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Modulare Lernfabriken für Industrie 4.0

Modulare Lernfabriken für Industrie 4.0

Erwerb zielorientierter Handlungskompetenz zur Beschleunigung der industriellen Umsetzung
Maximilian Dommermuth ORCID Icon
Aufgrund ihres Innovationspotenzials erfordert die Industrie 4.0 neue Lehrinhalte. Derzeit gefragte Kompetenzprofile spiegeln sich in der Berufs- und Hochschulausbildung oft nicht wider. Zudem ist die herkömmliche Weiterbildung meist mit hohen Kosten und einem erheblichen Zeitaufwand verbunden. Effektiver sind da maßgeschneiderte Angebote und die Vermittlung zielgerichteter Handlungs- und Problemlösekompetenzen in einer modularen Lernfabrik.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 4 | Seite 24-30 | DOI 10.30844/I4SD.24.4.24
Remanufacturing in der Lernfabrik

Remanufacturing in der Lernfabrik

Eine integrative Plattform der Kreislaufwirtschaft
Jan Koller ORCID Icon, Frank Döpper ORCID Icon
Beim Remanufacturing werden Gebrauchtwaren auf das Qualitätsniveau eines Neuprodukts gebracht. Damit unterscheidet es sich vom Recycling, das Werkstoffe zurückgewinnt und in neue Einheiten oder Produkte umwandelt. Diverse Unsicherheiten, etwa hinsichtlich Zustand, Menge und Zeitpunkt der Rückführung, können mit Industrie 4.0-Ansätzen sowie Künstlicher Intelligenz minimiert werden. Ein spezielles Lernkonzept gewährleistet die geforderten Kompetenzprofile der Mitarbeitenden in diesem Kontext.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 4 | Seite 85-89
Simulierte Produktionsumgebung heute

Simulierte Produktionsumgebung heute

Evaluation der numerischen Prozesssimulation des selektiven Laserschmelzens
Lennart Grüger ORCID Icon, Sebastian Härtel ORCID Icon, Emre Sahin ORCID Icon
Generative Herstellungsverfahren (AM) haben in den letzten Dekaden immer mehr an Bedeutung gewonnen. Dazu hat insbesondere ihre Fähigkeit beigetragen, komplexe Bauteile nach Bedarf herzustellen. Weitere Vorteile ergeben sich aus verkürzten Produktentwicklungszeiten, Automatisierbarkeit und der Erzeugung mikrostrukturierter Materialien mit verbesserten (möglicherweise gradierten) physikalischen Eigenschaften. Alle diese Vorteile setzen jedoch eine genaue Prozesskenntnis voraus, die durch numerische Simulationen unterstützt werden kann. In diesem Beitrag werden verschiedene Simulationsmethoden diskutiert, welche Rückschlüsse auf die zu erwartende Bauteilqualität erlauben.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 4 | Seite 70-77 | DOI 10.30844/I4SD.24.4.70
Von der Lean Production zum nachhaltigen Produktionssystem der Zukunft

Von der Lean Production zum nachhaltigen Produktionssystem der Zukunft

Eine Innovationsfabrik als mehrstufige Lernfabrik
Markus Schneider, Christoph Müller
Die typischen Probleme eines mittelständischen Unternehmens, gepaart mit den neuen Anforderungen an Nachhaltigkeit, bergen wirtschaftliches Spannungspotenzial. Lernfabriken können dem begegnen: sie simulieren Fertigungsprozesse und bieten eine Umgebung, in der Teilnehmer Kenntnisse und Fähigkeiten in einem realitätsnahen Produktionsumfeld entwickeln. Mit dem Aufbau einer Innovationsfabrik wird nicht nur die Produktivität gesteigert, sondern auch der Flächenverbrauch signifikant reduziert.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 4 | Seite 78-84 | DOI 10.30844/I4SD.24.4.78
Die Digitale Fabrik im Ingenieurstudium

Die Digitale Fabrik im Ingenieurstudium

Ein Lehrkonzept an einer Hochschule für angewandte Wissenschaften
Sven Völker ORCID Icon
Die Unbeständigkeit der wirtschaftlichen Rahmenbedingungen und der rasche technologische Fortschritt erfordern eine ständige Anpassung und Verbesserung von Produktionsstandorten. Dies erfordert hochqualifizierte Fabrikplaner, die digitale Planungswerkzeuge effizient einsetzen können. Der beste Weg zur Qualifizierung von Fabrikplanern ist die enge Verzahnung der Vermittlung von Planungsmethoden und der Anwendung dieser Methoden in einem Planungsprojekt nach dem Prinzip „learning by doing“.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 4 | Seite 8-15
Reifegrade von Smart Knowledge Services

Reifegrade von Smart Knowledge Services

Selbsteinschätzung und GAP-Analyse
Isger Glauninger ORCID Icon, Nick Tugarin ORCID Icon, Christian van Husen ORCID Icon
Die Digitalisierung eröffnet neue Formen der betrieblichen Weiterbildung. Dabei liegt der Fokus zunehmend auf Smart Services. Diese ermöglichen proaktives Eingehen auf Kundenbedürfnisse und stärken Unternehmen in Zeiten der Digitalisierung. Während traditionelle Lernumgebungen selten auf individuelle Bedürfnisse zugeschnitten sind, bieten Smart Services neue Möglichkeiten. Dezentralität, früher nur utopische Vision, wird heute Realität.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 4 | Seite 50-56
GAIA-X-Reifegradmodell

