Joachim Metternich

Learning factory design: a competency-oriented approach integrating three design levels

Developing competencies of employees on all hierarchy levels is a crucial prerequisite to enable fast problem solving and adaption to changing market conditions. Action-oriented learning approaches in learning factories show promising results, though a systematic approach for the design of learning factory courses and systems is missing. This article presents such a systematic approach for the competency-oriented development of learning factories integrating the conceptual design levels ‘learning factory’, ‘teaching module’ and ‘learning situation’. The presented approach enables an effective competency development in learning factories by addressing problems of intuitively designed learning systems. As a result learning factories, teaching modules and single teaching–learning situations meeting industries’ requirements can be realised with less effort and an increased success in applied competencies in real situations.

Wertstromanalyse 4.0: Ganzheitliche Betrachtung von Wertstrom und Informationslogistik in der Produktion

Kurzfassung Die Wertstromanalyse ist eine weit verbreitete und bewährte Methode, welche es ermöglicht, wertstromübergreifend Prozesse abzubilden, zu analysieren und Ideen zur Verbesserung abzuleiten. Die Digitalisierung der Produktion unter dem Begriff Industrie 4.0 verspricht neue Möglichkeiten, die Produktion effizienter zu gestalten oder gar zu revolutionieren. Nur wenige Unternehmen können jedoch eine Produktion von Grund auf neu planen und dabei alle Möglichkeiten von Industrie 4.0 berücksichtigen. Vor allem für Unternehmen, die eine bestehende Produktion digital aufrüsten wollen, gilt es, einen neuen Ansatz aufzuzeigen. Dieser Ansatz nutzt die bewährten Methoden der Schlanken Produktion und bildet gleichzeitig die Möglichkeiten der Digitalisierung systematisch ab, um anschließend Verbesserungsmaßnahmen abzuleiten.

Lean 4.0 – zwischen Widerspruch und Vision

Kurzfassung Die Vereinbarkeit der Lean Philosophie mit den neuen digitalen Moglichkeiten der Industrie 4.0 wird in Wissenschaft und Praxis kontrovers diskutiert. Trotz der teilweisen Widerspruche dieser Ansatze wird eine schlanke Produktion als Voraussetzung fur eine zielfuhrende Digitalisierung angesehen. In diesem Beitrag wird aufgezeigt, welchen Einfluss die Digitalisierung auf Unternehmen haben kann, wie sie sich auf ein schlankes Produktionssystem auswirkt und wie eine richtungsweisende Vision fur Industrie 4.0 aussehen kann.

Effiziente Fabrik 4.0: Einzug von Industrie 4.0 in bestehende Produktionssysteme

Kurzfassung Zentrale Herausforderungen der Leitmarktperspektive der dualen Strategie des Zukunftsprojekts Industrie 4.0 sind die Vernetzung der zumeist bestehenden Produktionssysteme sowie die Sensibilisierung von insbesondere kleinen und mittelständischen Unternehmen. In diesem Beitrag wird das Forschungsprojekt „Effiziente Fabrik 4.0“ vorgestellt. In dessen Rahmen werden bereits realisierte Good Practice-Beispiele analysiert sowie anschauliche Umsetzungskonzepte zur Realisierung in der Prozesslernfabrik CiP aufgezeigt.

Materialbereitstellung in der Montage - Eine empirische Analyse zur Identifikation der Anforderungen an zukünftige Planungsvorgehen

Kurzfassung Die kundenindividuelle Produktion mit kurzen Reaktionszeiten verlangt nach Flexibilität besonders in der Endmontage. Verbesserungen der Endmontage selbst wurden in den letzten Jahren verstärkt vorgenommen. Nun gilt es, die zugehörigen Unterstützungsprozesse, wie z. B. die Logistik, zu optimieren, da eine immer größere Teilevielfalt in kleineren Losgrößen bereitgestellt werden muss. Durch die Anwendung standardisierter Planungsvorgehen existiert in der Materialbereitstellung ein großes Potenzial zur Kostensenkung und Effizienzsteigerung. Allerdings erfolgt die Gestaltung der Materialbereitstellung häufig intuitiv oder durch die iterative Verbesserung vorhandener Lösungen. Um die Anforderungen und Rahmenbedingungen an ein zu entwickelndes Planungsvorgehen für die Materialbereitstellung in der Montage zu identifizieren, wurde eine empirische Studie in 28 produzierenden Unternehmen durchgeführt. Die Ergebnisse fließen in die Entwicklung eines Vorgehensmodells ein.

