Die Anlage
Das Herzstück der Lernfabrik 4.0.
Programmiert auf Lernerfolg!
Die Lernfabrik 4.0 besteht aus dem Verketteten Maschinensystem und dem Grundlagenlabor. Hier lernen die Schüler:innen und externe Seminarteilnehmer, das System zu programmieren und die Produktion zu steuern.
Das Herzstück der Lernfabrik 4.0.
Das Verkettete Maschinensystem.
Im Zentrum der Lernfabrik 4.0 steht das Verkettete Maschinensystem (VMS) – eine Produktionsanlage, die vollautomatisch Modellautos fertigt. Dabei kommen, im Gegensatz zu vielen anderen Lernfabriken, ausschließlich echte Industriekomponenten zum Einsatz – nach dem für Industrie 4.0 zentralen Prinzip: Das Produkt steuert die Anlage, nicht umgekehrt. Sie wurde von der Firma teamtechnik Maschinen und Anlagen GmbH gemeinsam mit dem Lernfabrik-Team des BSZ entwickelt und technisch auf höchstem Niveau – auf Level 4.0 – realisiert. Verbaut wurden originale Industrie-4.0-Komponenten, vom MES-Rechner über QR Scanner und Markierlaser bis zu einem kollaborierenden Roboter.
Die Produktion im Detail
Die Produktion beginnt mit der Entnahme eines Chassis aus dem Magazin. Ein Trumpf Markierlaser lasert auf der Unterseite einen QR-Code und die Seriennummer ein. Das Chassis wird gewendet und durch eine Kamera kontrolliert. Eine Portalzuführung positioniert die Achsen auf dem Chassis. Ein kollaborierender Roboter der Firma Kuka setzt die auftragsbezogen richtige Karosserie auf. In der nächsten Station wird die Karosserie mit dem Chassis verpresst und gleichzeitig werden die Achsen fixiert. Eine Industriekamera überprüft das Modellauto auf bestimmte Qualitätsmerkmale (Quality Gate). Eine nachgeschaltete elektropneumatische Sortiereinrichtung befördert die fehlerfreien Modellautos in ein Ausgabefach und sortiert Mängelexemplare aus.
Ganz großes Einmaleins.
Das Grundlagenlabor.
Das Grundlagenlabor umfasst 16 Arbeitsplätze, an denen die Schüler:innen in Zweierteams an Schulungsmodulen arbeiten. Die acht Stationen sind in Anlehnung an das Verkettete Maschinensystem konzipiert und ebenfalls aus Industriekomponenten aufgebaut.
Die Schüler:innen programmieren die Schulungsmodule mit Hilfe speicherprogrammierbarer Steuerungen (SPS), sie analysieren die Funktionsweise der einzelnen Komponenten und bewerten sie hinsichtlich ihrer Eignung für Industrie 4.0-Fertigungsprozesse. Alle Schulungsmodule sind auf fahrbaren Einheiten montiert und können an jedem der stationären Arbeitsplätze an das IT- und Stromnetz sowie an die Pneumatikanlage angeschlossen werden.
»In der Lernfabrik 4.0 sehe ich ein großes Potenzial für neue Lernarrangements und moderne methodisch-didaktische Konzepte.«
Prof. Dr. Lars Windelband, Pädagogische Hochschule Schwäbisch Gmünd und Mitglied des Beirats
