Ziele und Problemstellung
Connecting Technologies im Programm Curriculum 4.0 reagiert auf die Lücke zwischen industrieller Praxis und aktueller Lehre in fertigungsnahen Ingenieurfächern an der FH Aachen. Studierende sollen komplexe Fertigungsprozesse verstehen, arbeiten aber oft nur mit Folien. Laborpraktika sind durch begrenzte Kapazitäten und Personalmangel eingeschränkt. Das Projekt entstand in der Corona Zeit, in der Präsenzlehre zusätzlich erschwert war. Das Projekt leistete in dieser Zeit einen wichtigen Beitrag zur Aufrechterhaltung praxisnaher Lehrformate. Ziel des Projekts ist es, ein digitales, autodidaktisches Lehrkonzept zu entwickeln, mit dem Studierende Fertigungsprozesse über digitale Zwillinge und real-digital gekoppelte Anlagen praxisnah erleben, besser verstehen und auf den Arbeitsmarkt vorbereitet werden.

Inhalte und Schwerpunkte
Kern des Projekts ist eine Applikation, die Fertigungsprozesse als digitale Zwillinge abbildet und mit der realen Mensch-Maschine-Interaktion verknüpft. Studierende können Prozesse zu Hause virtuell bedienen, am realen System app-basiert steuern und Schweißergebnisse oder andere Prozessresultate digital auswerten. Gamification-Elemente, Quizformate, Dashboards und vernetzte Module im Studiengang erhöhen Motivation, machen Lernfortschritt sichtbar und unterstützen Autodidaktik. Modellhaft wird das Konzept an den Lehrgebieten Füge- und Trenntechnik/Lasertechnologie sowie Hochleistungsverfahren der Fertigungstechnik und Additive Manufacturing umgesetzt, die viele Schnittstellen zu anderen Modulen bieten. Inhaltlich umfasst das Konzept eine Prozesskette von Vorlesung beziehungsweise Webinar über Interaktion mit dem digitalen Zwilling und digitale Unterweisung bis hin zur physischen Mensch-Maschine-Interaktion und prüfungsrelevanter Zertifizierung.

Zielgruppe und Nutzen
Die Zielgruppe sind Studierende im Maschinenbau und verwandten Studiengängen, Lehrende in praxisnahen Modulen sowie perspektivisch weitere Lehrgebiete mit Laboranteil. Studierende erhalten eine zusammenhängende Lernerfahrung, in der sie Theorie, digitale Zwillinge und reale Anlagen verknüpfen, Zusammenhänge zwischen Modulen erkennen und im Team an Problemen arbeiten. Lehrende werden bei der Erstellung von Inhalten, Durchführung von Praktika und Auswertung von Ergebnissen digital unterstützt und entlastet, sodass sie sich stärker auf individuelle Betreuung und Weiterentwicklung der Lehre konzentrieren können. Durch enge Einbindung von Industriepartnern und dem Gründungszentrum wird Praxis direkt in die Lehre gezogen und die Berufsvorbereitung verbessert.