Der neue Blick auf Verschwendungen im Kontext von Industrie 4.0

Kurzfassung Das grundlegende Verbesserungsvorgehen der Schlanken Produktion besteht darin, Verschwendungen in Produktionsprozessen systematisch zu erkennen und anschließend Verbesserungsmaßnahmen abzuleiten. Im Kontext von Industrie 4.0 wird von einigen Autoren versucht, die aus der Schlanken Produktion bekannten Verschwendungsarten direkt auf informationslogistische Prozesse zu übertragen. Hierbei wird vielfach ignoriert, dass der Umgang und die Aufbereitung von Informationen eine spezielle Betrachtungsperspektive erfordern. Dieser Beitrag zeigt, wie Verschwendungen im Umgang und der Nutzung von Informationen systematisch zu analysieren sind. Darauf aufbauend lassen sich prozessübergreifende Verbesserungspotenziale ableiten.

Development of bottleneck detection methods allowing for an effective fault repair prioritization in machining lines of the automobile industry

Fault repair prioritization is an important topic for organizing operators in every plant where their numbers are restricted. Prioritization helps the operators to focus on critical machines to increase the machining line’s output. The goal of this paper is to define and test effective fault repair prioritization methods based on analytically identified bottlenecks. For that purpose, several bottleneck detection methods known from the literature were analyzed; however, none of them was able to be used for a fault repair prioritization in typical machining lines of the automobile industry. Hence, three new bottleneck detection methods are going to be introduced in this paper. The new methods focus on the detection of short-term and real-time bottlenecks, as well as on near future bottlenecks. At the end of the paper the effectiveness of the new methods is tested using a simulation model of a real machining line in the automobile industry.

Das Darmstädter Shopfloor Management-Modell

Kurzfassung Mehr und mehr Unternehmen setzen auf Shopfloor Management, also die Mitarbeiterführung direkt am Ort der Wertschöpfung, um die Leistung ihrer Produktion zu verbessern und Beschäftigte in Verbesserungsaktivitäten einzubinden. Dabei gibt es aktuell unterschiedliche Auffassungen darüber, wie Shopfloor Management-Systeme aufgebaut sind und Prozesse ablaufen. In diesem Beitrag wird das Darmstädter Shopfloor Management-Modell vorgestellt, welches die Ziele, Voraussetzungen und Handlungsfelder von Shopfloor Management aufzeigt und diese systematisiert.

Hindernisse der Industrie 4.0 – Umdenken notwendig?

Kurzfassung Die diesem Beitrag zu Grunde liegende Studie zeigt, dass viele Indus-trieunternehmen nicht in gleichem Maße vor allen in der Fachliteratur genannten Herausforderungen zur Einführung von Industrie 4.0 stehen. Durch die Befragung von 253 Unternehmen konnte gezeigt werden, welche Hemmnisse tatsächlich in der Industrie bestehen. Wie Unterstützungsvorhaben an den bedeutendsten Herausforderungen ausgerichtet werden sollten, welche Bedarfe in der Industrie vorhanden sind und wie diese adressiert werden können, beschreibt der folgende Beitrag.

Best Practice Examples

A broad variety of learning factories varying in size, concept, and use are built up around the globe in universities, industry, consulting firms, or vocational schools to various different topics like Lean, Industrie 4.0, or Energy Efficiency. This chapter presents 31 best practice examples demonstrating the variety and the use of learning factories.