Forschungs-, Demonstrations- und Lernfabrik für smarte Produktionssysteme

Die TU Wien Pilotfabrik Industrie 4.0 ist eine universitäre Demonstrations-, Forschungs- und Lernumgebung für moderne Produktionssysteme. Als fakultätsübergreifende Initiative der TU Wien verbindet sie Kompetenzen aus Maschinenwesen, Betriebswissenschaften und Informatik und bietet eine realitätsnahe Plattform zur Entwicklung, Erprobung und Validierung von Industrie-4.0-Konzepten. 

Was ist eine Pilotfabrik?

Eine Pilotfabrik ist eine Test-, Demonstrations- und Lernumgebung, in der neue Produktionskonzepte, Technologien und Organisationsformen unter realitätsnahen Bedingungen untersucht werden können. Im Gegensatz zu reinen Laboren bildet sie reale Produktionsprozesse ab und ermöglicht so belastbare Erkenntnisse für Forschung, Lehre und industrielle Umsetzung.

Die TU Wien Pilotfabrik dient dabei als:

• Demonstrationsfabrik für smarte und vernetzte Produktion
• Testumgebung für neue Technologien, Methoden und Systeme
• Experimentierfeld für Cyber-Physical Systems und digitale Zwillinge
• Lernfabrik für Studierende, Forschende und Industriepartner

Zentrale Aufgaben der Pilotfabrik

Forschung

Die Pilotfabrik stärkt die Forschungsaktivitäten im Bereich Produktionstechnik, Automatisierung, Digitalisierung und Industrie 4.0. Sie ermöglicht die Entwicklung und Evaluation neuer Produktionskonzepte, Steuerungsansätze und Assistenzsysteme unter realistischen Bedingungen.

Lehre und Weiterbildung

Als Learning Factory ist die Pilotfabrik integraler Bestandteil der akademischen Ausbildung an der TU Wien. Studierende arbeiten an realen Produktionssystemen und lernen moderne Methoden praxisnah kennen. Ergänzend werden Weiterbildungsformate für Industriepartner und Fachkräfte angeboten.

Wissens- und Innovationstransfer

Ein wesentliches Ziel ist der Transfer von Forschungsergebnissen in die industrielle Praxis. Die Pilotfabrik fungiert als Schnittstelle zwischen Universität und Industrie und unterstützt Unternehmen bei der Einführung und Bewertung neuer Technologien.

Anwendungskontext und Produktionsumfang

Die Pilotfabrik bildet diskrete, multivariate Serienproduktion bis hin zu Einzel- und Kleinserienfertigung ab. Betrachtet wird der gesamte Produktlebenszyklus, von der Produkt- und Prozessentwicklung über Fertigung und Montage bis hin zu logistischen Aspekten.

Durch den integrativen Ansatz können Wechselwirkungen zwischen Produktdesign, Produktionssystem und Mensch systematisch analysiert und optimiert werden. Ziel ist die Entwicklung von wissenschaftlich fundiertem Know-how für flexible, effiziente und nachhaltige Produktionssysteme.

Kernkompetenzen der TU Wien Pilotfabrik

Produktionsysteme

Im Bereich der Produktion liegt der Fokus auf:

• der vertikalen Integration von Fertigungszellen in Manufacturing-Execution-Systeme (MES)
• adaptiven und rekonfigurierbaren Produktionssystemen
• der Steuerung und Orchestrierung von Microservices für die industrielle Automatisierung
• skill-basierter Steuerung von Maschinen und Anlagen
• Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M)
• funktionaler Sicherheit rekonfigurierbarer Systeme

Montage, Logistik und Assistenzsysteme

Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf menschenzentrierten Arbeitssystemen, darunter:

• kognitive Assistenzsysteme für Montage und Logistik
• digitale und visuelle Unterstützungssysteme
• kooperative und kollaborative Robotik
• arbeitslastadaptive, ergonomisch gestaltete Montagearbeitsplätze
• zellenbasierte Montagesysteme, geplant und gesteuert über digitale Zwillinge

Design und Engineering

Im Bereich Design & Engineering werden adressiert:

• Product Lifecycle Management (PLM) und horizontale Integration
• multidisziplinäre Modellierung von Produkt und Produktionssystem
• parallele virtuelle Simulationen
• Echtzeit-Optimierung durch synchronisierte Produktionsdaten

Produktions- und Instandhaltungsmanagement als Treiber projektbasierter Forschung in der Pilotfabrik

Die TU Wien Pilotfabrik Industrie 4.0 wird als universitäre Forschungs- und Lernplattform in enger Zusammenarbeit mit dem Forschungsbereich Produktions- und Instandhaltungsmanagement (PIM) der TU Wien betrieben. PIM fungiert dabei als wissenschaftlicher Hauptpartner und nutzt die Pilotfabrik als Learning Factory sowie als industrielle Experimentier- und Demonstrationsumgebung für aktuelle Fragestellungen in Produktion und Instandhaltung.

Die inhaltlichen Aktivitäten sind unter dem Dachthema „Lab for Smart and Sustainable Maintenance“ gebündelt. Ziel ist es, moderne Produktions- und Instandhaltungssysteme ganzheitlich zu untersuchen und weiterzuentwickeln. Die Pilotfabrik stellt dafür eine industrielle Laborfläche bereit, in der Forschung, Lehre und industrielle Kooperation eng miteinander verbunden sind.

Ein Schwerpunkt liegt auf Inspektionstechnologien, insbesondere im Rahmen des Forschungsprojekts A3R – Aviation, AI and AR, in dem automatisierte Inspektions- und Prüfverfahren unter Einsatz von künstlicher Intelligenz, Augmented Reality und robotischen Systemen erforscht und in der Pilotfabrik erprobt werden. Ergänzend dazu werden im Bereich Industrial Data Science und Predictive Maintenance datenbasierte Ansätze zur Zustandsüberwachung, Ausfallprognose und Optimierung von Instandhaltungsstrategien entwickelt und validiert.

Weitere Aktivitäten adressieren Extended-Reality-Technologien und Asset Management, etwa zur Unterstützung von Wartungsprozessen, Schulungen und der Interaktion mit digitalen Zwillingen. Diese Ansätze ermöglichen neue Formen der Wissensvermittlung und Entscheidungsunterstützung in industriellen Systemen.

Als Learning Factory bildet die Pilotfabrik einen wichtigen Bestandteil der Ausbildung und Weiterbildung. Studierende und industrielle Anwender arbeiten an realen Produktions- und Instandhaltungsszenarien und erproben neue Technologien, Methoden und Organisationsformen unter realistischen Bedingungen.

Durch die enge Verzahnung von Forschung, Lehre und Projekten mit Industriepartnern positioniert sich die TU Wien Pilotfabrik Industrie 4.0 als offene Plattform für smarte, nachhaltige und zukunftsorientierte Produktions- und Instandhaltungslösungen.

Kontakt

Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Fazel Ansari
fazel.ansari@tuwien.ac.at

Weitere Links

Weitere Informationen zu der TU Wien Pilotfabrik Industrie 4.0: https://www.pilotfabrik.at, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster

Hier geht es zu der virtuellen Tour durch die TU Wien Pilotfabrik Industrie 4.0: https://www.pilotfabrik.at/virtueller-rundgang, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster 

Videos finden Sie hier: https://www.pilotfabrik.at/videos-de, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster