In der Prozessindustrie werden Rohstoffe gewonnen und mit chemischen und physikalischen technischen Prozessen verarbeitet, um beispielsweise Grund- und Spezialchemikalien, Wirkstoffe oder Lebensmittel herzustellen. Eine ständige Herausforderung ist die Anpassung an sich ändernde Randbedingungen, sei es der Wegfall von Rohstoffen, eine schwankende Nachfrage nach Produkten oder neue Technologien bei gleichzeitig hohen Anforderungen an Nachhaltigkeit, Produktqualität und Sicherheit.

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Ein wichtiger Lösungsansatz für eine höhere Wandelbarkeit der Anlagen der Prozessindustrie, das heißt der Fähigkeit an neue Anforderungen ohne große Investitionen anpassbar zu sein, sind Modulare Anlagen. Modulare Anlagen werden aus einzelnen hoch-automatisierten Modulen eines Modul-Pools zusammengestellt, die frei miteinander kombiniert werden können.

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Die dafür notwendigen standardisierten Schnittstellen, Werkzeuge und Methoden haben inzwischen einen so hohen Reifegrad erreicht, dass erste modulare Anlagen in der Prozessindustrie pilotiert und implementiert werden.

Die mit der gestiegenen Wandelbarkeit einhergehende dramatische Beschleunigung der Entwicklungsprozesse von der Produktidee hin zur Produktion wirft an den Schnittstellen zu den in diesen Systemen Verantwortung tragenden Menschen umfangreiche Fragen auf:

• Welche Kompetenzen benötigen Ingenieure und Operateure, um die Anforderungen von wandelbaren modularen Anlagen gut und ohne langfristige Auswirkungen auf die Gesundheit bewältigen zu können?
• Wie müssen die modularen Anlagen gestaltet sein, um Erwerb und Erhalt dieser Kompetenzen bestmöglich zu unterstützen?

• Welche Kompetenzen benötigen Ingenieurteams, um diese Gestaltungsaufgaben leisten zu können?

• Wie müssen Planungs- und Arbeitsprozesse konkret ausgestaltet sein, damit Flexibilität und Sicherheit sich nicht widersprechen?

Diese und weiteren Fragen der Mensch-Technik-Kooperation in modularen Anlagen stellen wir uns im Forschungsprogramm des Graduiertenkollegs in mehreren Promotionsprojekten. In Zusammenarbeit mit dem Process-to-Order Lab und der Professur für Prozessleittechnik der TU Dresden haben wir zwei Demonstratoren entwickelt, an denen systematische empirische Untersuchung in industrienahen Umgebungen mit realitätsnahen Aufgaben durchgeführt werden können. Einen Überblick zu den beiden Forschungsumgebungen geben die folgenden Poster.

Referenzen
[1] https://www.pharma-food.de/markt/biontech-stellt-modulare-mrna-produktionsanlagen-vor-244.html
[2] https://biofabrik.com/de/wastx-plastic/