Forschung zu Intelligent Cloud Manufacturing Service und Pilot Smart Factory (CaMPuS)

Problemstellung
Durch die Digitalisierung der Wertschöpfungsprozesse steigen die Möglichkeiten der länderübergreifenden Vernetzung, aber auch die Komplexität der Produktionsprozesse. Deutsche Unternehmen mit Auslandsstandorten, beispielsweise in China, stehen vor der Aufgabe, die notwendigen neuartigen Kompetenzen aufzubauen. Vor allem ein ganzheitliches Prozessverständnis sowie die Fähigkeit, neue Technologien, wie z. B. Cloud-Technologien, nutzenorientiert anzuwenden, werden zukünftig erfolgsentscheidend sein. Diese notwendigen Kompetenzen sind vermehrt aus verschiedenen Fachrichtungen zu erwerben und auch praktisch zu vermitteln.

Ziel
Ziel des Forschungsprojekts CaMPuS war die Entwicklung einer prototypischen, physischen Lern- und Innovationsumgebung. Es wurde erforscht, welche Kompetenzen in Deutschland und China benötigt werden, um Produktionsprozesse durch Nutzung von Industrie 4.0-Technologien analysieren und optimieren zu können. Die zu erarbeitenden modularen und mobilen Lernfabrikmodule sollten standortübergreifend vernetzt werden und die Abbildung eines komplexen Produktionsnetzwerks zur Vermittlung eines ganzheitlichen Prozessverständnisses ermöglichen. Im Fokus stehen drei Anwendungsfälle: Cloud Services, Bauteilnachverfolgbarkeit und Werkerassistenz.

Vorgehensweise
Zunächst wurden der aktuelle Digitalisierungsstand in der Fertigung sowie die Kompetenzbedarfe bei Mitarbeitenden in ausgewählten chinesischen Unternehmen sowie deutschen Niederlassungen in China erfasst. Anschließend wurden Konzepte entwickelt, wie die identifizierten Kompetenzbedarfe vermittelt werden können. Auf dieser Basis sind Lernfabrikmodule in Form physischer, mobiler Demonstratoren zur Darstellung der definierten Anwendungsfälle entwickelt, aufgebaut und an die Cloudplattform Indics des chinesischen Partners CASICloud angeschlossen worden. Die so entstandenen drei identischen Lernfabrikmodule an der TU Darmstadt, bei CASICloud und dem ITEI sind weltweit vernetzt. Die Lernfabriken werden für Schulungen Demonstrationen und die Weiterentwicklung der Technologien genutzt. Aufgrund der Coronapandemie sind die Schulungen als Selbstlernmodule in einem Onlineteil und einem Teil an der Anlage aufgebaut.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Die Schulungsmodule erschließen die erkannten Kompetenzlücken zur Umsetzung der drei Industrie 4.0 Technologien Cloud Services, Bauteilnachverfolgbarkeit und Werkerassistenz. Die Schulungen sind so konzipiert, dass Sie in Kleingruppen ohne Trainer an den Anlagen durchgeführt werden können. Die notwendigen Änderungen an den Anlagen gehen in zukünftige Lernfabrikmodule von Festo Didaktik ein und diese sind in Deutschland und China erhältlich. Das im Rahmen des Projekts entstandene Netzwerk bildet die Grundlage für einen langfristigen Austausch und Kooperationen zu den Themen „Industrie 4.0“ und „Made in China 2025“.

• FESTO Didactic GmbH & Co. KG
• Technische Universität Darmstadt