Forschung und Entwicklung

Wir analysieren, wie Wirtschaftssimulationen – etwa zur Unternehmens-, Lieferketten- oder Logistiksteuerung – in der Lehre eingesetzt werden können. Am Beispiel des Videospiels Cities: Skylines 2 entwickeln wir ein Lehrkonzept mit klar definierten Lernzielen, passenden Spielemechaniken und didaktischen Effekten.

Das Konzept dient Studierenden als praxisnahe Übung, um Lernmotivation und Lernkurve zu steigern sowie Grundlagenwissen aus den Vorlesungen Einführung in die Produktionswirtschaft und Einführung in die Logistik nachhaltig zu vertiefen. Die Umsetzung erfolgt über ein technisches Setup im produktionswirtschaftlichen Labor des Lehrstuhls.

Hierfür befinden wir uns im Austausch mit dem finnischen Publisher Paradox Interactive, der im Bereich Serious Gaming – etwa im Geschichtsunterricht mit Europa Universalis V – über umfangreiche Erfahrungen verfügt, auf die wir zurückgreifen. Das Konzept ist skalierbar auf weitere Themen wie u.a. Stadt-, Verkehr- oder Umweltplanung. 

Der ema Plant Designer unterstützt die ganzheitliche Planung von Produktionsanlagen und Materialflüssen. Mit seiner 3D‑basierten Umgebung lassen sich Layouts intuitiv erstellen, Varianten vergleichen und Engpässe frühzeitig erkennen. Besonders wertvoll ist die Möglichkeit, komplexe Abläufe dynamisch zu simulieren und so fundierte Entscheidungen für Investitionen und Prozessgestaltung zu treffen.

Der ema Work Designer fokussiert sich auf die ergonomische und zeitwirtschaftliche Bewertung manueller Tätigkeiten. Auf Basis digitaler Menschmodelle können Bewegungsabläufe analysiert, Belastungen bewertet und Arbeitsplätze ergonomisch optimiert werden. Das Tool verbindet damit moderne MTM‑Methoden mit einer visuellen, leicht verständlichen Darstellung.

RUMMZ (Rapide Untergrund Material Modellierung und Zonierung) ist eine smarte Single-Page-Webanwendung (SPA) mit dem Ziel, die digitale Souveränität der kommunalen Verwaltungen im Bereich der Baugrunduntersuchung zu stärken. Ab 2026 muss mit der DIN-Methode Building Information Modelling (BIM) öffentliche Infrastruktur geplant werden. Alle Bauinformationen sind dann in dem ISO-Format Industry Foundation Classes (IFC) in einem zentralen 3D-Datenmodell gespeichert. RUMMZ ermöglicht die selbstständige, zeitsparende und normgerechte Umwandlung von geotechnischen Baugrundinformationen in dieses Format. Die Anwendung fördert damit die Einhaltung gesetzlicher Vorgaben zur Baubeschleunigung und sparsamen Mittelverwendung von Geldern sowie Flächen und reduziert die Abhängigkeit von proprietärer Software bei erhöhter IT- sowie Datensicherheit. GitHub

Mit modernster terrestrischer 3D-Scan-Technologie vom Fachgebiet Bauinformatik, Geodäsie und GIS der BTU, unserem Labor-VR-Equipment wie der HTC-VIVE Pro 2 sowie der Software Autodesk ReCap und Blender-VR verwandeln wir die reale Versuchs- und Maschinenhalle im FZ3H in einen begehbaren digitalen Zwilling. Etwa eine halbe Milliarde Scanpunkte wurden uns von den Experten für Geoinformatik zur Verfügung gestellt, um ein 3D-Mesh der Halle zu erstellen für die immersive Erkundung dieser komplexen Anlage. Die Punktwolkenoptimierung, Vermeshung und Informtionsverknüpfung (BIM) für eine detailgetreue, interaktive und informative Darstellung können weitere Forschungsthemen sein.

Anwendungsbeispiele:

• Sichere ortsunabhängige Präsentation für z.B. Schulungen
• Simulation und Analyse vor Realisierung
• Kontrolle während des Betriebes (Digitaler Zwilling)   

Wir verfügen über verschiedene Anwendungen von Autodesk und nutzen insbesondere AutoCAD (Architecture) inkl. der Factory Design Utilities zur 2D-Planung von Fabriken und Verwaltungsgebäuden sowie zur finalen Erstellung von Planungsunterlagen.

Anwendungsbeispiele

• 2D-Fabrikplanung (Groblayout und Feinlayout)
• Integration und Zusammenarbeit mit Architekten
• Erstellung von Planungsdaten und Dokumentationen

Der taraVRbuilder ist ein Tool zur einfachen und schnellen Modellierung, Visualisierung und Animation von Produktions- und Logistiksystemen. Der kostenlos nutzbare taraVRviewer ermöglicht es, auch ohne eine Lizenz, die erstellten Modelle anzusehen. Die generierten Modelle können als DXF exportiert und z.B. in AutoCAD mit den Planungsdaten von Architekten kombiniert werden.

Anwendungsbeispiele

• 3D-Fabrikplanung und virtuelle Begehung (Validierung)
• Planung und Modellierung von detaillierten Logistikzentren
• Animation und Simulation von Materialflüssen

Die Fabrikplanungssoftware visTable besitzt eine umfangreiche Modellbibliothek, welche die Visualisierung von zu planenden Fertigungsbereichen innerhalb von kurzer Zeit ermöglicht. Weiterhin bietet die Software Möglichkeiten, Prozesse zu modellieren und Transportwege zu optimieren.

Anwendungsbeispiele

• Fabrikplanung, gleichzeitig in 2D und 3D
• Prozessmodellierung und Kostenabschätzung
• Materialflussanalyse und -optimierung

AnyLogic ist eine Simulationssoftware, welche die Diskrete Event-Simulation (DES), die Agenten-basierte Modellierung und Simulation (ABMS) und die Systemdynamische Simulation (SD) unterstützt. Dadurch können verschiede Themen im Kontext der Produktion, Logistik und des Supply Chain Managements analysiert werden.

Anwendungsbeispiele

• Analyse und Optimierung von Produktionsprozessen (Stückgüter- und Fließproduktion)
• Entwicklung und Validierung von Steuerungsalgorithmen, z.B. für die Reihenfolgeplanung / Maschinenbelegungsplanung
• Analyse von Produktionsszenarien oder Erweiterungskonzepten