Begriffe wie Digitalisierung, Industrie 4.0 oder Smart Factory sind zu wichtigen Themen geworden, wenn es um die Einführung digitaler Technologien in Industrieunternehmen geht. Die Umsetzung kann komplex und oft mit vielen neuen Herausforderungen sowie einem Bedarf an zusätzlichen Kompetenzen für ein Unternehmen verbunden sein. Neue Technologien, welche im Zusammenhang mit der Digitalisierung stehen, erfordern neue Fähigkeiten, vor allem digitale Fähigkeiten (Luban und Hänggi 2022). Darüber hinaus werden Use Cases für das ganzheitliche Verständnis jeder Art von Prozessen und dem jeweiligen Nutzenversprechen hinsichtlich der Umsetzung der intelligenten Fertigung benötigt. Die Kombination von neuen Technologien mit dem vorhandenen Wissen über Prozesse und Herausforderungen ist eine anspruchsvolle Aufgabe. Es hat viele gegenseitige Abhängigkeiten zwischen den Technologien, welche es zu berücksichtigen gilt. Dazu ist das Wissen aus verschiedenen Funktionsbereichen über Prozesse und Abhängigkeiten intelligent zu nutzen, um einen Mehrwert zu schaffen (Budde, Benninghaus et al. 2022). Die Umsetzung der erforderlichen Massnahmen und Anpassungen ist eine grosse Herausforderung mit vielen Hürden. Die vorliegende Fallstudie will sich diesem Thema annehmen und einen standardisierten Vorgehensprozess zur Identifikation relevanter Use Cases und deren Implementierung aufzeigen. Eine Sammlung an generischen Use Cases bildet hierbei die Basis für das Vorgehen. Abgebildet werden diese generischen Use Cases anhand des Smart Factory Frameworks, basierend auf dem Buch Smart Factory Navigator (Budde, Hänggi et al. 2022). Das Smart Factory Framework bestehend aus einer detaillierten Darstellung von 44 generischen Use Cases und unterstützt die strategische Ausrichtung eines Unternehmens entlang der Prozesse und dem Autonomiegrad in einer Fabrik. Ein detailliertes Verständnis der Use Cases ist für die Identifikation und Priorisierung unerlässlich. Aufbauend auf dem Smart Factory Framework liefert der 7-stufige Smart Factory Implementierungsprozess einen standardisierten Ansatz für die konkrete Umsetzung und Identifikation der Use Cases. Der Prozess startet mit der Identifikation vielversprechender Use Cases, gefolgt von einem Priorisierungsschritt, der Anpassung an den unternehmensspezifischen Kontext und einer Detaillierung des Informationsbedarfs für die verschiedenen Managementebenen. Ein strukturierter Projektaufbau- und Implementierungsprozess hilft Unternehmen, schnelle Ergebnisse zu erzielen, zu lernen und zu justieren, bevor diese dann auf globaler Ebene ausgerollt werden (Budde, Hänggi et al. 2022).
Die nachfolgende Fallstudie beinhaltet neben dem Smart Factory Framework auch ein exemplarisches Beispiel zur Umsetzung eines Use Cases anhand einer vollautomatisierten Fertigungszelle. Das darauf aufbauende Szenario beinhaltet die Erstellung eines Maschinendashboards in der Cloud unter Verwendung der relevanten Prozessparameter. Die Fallstudie wird dazu in drei auf sich aufbauende Unterrichtssequenzen aufgeteilt.
- Unterrichtssequenzen 1: Smart Factory Use Case Identifikation und Implementierungsprozess
- Unterrichtssequenzen 2: Anbindung von Maschinendaten in die Cloud
- Unterrichtssequenzen 3: Erstellen eines Dashboards der Maschinendaten in der Cloud
Anhand von diesen Sequenzen lernen die Studierenden die zentralen Grundlagen zur Datenbeschaffung und der anschliessenden Aufbereitung sowie das Darstellen dieser Daten in einem Dashboard. Die Studierenden durchlaufen im Rahmen der drei Unterrichtssequenzen eine begleitende Übung um das erlernte Wissen anzuwenden und zu vertiefen. Die nachfolgenden Ausführungen orientieren sich nach den vorgestellten Unterrichtssequenzen.
| Metadaten | |
|---|---|
| Version | 1 |
| Bloomsche Taxonomy | |
| Sprache | |
| Anzahl Lektionen | 7 |
| Art des Unterrichts | |
| Voraussetzungen | |
| Vorbereitungen, Bedingungen | |
| Lernziele |
Die Fallstudie ist für Studierende mit einem technischen Verständnis der Anforderungen an die Produktion erstellt worden und setzt Grundkenntnisse in der Informatik (z.B. Aufbau einer REST API, JWT, Anwendung von Hash Funktionen, Verfahren der asymmetrischen Kryptographie) und der betriebswirtschaftlichen Seite voraus. Angewendet wird Fallstudie beispielsweise in den Bachelor- und Masterstudiengängen in Wirtschaftsingenieurwesen, Wirtschaftsinformatik, Maschinenbau. Nachfolgend werden die Lernziele der drei Unterrichtssequenzen und die damit adressierten bzw. geförderten Kompetenzen näher beschrieben. |
| Autor | Adrian Rüedy |
| Co-Autor:innen |
Roman Hänggi, OST-Ostschweizer Fachhochschule, roman.haenggi@ost.ch |
| Original-Studiengang |
Wirtschaftsinformatik
Wirtschaftingenieurwesen
Maschinentechnik
. Semester |
| Dateien | |
| Zip-Datei |
 823 (Typ: application/zip)
|