Gewerbliche Schule Künzelsau

Aufbau der Lernfabrik

Technologieschema

Lernträger ist eine Metalldose. Die Zusammensetzung, Befüllung und Verpackung sowie Endkontrolle der Dose ist der technologische Ablauf.

Hardwarekomponenten

Hersteller: ets Didactic
Die Lernfabrik in Künzelsau besteht aus Grundlagenlabor und verketteter Anlage.
Das Grundlagenlabor besteht aus diversen Lernboards zur Grundlagenschulung in Pneumatik, Elektropneumatik, Sensorik, IIoT und SPS-Boards. Anhand acht zusätzlicher Förderbänder können die Grundlagen zusammen mit den Boards im Labor getestet und umgesetzt werden.
Die verkettete Anlage besteht aus Palettenlager, Individuelle Bestückung (Handlingstation), Montage/Demontagestation, Station zur Kamerainspektion (Qualitätskontrolle), Entnahme- und Anbindestation für Handarbeit sowie 3D-Drucker. Für die Einzelstationen ist ein digitaller Zwilling über Siemens NX und TIA Portal nutzbar. SAP4School ist in die Anlage integriert.

Verwendete Software

Siemens TIA Portal, Siemens NX (CAD), SAP4School passend zur Anlage

Pädagogisches Konzept

Das pädagogische Konzept orientiert sich stark an der Handreichung des Landes BW für Lernfabriken. Die Konzeption der Lernfabrik basiert auf drei inhaltlichen Schwerpunkten:

Grundlagenlabor

Erweitertes Grundlagenlabor

Verkettete Anlage

Stufe 1:
Anhand von acht identischen Laborausstattungen mit Förderbändern und pneumatisch- elektropneumatischen Grundlagenmodulen werden die Grundlagen der Steuerungstechnik, der Regelungstechnik und der Automastisierungstechnik vermittelt. Hier wird der induktive Ansatz hervorgehoben.
Inhalte sind:
Pneumatik, Elektropneumatik, einfache SPS-Programmierungen

Stufe 2:
Aufbauend auf die Inhalte der Stufe 1 werden zusätzliche Inhalte wie moderne Sensorik, RFID-Technik und Industrial IoT (IIoT) vermittelt. Prozess- und Zustandsgrößen, sowie deren Verabreitung und Zugänglichkeit sind Zielthemen der zweiten Stufe.
Inhalte sind:
Sensorik, RFID Einsatz in der Anlage, IIoT- Sensordaten zugänglich machen, Datensicherheit

Stufe 3:
An der verketteten Anlage können die Gesamtauswirkungen der Einzelkomponenten aus deduktivem Ansatz heraus behandelt werden. Gesamtsysteme wie MES und ERP-Systeme werden betrachtet. Gleichermaßen kann die Anlage von Industriepartnern für Demonstrations- und Fortbildungszwecke genutzt werden.

Konkrete Umsetzung der Musterlösung-BW

Entsprechend der Musterlösung BW, orientiert sich die Umsetzung an den Anforderungsprofilen der Handreichung. Mit Bezug zu den Ausbildungsgängen an beiden Schulen hat sich die 3 stufige Vorgehensweise als sinnvoll herausgestellt, da so für jeden einzelnen Bildungsgang die relevanten Inhalte und Grundlagen für eine Industrie 4.0 Anlage didaktisch reduziert und erarbeitet werden können.

Die Anforderungsprofile der Musterlösung werden in den Stufen des pädagogischen Konzepts teilweise aufgegriffen, sofern es die entsprechenden Lehrpläne zulassen.
Die modularen Lehrerfortbildungen des Landes BW entsprechen in den Grundzügen dem dreistufigen Aufbau.

Schularten/Ausbildungsberufe, bei denen die Lernfabrik zum Einsatz kommt

Fachschule für Feinwerktechnik (Meisterschule)
In der BS alle Berufe mit I4.0 - Ergänzungen in den Bildungsplänen:

Elektroniker für Geräte und Systeme, reg. Berufsschule u. kooper. Studiengang
Technische Produktdesigner
Industriemechaniker
Werkzeugmechaniker
Verfahrensmechaniker
Technisches Gymnasium
Technisches Berufskolleg I+II

Kooperation mit anderen Standorten

Gewerbliche Schule Öhringen

Beschreibung der Kooperation

Für beide Standorte gemeinsam wurde der Antrag vom Schulträger Hohenlohekreis gestellt. Die an beiden Standorten aufgestellten Anlagenteile ergänzen sich und können auch als digitale Zwillinge miteinander kommunizieren.

Die Lernfabrik als außerschulisches Demonstrationszentrum

Diese werden über den externen Dienstleister "Digital Hub Heilbronn-Franken Connected (hfcon)" mit Sitz in Künzelsau an der Reinhold-Würth-Hochschule Künzelsau) ausgearbeitet und angeboten.
Die Synergien mit den beruflichen Schulen werden gezielt angestrebt.
Der Hub dient zur Förderung der digitalen Transformation und des Technologietransfers in der Wirtschaftsregion.

Weitere Hinweise

Die Lernfabrik ist integrativer Bestandteil eines durch den Kreistag genehmigten elektronisch-physikalischen Kompetenzzentrums.
Eine Anbindung der Lernfabrik an das bereits vorhandene Schülerforschungs- und Technikzentrum Hohenlohe, an das neu ausgestattete Elektrolabor sowie an die Neueinrichtungen der Physikräume führt zu enormen Synergieeffekten.
Die Schaffung eines direkten Zugangs von außen für das neue Kompetenzzentrum erleichtert die Aus- und Weiterbildungsmöglichkeiten auch außerhalb des Schulbetriebs und erleichtert den Einsatz der Lernfabrik als Plattform zur Information der Wirtschaft über Indutrie 4.0-Technologien und Digitalisierungslösungen sowie zur Demonstration von vernetzten Anlagen und Prozessen. Die enge Kooperation mit der hiesigen Wirtschaft ist gegeben.

Der Aufbau der Lernfabrik wurde durch das Wirtschaftsministerium (Förderaufruf 2018) gefördert.

Kontakt:
Gewerbliche Schule Künzelsau
Am Gaisberg 11
74653 Künzelsau
www.gwkuen.de

Ansprechperson:
Haak, Sebastian