학습 공장
Learning Factory학습 공장은 교육, 훈련, 연구를 위한 현실적인 제조 환경을 나타냅니다.지난 수십 년간 학계와 산업계에 수많은 학습 공장이 세워졌다.[1]
정의.
학습 공장이라는 용어는 두 단어로 구성되어 있습니다.'학습'이라는 단어는 역량 개발을 나타내며, '공장'이라는 단어는 현실적인 제조 [2]환경을 정의합니다.일반적으로 인정되고 있는 정의는 CIRP CWG 내에서 합의되어 CIRP Encyclopedia에 [3]게재되었습니다.International Academy for Production Engineering(CIRP)에 따르면 학습 팩토리는 다음과 같이 정의됩니다.
- 여러 스테이션을 포함하며 기술적 측면과 조직적 측면을 구성하는 프로세스,
- 실제 가치사슬과 유사한 변경 가능한 설정
- 제조 중인 물리적 제품 및
- 공식, 비공식 및 비공식 학습으로 구성된 교육 개념으로, 현장 학습 접근법에 대한 교육생의 자체 행동에 의해 가능해진다.
학습 팩토리의 목적에 따라 학습은 교육, 훈련 및/또는 연구를 통해 이루어집니다.결과적으로 학습 성과는 역량 개발 및/또는 혁신이 될 수 있습니다.학습공장의 지속적인 운영을 보장하는 운영모델이 [4]바람직하다.
학습공장과 모델공장의 차이점은 학습공장이 교육을 위한 교육적 개념과 운영모델을 제공한다는 것이다.
역사
'학습 공장'이라는 용어는 1994년 미국 국립 과학 재단(NSF)이 펜 주립 대학의 컨소시엄을 수여하면서 처음 만들어졌다.2000m² 규모의 시설에서 기계, 공구 및 자재를 사용하여 산업 관련 설계 프로젝트를 지원해 왔습니다.업계의 현실적인 문제는 현실적인 환경에서 해결할 수 있습니다.2006년, 이 프로그램은 국립 공학 아카데미의 공학 교육 혁신 부문 고든 상을 수상했습니다.유럽에서는 지난 10년 동안 점점 더 많은 학습 공장이 설계되었다.이 물결의 첫 번째 학습 공장 중 하나는 2007년에 설립된 생산 관리, 기술 및 공작기계 연구소(Technische University Darmstadt)에 의해 설립된 '산업 생산성을 위한 센터'이다(섹션 [1]3 참조).2011년에는 독일 [5]다름슈타트에서 열린 제1회 학습 공장 회의와 함께 '유럽 학습 공장 이니셔티브'가 수립되었습니다.이 이니셔티브는 공장 학습이라는 주제에 대한 유럽 공동작업으로 이어졌다.2017년, 이 이니셔티브는 모든 대륙의 학습 공장을 포함하기로 결정하고, '국제 학습 공장 협회'로 변경되었다.
기존 학습[6] 팩토리 예시
학계의 공장 학습
TU Darmstadt: 프로세스 러닝 팩토리 CiP
Technische University의 프로세스 러닝 팩토리 CiP는 린 생산과 Industrie 4.0을 위한 역량 개발에 중점을 두고 있습니다.2007년에 설립되었습니다.원재료 납품, 가공, 품질관리, 조립, 포장, 간접공정 등은 중소기업과 유사하게 시뮬레이션된다.공압 실린더의 8가지 변종 외에 다른 측정의 고객 개인화 요건을 린 가공 영역에서 구현한다.약 500m²에서 학습자는 린 방법을 적용하여 자신의 경험으로 문제를 해결합니다.학습 팩토리에서는 낭비적이고 불균형한 프로덕션 환경에서 린 및 디지털 린 상태에 이르기까지 다양한 시나리오를 매핑할 수 있습니다.15개의 서로 다른 학습 모듈은 린 기본, 린 코어 요소 및 린 사고로 구성되어 있습니다.학습 모듈 내에서 실제 경험은 이론적인 가르침과 번갈아 이루어집니다.프로세스 러닝 팩토리 CiP는 독일 연방 경제 에너지부에서 자금을 지원하는 라인-메인 지역의 SME 컴피턴시 센터의 일부입니다.새롭게 구현된 Industrie 4.0 기술을 통해 린의 개념이 확장되었습니다.제품 추적성, 작업자 지원, 디지털 작업장 관리, 예측 유지보수, 우유 실행 4.0 및 AGV 등 다양한 기술이 구현됩니다.각 테크놀로지가 구현될 때마다 학습 모듈의 새로운 토픽이 통합됩니다.게다가, 운영 기관은 전 세계에 [5][6][7]학계와 산업을 위한 많은 학습 공장을 설립했습니다.
