HRW-Lernfabrik für digitale und nachhaltige Produktionssysteme
Das Konzept: Ein Reallabor für die Transformation im Mittelstand
Die Lernfabrik für digitale und nachhaltige Produktionssysteme unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Friedrich Morlock) ist ein realitätsnahes Abbild eines mittelständischen Produktionsunternehmens (KMU). Wir bilden hier den vollständigen Material- und Informationsfluss ab – vom Rohmaterial bis zum fertigen Produkt.
Unser Ziel ist es, die Transformation zur digitalen und nachhaltigen Fabrik (Twin Transition) greifbar zu machen. Die Lernfabrik dient dabei als „Reallabor“ für das System Mensch-Technik-Organisation: Hier erforschen und lehren wir nicht nur moderne Technologien (Digital Twin, Assistenzsysteme, KI/Industrial AI etc.), sondern auch, wie Ingenieure diese komplexen Systeme in Zukunft menschzentriert gestalten (Human-Centric Production) und im Sinne eines Engineerings Leaderships führen.
Ausstattung & Infrastruktur
Unsere Infrastruktur spiegelt ein typisches „Brownfield-Szenario“ wider – also die realistische Transformation bestehender Strukturen hin zu Industrie 4.0/5.0:
- Physische Fabrik: Manuelle Montagelinien (U-Linie) und Logistikbereiche (Kanban-Regale)
- Digitale Fabrik: Abbildung der Prozesse im Digitalen Zwilling mittels Materialflusssimulation (Witness). Dies bildet die Datengrundlage für zukünftige KI-Anwendungen und Szenario-Analysen.
- Planung & Steuerung: Einsatz von haptischen und digitalen PPS-Planspielen zur Simulation von Planungsstrategien und Engpass-Management.
Didaktisches Konzept: Action-Based Learning & Engineering Leadership
Die Lernfabrik dient nicht nur der technologischen Ausbildung, sondern der Entwicklung professioneller Handlungskompetenz im Sinne eines Engineering Leaderships. Unser Ansatz des Action-Based Learning versetzt Studierende in die Lage, komplexe Produktionssysteme nicht nur zu verstehen, sondern aktiv zu führen.
- Rollenspezifische Simulation: Studierende schlüpfen in reale Industriepositionen (z.B. Produktionsleitung, Prozessplaner:in, Werker:in). Durch diesen Perspektivwechsel lernen sie, unterschiedliche Interessenlagen zu verstehen und im Team tragfähige Lösungen auszuhandeln.
- Gestaltung: Der Fokus liegt auf der aktiven Gestaltung von Transformationsprozessen. Studierende trainieren das „Systemdenken“, um Technik, Organisation und Mensch in Einklang zu bringen.
- Strategische Entscheidungen: In realistischen Szenarien werden Studierende mit Zielkonflikten konfrontiert (z.B. Kostenreduktion vs. Prozessstabilität). Sie lernen, unter Unsicherheit strategische Entscheidungen zu treffen, Prioritäten zu setzen und diese kommunikativ zu vertreten – das Fundament für modernes Engineering Leadership.
Forschung & Transfer
Die Lernfabrik ist eine offene Plattform für angewandte Forschung und den Transfer in die Industrie:
- Testfeld für KMU: Unternehmen können hier neue Methoden (z.B. Werkerassistenz oder digitale Prozessaufnahme) in einer risikofreien Umgebung testen, bevor sie in die eigene Fertigung eingreifen.
- Kompetenzentwicklung (Future Skills): Wir forschen daran, welche Kompetenzen Ingenieur:innen für die Fabrik der Zukunft benötigen. Ein Fokus liegt auf der Lernfabrik-Didaktik zur Entwicklung von Problemlösefähigkeiten in technischen Projekten.
Integration in die Lehre
Die Lernfabrik ist fester Bestandteil der ingenieurwissenschaftlichen Ausbildung am Maschinenbau-Institut der HRW und kommt u.a. in folgenden Modulen zum Einsatz:
- Fabrikbetriebsorganisation
- PPS-Konzeptentwicklung mit KI-Unterstützung
- Produktionsplanung und -steuerung in der digitalen Fabrik
- Nachhaltiger Fabrikbetrieb durch Kreislaufwirtschaft
Kooperation & Kontakt
Wir laden Unternehmen und Forschungspartner herzlich zur Kooperation ein – sei es für gemeinsame Abschlussarbeiten, Forschungsprojekte oder den Erfahrungsaustausch zur KI- und Nachhaltigkeits-Transformation im Mittelstand.
