessenten angepasst werden. Somit können Forschungsergebnisse an konkreten Szenarien kommuniziert und präsentiert werden.