Technische Universityitét Wien: 파일럿 팩토리
TU Wien 파일럿 팩토리에서는 Industrie 4.0에 초점을 맞추고 있습니다.실제 기계, 실제 생산 체인 및 실제 제품을 갖춘 현실적인 테스트 환경입니다.900m²에서 퓨전 증착 모델링 원리를 사용하는 3D 프린터가 생산됩니다.프린터의 치수는, 고객의 요건에 따라서 설정할 수 있습니다.프로세스 및 레이아웃 적응성, 고도의 인간-기계 상호작용, 투명성과 최적화를 위한 데이터 분석 사용 등 다양한 Industrie 4.0 개념이 통합되어 있습니다.AGV 수송은 제조와 조립 구역을 연결합니다.재료는 자동으로 보충됩니다.게다가 오퍼레이터는, 콜라보레이션 로봇, 보조 시스템, 센서 기술, 화상 [5][6][8]처리의 지원을 받는다.
델렌보시 대학교:스텔렌보쉬 학습 공장
Stellenbosch University의 Stellenbosch Learning Factory는 린 오퍼레이션과 인체 공학을 위한 트레이닝을 제공하며 Industrie 4.0의 연구 플랫폼입니다.대상 그룹은 산업 파트너와 산업 공학 전공 학생입니다.새로운 개발에는 M학위가 2배 포함되어 있습니다.Rutlingen University의 Sc. 프로그램독일 학생들은 여름 학교를 방문할 가능성이 있다.학습 팩토리에서는 RFID 추적 시스템과 실시간 KPI 시각화가 통합된다.Stellenbosch 대학의 제품은 O-스케일 열차 [5]세트입니다.
윈저 대학교: iFactory
Windsor 대학의 iFactory에는 시스템 학습과 Industrie 4.0이라는 주요 토픽이 포함되어 있습니다.200평방미터에 책상 세트와 자동차 벨트 텐셔너가 조립되어 있습니다.RFID 태그를 사용하여 프로세스 및 생산 운영 계획 및 일정을 추적할 수 있습니다.전체 시스템은 모듈러형이며 FESTO Didactic의 장비를 사용하여 재구성할 수 있습니다.학습 공장의 주된 목적은 학생과 산업을 위한 연구, 교육 및 시연입니다.이 학습 공장은 2011년에 설립되어 북미 [5][6]최초의 학습 공장이다.
룩셈부르크 대학교: 운영 우수 연구소
University du Luxemburg의 Operational Excellence Laboratory는 산업 파트너가 린 툴의 실제 경험을 쌓고 Industrie 4.0과 관련된 새로운 기술을 시연할 수 있는 곳입니다.신기술의 예로는 RFID, 증강현실 및 디지털 매뉴얼의 통합이 있습니다.게다가 엔지니어링 마스터 학생도 훈련되고 있습니다.학습 팩토리는 조립 라인 또는 디어셈블리 라인에서 새로운 기술적 기능을 개발, 분석 및 검증하기 위한 플랫폼입니다.학습 공장의 제품은 홀 [5]펀처입니다.
