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Machineering

Früh übt sich – Simulation in der Lehre

| Autor / Redakteur: Beate Freyer / Melanie Krauß

Praxis statt reine Theorie – darauf setzen die Verantwortlichen der Fakultät für Technische Prozesse an der Hochschule Heilbronn.
Praxis statt reine Theorie – darauf setzen die Verantwortlichen der Fakultät für Technische Prozesse an der Hochschule Heilbronn. (Bild: Hochschule Heilbronn)

Die Studierenden des Studiengangs Technisches Logistik­management (TLM) nutzen eine Simulationssoftware, mit der sie realitätsnahe Programmierungen vornehmen, die Auswirkungen direkt erkennen und analysieren können.

Schon früh erkannten die Dozenten Prof. Dr.-Ing. Tobias Loose, Modulverantwortlicher für Automatisierungstechnik, und Thomas Kriehn, akademischer Mitarbeiter an der Fakultät für Technische Prozesse der Hochschule Heilbronn, dass es in der Automatisierungstechnik sehr wertvoll ist, praktische Elemente einfließen zu lassen.

„Die speicherprogrammierbare Steuerung lässt sich mit Simulationssoftware gut darstellen, da die Studierenden sofort die Auswirkung ihrer programmierten Steuerung sehen können. Sie können sich so in kleinen Schritten an die Programmierung heranwagen und vertiefen die Theorie wie Speicherfunktionen, logische Verknüpfungen et cetera durch die praktische Anwendung mit der Simulationssoftware. Fehler in der Programmierung werden schnell erkannt und können mit Debugging-Tools behoben werden. Dies ist zum Beispiel der Beobachtungsmodus, in dem jederzeit überprüfbar ist, in welchem Zustand sich eine Variable während des Simulationslaufs befindet. Wenn die Ein- und Auslagerung bei einem Lager mit einem Regalbediengerät im Modell fehlerfrei funktioniert, ist das für die Studierenden ein Erfolgserlebnis. Außerdem fällt den Studierenden das Lernen mit der Simulationssoftware leichter, da auch sehr komplexe Zusammenhänge vermittelt werden können“, erklärt Kriehn. So machten sich Loose und Kriehn Anfang 2016 auf die Suche nach einer für sie geeigneten Simulationssoftware. Die Entscheidung fiel zugunsten von Industrialphysics, da diese Simulation für die Lehre sehr flexibel einsetzbar ist.

Schulungen erfolgen online

„Nach der ersten Kontaktaufnahme mit Machineering erhielten wir ein Angebot über ein Industrialphysics-Hochschulpaket. In den nachfolgenden Onlinepräsentationen per Teamviewer konnten wir uns davon überzeugen, wie die Simulationssoftware funktioniert“, erinnert sich Kriehn. Damit war die Entscheidung gefallen. Industrialphysics wurde ab sofort für den Lehrbetrieb genutzt. „Die Einführung der Software und die Schulung erfolgten ausschließlich online“, erzählt Kriehn. „Bei Unklarheiten und Problemen stand uns Machineering jederzeit zur Seite und so konnten alle Herausforderungen schnell und unkompliziert gelöst werden.“

„Zu Beginn benötigten wir einen Katalog mit fertigen Bauteilen, wie beispielsweise ein Regalbediengerät (RBG), einen Rollenförderer, diverse Lagerzeilen und Lichtschranken, um möglichst schnell Logistikmodelle zusammenzuklicken. Eine schnelle Modellbildung ist uns wichtig, da wir uns voll auf das Programmieren der erstellten Modelle konzentrieren möchten“, erzählt Kriehn. „Machineering hat uns bei der Katalogerstellung sehr unterstützt. Wir erhielten alle Daten der Bauteile, sodass wir schnell mit der Simulation starten konnten.“

