Science Center (INSTANDHALTUNGS-)INGENIEUR 4.0 SMARTE ARBEITSWELT UND INGENIEURAUSBILDUNG

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1 Science Center (INSTANDHALTUNGS-)INGENIEUR 4.0 SMARTE ARBEITSWELT UND INGENIEURAUSBILDUNG Prof. Dr.-Ing. Gerhard Bandow Fachbereich Maschinenbau Fachhochschule Dortmund Service we focus First. on students

2 Agenda Fachhochschule Dortmund Industrie 4.0 Vision Smart Maintenance Ausgewählte Statements zu Arbeit und Bildung 4.0 Aus- und Weiterbildung Weiterbildung durch Studium Fazit Service we focus First. on students maintenance 2016 Science Center Prof. Dr.-Ing. Gerhard Bandow

3 Die Fachhochschule Dortmund Vorgängereinrichtungen 1890/1896 Königliche Werkmeisterschule für Maschinenbau 1938 Staatliche Ingenieurschule 1971 Fachhochschule Dortmund Service we focus First. on students maintenance 2016 Science Center Prof. Dr.-Ing. Gerhard Bandow

4 Die Fachhochschule Dortmund Größte Fachhochschule im Ruhrgebiet und zweitgrößte FH in NRW ~ Studierende ~ 15% internationale Studierende Vergleich Studierende Professoren Verhältnis TU Dortmund : 110 FH Dortmund : Bachelor-Studiengänge 15 Master-Studiengänge 229 Professoren 314 Mitarbeiter FB Maschinenbau : 85 Service we focus First. on students maintenance 2016 Science Center Prof. Dr.-Ing. Gerhard Bandow

5 Die Fachhochschule Dortmund Fachbereiche Architektur Design Informations- und Elektrotechnik Informatik Maschinenbau Angewandte Sozialwissenschaften Wirtschaft Service we focus First. on students maintenance 2016 Science Center Prof. Dr.-Ing. Gerhard Bandow

6 Die Fachhochschule Dortmund Zahlen im Maschinenbau Studierende und Personal ca Studierende 24 Professoren 52 wiss. Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter 10 nicht wiss. Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter 56 Lehrbeauftragte Konsekutive Studiengänge 2 Bachelor-Studiengänge (MB und FT) 3 Master-Studiengänge (PES, FPS, FT) Verbundstudiengänge 1 Bachelor-Studiengang (PSM) 1 Master-Studiengang (MIP) Service we focus First. on students maintenance 2016 Science Center Prof. Dr.-Ing. Gerhard Bandow

7 Grad der Komplexität Industrie 4.0 Von der 1. zur 4. industriellen Revolution 4. Industrielle Revolution Verdopplung von Daten und Informationen: ca. 1 Jahr 1. Industrielle Revolution Verdopplung des Wissens: ca. 100 Jahre 2. Industrielle Revolution Verdopplung von Daten und Informationen: ca. 10 Jahre Hardskills, d.h. fachliche Fähigkeiten 3. Industrielle Revolution Verdopplung von Daten und Informationen: ca. 4 Jahre zunehmend Softskills, wie Teamfähigkeit, kommunikative Kompetenz Metaskills, wie z.b. Resilienz, Ethik, Selbstmanagement, Kreativität, Empathie Prognose für 2050 Verdopplung von Daten und Informationen: ca. 24 Stunden Industrie 1.0 Industrie 2.0 Industrie 3.0 Industrie 4.0 Ende des 18. Jahrhunderts Beginn des 20. Jahrhunderts Anfang der 70er Jahre Heute Bildbasis: DFKI, 2014 Service we focus First. on students maintenance 2016 Science Center Prof. Dr.-Ing. Gerhard Bandow

8 Industrie 4.0 Smarte Arbeitswelt Beispiele aus dem Bereich Instandhaltung Ersatz menschlicher Arbeit durch Cyber-physikalische Systeme Mensch-Maschine-Kollaboration ( Roboter als Kollegen ) 3D-Druck für Ersatzteile Augmented Reality (Datenbrillen: Training, Unterstützung, Beratung) Koordination der Einsätze über das Internet Umfassende Nutzung von Sensorik zur Zustandsüberwachung Big Data zu jedem einzelnen CPS und den Prozessen CPS informieren autonom über Instandhaltungsbedarf und beginnenden Schlechtzustand Selbst-Instandhaltung von Cyber-physikalischen Systemen Bildquellen: Fraunhofer IML, 2015 & CRC Mining, 2013 Service we focus First. on students maintenance 2016 Science Center Prof. Dr.-Ing. Gerhard Bandow