Technische Universityitét München: 희박 생산을 위한 학습 공장(LSP)
TU München의 LSP(Learning Factory for Line Production)는 린 생산에 중점을 두고 있습니다.제조된 제품은 24가지 변형 모델이 있는 실제 기어박스입니다.시설은 집합장, 카이젠 워크숍장, 이론교습장으로 구성되어 있다.물류, 조립, 품질관리 및 패키징 프로세스가 지도화되어 있습니다.코스에서는 불만족스러운 상황에서 린 상태로 전형적인 린 여정이 재현됩니다.그 이론은 이론 수업 시간에 가르친다.매년 4~6건의 교육이 제공됩니다.모바일 장비는 어느 [5][6]곳으로든 운반할 수 있습니다.
Ruhr-Universitét Bochum: LPS 러닝 팩토리
LPS Learning Factory의 주요 주제는 린 프로덕션, 인더스트리 4.0 및 자원 효율입니다.이것은 2009년 Ruhr Universityitét Bochum에 의해 설립되었습니다.병뚜껑, 병뚜껑 홀더 및 다양한 주문 생산 제품은 1800m²에서 제조됩니다.생산환경에는 각종 공작기계, 화물수송, 수동조립소, 각종 산업용 로봇이 포함된다.주요 토픽은 린 프로덕션, Industrie 4.0 및 자원 효율입니다.매년 900명의 학생들이 운동을 연습하고 있다.업계를 위해 구입하는 실제 제품이 생산됩니다.이외에도 학습 공장에서는 Industrie 4.0 성숙도 모델, 지원 및 학습 시스템, 사이버 물리적 생산 시스템 및 산업 로봇과 같은 수많은 연구 프로젝트가 진행됩니다.2018년부터는 SME 4.0 컴피턴스 센터 [5][6][9]Siegen의 일부입니다.
Hochschule Rutlingen:Werk150
ESB 비즈니스 스쿨의 Werk150(구 ESB Logistics Learning Factory)은 진정한 학습, 개발 및 연구 환경입니다.2014년에 시작된 이 시설은 학생들의 훈련과 고급 훈련을 위한 최첨단 인프라를 제공합니다.또한 응용 연구의 주제 이슈도 다루며, 적응 가능한 작업 및 물류 시스템을 위한 제어 방법뿐만 아니라 새로운 방법, 도구 및 미래 기술을 개발하고 테스트한다.응용연구의 결과는 코스 활동에 지속적으로 통합됩니다.Werk150은 전체 산업 가치 사슬과 변화하는 제품과 서비스 포트폴리오를 가진 모델 제작 회사를 이미지화합니다.특히 제품 및 작업 시스템 엔지니어링, 입고품, 스토리지, 주문 선정, 생산, 조립 및 적층 제조 및 유통 분야의 프로세스가 모두 복제되고 검토됩니다.
Werk150에서는 Industry 4.0의 요건과 영향을 조사하여 교육 및 추가 교육 과정에서 전달한다.정보통신 기술을 이용해 실제 공장과 연계된 디지털 트윈 또는 이미지를 구현했다.따라서 제품과 생산 모두를 가상으로 계획 및 시뮬레이션하고 디지털 방식으로 생산을 제어하며 주문, 부품 및 자원의 상태와 현지화를 실시간으로 모니터링할 수 있습니다.
업계의 공장 학습
MPS Lernplatform
2011년 이후, 다임러 AG의 MPS Lernplattform은 린 생산을 주력으로 3000m²의 다양한 제품을 생산하고 있습니다.생산의 원래 구성 요소와 여러 시뮬레이션이 있는 1:10 모델이 사용됩니다.자동차 산업의 일부로서 프레스 숍, 바디 숍, 도장 숍, 조립, 물류 등을 시뮬레이트 한다.조립된 제품은 교육 후 재사용할 수 있습니다(예: 루프 컨트롤 유닛, 선바이저, 커버, 플로어 매트 또는 룸 티어).실무적 배경지식과 생산분야 장기경험을 갖춘 사내 유자격자가 교육을 실시한다.훈련은 이론 20%, 실습 80 %로 구성되어 있습니다.일상 업무에 대한 중요한 통찰력을 가진 참가자를 위해 10개 이상의 학습 모듈이 제공됩니다.MPS Lernplatform은 TU [6]Darmstadt와 같은 외부 파트너와의 협력에 점점 더 의존하고 있습니다.
