Albert-Einstein-Schule Ettlingen

Aufbau der Lernfabrik

Technologieschema

AES:
Nach Auftragseingang aus Bretten werden die Werstückrohlinge über ein Stapelmagazin auf einem Palettentransfersystem abgelegt und über eine Weiche  der Bearbeitungszelle, bestehend aus einen Gelenkarmroboter sowie einer CNC-Fräsmaschine, zugeführt. Nach der spanenden Bearbeitung werden die  Bauteile ausgeschleußt und  über die Weiche in eine Messvorichtung transportiert. Nach erfolgter Messung werden die Bauteile über eine Werstückausgabeeinheit entsprechend dem Messergebnis als Gut- oder Schlechtteil ausgelagert und zur Endmontage nach Bretten geschickt.

BSB:
Die Bauteile aus Ettlingen werden über einen Handarbeitsplatz in das System eingeschleust und dort im Hochregallager abgelegt. Abhängig vom angeforderten Produktionswunsch werden die verschiedenen Bearbeitungsapplikationen angefahren und die angeforderte Produktion ausgeführt. Nach einer Produktionsroutine wird das Zwischen-/Endprodukt wieder im Hochregallager abgelegt. Über einen Abschlussauftrag kann es über den Handarbeitsplatz ausgelagert werden.

An beiden Standorten erfolgt die Steuerung und das Management der Produktion über ein Manufacturing Execution System (MES).

Außerdem wird die Anlage als virtueller Zwilling mit der Simulationssoftware Ciros nachgebildet und zeigt parallel zur Produktion an einem Anzeigebildschirm virtuell die aktuellen Produktionsschritte.

Hardwarekomponenten

AES:

• Applikation Stapelmagazin mit Palettentransfersystem // Festo
• Applikation Weiche mit Palettentransfersystem // Festo
• CP-F CNS Ropoterbeladezelle // Mitsubishi/Festo
• CNC EMCO Conzeptmill 55 // Emco/Festo
• Applikation Messen mit Palettentransfersystem // Festo
• Applikation Werkstückausgabe mit Palettentransfersystem // Festo
• Applikation Bohren mit Palettentransfersystem // Festo
• Applikation Pressen mit Palettentransfersytem // Festo

BSB:

• CP-F Grundmodul Hochregallager // Festo
• CP-F Grundmodul Weiche mit Applikation Ettikettieren // Festo
• CP-F Grundmodul Bypass mit Applikation Pick-by-Light und Kamera // Festo
• Applikation Bohren mit Palettentransfersystem // Festo
• Applikation Pressen mit Palettentransfersystem // Festo
• Applikation Tunnelofen mit Palettentransfersystem // Festo
• zwei Robotinos // Festo
• RFID-Reader
• Schnittstelle SAP-4-S zu MES
• 3D-Drucker
• CNC-Drehmaschine
  

Verwendete Software

AES:

• MES4 für CP-Factory
• CIROS
• Sinumeric (CNC-Programm)
• Energiemonitoring
• NetLab FluidSim
• Pneumatik, Elektrtechnik und Hydraulik

BSB:

• MES4 für CP-Factory
• CIROS
• Energiemonitoring
• NetLab FluidSim
• Pneumatik, Elektrtechnik und Hydraulik
• SAP-4-S
• CNC-Programm

Pädagogisches Konzept

Für die Grundlagenausbildung in der betriebswirtschaftlichen Kompetenz wird an den BSB das Warenverwaltungsprogramm SAP-4S eingesetzt. Der dabei angelegte Mandant erlaubt die Bestellung, Verwaltung und Steuerung der Produktionsdaten für das Produkt Handyschale, welche als landeseinheitliche Musterlösung Verwendung findet.

Grundlagen in Logistik und E-Commerce können in dieser Anordnung praxisnah unterrichtet werden. Ein ganzheitliches Verständnis digital vernetzter Wertschöpfungsprozesse mit Ressourcenplanung und Steuerung, vom Kundenauftrag bis zur Warenauslieferung, wird damit gegeben. Auch kann die Beschaffung von Ersatzteilen und Wartungsmaßnahmen an der Gesamtanlage oder Einzelbereichen geplant und im realen Produktionsprozess eingebunden werden.

Damit können die digitalen Aspekte der kaufmännischen Berufsausbildung an den Schnittstellen der Produktion über die Prozesssteuerung, der Informationstechnik über die Datenerfassung und Datenauswertung, sowie der gesamten Geschäfts- und Unternehmensorganisation realitätsnah abgebildet werden.

Für die Grundlagenausbildung in der Automatisierungs- und Steuerungstechnik haben beide Schulen jeweils ein kleines Musterlabor und eine virtuelle Entwicklungsumgebung (CIROS // digitaler Zwilling).

Im Grundlagen-Labor können die Werkzeuge zu digital gesteuerten Produktionsmodulen einer industriellen Fertigung optimal vermittelt und in der Realität an den Modulen getestet werden.

Vorbereitet und unterstützt wird diese Vermittlung über die virtuelle Entwicklungsumgebung, welche sowohl für die Grundlagenapplikationen, als auch für die gesamte Anlage vorhanden ist. Es ist damit auch möglich, virtuell den gesamten Produktionsprozess an einer Schule darzustellen und zu üben.

Dies beinhaltet die Fertigkeiten zur Programmierung, Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik sowie Einbindung der Module in Produktionsnetzwerke.
Wichtiger und auch notwendiger Bestandteil des Unterrichts ist außerdem die Umsetzung des digitalen Datentransfers über gesicherte Netzwerkverbindungen (VPN-Tunnel). Die Verfügbarkeit der dafür notwendigen Kommunikationsnetzwerke ist das Rückenmark einer Produktion.

In einem speziell für die Schulung dieser Anforderung ausgestatteten Netzwerklabor wird ein fundiertes Basiswissen in den Bereichen sichere Netzwerkstrukturen in Industrienetzen, Produktionsdatenerfassung und auch -auswertung vermittelt. Unter anderem ist das Thema Fernwartung und die dafür auszulegenden sicheren Netzwerkverbindungen Unterrichtsbestandteil in allen IT-Berufen und Schulungen.

Konkrete Umsetzung der Musterlösung-BW

Umsetzung bspw. eines digitalen Zwillings in Bezug auf automatisierungstechnische Komponenten.