9 CPS-Netzwerk Experten-Netzwerk Experte CPS BenutzerSchnittstelle Markierte Daten Markierte Daten Sensor- Embedded Daten Alarm Service RessourcenAgent HistorienDaten RessourcenAgent Adapter RSCDF Daten Suche Ergebnissen RSCDF Daten Adapter Remote-Experten-Plattform Markierte SensorDaten Adapter RSCDF RSCDF Alarm -Service Daten Lokale (eingebettete) Plattform RessourcenAgent Service Suche DiagnoseModell Service-Netzwerk Vision Smart Maintenance RSCDF Daten RSCDF = Resource State/Condition Description Framework (Ressourcen-Zustands-Beschreibungs-Struktur) Adapter Lernprozess Remote-Service-Plattform Quelle: Industrial Ontologies Group, 2004, modifiziert Service we focus First. on students maintenance 2016 Science Center Prof. Dr.-Ing. Gerhard Bandow

10 Smart Maintenance Umgebung Hersteller von industriellen Produkten Nutzer Experte Dienstleister Software-Applikationen, Services, Lösungen Servicemediator Cyberphsysical System Sensor Web Service Big Data Smart System Applikation Smart Maintenance Umgebung Quelle: Industrial Ontologies Group, 2004, modifiziert Service we focus First. on students maintenance 2016 Science Center Prof. Dr.-Ing. Gerhard Bandow

11 Instandhalter der Zukunft Vier Rollen Ersthelfer ( Notarzt, Rettungssanitäter ) Reaktive Tätigkeiten Geplante Tätigkeiten Arbeitsvorbereiter/ Planer/ Techniker ( Krankenpfleger, Krankenschwester ) Diagnostiker ( Allgemeinmediziner, Hausarzt ) Hersteller- /externe Unterstützung Diagnose- & Datenanalytiker Spezialist/Experte ( Facharzt ) Quelle: Hodkiewicz, M.; Jacobs, W., 2013, modifiziert Service we focus First. on students maintenance 2016 Science Center Prof. Dr.-Ing. Gerhard Bandow

12 Arbeit und Ingenieurausbildung 4.0 Ausgewählte Statements (1) Die digitale und physikalische Welt verschmelzen. Terrence O Hanlon, reliabilityweb.com, 2014 Arbeiten im Jahr 2025: Gemeinsames Lernen lernen wird zur Kernkompetenz. Guido Bosbach, Managementberater, 2015 Wir diskutieren Industrie 4.0, haben Mitarbeiter 2.0 und Führungskräfte 1.0 Prof. Wolfgang Kersten, TU Hamburg-Harburg, 2015 Ein Ingenieur muss auch verstehen, wie man große Datenmengen verwalten kann. Es ist ratsam sich möglichst breit aufzustellen. Prof. Thomas Rollmann, FH Frankfurt, 2014 Wählen Sie ein Studium, wo Sie lernen zu denken, wo Sie lernen an Probleme heranzugehen vielleicht ein Philosophiestudium. In Zukunft müssen die Menschen damit rechnen, dass sie immer wieder neu umlernen müssen. Prof. Dalia Marin, LMU München, 2015 Service we focus First. on students maintenance 2016 Science Center Prof. Dr.-Ing. Gerhard Bandow

13 Arbeit und Ingenieurausbildung 4.0 Ausgewählte Statements (2) Lernen für die Industrie 4.0 IT-Kenntnisse sind wichtig für Ingenieure. Aber Grundwissen bleibt gefragt. Die Welt, 2016 Alle Trends bleiben schwammig. Grund dafür ist die permanente Weiterentwicklung. Marco Dadomo, VDI, 2016 Industrie 4.0 braucht Bildungsoffensive Studenten sollen in der Lage sein, sich und ihr Wissen miteinander zu vernetzen. Industrie 4.0 ist ein Weiterbildungsthema. Prof. Thomas Straßmann, FH Dortmund, 2014 Nicht jeder muss Experte im jeweiligen Fach sein. Es reicht in den meisten Fällen aus, wenn Anforderungen an Experten klar formuliert werden können. Werner Struth, GF Bosch, 2014 Service we focus First. on students maintenance 2016 Science Center Prof. Dr.-Ing. Gerhard Bandow

