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Ausbildung Lernfabrik schult Nachwuchs für Industrie 4.0

| Autor / Redakteur: Wolfram Zielke / Melanie Krauß

Eine Lehranlage für Auszubildende und Schüler der technischen Fachbereiche soll die wesentlichen Merkmale der Industrie 4.0 erlebbar machen. Das kann die neue Lernfabrik.

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In der Lernfabrik werden ganz normale Industrieroboter mit voller Funktionalität verwendet.
In der Lernfabrik werden ganz normale Industrieroboter mit voller Funktionalität verwendet.
(Bild: Mitsubishi Electric Europe B.V. )

In der Technologieregion um Stuttgart sind zahlreiche große und kleine Betriebe angesiedelt, für die der Fachkräftemangel auf dem deutschen Arbeitsmarkt ein Entwicklungshemmnis darstellt. Außerdem haben sich im Zuge von Industrie 4.0 und dem Internet of Things (IoT) die Anforderungen in vielen technischen Berufen drastisch gewandelt. Dadurch wird es für die außerbetrieblichen Ausbildungsstätten zusehends schwieriger, ihren Absolventen eine praxisgerechte Qualifikation mit auf den Weg zu geben.

Dieses Problem wollen die Unternehmen der Region nun gemeinschaftlich angehen und haben der Reutlinger Ferdinand-­von-Steinbeis-Schule die „Lernfabrik 4.0“ zur Verfügung gestellt. In dieser Laboranwendung lernt ein Großteil der rund 2300 Auszubildenden und Schüler die digitalisierten Automatisierungsprozesse der modernen Industrie kennen. Initiiert und wesentlich finanziert wurde dieser Lernort durch den Landkreis Reutlingen als Schulträger.

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Die Anwendung stellt eine Produktionslinie für Modellautos dar, die aus vier Montagezellen besteht. Zelle 1 ist mit einem 6-Achs-Knickarmroboter vom Typ RV-2F-1D1 ausgestattet. Dieser entnimmt zwei Achsen aus der Bauteilebereitstellung und bestückt den zugeführten Werkstückträger. In Zelle 2 greift eine Lineareinheit den Grundkörper und fügt ihn mit den Achsen zusammen. Zelle 3 beherbergt einen 4-Achs-Scara-­Roboter RH-3FH5515 von Mitsubishi Electric. Dieser nimmt einen Motor aus der Bauteilebereitstellung und fügt ihn auf den Grundkörper. In Zelle 4 schließlich prüft ein Kamerasystem, ob die Konfiguration korrekt ausgeführt wurde. Anschließend wird das Produkt zur Ausgabe freigegeben.

Schüler produzieren Spielzeugautos in Losgröße 1

Auch wenn die Lernfabrik Spielzeuge produziert, entspricht die Anlage in kompakter Form den Applikationen in der produzierenden Industrie. Jedes Auto wird individuell am Mobilgerät oder PC konfiguriert und in „Losgröße 1“ produziert. Was die Anlage von ihrem industriellen Pendant unterscheidet, ist lediglich, dass zu Lehrzwecken möglichst viele verschiedene Automatisierungskonzepte eingebracht wurden, wie unterschiedliche Roboterkinematiken, Lineareinheiten, Pneumatik, Vision-Systeme oder Steuerungstechnik. Das kostenorientierte Engineering in der Industrie strebt hingegen die Zielerreichung mit möglichst wenigen Komponenten an.

Programmierung und Inbetriebnahme erfolgen über die Standardsoftware RT Toolbox3 von Mitsubishi Electrics. Als echtes IoT-System ist die Lernfabrik Reutlingen offen und kann jederzeit an neue Lerninhalte angepasst werden. Sie erlaubt die Ausgabe von Betriebsdaten sowie die Ausstattung mit intelligenter Sensorik. Auch bei den Schülern kommt das Konzept gut an. „Extra motivieren muss ich hierfür niemanden“, sagt Frank Kugler, technischer Lehrer an der Steinbeis-Schule. „Wenn wir an und mit der Anlage arbeiten, sind alle voll dabei.“

* Wolfram Zielke ist Vertriebsingenieur bei Mitsubishi Electric Europe B.V. in 40882 Ratingen, Tel. (0 21 02) 4 86-0, info@mitsubishi-automation.com, de3a.mitsubishielectric.com

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