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Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen | Prof. Dr.-Ing. E. Abele / Prof. Dr.-Ing. J. Metternich
Prof. Dr.-Ing. Joachim Metternich
Darmstadt | 28. Juli 2016
Betrieb von Lernfabriken – Ansätze und Erfahrungen
Zertifiziert nach
DIN ISO 9001:2008
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Lernmethoden und deren Nachhaltigkeit
10% 20% 30%
50%
70% 90%
10% von dem,
was wir lesen
20% von dem,
was wir hören
30% von dem,
was wir sehen
50% von dem, was
wir hören & sehen
70% von dem, was
wir selbst sagen
90% von dem,
was wir selbst tun
Wir behalten nur einen bestimmten Teil dessen, was wir wahrnehmen:
Quelle: Coverdale
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Kompetenzen befähigen zum Handeln in offenen Situationen …
Kompetenz
= Fähigkeit zum selbstorganisierten,
kreativen Handeln in (zukunfts-)offenen
Situationen.
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Lernfabriken sind der Ideale Ort des Kompetenzaufbaus
Kompetenz = persönliche Fähigkeit und Bereitschaft zum selbstgesteuerten Handeln
Voraussetzungen zur
Kompetenzentwicklung
Lernfabriken als
Lernumgebung
Lernender ist aktiv,
auch emotional
Bezug zum Basiswissen
ist vorhanden
Vernetzung von formalem und
informellem Lernen
Wechsel zwischen Fremd-
und Selbststeuerung
Produktionsprozess mit
realistischer Problemsituation
Ergebnisoffene Anwendung von Wissen
durch Praxisübungen
Vermittlung von Theoriewissen (Seminarraum) +
Selbstlernen durch Problemlösung (Lernfabrik)
Vorgabe von Lernzielen und Aufgaben +
selbstgesteuerter Wissenseinsatz
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Wertschöpfung ist Teamsport - sind wir ausreichend vorbereitet?
Abteilungen organisieren
• Wissen und
Kompetenzen
• Vorstellungen
• Zielerreichung
vertikal.
Wertschöpfung ist ein
Ergebnis
horizontaler Prozesse.
Das Denken in Prozessen
wird jedoch nur
unzureichend gefördert!
Gestern: Funktionsorientiert Morgen: Prozessorientiert
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Welche sind zu entwickeln?
Mitarbeiterkompetenzen für die digitale Transformation
Welche werden benötigt?
Source: Acatech
Großunternehmen
KMU
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Seit 9 Jahren Lernfabrik CiP (Center für industrielle Produktivität) an der TU Darmstadt
Reales Umfeld Reale Produkte
• Pneumatikzylinder
(kompletter Wertstrom inkl.
Auftragsabwicklungsprozess)
• Getriebemotor
(variantenreiche Montage)
• 500 m² Fläche
• 2 Zerspanungslinien mit
9 Werkzeugmaschinen
• 2 Montagelinien
• Reinigung und QS
• Shopfloor-Management
• Lernzellen
Schulungsangebot
• Curriculum mit 15 Workshops
an 27 Schulungstagen:
• Lean Basics (2+2+2)
• Lean Material Flow (2+2+2)
• Lean Machining (2+2+1)
• Lean Quality (2+2+2)
• Lean Thinking (1+2+1)
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1. Lehre
- Studenten
- Wiss. Mitarbeiter
2. Forschung
- Optimieren
Zerspanung
- Intralogistik
- Null Fehler
3. Training
- Praktiker
- Management
- KMU
In der CiP integrieren wir drei Ansätze …
Kontinuierliche
Entwicklung von
Menschen und
Prozessen
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Lehre: Integration der Prozesslernfabrik in die Lehre des PTW
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Tutorien: “Sequenzfertigung”, “CAD-CAM”
Master Thesis
Bachelor Thesis
Vorlesung: “Technologie der
Fertigungsverfahren”
Vorlesungen: “Lean Production”,
“Management industrieller Produktion”
Advanced Design Projects (ADP)
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Forschung: Beispiel Industrie 4.0
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Weiterbildung: Betrieb einer Lernfabrik auf dem Campus – „Geschäftsmodell“
Wertschöpfungs-
architektur
Kunden-
nutzen
Finanzierungs-
modell
• Gebäude
• Infrastruktur
• Trainer
• Curriculum
• Unterstützung vor Ort
• …
• Kompetenzentwicklung
• Schnellere Transformation
• Beschleunigte
Verbesserung
• Kürzere Lernzyklen
• Partnerschaftsmodell
• Einzelbewerbung
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Wertschöpfungsarchitektur: Produkte in der Prozesslernfabrik CiP
Hochvolumenfertigung
• Abbildung des kompletten Wertstroms mit
spanender Bearbeitung, Montage und
indirektem Bereich (Auftragsabwicklung)
• kein Verkauf, sondern Demontage
Pneumatik-Kompaktzylinder
Variantenreiche Montage
Elektro-Getriebemotor
• mehr als 4.000 verschiedene
Varianten möglich
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Fräsmaschine
DMC 50H
Drehmaschine
Index C65
Getriebemotor-
Montage
(4000 Varianten)
Zukaufteile
Lager
Montagelinie
Zylinder
Lean Machining
Wertschöpfungsarchitektur: Realitätsnahe Ausstattung des Produktionsumfelds
Supermarkt
Heijunka-Board
Zerspanung
Lernzellen
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Rupert Glass M.Sc.
