Web-Factory in Villingen-Schwenningen

Laut der VDE-Tec-Studie 2017 gibt es bereits heute Engpässe beim Nachwuchs von Elektroingenieuren und IT-Experten. Für die Zukunft rechnen nur neun Prozent der Unternehmen damit, ihren Bedarf an digitalen Fachleuten decken zu können. Um dieser Entwicklung vorzubeugen gilt es, das Bewusstsein und eine gewisse Begeisterung für die Digitalisierung, I4.0 und IoT zu wecken.

Ein Roboter am Portal des Bearbeitungszentrums entnimmt den Rohling vom Werkzeugtr?ger und setzt ihn in das Spannfutter ein bzw. wendet ihn für beidseitige Bearbeitung. (Bild: Feintechnikschule Schwenningen)

Um bei jungen Menschen Begeisterung auszulösen und sie vor allem so gut wie möglich auf die neue Arbeitswelt vorzubereiten, wurde in der Feintechnikschule in VS-Schwenningen (FTS) die sogenannte Web-Factory gestartet. Die Feintechnikschule kommt aus der Tradition der Schwarzwälder Uhrenindustrie.Insgesamt 650 Schüler werden dort ausgebildet.

Projektgruppe entwirft Vision

“Mit den Schwerpunkten Feinmechanik, Elektronik und Informationstechnik ist die FTS prädestiniert für eine Erweiterung der Kompetenzen in Richtung Industrie 4.0 und Internet der Dinge”, sagt Schulleiter Thomas Ettwein. Um die Absolventen für die digitale Zukunft zu qualifizieren und sie auch praktisch vorzubereiten, entwickelte eine Projektgruppe eine vollständig automatisierte Lernfabrik, inklusive eines darauf abgestimmten Lehrkonzeptes – die Web-Factory. Die finanzielle Basis kommt dabei vom Schwarzwald-Baar-Kreis. Firmen aus der Region bieten ebenfalls finanzielle Unterstützung sowie das technische Know-how. Sie können ihre Mitarbeiter zudem aus erster Hand digital fortbilden. Das Konzept sieht darüber hinaus Weiterbildungsangebote für kleine und mittelständische Unternehmen vor. Für die Koordination der Lernfabrik sind die beiden technischen Lehrer Jürgen Kubas und Frank Storz verantwortlich. Mit den Unternehmen Asstec Assembly Technology (Rottweil), Gewatec (Wehingen), Imsimity (St. Georgen), Müga Werkzeugmaschinen (VS-Schwenningen) und Stein-Automation (VS-Schwenningen)wurde eine besonders enge Kooperation eingegangen. Sie waren von Beginn an in der Projektgruppe aktiv, haben Maschinen und Anlagen sowie die Software zur Verfügung gestellt und arbeiten ständig an der Weiterentwicklung der Lernfabrik mit.