Für den Lehrbetrieb erhält die Hochschule jedes Semester rechnerbasierte Lizenzen für die Studierenden. Sie laufen jeweils nach einem halben Jahr ab. Über eine Cloud stehen das aktuelle Softwarepaket und die Schnittstelle zum Modelling Package Iron-CAD zur Verfügung. In der Vorlesung werden derzeit unter anderem Lager mit Regalbediengeräten, Shuttle-Systeme, Rollenfördersysteme, Bandfördersysteme oder auch Meldeleuchten wie das Blinken nach bestimmtem Takt visualisiert. Die meisten der Modelle beruhen nicht auf realen Maschinen. Mit einer Ausnahme: „Wir haben ein Miniaturmodell aus Fischer-Technik-Modulen mit Bandförderern und RBG der Firma Staudinger-Est im Einsatz. Dieses wurde in einer Bachelor-Thesis mit Industrialphysics nachgebaut. Das Modell läuft und orientiert sich am Original“, berichtet Kriehn.

„Die Visualisierung der Programmierung ermöglicht unseren Studierenden ein gutes Lernen. Auch die Bewältigung komplexer Programmierarbeiten bereitet sehr gut auf die zukünftigen Aufgaben vor“, meint Thomas Kriehn.
„Die Visualisierung der Programmierung ermöglicht unseren Studierenden ein gutes Lernen. Auch die Bewältigung komplexer Programmierarbeiten bereitet sehr gut auf die zukünftigen Aufgaben vor“, meint Thomas Kriehn. (Bild: Hochschule Heilbronn)

Simulation passt sich an Lerntempo an

Industrialphysics ist gut in der Lehre einsetzbar. „Die Studierenden können eigenständig damit arbeiten. Auch komplexere Programmierungen sind möglich. Für die Studierenden ist jederzeit sichtbar und nachprüfbar, welche Auswirkungen ihre eigene Programmierung erzeugt“, so Kriehn weiter: „Die Studierenden beginnen mit einfachen Programmieraufgaben, wie beispielsweise dem Transportieren einer Palette auf einem Rollenförderer. Die Aufgabenstellungen werden dann Schritt für Schritt komplizierter, bis schließlich verschiedene Lagerstrategien für ein Regalbediengerät programmiert werden müssen. Die Studierenden können dabei ihr Tempo selbst bestimmen. Wenn sie nicht weiterkommen, erhalten sie direkt Unterstützung vom Dozenten.“

Auch für die Zeit nach dem Studium erwartet Kriehn, dass die Studierenden von der Arbeit mit Industrialphysics profitieren werden: „Der große Vorteil ist, dass die Studierenden bereits mit einer Simulationssoftware gearbeitet haben. Der Trend geht klar in Richtung virtuelle Inbetriebnahme. Die Wahrscheinlichkeit ist sehr hoch, dass unsere Studienabgänger in der Praxis mit Simulation zu tun haben werden. Die Einarbeitung wird ihnen durch den vorherigen Umgang mit Simulationsmodellen leichter fallen.“

Erste praktische Erfahrungen im Studium

Auch Machineering liegt diese Zusammenarbeit sehr am Herzen: „Das Studium ist vielerorts immer noch sehr theoretisch. Doch Unternehmen wünschen sich Mitarbeiter, die auch praktisch schon einige Erfahrungen haben und das Erlernte umsetzen können. So ist es für uns eine wunderbare Möglichkeit, mit der Simulationssoftware den Studierenden ein Werkzeug an die Hand zu geben, um ein Stück Praxis hautnah zu erleben. Simulationsmodelle werden den meisten nach ihrem Abschluss im Berufsleben auf die eine oder andere Weise begegnen“, weiß Dr. Georg Wünsch, Geschäftsführer und Gründer von Machineering. „Simulation und Industrie 4.0 gehören unweigerlich zusammen. Mit den praktischen Erfahrungen in diesen Bereichen wird den jungen Leuten der Einstieg erleichtert und auch die späteren Arbeitgeber profitieren vom gut ausgebildeten Nachwuchs. Eine echte Investition in die Zukunft.“

* Beate Freyer ist Geschäftsführerin der Machineering GmbH & Co. KG in 81377 München, Tel. (0 89) 78 00 52 70, info@machineering.de, www.machineering.de

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