Büro: L1|01 223
Telefon: -20136
E-Mail: glass@...
Wertschöpfungsarchitektur: Ihre Ansprechpartner in der Prozesslernfabrik CiP
Prof. Dr.-Ing. E. Abele
Prof. Dr.-Ing. J. Metternich
Institut für Produktionsmanagement,
Technologie und Werkzeugmaschinen
Technische Universität Darmstadt
Otto-Berndt-Str. 2, 64287 Darmstadt
Telefon: (06151) 16 - …
E-Mail: …@ptw.tu-darmstadt.de
www.prozesslernfabrik.de
Eberhard Abele Prof. Dr.-Ing.
Institutsleiter
Büro: L1|01 109
Telefon: -20080
E-Mail: abele@...
Joscha Kaiser M.Sc.
Büro: L1|01 228
Telefon: -20120
E-Mail: kaiser@...
Jörg Böllhoff Dipl.-Wi.-Ing.
Büro: L1|01 230
Telefon: -20106
E-Mail: boellhoff@...
Jens Hambach M.Sc.
Büro: L1|01 231
Telefon: -20296
E-Mail: hambach@...
Anette Heb Assistenz CiP
Büro: L1|01 107
Telefon: -20105
E-Mail: heb@...
Christian Hertle M.Sc.
Büro: L1|01 231
Telefon: -20121
E-Mail: hertle@...
Michael Tisch Dipl.-Wirtsch.-Ing.
Gruppenleiter
Büro: L1|01 231
Telefon: -20114
E-Mail: tisch@...
Tobias Meudt Dipl.-Wirtsch.-Ing.
Büro: L1|01 233
Telefon: -20136
E-Mail: meudt@...
Christoph Schwarz Techniker
Büro: L1|07 202
Telefon: -20135
E-Mail: schwarz@...
Judith Enke Dipl.-Wirt.-Ing.
Büro: L1|01 223
Telefon: -20107
E-Mail: enke@...
Markus Rößler M.Sc.
Büro: L1|01 233
Telefon: -20282
E-Mail: roessler@...
Carsten Schaede M.Sc.
Büro: L1|01 230
Telefon: -20138
E-Mail: schaede@...
Siri Adolph M.Sc.
Büro: L1|01 228
Telefon: -20137
E-Mail: adolph@...
Joachim Metternich Prof. Dr.-Ing.
Stellv. Institutsleiter
Büro: L1|01 106
Telefon: -20102
E-Mail: metternich@...
Maximilian Meister M.Sc.
Büro: L1|01 223
Telefon: -20079
E-Mail: meister@...
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Kundennutzen: Das Lean-Trainingsangebot besteht aus 15 Schulungen
• Messsystemanalyse
• Maschinenfähigkeits-
untersuchung
• Prozessfähigkeit und SPC
Befähigung
zur
Entwicklung
operativer
Exzellenz im
eigenen
Umfeld
1: Lean-Verständnis 2: Lean-Kernelemente 3: Lean-Kultur
Lean Material Flow
Lean Machining
Lean Quality
• Grundlagen und
Diagnose
• Wertstromgestaltung
• Qualitätstechniken
Lean Basics
• Führungssystem zur
kontinuierlichen
Verbesserung
• Wertschöpfungsexzellenz
in den indirekten
Bereichen
• Methoden- und
Vermittlungs- kompetenz
für Lean Trainer
• Just-in-Time
• Produktionssteuerung
• Flexible Mitarbeiter Systeme
• Schnellrüsten (SMED)
• Instandhaltung
• JIT für Anlagen
Lean Thinking
Transformation des CiP zur Lean-Best-Practice-Fabrik
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Kundennutzen: Beispiel der Gestaltung eines Workshop zum Schnellrüsten
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-
du
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A
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en
-
du
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Notwendigkeit
verstehen
Theorie
vermitteln
Methode in der
Praxis anwenden
Ta
g 1
Ta
g 2
60% Praxis-Anteil
Re
fle
kti
on
Erfolgsfaktoren
verstehen
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Kundennutzen: Im CiP wurden in den letzten 8 Jahren zahlreiche Fach- und Führungskräfte weitergebildet
400
280
120
1220
220
Logistik Produktionssteuerung Fertigung Montage mittleres bis
oberes
Management
200
Geschulte
Fach- und
Führungskräfte
insgesamt Unteres Management / Mitarbeiter
Ø12
Teilnehmer hatte jeder
Workshop seit 2008
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Finanzierungsmodell: Kooperationsmöglichkeiten mit der Prozesslernfabrik CiP
CiP-Partnerschaft
3 Jahre, 40 Schulungsmanntage pro Jahr für Betrag X
KMU-Arbeitskreis
Monatlich 0,5 Schulungstage
Beratungsleistung / Auftragsforschung vor Ort
Begleitung von Lean-Projekten in Ihrem Unternehmen
Best Practice-Forum
Austausch mit gleichgesinnten Firmen
Austauschplattform für Studenten
Studentische Arbeiten für Ihr Unternehmen
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Unsere Partner
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Der KMU-Arbeitskreis „Effiziente Produktion in Hessen“
