Teamprojekt / Forschungspraktikum: Pick-by-Light, Bestandserfassung und Materialtracking für die Lernfabrik SPL

Institut

Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (TUM-ED)

Typ

Semesterarbeit /

Inhalt

experimentell / konstruktiv /  

Beschreibung

Beschreibung

Worum geht es?

In der Lernfabrik SPL (https://iwb-spl.de/) montieren Teilnehmende in Schulungen Fahrzeuge und Baugruppen. Das Material dafür liegt in Boxen im Regal. Wie dieses Material bereitgestellt und verwaltet wird, ist bisher weitgehend manuell:

• Teile werden anhand von Schildern an den Boxen gesucht. Materialnummern und -namen sind dort teilweise uneinheitlich und weichen von den Bezeichnungen in den Arbeitsanweisungen ab.
• Niemand weiß genau, was gerade im Bestand ist, denn Entnahmen werden nicht erfasst.
• Fehlteile fallen deshalb oft erst mitten in der Schulung auf.

Eine Pick-by-Light-Lösung gibt es in der Lernfabrik bisher nicht. Ihr startet also auf der grünen Wiese, ohne Vorarbeiten und mit viel Gestaltungsspielraum.

Was ist das Ziel?

Ihr schafft einen durchgängigen digitalen Materialfluss: Ein Lichtsignal zeigt am Regal, welches Teil als Nächstes in der Produktionslinie benötigt wird. Die Entnahme wird dabei automatisch erfasst und der neue Bestand wird gebucht. Im Dashboard sieht man in Echtzeit, was verbraucht wurde und wann nachbestellt werden muss. Das System ist an Tulip angebunden und wird im laufenden Lernfabrikbetrieb eingesetzt, also von echten Nutzer*innen in echten Schulungen.

Wie gehen wir vor?

Das Projekt ist in vier Arbeitspakete gegliedert, die aufeinander aufbauen:

1. Datenbasis schaffen: Ihr prüft und bereinigt Materialnummern und -bezeichnungen, inkl. der Schilder an den Boxen, und gleicht sie mit den Arbeitsanweisungen in Tulip ab. Das Ergebnis ist ein einheitliches Materialstamm-Datenmodell, auf dem alle weiteren Schritte aufsetzen.
2. Bestand erfassen: Ihr entwickelt eine Bestandserfassung bzw. Inventarliste mit Scanner und QR- bzw. Barcodes. Sie muss auch Entnahmen berücksichtigen, die nicht im regulären Montageablauf stattfinden, z. B. in Schulungen. Die Bestandsdaten werden an das Dashboard angebunden.
3. Pick-by-Light aufbauen: Ihr wählt passende Hardware (Lichtmodule, Steuerungseinheiten) nach Kosten, Integrierbarkeit und Erweiterbarkeit aus. Ihr entwickelt die Steuerungslogik (Auftrag → Lichtsignal), vernetzt das System, bindet es an Tulip an und verknüpft es mit der Bestandserfassung. Das Ergebnis ist ein System, in dem die Entnahme bestätigt und der Bestand automatisch gebucht wird.
4. Auswerten und vorausschauen (je nach Fortschritt): Ihr entwickelt ein Konzept, um Verbrauch und Ausfälle zu überwachen. Es soll zeigen, wann Material nachbestellt werden muss und welche Fahrzeuge bzw. Baugruppen besonders oft betroffen sind.

Zu Beginn steht eine Konzeptphase mit Anforderungsanalyse, Technologierecherche und Gesamtarchitektur. Danach folgen Umsetzung, Inbetriebnahme, Erprobung und iterative Optimierung in der Lernfabrik. Das Vorgehen und die Ergebnisse dokumentiert ihr schriftlich. Bei Wahl des Forschungspraktikums kommt eine Abschlusspräsentation (20 Minuten) dazu.

Was bringt euch das?

• Ihr baut ein System, das nach eurem Projekt tatsächlich im Einsatz ist.
• Ihr deckt die ganze Kette ab: Hardware, Elektronik, Software, Schnittstellen und Datenauswertung.
• Ihr lernt typische Industrie-4.0-Themen in der Praxis kennen: Intralogistik, Datenmodelle, digitale Arbeitsanweisungen und Dashboards.
• Ihr arbeitet im Team (3–5 Personen) und entscheidet selbst über Technologie und Umsetzung.

Voraussetzungen

Voraussetzungen

• Studiengang Maschinenwesen, Mechatronik und Informationstechnik, Informatik oder vergleichbar
• Interesse an Digitalisierung, Industrie 4.0, Intralogistik und Automatisierungstechnik
• Grundkenntnisse in der Programmierung (z. B. Python, C++) von Vorteil
• Erfahrung mit oder Interesse an Schnittstellen/Kommunikationsprotokollen (z. B. REST-APIs, MQTT, OPC UA) und an Datenbanken/Datenmodellierung von Vorteil
• Selbstständige, strukturierte Arbeitsweise sowie Teamfähigkeit, da das Thema im Team (3–5 Studierende) bearbeitet wird
• Freude an praktischer, hands-on Umsetzung in der Lernfabrik
• Erfüllung der jeweiligen Prüfungsvoraussetzungen für Teamprojekt bzw. Forschungspraktikum gemäß FPSO

Ansprechpartner

Caroline Colsman

caroline.colsman@iwb.tum.de

Jonas Dudzik

jonas.dudzik@iwb.tum.de

Bei Interesse freuen wir uns über eine formlose Bewerbung per E-Mail mit kurzem Lebenslauf und einer Angabe, ob das Thema als Teamprojekt oder als Forschungspraktikum bearbeitet werden soll.

Bewerbung bitte an Caroline Colsman und Jonas Dudzik

Möglicher Beginn

sofort

Kontakt

Caroline Colsman
caroline.colsmaniwb.tum.de