14 Aus- und Weiterbildung Anforderungen an Ingenieurausbildung 4.0 Persönlichkeitsentwicklung, Kreativität und Eigenverantwortung in den Vordergrund stellen 1. Lernen lernen (Schlüsselkompetenz = eigenen Lernbedarf ermitteln) 2. Verantwortung für eigenen Lernprozess übernehmen (selbständig Informationen beschaffen, Wichtiges von Unwichtigem trennen, lebenslanges Lernen) 3. Lernen, sich selbst zu steuern 4. Kooperationsfähigkeit lernen (um Eitelkeiten und Schubladendenken zu überwinden und eine kooperative Zusammenarbeitskultur zu schaffen) 5. Selbstmotivation trainieren 6. Lernen, Kreativität zu entwickeln 7. Netzwerken (Basis für ein Internet der Menschen schaffen) Damit das Mögliche entsteht, muss immer wieder das Unmögliche gewagt werden. Stefan Bleser Grundzuversicht entwickeln: Irgendwie schaffe ich das schon! Service we focus First. on students maintenance 2016 Science Center Prof. Dr.-Ing. Gerhard Bandow

15 Weiterbildung durch Studium Ausbildungs- und berufsbegleitende Qualifizierung Service we focus First. on students maintenance 2016 Science Center Prof. Dr.-Ing. Gerhard Bandow

16 Weiterbildung durch Studium Kompetenzen Fach- und Methodenkompetenzen fachliche Fähigkeiten, um berufstypische Aufgaben erfolgreich zu bewältigen Schlüsselkompetenzen z.b. Teamfähigkeit, kommunikative Kompetenz, interkulturelle Kompetenz, über den eigenen Tellerrand blicken Metakompetenzen neben den Fähigkeiten geht es auch um das WIE ihres Einsatzes basieren auf individuellen Fähigkeiten eines Menschen, z.b. Techniken und Methoden zur Persönlichkeitsbildung Empathie und Ethik Stressbewältigung (Resilienz) und Selbstmanagement Persönliche Kommunikations- und Problemlösungskompetenz Kreativität und flexibler Führungsstil Service we focus First. on students maintenance 2016 Science Center Prof. Dr.-Ing. Gerhard Bandow

17 Weiterbildung durch Studium Angebot der Fachhochschule Dortmund Studiengang: Bachelor-Maschinebau Verbundstudium PSM Fachbereich: Maschinenbau Art des Lehrangebots: Verbundstudium (berufs- oder ausbildungsbegleitend) Zugang (Orts-NC): Fachhochschulreife oder Allgemeine Hochschulreife (Abitur) oder vergleichbare Qualifikation + 10 Wochen Praktikum (min. 4 Wochen vor Studienbeginn) Jährliche Aufnahmekapazität: 30 Studienanfänger/innen Studienbeginn: Wintersemester (Start: WiSe 2015/2016) Studienumfang: 9 Semester inkl. Bachelor-Thesis (180 ECTS) Präsenzanteil: i.d.r. 14-tägig samstags von 09:00 Uhr - 16:15 Uhr zzgl. 1-2 Blockveranstaltungen von max. 5 Tagen Prüfungen: in der vorlesungsfreien Zeit Abschluss: Bachelor of Engineering (B.Eng.) Kosten: Sozialbeitrag (inkl. NRW Ticket) + Materialbezugsgebühren Kooperationen: Institut für Verbundstudien der Fachhochschulen in NRW Handwerkskammer Dortmund Service we focus First. on students maintenance 2016 Science Center Prof. Dr.-Ing. Gerhard Bandow

18 Weiterbildung durch Studium Charakteristika des Studiengangs PSM Studiengang bietet ein breites Lehrangebot, das interdisziplinär das Grundwissen aller Kernbereiche der Ingenieurwissenschaften, der technischen Betriebswirtschaft und Rechtswissen umfasst vorhandene Praxiskenntnisse fließen in die Lehr- und Lerninhalte ein erworbene theoretische Kenntnisse können unmittelbar in der beruflichen Tätigkeit eingesetzt werden Vermittlung bzw. Entwicklung der für ein berufliches Vorankommen erforderlichen Kompetenzen (Fach-, Methoden, Schlüssel- und Metakompetenzen) Qualifikation für übergeordnete Positionen und Führungsaufgaben zur Erhaltung der Beschäftigungsfähigkeit in einer smarten Arbeitswelt Antwort der FH auf den Bedarf der Industrie an qualifizierten Studienabgängern mit Kompetenzen im Produktions- und industriellem Servicemanagement der Industrie Service we focus First. on students maintenance 2016 Science Center Prof. Dr.-Ing. Gerhard Bandow

