Fabrikplanung und -betrieb
Ziel der Veranstaltung ist es, ein vertiefendes Verständnis für Vorgehen und Methoden der Fabrik- und Produktionsplanung im Kontext von Industrie 4.0 zu schaffen. Die wesentlichen Inhalte orientieren sich am prozessorientierten Vorgehensmodell der Fabrikplanung (POV-FP). Ausgehend von einer Einordnung der Fabrikplanung in die Unternehmensplanung wird zunächst die Zielplanung im Rahmen von Neu- und Anpassungsprojekten thematisiert. Des Weiteren werden zentrale Aufgaben des POV-FP behandelt, wie die Systemlastbestimmung bzw. Produktionsprogrammplanung und -prognose, die Prozessplanung sowie die Aufbaustrukturplanung. Zudem erfolgt die Auseinandersetzung mit der Ressourcenauswahl und -dimensionierung sowie der Anordnung der Ressourcen im Zuge der Layoutplanung. Im Fokus stehen hierbei insbesondere methodenbasierte und strukturierte Ansätze zur Analyse und Optimierung von Materialflussbeziehungen.
Die Inhalte des Moduls werden durch einen Ausblick auf Methoden und Spezifika von Fabrikplanungsprojekten sowie durch geeignete, aktuelle IT-Systeme und Planungswerkzeuge ergänzt. Darüber hinaus werden aktuelle Herausforderungen der Produktion – wie Nachhaltigkeit, Energieeffizienz und Zirkularität – aufgegriffen und kritisch im Kontext der Fabrikplanung diskutiert. Dabei wird thematisiert, inwiefern die Fabrikplanung unter prozessorientierten Gesichtspunkten zur Bewältigung dieser Herausforderungen beitragen kann
Moodle-Arbeitsraum
Die Veranstaltung verfolgt den Einsatz innovativer Methoden wie dem Flipped-Classroom-Ansatz, die durch eine Portfolioprüfung ergänzt wird (siehe Abschnitt Hinweise zur Portfolioprüfung).
Die Studierenden werden hierdurch in die Lage versetzt, ihren Lernprozess aktiv zu gestalten und zu reflektieren, gelernte Ansätze zu diskutieren sowie Methodenwissen beispielhaft anzuwenden. Im Rahmen der Präsenzzeit werden die Inhalte mithilfe einer integrierten Übung durch die Bearbeitung realer oder realitätsnaher Problemstellungen vertieft. Die Studierenden analysieren und diskutieren praxisbezogene Ausgangssituationen und erlernen die Entwicklung fundierter Lösungsansätze. Im Mittelpunkt steht dabei die praxisnahe Anwendung und Verknüpfung methodischer Werkzeuge zur Gestaltung strategischer Instandhaltungsprozesse sowie zur Entwicklung innovativer industrieller Services und Geschäftsmodelle.
Zentraler Bestandteil der Veranstaltung ist die Bearbeitung einer vorlesungsbegleitenden Fallstudie (Übung), in der die Planung einer Fabrik entlang der sechs Phasen des POV-FP schrittweise erfolgt. Die Studierenden wenden die erlernten Methoden systematisch auf ein praxisnahes Planungsszenario an und nutzen fachspezifische Planungswerkzeuge zur Umsetzung. Im Mittelpunkt stehen sowohl die Neuplanung eines Produktionssystems als auch dessen kontinuierliche Anpassung an sich verändernde Rahmenbedingungen. Zur Vertiefung des Verständnisses werden relevante Kennzahlen berechnet und interpretiert.
Nach der Teilnahme an dem Modul sind die Studierenden in der Lage, eine Fabrik unter prozessorientierten Gesichtspunkten zielgerichtet zu planen und zu betreiben, indem sie…
- die Instrumente und Methoden der Fabrikplanung und des Fabrikbetriebs verstehen, analysieren und anwenden,
- die Herausforderungen im Umfeld der Fabrikplanung und des Fabrikbetriebs beschreiben und im Hinblick auf Zirkularität und Wirtschaftlichkeit diskutieren,
- die Phasen des POV-FP anwenden und diese unter wirtschaftlichen und nachhaltigen Gesichtspunkten beurteilen,
- die Zusammenhänge der Phasen des POV-FP verstehen, analysieren und bewerten,
- die Potenziale innovativer Ansätze der Fabrikplanung sowie des Fabrikbetriebs (z.B. digitale Zwillinge, softwarebasierte Planungswerkzeuge) aus der Praxis und Wissenschaft analysieren und beurteilen,
- aktuelle Herausforderungen kritisch reflektieren und daraus Bedarfe für die Fabrikplanung und den Fabrikbetrieb ableiten,
- sich eigenständig Kenntnisse im Bereich Fabrikplanung und -betrieb aneignen, Themen eigenverantwortlich im Team oder in Einzelarbeit zu bearbeiten
- und zu diskutieren, die Ergebnisse unter Einsatz verschiedener Medienformate (z.B. Vorträge, Präsentation, Abgabe schriftlicher Ausarbeitungen) zu vermitteln,
…um zukunftsfähige Fabrikkonzepte zu entwickeln, die sowohl den Anforderungen der digitalen Transformation als auch zirkulären und wirtschaftlichen Zielsetzungen in der industriellen Praxis gerecht werden.
Die Portfolioprüfung begleitet diesen Lernprozess über das gesamte Semester. Dabei erbringen die Studierenden mehrere studienbegleitende Leistungen (Artefakte), die im Rahmen von Arbeitsaufträgen entstehen und dazu dienen, das Gelernte anzuwenden, zu vertiefen und zu reflektieren. Das Portfolio wird am Lehrstuhl durch eine abschließende mündliche oder schriftliche Prüfung ergänzt.
Die Gesamtnote ergibt sich aus der Bewertung aller Prüfungsbestandteile. Der konkrete Aufbau der Portfolioprüfung wird zu Beginn des Semesters in der jeweiligen Lehrveranstaltung bekannt gegeben. Die prüfungsrechtlichen Bestimmungen ergeben sich aus der jeweils gültigen Prüfungsordnung.