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Projekte

SMARTER

SiMulAtionsbasieRTe ExploRation des Systemverhaltens von Produktionssystemen in einem digitalen Planungsansatz

01.05.2020 - 28.02.2021

Herausforderungen

Im heutigen volatilen Marktumfeld gewinnt die digitalisierte (Um-)Planung von Produktionssystemen mit Software der 3D-Materialflusssimulation zunehmend an Bedeutung. Die aktuellen technologischen Entwicklungen ermöglichen es, verschiedene Fertigungsszenarien im virtuellen Raum zu explorieren und digitale Zwillinge der Produktionssysteme zu erstellen. Diese neuen Möglichkeiten bringen auch neue Herausforderungen für (angehende) Ingenieur*innen mit sich, da diese Softwaretools oft verschiedene Programmierkenntnisse erfordern, die den Studierenden nur zum Teil im Studium vermittelt werden können. Bisher wurden die in der Lehrveranstaltung „Dynamische Unternehmensmodellierung und -simulation“ vermittelten Methoden der Prozessmodellierung mit der „Paper and Pencil“-Methode erlernt. Somit besteht eine große Herausforderung der Studierenden darin, sich selbständig in eine neue Software einzuarbeiten und die erlernten Methoden der Prozessmodellierung mit der Materialflusssimulation zu koppeln.

Zielsetzung

Ziel ist es daher, im Rahmen der Lehrveranstaltung „Dynamische Unternehmensmodellierung und -simulation“ erstmalig die Möglichkeit zu bieten, in einer digital gestützten Case Study die praktische Anwendung von aktueller Software der Materialflusssimulation zu erlernen. Hierzu sollen in Kleingruppen Problemstellungen, modelliert und simuliert werden. Diese didaktisch aufbereiteten und an der betrieblichen Praxis angelehnten Problemstellungen sollen mithilfe eigenständig entwickelter 3D-Simulationsmodelle gelöst werden. Dazu sollen die Ergebnisse in Bezug auf vorgegebene ökonomische und humanorientierte Anforderungen beurteilt werden, um letztendlich Handlungsempfehlungen für die Gestaltung des betrachteten Produktionssystems abzuleiten.

Vorgehen & Methoden

  1. Entwicklung eines Lernkonzepts zur Anwendung der Materialflusssimulation
    Zur Einarbeitung in das Simulationstool werden den Studierenden digitale Schulungsunterlagen zur Erklärung der grundlegenden Softwarefunktionen bereitgestellt.
    Zusätzlich werden entsprechende Übungsaufgaben entwickelt, die zur Vertiefung und Erweiterung dieser Kenntnisse von den Studierenden genutzt werden können. Zur Unterstützung der Studierenden zur selbstständigen Erarbeitung der Übungsaufgaben werden Hilfestellungen in Form von Screenshots oder Tutorial-Videos angeboten.
  2. Entwicklung eines Fallbeispiels zur praktischen Methodenanwendung
    Das Fallbeispiel zielt auf die Auswahl, Planung und das Controlling eines Entwicklungsprojekts im Maschinenbau ab. Es wird den Studierenden vorlesungsbegleitend zur Verfügung gestellt. Durch die praktische Anwendung der theoretischen Kenntnisse werden die Kompetenzen der Studierenden gefördert. In der Gruppenarbeit lernen die Studierenden, sich als Gruppe selbst zu organisieren. Zudem analysieren und verarbeiten sie gemeinsam zahlreiche Informationen und treffen entsprechende Rückschlüsse und Entscheidungen. Dabei lernen die Studierenden mit Unsicherheiten in der betrieblichen Praxis umzugehen und zu planen, indem sie Wahrscheinlichkeiten diskutieren, plausible Annahmen treffen und Szenarien definieren, mit deren Hilfe sie auf Basis ihrer Simulationsergebnisse Handlungsempfehlungen ableiten können. Zum Abschluss sollen die Ergebnisse von den Studierenden aufbereitet und in einer Abschlussveranstaltung präsentiert werden.

Projektträger

RWTH Aachen University – Exploratory Maschi-Teaching Space (EMTS)

Der Exploratory Maschi-Teaching Space stellt eine RWTH-interne Plattform dar, in der neue digitale Lehr- und Lernkonzepte gefördert werden.