Die moderne Fertigungsindustrie steht vor einer Vielzahl von Herausforderungen, die einen Paradigmenwechsel von klassischen Produktionssystemen hin zu intelligenten, vernetzten Fabriken – den sogenannten Smart Factories – erforderlich machen. Zunehmende Ressourcenknappheit, steigende und sich schnell ändernde Kundenanforderungen, der Trend zur Produktindividualisierung sowie störanfällige globale Lieferketten und die Notwendigkeit zur Steigerung von Effizienz und Flexibilität sind nur einige der Faktoren, die diesen Wandel antreiben. ​

Eine Smart Factory zeichnet sich durch die durchgängige Digitalisierung aller Prozesse und Systeme sowie die Echtzeitvernetzung von Maschinen, Produkten und Menschen aus. Hierbei kommen Sensoren und IoT-Technologien zum Einsatz, die eine nahtlose Kommunikation und Datenerfassung ermöglichen. Die gesammelten Daten werden, bspw. mittels Big Data Analytics, zur Prozessoptimierung genutzt. Predictive Maintenance, also die vorausschauende Wartung, hilft, Ausfälle zu vermeiden, während KI-gestützte Entscheidungsunterstützung die Effizienz und Flexibilität der Produktionsprozesse erhöht. Ein weiteres Kernelement ist von Smart Factories ist deren Wandlungsfähigkeit. Adaptive Produktionslinien passen sich dynamisch an wechselnde Anforderungen an und autonome innerbetriebliche Logistiksysteme sorgen für einen reibungslosen Materialfluss. 

Im Rahmen der Lehrveranstaltung sollen Methoden und Werkzeuge zur Planung, Steuerung und den Betrieb einer Smart Factory vermittelt werden. Besonderer Fokus dieser Vorlesung liegt darauf, wie Industrie 4.0 und digitale Lösungen in Synergie mit Methoden des Lean Managements genutzt werden können, um die Planung und den Betrieb von Fabriken effizienter, einfacher und nachhaltiger zu machen. Die Inhalte und theoretischen Grundlagen werden um Beispiele aus der Praxis, anwendungsorientierte Übungen und ganztägige Workshops in der Lernfabrik Globale Produktion ergänzt.

Inhaltliche Schwerpunkte der Vorlesung:​

• Einführung in Produktion, Lean Management und Smart Manufacturing/Industrie 4.0​
• Grundlagen der Produktionsplanung und -steuerung​
• Klassische Methoden der Fabrikplanung und des Lean Managements​
• Workshops zur Produktionsplanung mit Lean Management am Beispiel der Lernfabrik Globale Produktion
• Technologische Grundlagen zu Industrie 4.0 und Smart Factories​
• Digitale Modellierung von Produktionssystemen 
• Digitale Methoden der Fabrikplanung und -steuerung ​
• Workshops zur Produktionsplanung mit digitalen Tools sowie Methoden  des Smart Manufacturing und künstlicher Intelligenz am Beispiel der Lernfabrik Globale Produktion.

Lernziele:

Die Studierenden ...​

• kennen die Chancen und Herausforderungen, die mit den dem Paradigmenwechsel von klassischen Produktionssystemen hin zu Smart Factories einhergehen.
• sind in der Lage, die Methoden, Vorgehensweisen und Techniken der Produktionsplanung zu analysieren und zu bewerten, und können die vorgestellten Inhalte und Herausforderungen sowie Handlungsfelder in der Praxis reflektieren.​
• kennen die Eigenschaften und Funktionsweisen von smarten Produktionssystemen und können die geänderten Anforderungen an Planung und Betrieb dieser smarten Produktionssysteme erläutern.​
• können die Methoden und Werkzeuge der Produktionsplanung von smarten Produktionssystemen auf neue Problemstellungen praktisch anwenden.​
• können ihr Wissen zielgerichtet für eine effiziente Planung und Steuerung von ​smarten Produktionssystemen einsetzen.

 
Arbeitsaufwand:

Präsenzzeit: 51 Stunden
Selbststudium: 69 Stunden

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Medien:
Skript zur Veranstaltung wird über (https://ilias.studium.kit.edu/) bereitgestellt.

Media:
Lecture notes will be provided in Ilias (https://ilias.studium.kit.edu/).

Bekanntgabe der konkreten Termine erfolgt im Rahmen der Informationsveranstaltung sowie über die Homepage des wbk. 

Die Informationsveranstaltung wird am 23.04.2025 um 17:30 Uhr am wbk am Fasanengarten (Geb. 50.36) im Seminarraum (Raum F010) stattfinden. 

Aus organisatorischen Gründen ist die Teilnehmerzahl für die Lehrveranstaltung auf 20 Teilnehmende begrenzt. Infolgedessen wird ein Auswahlprozess stattfinden. Aufgrund der begrenzten Anzahl an Teilnehmenden ist eine Voranmeldung erforderlich. Bewerben können Sie sich für die Vorlesung Smart Factory bis zum 29.04.2025 23:55 Uhr per Mail an sebastian.behrendt@kit.edu mit Lebenslauf und Notenauszug. Weitere Informationen dazu erhalten Sie auch im Rahmen der Informationsveranstaltung.

The specific dates will be announced at the information event and on the wbk website. 

The information event will take place on 23.04.2025 at 17:30 at the wbk am Fasanengarten (Building 50.36) in the seminar room (Room F010). 

For organizational reasons, the number of participants for the course is limited to 20. As a result, a selection process will take place. Due to the limited number of participants, pre-registration is required. You can apply for the Smart Factory lecture by 29.04.2025 23:55 by sending an email to sebastian.behrendt@kit.edu with your CV and transcript of records. You will also receive further information at the information event.