Die Beschäftigung mit dem Thema Industrie 4.0 an der Staatlichen Feintechnikschule mit Technischem Gymnasium beschränkt sich nicht auf die Lernfabrik Industrie 4.0. Es sei notwendig, das große komplexe Thema Industrie 4.0 in kleinen Unterrichtseinheiten schnell in den Unterricht zu integrieren, teilt die Schule mit. Deshalb wurde im letzten Jahr ein Industrie-4.0-Vorbereitungslabor eingerichtet. Dies wurde durch die finanzielle und personelle Unterstützung durch das Landratsamt Schwarzwald-Baar ermöglicht. Für 120 000 Euro wurden neues Labormobiliar und die Lehrmittel beschafft, welche für die Vermittlung der Grundlehrinhalte für Industrie 4.0 notwendig sind.

Bessere Ausbildung möglich

Damit stünden den Schülern der Feintechnikschule und des Technischen Gymnasiums nun Laborplätze zur Verfügung, mit denen die technischen Lehrer die Grundlagen der Industrie-4.0-Technologien begreifbar machen könnten. Dazu gehörten verschiedene industrielle Antriebstechniken, digitaltechnische Komponenten, intelligente Sensoren in Verbindung mit virtueller Realität, das Programmieren von smarten vernetzbaren Geräten und das Integrieren von Industrierobotern in automatisierte Prozesse. All das verbessere die Ausbildung der Schülerinnen und Schüler erheblich.

Neue Installationen

Damit dies umsetzbar war, musste der Laborraum entsprechend umgebaut werden. Hierbei unterstützte das Amt für Vermögen und Bau Baden-Württemberg die Schule mit weiteren 40 000 Euro. Es wurde die komplette Elektroinstallation erneuert, dazu kam eine intelligente LED-Beleuchtung, welche auch durch Tablets und Smartphones gesteuert werde und damit allen Beleuchtungsbedürfnissen gerecht werden könne.

Hunderte Meter Kabel verlegt

Sehr aufwendig, aber wichtig sei die Verlegung von hunderten von Metern Netzwerkkabel für die Netzwerktechnik, um auch an jedem Schülerlaborplatz mehrere vernetzbare Geräte betreiben zu können. Dieses Labor sei nun so universell eingerichtet, dass auch zukünftige Technologien einfach in den Laborunterricht integriert werden können.

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So ist das Vorbereitungslabor ausgestattet

  • Bisher wurden in dem ehemaligen Elektrotechnik/Elektroniklabor relativ autark grundlegende Inhalte aus dem Bereich der Elektrotechnik, Elektronik und Informationselektronik gelehrt. Zwar gab es auch hier in der Vergangenheit immer die Anpassung an den aktuellen Stand der Technik, aber durch Industrie 4.0 und die dadurch entstandenen Technologien war eine umfängliche Neukonzeption notwendig.
  • Neu aufgeteil: Das beginnt bei der Raumaufteilung und -ausstattung, die beim ehemaligen Labor an die Anforderung von vor 30 Jahren ausgelegt war. Damals war ein PC noch kein wichtiger Bestandteil in der elektrotechnischen Ausbildung. Deshalb waren die benötigten PCs inklusive der Netzwerkverkabelung vor dem Laborumbau nur provisorisch untergebracht. Im neuen Labor hat nun jeder Schüler-PC und der dazugehörige Touch-Monitor seinen angestammten Platz.
  • Mit Roboter: Durch die neue Raumaufteilung war es nun möglich, einen Industrieroboter ins Labor zu integrieren, und zwar einen bauartgleichen, wie er schon bei der Industrie-4.0-Lernanlage verbaut ist. Und dies ist schon ein wichtiger Punkt bei der Neukonzeption gewesen. Denn ganzheitliches Systemdenken ist eine wichtige Kernkompetenz im Kontext Industrie 4.0.
  • Komplexes System: Wie ein solches komplexes System funktioniert, kann an der Lernfabrik Industrie 4.0 verdeutlicht werden. Bei der Lernfabrik kann per Web-Shop ein individualisierter Schlüsselanhänger bestellt werden, welcher fast vollautomatisiert produziert wird. Die dafür notwendigen Teilkomponenten werden im Zusammenhang mit der Lernfabrik im Vorbereitungslabor behandelt. Zum Bespiel der Industrieroboter: Dieser wird so programmiert, das er durch die übergeordnete Software weiß, welcher Schlüsselanhänger produziert werden soll. Er fährt dann die passenden Punkte an. Für den Transport der Schlüsselanhängerbauteile ist ein Transfersystem vorhanden, welches primär aus Antrieben und intelligenter Sensorik besteht. Diese und andere industriell wichtigen Antriebe werden im Vorbereitungslabor detailliert untersucht, damit die Schüler deren Eigenschaften verstehen lernen. Die intelligenten Sensoren des Transfersystems sind vernetzbar und erkennen, welches Schlüsselanhängerbauteil gerade unterwegs ist. Diese werden dann auch genauer untersucht, um das Verständnis dafür zu schaffen, wie diese funktionieren und wie diese in ein vernetztes System integriert werden können. Durch das Vorbereitungslabor haben die Schüler nun die Möglichkeit, einen vernetzten intelligenten Prozess in Teilfunktionen zu zerlegen, und dadurch ihr erlangtes Wissen auf andere Prozesse zu transferieren.

Weitere Informationen und verlinkte Videos: http://www.feintechnikschule.de