Gewerbeschule Bühl

Aufbau der Lernfabrik

Technologieschema

Über einen Webshop kann eine Baugruppe bestellt werden. Dabei kann zwischen zwei unterschiedlichen Unterteilen, zwei unterschiedlichen Oberteilen und zwei verschiedenen Bolzen unterschieden werden. Die Baugruppe wird anschließend in der Anlage vollautomatisch zusammengebaut, über einen Kuka-Roboter umgesetzt und geprüft und anschließend ausgeworfen.
Falls im Webshop eine bestimmte Baugruppenzusammensetzung bestellt wird, die nicht vollautomatisch auf der Anlage gefertigt werden kann, dann wird diese Bestellung über das ERP-System an den Handarbeitsplatz zum manuellen Zusammensetzen (Pick-by-Light) geschickt. Die Bauteilentnahme wird durch eine Kamera überwacht und eine Anleitung des Zusammenbaus wird über einen Beamer auf die Arbeitsfläche projiziert. Anschließend kann ein kollaborierender Roboter das Werkstück greifen und umsetzen.
Durch eine vollständige Vernetzung der Stationen über PROFINET untereinander ist eine ständige Funktionsüberwachung und Diagnose möglich.

Hardwarekomponenten

Lucas-Nülle
Elemente:

• 8 Transportsysteme (Förderbänder mit S7-1200)
• übergeordnete Steuerung S7-1500
• IMS 3 Station Vereinzeln
• IMS 4 Station Montieren
• IMS 5 Station Bearbeiten
• IMS 7 Station Handhaben
• RFID-Identsystem
• Vernetzung über PROFIBUS und PROFINET
• Test und Fehlersimulator
• Router mit integriertem WLAN Access Point (z.B. für Bestellungen über Tablet)
• Kuka-Roboter
• Kollaborierender Roboter (Sawyer)

Verwendete Software

TIA-Portal von Siemens, Lucas-Nülle Schulungssoftware (LabSoft).

Pädagogisches Konzept

Zu Beginn erfolgt eine exemplarische Darstellung des I4.0-Gesamtkonzepts an der Anlage.

Um einen einfachen Einstieg zu finden, wird als erstes nur das Förderband alleine programmiert. Dazu können die einzelnen 8 Förderbänder sehr leicht aus der Gesamtanlage ausgebaut werden und dem Lernenden als Standalone-Arbeitsplatz zur Verfügung gestellt werden.
Sobald die Förderbänder richtig programmiert sind, können sie mit den einzelnen Aufsätzen (Vereinzeln, Montieren, Bearbeiten) erweitert werden. Dazu werden sie ganz einfach auf die Förderbänder gesteckt und angeschlossen.
Bevor die SPS-Programme auf die "echten" Stationen übertragen werden, können sie in einer Simulation mit einem "digitalen Zwilling" (IMS Virtual) getestet werden.
Um die Schüler in der Fehlersuche zu qualifizieren, kann ein Test- und Fehlersimulator mit einem Schnittstellenkabel dazwischengeschaltet werden und dadurch können verschiedene Fehler (z.B. Sensor defekt) simuliert werden.

Im Lernbereich CAD können die Bauteile nachkonstruiert werden. Diese Modelle können anschließend im 3-D-Drucker ausgedruckt werden. Dadurch wird die Vielfalt der Baugruppen erweitert (z .B. Werkstücke in blau, grün oder gelb). Außerdem können die CAD-Modelle auch an einer CNC-Maschine gefertigt werden.

Schularten/Ausbildungsberufe, bei denen die Lernfabrik zum Einsatz kommt

Berufsschule (Elektroniker für Automatisierungstechnik, Mechatroniker, Industriemechaniker)
Technisches Gymnasium - Profil Mechatronik
2-jährige Berufsfachschule Elektro und Metall
Berufskollegs
Fachschule für Technik - Fachrichtung Maschinentechnik

Kooperation mit anderen Standorten

Gewerbliche Schule Lahr
Gewerbliche und Kaufmännische Schulen Müllheim
Gewerbliche Schule Schwäbisch Gmünd

Beschreibung der Kooperation

Gegenseitige Besuche zum Informationsaustausch und der pädagogischen Konzepte und Einsatzgebiete.

Die Lernfabrik als außerschulisches Demonstrationszentrum

Vorstellung und Vorführung bei Veranstaltungen (z. B. Handwerkskammer, Betriebspflegschaftssitzungen, Innungstreffen der Feinwerkmechaniker).
Kooperation mit Lernfabriken ansässiger Ausbildungsbetriebe.

Weitere Hinweise

Integration verschiedener Bauteile aus dem 3D-Druck-Labor.

Die Inbetriebnahme der Lernfabrik erfolgte am 23.10.2019.

Kontakt:
Gewerbeschule Bühl
Siemensstr. 2
77815 Bühl
www.gws-buehl.de

Ansprechperson:
Tauchmann, David