페스토 학습 공장 샤른하우젠
샤른하우젠의 페스토학습공장은 2014년부터 Festo AG가 운영하며 기계처리(1), 밸브 및 밸브 단자조립(2), 자동화 및 공정개선(4), 학습공장 관리(4) 등 4가지 주제를 가지고 있다.공압 밸브와 밸브 단자는 4개의 룸에서 220m²로 제조됩니다.14개의 다른 직장에서 40개 이상의 학습 모듈이 제공됩니다.참가자는 페스토 출신이며, 특히 신규 사업자의 연수나 현업자의 고급 자격 취득을 목적으로 하고 있습니다.각 팀장 또는 자격을 갖춘 팀 전문가가 직접 운영자를 교육합니다.따라서 '트레인-더-트레이너' 모듈이 개발되었습니다.훈련은 계속적으로 발전하고 있다.새로운 제품, 새로운 공정, 새로운 생산 장비가 [6]통합됩니다.
| 이름. | 교환입니다. | 나라 | 제품. | 주요 토픽 |
|---|---|---|---|---|
| 프로세스 러닝 팩토리 CIP | 다름슈타트 공과대학 | 독일. | 공압 실린더 | 린 프로덕션과 인더스트리 4.0 |
| DFA 데모 팩토리 | RWTH 아헨 | 독일. | E-모빌리티 차량 | Industrie 4.0, 프로토타입 및 산업화 |
| 디 레른파브리크 | TU 브라운슈바이크 | 독일. | 다양한 | 지속가능생산, CPPS, 도시생산 |
| E 드라이브 센터 | 프리드리히 알렉산더 대학교 에를랑겐 뉘른베르크 | 독일. | 전기 엔진 | 생산 테크놀로지 |
| Werk150 (구 ESB 로지스틱스 러닝 팩토리) | ESB 경영대학원 Hochschule Rutlingen | 독일. | 시티 스쿠터 & 액세서리 | 부분적으로 자동화된 조립 및 물류 시스템의 설계, 구현, 최적화 및 디지털화 |
| ETA-Factory | PTW, TU 다름슈타트 | 독일. | 유압 펌프용 제어판, 기어축 조합 | 에너지 효율, 에너지 유연성 |
| 페스토 학습 공장 샤른하우젠 | 페스토 AG | 독일. | 공압 밸브 및 밸브 단자 | 직장 지향 교육, Industry 4.0 및 린 생산 |
| iFactory | 윈저 대학교 | 캐나다 | 책상 세트, 벨트 텐셔너 | 통합 제품– 시스템 학습, Industry 4.0 |
| IFA 러닝 팩토리 | 라이프니츠 대학교 하노버 | 독일. | 헬리콥터 및 구성품 | 공장계획, 린프로덕션, PPC |
| 통합 학습 팩토리 | 루르 대학교 보쿰 | 독일. | 타진 드릴링 머시추기 | 제품 개발 및 생산 협업 |
| 리드 팩토리 | 그라츠 공과대학교 | 오스트리아 | 스쿠터 | 린 관리, 에너지 효율, 신속한 운용, 디지털화 |
| 공장 출하 시 | 프라운호퍼 IPK, TU 베를린, ITL GmbH | 독일. | 제약용 정제 | 린 매니지 |
| 학습 및 혁신 공장(LIF) | TU 빈 | 오스트리아 | 슬롯카 | 제품 및 프로세스 계획 통합, 제조 및 조립 작업 최적화 |
| 학습 공장 aIE | 슈투트가르트 대학교 | 독일. | 데스크 도구 세트 | 생산과 품질 관리의 효율화 |
| 러닝 팩토리 글로벌 생산 칼스루에 | 카를스루에 공과대학 | 독일. | 전기 구동 | 린 프로덕션, 조립 계획, Industrie 4.0 |
