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Mobiles System für Berufsschule

Industrie 4.0 auf dem Lehrplan
Fahrerloses Transportfahrzeug für Berufsschule

Die Industrie 4.0 stellt die Automatisierungsbranche vor die Herausforderung, gut ausgebildeten Nachwuchs zu sichern, um die Innovationskraft des Wirtschaftsstandortes Deutschland zu erhöhen. Daher fördert der Verein „New Automation“ die praxisorientierte, technische Bildung junger Menschen. SEW-Eurodrive lieferte ein mobiles System für eine berufliche Schule.

» Gunthart Mau, Referent Fachpresse, SEW-Eurodrive

Die Werner-von-Siemens-Schule (WvSS) in Mannheim zählt zu den Vorreitern der Automatisierungstechnik in der beruflichen Aus- und Weiterbildung. Der vom Verband der Elektro- und Digitalindustrie (ZVEI) gegründete Förderverein „New Automation“ unterstützt die schulische und universitäre Ausbildung in diesem Bereich. Als Gründungsmitglied des Fördervereins startete SEW-Eurodrive zwei Pilotprojekte, um neueste Technologien für die Rhein-Neckar-Region bereitzustellen. Eines davon ist das Schulungs- und Demonstrationsobjekt Lernfabrik 4.0 an der WvSS, das technische und kaufmännische Ausbildungsinhalte realisiert. In den letzten Jahren wurde an der Schule eine moderne Lernlandschaft eingerichtet, deren Kernstücke die Labore für Automatisierungs-, Netzwerk- und Montagetechnik sind. Seit 2015 nimmt sie Industrie 4.0-Themen praxisnah in ihre Lehrpläne auf. Die 2021 eröffnete Lernfabrik 4.0 zur Simulation praxisnaher Fertigungsprozesse wurde nach neusten Industriemaßstäben gestaltet und ermöglicht die interdisziplinäre Verknüpfung technischer und kaufmännischer Ausbildungsinhalte mit modernster digitaler Informationstechnik. Ausgehend von der Kundenanfrage bis zur Auslieferung bildet die Lernfabrik einen Produktionsablauf ab, der auf die Losgröße 1 ausgerichtet ist. SEW-Eurodrive lieferte für die Lernfabrik 4.0 ein fahrerloses Transportfahrzeug (FTF).

Lukas Steibli, Vertriebsingenieur Didaktik bei SEW-Eurodrive, hat das Projekt Lernfabrik 4.0 federführend begleitet. Zum künftigen Ausbau der Lernfabrik 4.0 fügt er an: „Das offene Konzept der mobilen Systeme von SEW-Eurodrive erlaubt auch in der Zukunft eine problemlose Weiterentwicklung der didaktischen Inhalte.“ Die Lehrkräfte der WvSS vermitteln u. a. die Entwicklung von Softwarebausteinen, Modularisierung von Steuerungsprogrammen sowie Kommunikation und Schnittstellen zur IT. Die Schüler arbeiten mit den Applikationsmodulen an kleineren und überschaubaren Systemen, an denen sie die Zusammenhänge schneller und leichter erfassen können. Im Unterricht erfolgt dann ein vertiefter Kompetenzerwerb einzelner Technologien. Dieses Vorgehen ermöglicht eine flexible Anpassung des Unterrichts an den Technologiewandel.

Im Montagelabor montieren die Schülerinnen und Schüler Bauteile und Baugruppen zu komplexen Maschinen und Anlagen. In praktischen Übungen wird bei der Materialbereitstellung und an den Montagearbeitsplätzen „Pick-by-Light“ Technologie eingesetzt. Die Nachwuchskräfte überwachen Produktionsabläufe und nehmen statistische Daten auf, um den Prozess zu optimieren. Im Ausbildungsberuf Mechatroniker sowie in der Fachschule Automatisierungstechnik/Mechatronik werden individualisierte Bauteile mit 3D-CAD-Software in Losgröße 1 konstruiert. Anschließend werden diese auf schuleigenen 3D-Druckern gefertigt und dem Montageprozess zugeführt. Auch der Einsatz kollaborierender Roboter wird in der Montagetechnik unterrichtet.

IT, ERP und MES

In ihrem neu gestalteten Netzwerklabor vermittelt die WvSS IT-Kompetenzen, die für die Industrie 4.0 erforderlich sind. Die Schülerinnen und Schüler erlernen anhand von Versuchsaufbauten aktuelle Technologien, die den kompletten Weg der Daten vom Sensor bis in die Cloud nachvollziehbar machen. Mit der Lernfabrik 4.0 werden Arbeitsaufträge aus dem MES (Manufacturing Execution System) abgerufen, statistische Daten automatisch erfasst und in einer zentralen Datenbank zur Verfügung gestellt.

In den letzten Jahren entstand in der Fachschule ein Netzwerk mit Unternehmen, in denen die Fachschüler Technikerarbeiten durchführen. Seit die WvSS die neuen Fachräume und das didaktische Konzept für Industrie 4.0-Technologien vorgestellt hat, gibt es eine starke positive Resonanz. „Zum Einsatz dieser Technologie in der beruflichen Aus- und Weiterbildung entwickelten die WvSS und SEW-Eurodrive gemeinsam ein didaktisches Konzept und arbeiteten berufsgruppenübergreifend ein interdisziplinäres Unterrichtskonzept aus“, berichtet Lukas Steibli. Im Rahmen dieses Konzepts werden die Lernenden an den Einzelmodulen qualifiziert. Durch die Verknüpfung dieser Module zu einem vernetzten Anlagensystem lässt sich der gesamte Produktionsprozess praxisnah abbilden. „Die interdisziplinäre, fachgebietsübergreifende Vermittlung von Fertigkeiten und Fachwissen ist die Grundvoraussetzung für zukunftsgerichtete Arbeitsplätze“, betont Steibli. Der SEW-Mitarbeiter lobt die gute Zusammenarbeit mit der Mannheimer Beruflichen Schule: „Ein weiteres Ziel dieser Kooperation ist es, landesweite Lehrerfortbildungen und Ausbildungsseminare auf Grundlage dieses Didaktikkonzepts zu realisieren.“

Fahrerlose Transportsysteme | Werner-von-Siemens-Schule | SEW-EURODRIVE – YouTube

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