Aufbau der Lernfabrik
Technologieschema
Einrichtung eines Exzellenzzentrums mit einer digitalen Lernfabrik 4.0
Die digitale Cyber-Physikalische Lernfabrik soll für Ausbildungszwecke im Bereich automatisierte und digitale Produktion eingesetzt
werden. Die Qualifizierung von angehenden Facharbeitern für die Anforderungen des Arbeitsmarktes von morgen steht dabei im
Fokus.
Die digitale Lernfabrik muss als Ausbildungskonzept modular aus einzelnen Stationen bestehen, die miteinander kombiniert, vernetzt und von
Produktionssegmenten zu Anlagen erweitert werden können. Sämtliche technischen und programmatischen Grundlagen sowie alle
Funktions- und Produktionsprozesse der digitalen Lernfabrik und der Geschäftsprozesse von der Produktionsplanung bis zur Fertigung
sollen mithilfe der didaktischen Unterlagen im Unterricht vermittelt werden. Die Lernsituationen sind beliebig skalierbar und erweiterbar.
Jede Einzelstation ist in sich autark und intelligent. Die Produktionsschritte werden erfasst und protokolliert. Die anfallenden Daten
stehen zur Auswertung, Weiterverarbeitung und Produktionsoptimierung auch für übergeordnete Softwaresysteme zur Anbindung an ein
MES-System bzw. an z.B. SAP4school zur Verfügung. Alle Aspekte einer modernen, zukunftsorientierten Produktion sollen mit Hilfe des
Einsatzes neuester Technologien abgebildet sein.
Die Ausbildung und das Training sollen auf die jeweiligen Lerninhalte ausgerichtet sein: Von Grundlagenthemen, wie beispielweise der
SPS-Programmierung, der Sensorik, der Antriebstechnik bis hin zu Kommunikationstechnik via Profinet, OPC UA, oder MQTT. Ausgerichtet auf
Bildungsgänge aus der Fachrichtung des Maschinenbaus, dem Technischen Gymnasium, sowie der Ausbildungsberufe wie Elektroniker/-in,
Mechatroniker/-in, Industriemechaniker/-in, IT-Berufe und kaufmännische Berufe um insbesondere der Forderung nach
interdisziplinären Kooperationen in Zukunft gerecht zu werden. Die zu qualifizierenden Themen sollen auf die Lernsituationen in
Abstimmung mit den jeweiligen Lehrplänen angepasst werden können.
Die aufgeführten Ausstattungsgegenstände sind für den Einsatz als Lehr- und Lernmaterial vorgesehen. Die didaktischen
Anforderungen müssen wie beschrieben ermöglicht werden. Zudem muss die digitale Lernfabrik aus Sicht der Unfallsicherheit
für den Schulbetrieb zugelassen sein. Es müssen bei allen Materialien die Sicherheits- und Brandschutzvorgaben für den
Einsatz im Schulbetrieb erfüllt sein. Die Lehrkraft muss die durch den Lehrplan verbindlichen Inhalte unterrichten können.
Hardwarekomponenten
ETS – Lernfabrik, bestehend aus 10 Modulen
Verwendete Software
Siemens TIA Portal und Siemens NX