Industrie 4.0 am Berufskolleg Technik in Siegen

Anpassungen, Veränderungen, Weiterentwicklungen – an den stetigen Fortschritt in unserem Alltag haben wir uns bereits gewöhnt. Immer mehr neue und spannende technische Errungenschaften prasseln auf uns ein, manchmal handelt es sich hierbei um kleine Features, manchmal um komplette und durchaus anspruchsvolle Neuerungen. Diese Entwicklungen verändern auch das Schulleben – und an dieser Stelle soll es nicht um den so häufig diskutierten Unterricht auf Distanz gehen. 

Von der Nutzung der Dampfkraft, der Produktion am Fließband und der Automatisierung einzelner Prozesse geht die Industrie nun über zu sogenannten cyber-physischen Systemen, also der Digitalisierung der Produktion. Die Industrie 4.0 vernetzt unterschiedliche Systeme miteinander und bindet eine weitere, neue Komponente mit ein – die Selbststeuerung. Maschinen kommunizieren hierbei untereinander und können dabei selbstständig bereits durchlaufene Prozesse optimieren, wenn sie dadurch effizienter werden. Möglich wird dies unter anderem durch den Einsatz vieler Sensoren, die sich an den Maschinen, aber ebenso an den von ihnen hergestellten Produkten befinden.  

Das Berufskolleg Technik hat sich in den vergangenen Jahren sehr intensiv mit dem Thema Industrie 4.0 beschäftigt. Bereits seit dem Sommer 2017 wird das Thema in allen Bildungsgängen der industriellen Metall- und Elektroberufe sowie im Bereich der vollzeitschulischen Bildungsgänge (FOT, Berufliches Gymnasium, Informationstechnische Assistenten) und der Fachschule für Technik angeboten. Einen kleinen Einblick in die vorhandene Technik am Berufskolleg in Siegen ermöglicht das bereitgestellte Video, welches einen exemplarischen Produktionsprozess darstellt und unter folgendem Link angeschaut werden kann: https://www.youtube.com/watch?v=rVcqmgDfdg8  

Um den Gedanken der vernetzten Fertigung unterrichtlich nutzbar zu machen, wird die Herstellung einer Powerbank aus zwei zu verpressenden Halbschalen und einer innenliegenden Platine mit industrietauglichen Fertigungsstationen ermöglicht. Unter Verwendung eines MES-Systems können Produktionsaufträge erstellt und an der Anlage ausgeführt werden. Das fahrerlose Transportsystem (Robotino) holt die teilgefertigten Produkte an der Weiche einer Fertigungsinsel ab und transportiert sie zwischen einer Robotermontagezelle (Mitsubishi) und einer zweiten Fertigungsinsel. In dem komplexen Fertigungsprozess können die Lernenden des Berufkollegs Technik Erfahrungen mit der Programmierung der Roboter und der Steuerungen (SPS) der Fertigungsstationen machen. Hierbei ist es möglich, den sogenannten „Digitalen Zwilling“ der Anlage zu nutzen, so wie es bei führenden Unternehmen heute üblich ist. 

Die Anlage und die Lernprozesse sind damit keinesfalls nach außen abgeschlossen, vielmehr können hierbei über die neuesten Schnittstellen Änderungen an der Anlage, am Produkt und am Fertigungsprozess vorgenommen werden. Die additive Fertigung hilft dabei neue Gehäuse zu entwickeln, zudem geben intelligente Sensorboards dem Produkt eine zusätzliche Funktion. Durch den Einsatz industrieller Netzwerktechnik kann das Thema Datensicherheit nachvollziehbar für alle Beteiligten gemacht werden. 

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