Unter realen Bedingungen

Die Lernfabrik setzt auf Industriekomponenten, die automatisch und individuell konkrete Produkte fertigen. Als Produkte stehen vier Schlüsselanhänger aus Aluminium (Flaschenöffner, Anhänger, Signalpfeife und LED-Taschenlampe) zur Auswahl. Der Kunde geht zur Bestellung mit seinem Smartphone, Tablet oder PC per QR-Code oder URL auf die Website, gibt seine persönlichen Daten an, wählt einen Schlüsselanhänger aus und gibt die Gravur ein. Über die Anbindung des Webclient an das ERP-System werden die Daten an die Anlage übermittelt und im Produktionsleitsystem (MES/ERP) automatisch die Stammdaten angelegt. Das zugehörige CNC-Programm wird geladen, das Gravierprogramm generiert und die Daten an die Maschine übertragen. Im Anschluss erhält die Anlage das Startsignal und der Fertigungsprozess wird angestoßen. Der Kunde kann die Fertigung des eigenen Schlüsselanhängers per Webcam verfolgen. Momentan wird der Rohling durch einen Werker entnommen, der ihn in den Werkstückträger (WT) einlegt. Unterstützt wird er durch ein Assistenzsystem, bei dem Informationen direkt auf die Tischplatte oder auf eine Augmented-Reality-Datenbrille eingeblendet werden. Durch ein integriertes Bildverarbeitungsprogramm wird die Tätigkeit des Werkers überwacht. Das Transportsystem bringt den Rohling dann an das Portal des Bearbeitungszentrums. Der Roboter entnimmt das Werkstück, setzt es in die Spindel ein, wendet es für die beidseitige Bearbeitung und legt das fertige Teil auf den WT zurück. Der Schlüsselanhänger kommt zum Werker zurück, wird montiert, verpackt und mit einem automatisch ausgedruckten Adressaufkleber versehen und versandt. Lieferschein und Rechnung werden automatisch erstellt und per Email zugesandt. Die Lernfabrik an der FTS hat jetzt die erste Ausbaustufe erreicht. Erweiterungen um zusätzliche I4.0-Merkmale sind in konkreter Planung oder werden bereits umgesetzt. Koordinator Frank Storz: “Ein wichtiges I4.0-Merkmal wird jetzt mit der dezentralen Selbststeuerung des Werkstückes durch die Fertigung umgesetzt. Ein Auftrag wird dann als eine Art eigenständiges Objekt programmiert und alle Steuerungen gehen von diesem Auftrag aus.” Andere Erweiterungen sollen etwa eine kameraunterstützte Qualitätskontrolle, der Einsatz eines kollaborierenden Roboters und Smart-Grid-Anwendungen sein. Bereits realisiert wurden u.a. die Verwendung von cyberphysischen Systemen, ein individualisiertes Produkt oder ein Produktgedächtnis während der Fertigung mittels eines RFID-Chips.

Cyber-Classroom

Die virtuelle Darstellung der Anlage erfolgt im sogenannten Cyber-Classroom. Das didaktische Konzept variiert den Unterricht zu I4.0-Themen auf verschiedenen Leistungsniveaus, sodass alle Schüler entsprechend ihrem Niveau die praktische Seite in der Lernfabrik erfahren. Als Vorbereitung auf die Lernfabrik können sie mittels interaktiven und 3D-fähigen Lernprogrammen, die digitale Zwillinge der Anlage sind, ausgewählte Bereiche und Themen kennenlernen und erkunden. Diese Lernmodule werden mit 3D-Brillen und Beamern oder auf Bildschirmen von den Schülern interaktiv er- und bearbeitet und münden schließlich in fächerübergreifenden Projektarbeiten.

Schlüsselfertiges Gesamtsystem

Der Aufbau einer Lernfabrik hat auch überregional Interesse hervorgerufen. Daher haben sich die fünf Firmen als Konsortium zusammengeschlossen, um eine industrielle Lernfabrik 4.0 (ILF 4.0) als Gesamtsystem anzubieten. Diese soll nach der Konzepterstellung mit der Bildungseinrichtung übergeben werden.

Das könnte Sie auch interessieren

Technik

Hannover Messe 2024: Die Industrie auf dem Weg zu mehr Nachhaltigkeit

Vom 22. bis zum 26. April wird Hannover zum Schaufenster für die Industrie. Neben künstlicher Intelligenz sollen insbesondere Produkte und Services für eine nachhaltigere Industrie im Fokus stehen.‣ weiterlesen

Arbeitswelt

Mangel an IT-Fachkräften droht sich zu verschärfen

Nach Bitkom-Berechnungen fehlen bis zum Jahr 2040 mehr als 660.000 IT-Fachkräfte. Welche Maßnahmen helfen könnten, diesem Trend entgegenzuwirken, hat der Verband beleuchtet. Potenziale liegen unter anderem darin, mehr Frauen für IT-Berufe zu begeistern oder den Quereinstieg zu erleichtern.‣ weiterlesen