65779 Kelkheim
68519 Viernheim
63633 Birstein
64347 Griesheim
60488 Frankfurt
65843 Sulzbach/Ts .
63128 Dietzenbach
35428 Langg ö ns
68519 Viernheim
63329 Egelsbach
64832 Babenhausen
64711 Erbach
64720 Michelstadt
64720 Michelstadt
61191 Rosbach
65817 Eppstein
60388 Frankfurt
64732 Bad K ö nig
63225 Langen
63579 Freigericht
65719 Hofheim/Ts .
64853 Otzberg
64331 Weiterstadt
68623 Lampertheim
65779 Kelkheim
68519 Viernheim
63633 Birstein
64347 Griesheim
60488 Frankfurt
65843 Sulzbach/Ts .
63128 Dietzenbach
35428 Langg ö ns
68519 Viernheim
63329 Egelsbach
64832 Babenhausen
64711 Erbach
64720 Michelstadt
64720 Michelstadt
61191 Rosbach
65817 Eppstein
60388 Frankfurt
64732 Bad K ö nig
63225 Langen
63579 Freigericht
65719 Hofheim/Ts .
64853 Otzberg
64331 Weiterstadt
68623 Lampertheim 68519 Viernheim
63633 Birstein
64347 Griesheim
60488 Frankfurt
65843 Sulzbach/Ts .
63128 Dietzenbach
35428 Langg ö ns
68519 Viernheim
63329 Egelsbach
64832 Babenhausen
64711 Erbach
64720 Michelstadt
64720 Michelstadt
61191 Rosbach
65817 Eppstein
60388 Frankfurt
64732 Bad K ö nig
63225 Langen
63579 Freigericht
65719 Hofheim/Ts .
64853 Otzberg
64331 Weiterstadt
68623 Lampertheim
Philippsthal 36269
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Lernfabriken weltweit
Learning Factory within a University
Industrial Learning Factory
Consulting Company Learning Factory
Atlanta, US
Nyenrode, NL
Lyon, FR
Venice, IT
Munich, DE
Darmstadt, DE
Cooperation
Casablanca, MA
Singapore, SG
Beijing, CN Jekaterinburg, RUS
Vienna, AT
Stuttgart, DE
Mannheim, DE Bruchsal, DE
Wolfsburg, DE
Ann Arbor, US
Planned / in construction ()
Johannesburg, ZA
Hannover, DE
Chemnitz, DE
Bremen, DE Dortmund, DE
Kaiserslautern, DE
Bochum, DE
Windsor, CA
(Piracicaba, BR)
Setúbal, PT
Patras, GR
Split, HR Budapest, HU
Reutlingen, DE
Stockholm, SE
Penn State, US
Jekaterinburg
Johannesburg Singapore
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Lernfabrik Produkte: Beispiel FESTO
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Lernfabrik als Produkt: Beispiel Kärcher
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Lernfabrik im Beratungsgeschäft: Beispiel McKinsey
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Lernfabrik in Unternehmen: Beispiel BMW
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2011
Montage
Zustand 4 “LCA”
Lernfabrik entwickeln: Beispiel Lernfabrik CiP
2005 2006 2007 2009 2012 2013 2014 2015
Ausgangs-
situation
? ? ? Eine Vision
-
Viele Fragen
Gebäudekonzept
Eröffnung Erweiterung
Indirekter Bereich
2010
1. Erweiterung
Zerspanung
2008
Schulungsbeginn
2. Erweiterung
Zerspanung
2016
Lernparcours
Industrie 4.0
Kompetenzzentrum
Industrie 4.0
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Effiziente Fabrik 4.0
Industrie 4.0 in der „CiP“
Abgeschlossen 12/2015
Unsere Vision für 2020: Modellunternehmen an der Technischen Universität Darmstadt
Ziele:
Prozesslernfabrik
4.0
„Innofab 4.0“
in Planung
„Modellunternehmen“
Technische Universität Darmstadt
Prozesslernfabrik
„CiP“
2007 eröffnet
Energieeffizienz-
Lernfabrik
„-Fabrik“
Eröffnung 02/2016
Kontinuierliche Erweiterung durch Netzwerkaktivitäten und gemeinsame Forschung
Zweck: Ausbildung, Forschung, Weiterbildung
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2011: Gründung einer europäischen Lernfabrikinitiative unter Federführung der TUD/PTW
• Escola Superior de
Tecnologia de Setuba
• Ecole Centrale de Lyon
• Politecnico di Milano
• TU Wien
• University Split
• Hungarian Academy of
Science
• Stockholm Institute of
Education
Universitäten in Europa mit
Kooperation TUD (Auszug)
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Unser Ziel: Lernfabriken als Zentren beruflicher Handlungskompetenz zu etablieren – weltweit!
