HRW-Lernfabrik für digitale und nachhaltige Produktionssysteme
Labor in Kürze
HRW-Lernfabrik: Reallabor für digitale und nachhaltige Produktionsprozesse
Die HRW-Lernfabrik für digitale und nachhaltige Produktionssysteme bildet die Produktionsumgebung eines kleinen oder mittleren Unternehmens (KMU) realitätsnah ab. Wir zeigen den vollständigen Material- und Informationsfluss – vom Rohmaterial bis zum fertigen Produkt – und machen so moderne Produktionsprozesse praktisch erfahrbar.
Zu den zentralen Kompetenzbereichen zählen Technik, Robotik und Produktion. Ergänzend spielen Software, Daten und Künstliche Intelligenz sowie Management, Innovation und Transformation eine wichtige Rolle.
Im Mittelpunkt steht die Transformation hin zu einer digitalen und nachhaltigen Produktion (Twin Transition). Die Lernfabrik dient als Reallabor für das Zusammenspiel von Mensch-Technik-Organisation. Neben modernen Technologien wie Digital Twins, digitalen Assistenzsystemen und Künstlicher Intelligenz, insbesondere Industrial AI, geht es dabei auch um die menschzentrierte Gestaltung komplexer Produktionssysteme (Human-Centric Production).
Studierende analysieren und optimieren reale Produktions- und Montageprozesse unter anderem hinsichtlich Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit und Ergonomie. Dabei kommen verschiedene Methoden und Technologien zum Einsatz, darunter digitale Assistenzsysteme, Materialflusssimulation, Künstliche Intelligenz in der Produktion und Lean Management.
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 und Transfer
Die Lernfabrik ist eine offene Plattform für angewandte Forschung und den Transfer in die Industrie:
- Testfeld für kleine und mittlere Unternehmen (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.
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.
Nutzung und Zugang
Die HRW-Lernfabrik wird genutzt für:
- Lehre / Lehrveranstaltungen
- Projektarbeiten
- Abschlussarbeiten
- Forschung
- Veranstaltungen und Workshops
- Schüler:innenangebote
- Transfer und Kooperationen
Die Nutzung ist nur im Rahmen von Lehrveranstaltungen oder für Projekt- und Abschlussarbeiten möglich.
Das Labor ist nicht öffentlich zugänglich.
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