GAIA-X-Reifegradmodell

Zukunftsfähigkeit des unternehmensübergreifenden Datenaustauschs bewerten
Maximilian Weiden, Jokim Janßen
Um die wachsenden Kundenanforderungen und die damit verbundene Komplexitätssteigerung zu bewältigen, öffnen Unternehmen ihre Wertschöpfungsketten, reduzieren ihre Fertigungstiefe und gehen zunehmend Kooperationen ein. Der unternehmensübergreifende Datenaustausch entlang der Supply Chain wird damit zu einer Schlüsselkomponente für die Wettbewerbsfähigkeit und die Realisierung kundenspezifischer Lösungen. Aus diesem Grund hat die Europäische Union das Projekt GAIA-X ins Leben gerufen, dessen Ziel es ist, die nächste Generation der Dateninfrastruktur für Europa und seine Unternehmen zu schaffen. Das GAIA-X-Reifegradmodell bietet einen Ansatz zur Einordnung von Unternehmen in verschiedene Entwicklungsstufen und liefert konkrete Anforderungen für die Weiterentwicklung entlang eines vorgegebenen Entwicklungspfades hin zu einem vollwertigen Teilnehmer an der föderierten GAIA-X-Dateninfrastruktur.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 3 | Seite 14-20
Digital Transformation Coaching

Digital Transformation Coaching

Persönlichkeitsentwicklung als Ergänzung zum Change Management in der Digitalisierung
Michael Bauer, Eric Grosse ORCID Icon
Digitale Transformationsprozesse unterliegen einer starken Tendenz sich zu verspäten, zu verteuern oder ganz zu scheitern. Das stellt für Unternehmen und deren Belegschaft im globalen Wettbewerb um Marktanteile und neue Geschäftsmodelle ein großes Risiko dar. Mitarbeitende durch mensch­zentrierte Führungsmethoden mittels eines Coaching-Prozesses während der digitalen Transformation in die Veränderung einzubeziehen, kann Ängste und Widerstände mindern und zu einem Paradigmenwechsel in der Betrachtung der digitalen Transformation selbst führen: als ein agiler Kulturwandel mit hohen Ertragspotenzialen. Dieser Beitrag zeigt, wie Unternehmen mit überschaubarem Aufwand ihr Change Management um Coaching erweitern und so kosten­effizient die Erfolgswahrscheinlichkeit der Innovation und zugleich die Leistungsfähigkeit und Kompetenz ihrer Mitarbeitenden steigern können.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 3 | Seite 33-40 | DOI 10.30844/I4SD.24.3.33
Digitaler Zwilling und vertikale Integration

Digitaler Zwilling und vertikale Integration

Unterstützung von Nachhaltigkeitskonzepten in Produktionsprozessen
Ute Dietrich
Für die Einrichtung „smarter“, auf Nachhaltigkeit fokussierter Produktionsprozesse ist jede Menge Kommunikation auf verschiedenen Ebenen nötig – basierend auf aggregierten Daten. Die Vernetzung von Objekten, die durch cyber-physische Systeme im Rahmen von Industrie 4.0 gefordert wird, führt zu Integrationsanforderungen sowohl auf horizontaler als auch vertikaler Ebene. Eine vertikale Integration bildet zusätzlich eine wichtige Grundlage, um Unternehmen dabei zu helfen, ihre Nachhaltigkeitsziele in einer integrierten Produktionsumgebung zu erreichen. Zudem ermöglicht eine vertikale Integration, Ressourcen effizienter zu nutzen, Abfall zu minimieren, die Umweltauswirkungen zu verringern und letztlich nachhaltigere Geschäftspraktiken zu fördern. Dieser Beitrag dient dazu, sich am Beispiel der kooperativen Roboter im Digital-Factory-Technology-Labor der HTW Berlin mit der vertikalen Integration zur Umsetzung einer nachhaltigkeitsorientierten Produktion auseinanderzusetzen und ...
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 3 | Seite 67-72
Steigerung der Logistikleistung durch Process Mining

Steigerung der Logistikleistung durch Process Mining

Eine Anwendung in der kundenspezifischen Produktion von Hydraulikkomponenten
Christoph Koch, Sarveshwaran Murugan, Heiko Berchtold
Die Fertigung von kundenspezifischen Produkten ist oft komplex und erfordert eine hohe Transparenz von logistischen Größen wie Bestand, Durchlaufzeit, Rückstand und Termintreue. Eine klare Sicht und ein Verständnis der Zusammenhänge zwischen diesen Größen sind entscheidend, um sie gezielt und möglichst reaktionsschnell beeinflussen zu können. Dieser Artikel zeigt, wie Process Mining auch in einer komplexen Auftragsfertigung Echtzeit-Transparenz mit einer effektiven Fertigungssteuerung verbindet. Der Projektablauf gliedert sich in ein vierstufiges Vorgehen, das sich am PDCA-Zyklus orientiert.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 3 | Seite 54-60
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