Hohentwiel-Gewerbeschule Singen

Die Lernfabrik 4.0 wurde an der HGS im Rahmen von zwei vernetzten Systemen abgebildet werden:

1. Kompetenzbereich CADCAM
Zentrales Element in diesem Bereich ist ein MES-fähiges Bearbeitungszentrum zur zerspanenden Fertigung unserer Wasserwaagenrohlinge. Mit den andockbaren Roboterzellen ist das Bearbeitungszentrum voll automatisiert.

2. Kompetenzbereich Automatisierungstechnik
In diesem Bereich haben wir das verkettete Maschinensystem abgebildet. Mit acht Förderbändern wird der Materialfluss erzeugt, verschiedene Prüf- und Montagestationen dienen zur vollautomatischen Montage der Wasserwaage. Ergänzt wird dieser Bereich durch ein Robotiklabor.

Bearbeitungszentrum: DMG
Werkzeugmanagement: Zoller
Verkettetes Maschinensystem: Festo
Roboter: ABB

Bearbeitungszentrum: Heidenhain
Werkzeugmanagement: Zoller
Verkettetes Maschinensystem: Siemens Thia Portal
Robotik: ABB-Betriebssystem
MES: Festo

Kompetenzbereich CADCAM
Ausgangspunkt der inhaltlichen Arbeit in diesem Bereich war die VDW-Zertifizierung, mittlerweile ist bereits die erfolgreiche Rezertifizierung erfolg. Hierbei steht die praxisnahe und handlungsorientierte Kompetenzentwicklung besonders im Focus. Auf den ersten Blick erfolgt hier der Kompetenzerwerb einer klar linearen Anordnung. Die Varianten der eingesetzten Werkstücke und die Individualisierung des Unterrichts erfordern aber häufig die eigenständige Erarbeitung von Systemwissen durch die Schülerinnen und Schüler. Wir bilden hierzu Lernsituationen im Unterricht ab welche auch ein gestandener Facharbeiter im Rahmen eines betrieblichen Auftrages vorfindet.

Beispielsweise stellen wir einer konventionellen Programmierung eine Programmierung durch i-Machining gegenüber. Die Schülerinnen und Schüler erkennen hier beispielsweise, dass bei extremen Zerspanungsbedingungen die Belastung der Maschine reduziert wird.

Die eingesetzte Technologie ermöglicht einen wesentlichen Ausbau der Lernsituationen. Im Rahmen der Lernfabrik 4.0 reicht es eben nicht, effektive, datenbankfähige Zerspanungsprogramme zu entwickeln. Die Datenerfassung im laufenden Prozess ist hier der zentrale Schlüssel, um die Lernsituationen auf 4.0 zu erweitern. Die Auswertung der Prozessdaten sorgt für ein vertieftes Verständnis des Systems Werkzeugmaschine. Wo bisher schlicht Herstellerangaben in Programme umgesetzt werden, können in der Lernfabrik 4.0 messwertgestützt Fertigungsstrategien entwickelt werden. Weiterhin lassen sich mit den eingesetzten Werkzeugmanagementsystemen neben den technischen Abläufen auch die logistischen Abläufe bis hin zur automatischen Bestellung.

Kompetenzbereich Automatisierungstechnik
Im Kompetenzbereich Automatisierungstechnik bilden wir folgende Technologien ab:
Elektropneumatik
SPS-Technik mit Bussystemen (Profinet, Profibus, AS i -Bus)
Antriebstechnik mit Frequenzumrichter und Bussystemen (Profinet, Profibus)
Robotertechnik
IT-Technologie, MES-System

Alle technischen Systeme erfordern für die zuverlässige und sichere Handhabung gewisse Grundkenntnisse. Hierzu haben wir mehrere Grundlagenlabore eingerichtet. Ergänzt werden die Grundlagenlabore durch das Labor Automatisierungstechnik. Hier lassen sich ebenfalls Grundlagen vermitteln, insbesondere SPS-Technik. Zusätzlich stehen aber im Labor Automatisierungstechnik kombinierte und vernetzte Anlagen zur Verfügung um die Technologien kombiniert an jeweiligen Lernsituation zu unterrichten. Schon bei den Grundlagen arbeiten wir mit industriellen Komponenten vom Lernmodul zur Lernfabrik.

Die Lernfabrik der Hohentwiel-Gewerbeschule ist eine individuell mit den Herstellern entwickelte Lösung.