| Lernfabrik für Schlanke 프로덕션(LSP) | TU문첸 | 독일. | 기어 | 린 철학, 린 어셈블리 |
| LMS 공장 | 파트라스 대학교 | 그리스 | 다양한 | 트레이닝, 교육 |
| LPS 러닝 팩토리 | 루르 대학교 보쿰 | 독일. | 병뚜껑, 병뚜껑 홀더, 각종 주문품 | 린 프로덕션, Industrie 4.0, 리소스 효율성, 근로자 참여, 노동력 4.0 |
| MPS Lernplatform | 다임러 AG | 독일. | 다른 제품 | 희박하다 |
| MTA Sztaki 학습 공장 Győr | MTA 스자키 | 헝가리 | 재활용 가능한 더미 공작물 | CPPS 측면 |
| Operations Excellence 연구소 | 룩셈부르크 대학교 | 룩셈부르크 | 홀 펀처 | 린 프로덕션, Industrie 4.0 |
| 파일럿 팩토리 인더스트리 4.0 | TU 빈 | 오스트리아 | 3D 프린터 | 공장 가상화, 적응형 제조, 사이버 물리 어셈블리 및 로지스틱스 |
| 스마트 미니 팩토리 | 볼자노 자유 대학교 | 이탈리아 | 공압 실린더, 공압 충격 렌치 | 스마트 제조 시스템, 자동화 |
| 스텔렌보쉬 학습 공장 | 스텔렌보시 대학교 | 남아프리카 공화국 | O 스케일 열차 세트 | 린 오퍼레이션, 인체공학, Industrie 4.0 |
컴피턴시 지향 계획 및 설계에 대한 접근법
학습 공장의 개념은 이전의 교육적, 기술적 접근법에 잠재력을 제공합니다.현실적인 환경을 통해 학습자의 의욕이 높아지고 역량 개발이 촉진됩니다.문제 기반, 프로젝트 기반 또는 연구 기반 학습이 가능합니다.행동지향적 학습은 기존의 [10]교육방식에 비해 상당한 이점을 가져온다.방법, 혁신 및 기술을 업계에 보다 쉽게 이전할 수 있습니다.학습공장을 통해 학습자는 자신의 [11]기업에서 생산라인을 중단하는 부정적인 영향 없이 현실적인 생산환경에서 방법을 적용할 수 있다.
학습 팩토리는 3가지 설계 [6]레벨로 설계되어 있습니다.
- 매크로 레벨에서는, 완전한 교육 프로그램과 공장 요소를 가지는 물리적인 공장 환경을 설계합니다.여기에는 사회 기술 인프라(생산 환경, 생산 프로세스, 제품 및 직원)가 포함됩니다.설계 프로세스에는 학습 목표, 대상 그룹 및 기타 이해관계자가 포함됩니다.
- 다양한 학습 모듈은 메소 레벨로 설계되어 있습니다.각 학습 모듈은 학습 공장 환경의 다른 부분을 사용할 수 있습니다.학습 과정은 이 설계 수준으로 구성되어야 한다.
- 마이크로 레벨은 학습 모듈 내의 학습 시나리오에 초점을 맞춥니다.학습 시나리오는 탐색적, 실험적, 체계화 또는 반사적 부분으로 분류된다.학습 목표는 학습 시나리오를 결정합니다.학습 팩토리 자체의 준비는 이 설계 수준뿐만 아니라 학습 지원, 학습 자료, 학습 매체 및 학습 제품에서도 고려되어야 합니다.
공장의 설계 프로세스에 대한 자세한 내용은 "Modellbasierte Methodik zur kompetenzorientierten Gestaltung von Lernfabrik für die schlanke Production"[12]이라는 제목의 Michael Tisch의 논문에서 확인할 수 있습니다.