Technik

Betriebsräte bemängeln Investitionen und fehlende Strategien

Jeder zweite Betrieb investiert laut einer Betriebsräte-Befragung der IG Metall zu wenig am Standort. Demnach verfügen rund 48 Prozent der Unternehmen über eine Transformationsstrategie. Zudem sehen die Betriebsräte ein erhöhtes Risiko für Verlagerungen.‣ weiterlesen

Technik

Wie Meinungsbildung zu Technikthemen funktionieren kann

Der Nutzen neuer Technologien kommt nur dann zum Tragen, wenn diese von den Menschen mindestens toleriert, besser aber gesamtgesellschaftlich angenommen werden. Dafür braucht es Dialog und Möglichkeiten für gemeinsame Gestaltung. Welche Kommunikationsformate sich hierfür eignen und welche Wirkung sie bei den Beteiligten erzielen, das hat das Acatech-Projekt 'Technologischen Wandel gestalten' bei den Themen elektronische Patientenakte, digitale Verwaltung und Katastrophenschutz untersucht. Jetzt hat das Projektteam die Ergebnisse vorgelegt.‣ weiterlesen

Arbeitswelt

Weniger Studienanfänger in Ingenieurwissenschaften

Die Zahl der offenen Stellen in den Ingenieurberufen ist trotz konjunktureller Eintrübung hoch. Laut VDI Ingenieurmonitor beginnen allerdings weniger Menschen ein Studium in Ingenieurwissenschaften und Informatik.‣ weiterlesen

Arbeitswelt

Bis 2027 fehlen 128.000 Fachkräfte

Für die Digitalisierung braucht es in Zukunft mehr Fachkräfte. Eine Studie des Instituts der deutschen Wirtschaft (IW) zeigt, in welchen Digitalisierungsberufen bis 2027 die meisten Stellen unbesetzt bleiben dürften.‣ weiterlesen

Technik

Deutsche Gesellschaft wird digitaler – aber…

Der D21-Digital-Index erhebt jährlich, wie digital die deutsche Gesellschaft ist und wie resilient sie für die Zukunft aufgestellt ist. Deutlich wird auch in diesem Jahr: Der Großteil der Menschen in Deutschland hat an der digitalen Welt teil und kann ihre Möglichkeiten selbstbestimmt für sich nutzen. Der Index-Wert liegt bei 58 von 100 Punkten (+1 zum Vorjahr).‣ weiterlesen

Arbeitswelt

M&A in der Industrie: Krisen kein Grund zur Zurückhaltung

Marktunsicherheiten halten Unternehmen laut einer Untersuchung der Unternehmensberatung Horváth nicht von Transaktionen ab. Sechs von zehn Industrieunternehmen sind gezielt auf der Suche nach Kaufoptionen mit KI-Expertise.‣ weiterlesen

Arbeitswelt

Mit smarten Technologien den Standort erhalten

Deutsche Unternehmen sehen den Einsatz von Digitalisierung und KI zur Optimierung der Effizienz und zur Senkung des Energieverbrauchs als effektiver an als Offshoring. Das geht aus einer Untersuchung von Statista im Auftrag von Avanade hervor.‣ weiterlesen

Arbeitswelt

Mehr KI-Jobs ausgeschrieben als vor fünf Jahren

Laut einer Untersuchung der Job-Plattform Stepstone halten Unternehmen vermehrt nach Beschäftigten mit KI-Skills Ausschau. Soft Skills sind im untersuchten Zeitraum sogar noch gefragter gewesen. Für die Untersuchung hat Stepstone alle Stellenangebote seit 2019 analysiert.‣ weiterlesen

Arbeitswelt

Deutsche Wirtschaft steigert Innovationsausgaben auf 190Mrd.€

Die Ausgaben der Wirtschaft für Innovationen sind im Jahr 2022 im Vergleich zum Vorjahr in Deutschland deutlich um 6,8 Prozent auf 190,7Mrd.€ angestiegen. Dies geht aus der aktuellen Innovationserhebung 2023 des ZEW Mannheim im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) hervor.‣ weiterlesen