19 Weiterbildung durch Studium Studienverlaufsplan des Studiengangs PSM Semester Module 1 Schlüsselkompetenzen Mathematik 1 Elektrotechnik Physik 2 Technisches Zeichnen und CAD Mathematik 2 Statik Werkstoffkunde und -prüfung 3 Konstruktionselemente 1 Fertigungstechnik 1 Festigkeitslehre Grundlagen der Informatik 4 Konstruktionselemente 2 Fertigungstechnik 2 Automatisierungstechnik Korrosionsschutz 5 Technische BWL Wirtschaftsrecht SPS-Labor Technisches Produktionsmanagement Technisches Servicemanagement 6 Kostenrechnung Qualitätsmanagement Grundlagen der Verfahrenstechnik Robotik und Handhabungssysteme Instandsetzungstechnologien 7 Controlling Angewandte Statistik Arbeitssicherheit Materialfluss und Logistik Ersatzteilmanagement 8 Project Management and Communication Managementkompetenzen Ingenieurmäßige Arbeit Six Sigma Six Sigma 9 Anleitung zum wissenschaftlichen Arbeiten Bachelorarbeit Kolloquium Service we focus First. on students maintenance 2016 Science Center Prof. Dr.-Ing. Gerhard Bandow

20 Weiterbildung durch Studium e-learning Plattform ILIAS ILIAS = Integriertes Lern-, Informationsund Arbeitskooperations-System zusätzliche Lehrmaterialien, Übungen, Fallbeispiele Online-Arbeitsräume für Studierende Online-Seminarräume Online-Tutorien Online-Tests Chat-Stunden mit Dozenten Video2brain-Lehrmodule Service we focus First. on students maintenance 2016 Science Center Prof. Dr.-Ing. Gerhard Bandow

21 Weiterbildung durch Studium Online-Tutorium Beispiel: Elektrotechnik Service we focus First. on students maintenance 2016 Science Center Prof. Dr.-Ing. Gerhard Bandow

22 Weiterbildung durch Studium Online-Tutorium Beispiel: Mathematik Service we focus First. on students maintenance 2016 Science Center Prof. Dr.-Ing. Gerhard Bandow

23 Weiterbildung durch Studium Qualitätsmerkmale des Studiums an der FH Dortmund intensive Betreuung durch die Fachhochschule kleine Lerngruppen und Wahlmöglichkeiten von Studienschwerpunkten Angebot zur zusätzlichen Vorbereitung auf das Studium durch Vorkurse in MINT-Fächern vor Studienbeginn Projekt Qualität in der Lehre (QdL) Studienbedingungen optimieren und die Studierenden zu einem erfolgreichen Studienabschluss führen (u.a. Mentoring- und Studienstandgespräche) kontinuierliche Evaluation der Studiengänge und der Lehrveranstaltungen Förderung der Netzwerkbildung und von Metakompetenzen sowie des gemeinsamen Lernen lernens Service we focus First. on students maintenance 2016 Science Center Prof. Dr.-Ing. Gerhard Bandow

24 Fazit Lebenslanges Lernen ist nicht nur eine bildungspolitische Notwendigkeit, sondern entscheidend, um uns innovativ in der Dynamik der Industrie 4.0 weiterzuentwickeln. Ein Weiterbildungsstudium kann hierzu den Grundstein legen. Ingenieurausbildung 4.0 muss sich flexibel den dynamischen Anforderungen stellen. Niemand ist zurzeit in der Lage die Anforderungen genau zu definieren und kennt auch noch nicht die Wege zur Lösung. Erwarten Sie das Unerwartbare! Kollaborative Navigation auf Sicht und eine offene, transparente und kreative Diskussion ist daher unabdingbar. Ähnlich wie sich die Maschinen in der Industrie 4.0 vernetzen, müssen wir uns vernetzen. Lassen Sie uns heute damit beginnen! Service we focus First. on students maintenance 2016 Science Center Prof. Dr.-Ing. Gerhard Bandow

25 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! ANSPRECHPARTNER PROF. DR.-ING. GERHARD BANDOW Fachbereich Maschinenbau, B 104 Telefon gerhard.bandow@fh-dortmund.de KATHARINA KEUNE Fachbereich Maschinenbau, B 006 Telefon katharina.keune@fh-dortmund.de FACHHOCHSCHULE DORTMUND Sonnenstraße Dortmund Service we focus First. on students maintenance 2016 Science Center Prof. Dr.-Ing. Gerhard Bandow