학습 공장의 한계
학습 팩토리 개념도 한정되어 있습니다.학습 공장의 계획, 개발, 건설 및 운영에는 재정 및 인력 자원이 필요합니다.체육 공장에는 시설 내 공간이 필요합니다.기계, 작업장 및 기타 공장 요소를 구입하여 유지관리해야 합니다.파트너와 직원은 학습 공장에 기꺼이 참여할 수 있어야 합니다.지속가능성은 운영모델을 통해 보장되어야 한다.게다가 학습 공장에서는, 생산 환경의 한정된 구획을 매핑하고 있습니다.하나의 학습 공장이 학계 및 산업계의 모든 과제에 적합한 일반적인 환경을 제공할 수는 없습니다.특정 산업 부문, 해결된 주제, 단일 생산 공정, 회사 부서 및 대상 그룹에 대해 설명합니다.학습 공장의 지도 제작 능력은 [11]제한적입니다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ a b ABELE E, CHRYSSOLOURIS G, SIHN W, METTERNICH J, ELMARAGHY H, SELIGER G, SIVARD G, ELMARAGHY W, HUMMEL V, TISCH M, SEIFERMANN S, CIRP Annals – Manufacturing Technology (ed.), Learning Factories for future-oriented research and education in manufacturing (in German) (66 ed.), pp. 803-826
{{citation}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크) - ^ WAGNER P, PRINZ C, WANNÖFFEL M, KREIMEIER D, 5th CIRP-sponsored Conference on Learning Factories, Procedia CIRP (ed.), Learning Factory for Management, Organization and Workers' Participation (in German) (32 ed.), pp. 115-119
{{citation}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크) - ^ ABELE E, CIRP Encyclopedia of Production Engineering (ed.), Learning Factor (in German)
- ^ ABELE E, METTERNICH J, TISCH M, CHRYSSOLOURIS G, SIHN W, ELMARAGHY H, HUMMEL V, RANZ F, 5th CIRP-sponsored Conference on Learning Factories, Procedia CIRP (ed.), Learning Factories for Research, Education, and Training (in German), pp. 1-6
{{citation}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크) - ^ a b c d e f g h "Webside of the IALF". International Association of Learning Factories. 2019-08-21.
- ^ a b c d e f g h i j ABELE E, METTERNICH J & TISCH M (20 October 2018), Springer International Publishing (ed.), Learning Factories – Concepts, Guidelines, Best-Practice Examples (in German), ISBN 9783319922607
- ^ ENKE J, GLASS R, KREß A, HAMBACH J, TISCH M, METTERNICH J (2018), Procedia Manufacturing (ed.), Industrie 4.0 – Competencies for a modern production system: A curriculum for Learning Factories (in German), pp. 276-272
{{citation}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크) - ^ SIHN W, GERHARD D, BLEICHER F (2012), Sihn W, Jäger A (Eds.). 2n Conference on Learning Factories—Competitive Production in Europe Through Education and Training (ed.), Vision and Implementation of the Learning and Innovation Factory of the Vienna University of Technology (in German), pp. 160-177
{{citation}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크) - ^ KREIMEIER D, PRINZ C, MORLOCK F (2012), Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb (ZWF) (ed.), Lernfabriken in Deutschland: Praktisches Lernen in einer Fertigungsumgebung zur Schulung von Ganzheitlichen Produktionssystemen (in German), pp. 724-727
{{citation}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크) - ^ CACHAY J, WENNEMER J, ABELE E, TENBERG R (2012), Procedia—Social and Behavioral Sciences (ed.), Study on Action-Oriented Learning with a Learning Factory Approach (in German), pp. 1144-1153
{{citation}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크) - ^ a b TISCH M, METTERNICH J (2017), Procedia Manufacturing (ed.), Potentials and limits of learning factories in research, innovation transfer, education, and training (in German), pp. 1355-1375
- ^ Tisch M (2018), Modellbasierte Methodik zur kompetenzorientierten Gestaltung von Lernfabriken für die schlanke Produktion (in German), Shaker Verlag, ISBN 978-3-8440-5824-6
