Industrie 4.0 für die Ausbildung 4.0 Stefan Manemann

Ausbildung-4.0 im Gesamtkontext Der Ausgangspunkt Die Herausforderungen Die Idee Die Fertigungsbereiche der Industrie-4.0-Anlage Umsetzung & Möglichkeiten Operative Instandhaltung Bsp.: Industrie-4.0-Azubi-Konzept Zusammenfassung

Der Ausgangspunkt Handlungsorientierte Wissensvermittlung sollte in der Berufsschule und im Betrieb die Basis sein. Komponenten müssen (fast) immer als Teil einer Anlage oder eines Systems gesehen werden. Komponenten müssen in ihrer Wirkung aufeinander verstanden werden. Sinnvoll ist das Arbeiten mit einem Systemlernträger: z.B. Sortieranlage Die Qualifizierung von Lehrpersonal ist schon heute unterschiedlich aus- geprägt (z.B. Antriebstechnik, Programmiersprachen, Visualisierung …).

Die Herausforderungen Die steigende Digitalisierung erfordert zusätzlich Wissen über die Vernetzung von Automatisierungskomponenten und IT-Systemen. die Datenzuordnung zum Stückgut in Produktionsprozessen. die Kenntnis über komplexere Automatisierungstechnologien wie RFID, DataMatrix-/QR-Code, IO-Link, PROFINET, … unterschiedliche Programmierumgebungen und Programmiersprachen. die Visualisierung von Daten aus Produktionsprozessen. Simulationstools. Idee: Entwurf einer kompakten Industrie-4.0-Anlage

Die Idee: Industrie-4.0-Abfüllanlage Video: Die Industrie-4.0-Technologien in der Abfüllanlage https://youtu.be/bqOXSMccU00

Die Fertigungsbereiche der I4.0-Anlage Moodle basiertes I4.0-Training Lagerbestand + Push-Mail www 𝟐𝟑𝟎𝑽𝑨𝑪 Historie + Push-Mail/Txt2Voice Logistik t Mitarbeiter- Qualifizierung Instandhaltung ERP/MES www Historie MHD Historie + Push-Mail ℃ 𝟓𝟓%  Produktions- & Kostenplanung Qualitäts-management Manufacturing Execution System Enterprise-Resource-Planning Stückzahl „1“-Produktion VW 0123 Kosten, Historie, Stand-by-Modi Auftrags- management Energiemanagement

Die Industrie-4.0-Technologien Stückzahl „1“-Produktion > individuelles Produkt Produktionsdaten web-basiert gespeichert (in der Cloud) Individuelle Produktionsdaten einer Dose web-basiert über QR-Code mit dem Smartphone abrufbar Smartphone-App für die Produktionsanlagensteuerung Zugriff auf die Anlage über Ethernet bis zum Sensor Bildung-4.0 durch QR-Code-Verlinkung auf die Online-Lernplattform Energiedatenerfassung pro M&M-Dose Selbstdiagnose mit automatischer Benachrichtigung Augmented und Virtual Reality Vernetzung von Mensch und Maschine

Die Möglichkeiten der I-4.0-Anlage Integration aller Technologien in einem kompakten Schulungssystem Die Technologien können aus der Produktion in die Schulungsanlage gebracht werden und umgekehrt. Ausprobieren, Sehen & Verstehen der Technologien im Gesamtsystem Möglichkeiten zur didaktischen Reduktion Die Anlage funktioniert auch ohne Industrie-4.0!

Die Basis > Rahmenlehrpläne LF7 EAT: Sie wählen dazu geeignete Lösungen sowie Baugruppen, Bussysteme, Sensoren und Aktoren aus. LF9 EAT: … planen die Integration von Steuerungssystemen und Systemkomponenten über Kommunikationssysteme mit informationstechnischen Systemen. LF11 EAT: … benutzen Diagnosesysteme und grenzen Fehler systematisch ein. Zur Ferndiagnose und Fernwartung bedienen sie sich informationstechnischer Systeme.

Beispiel: Operative Instandhaltung Inbetriebnahme, Simulation von Fehlern sowie die Erfassung wichtiger Kenngrößen: Netzwerke: Ausfall PROFINET-Teilnehmer, falsche IP-Adresse, falscher Port am Managed Switch, Konfiguration eines Netzwerkteilnehmers … Pneumatik: Zylinderlaufzeit, Druck, Durchfluss (Condition Monitoring) Antrieb: Überwachung und Anzeige elektrischer Kenngrößen, Simulation eines Phasenausfalls TPM: Welche Kenngrößen unterstützen die operative Instandhaltung? Qualitätsmanagement: Klimadaten, Stückzahl, MHD Remote-Zugriff auf die Anlage per VPN Neue Technologien: Virtual & Augmented Reality

Bsp.: Industrie-4.0-Azubi-Konzept Bsp.: 1. Woche – Getting Started & Visualisierung: 1. Tag: Inbetriebnahme der I4.0-Anlage & Starter-Quizz 2. Tag: Fehlersuche in der I4.0-Anlage 3. Tag: Programmierung Visualisierung auf Touchpanel und Smartphone 4. Tag: Programmierung Visualisierung & Übergabe Kompetenzen: Die Auszubildenden können virtuelle und reale Anlagen programmieren. Die Auszubildenden können komplexe Anlagen mit Industrie 4.0- Elementen in Betrieb nehmen. Die Auszubildenden können Fehler in komplexen Anlagen beheben. Die Auszubildenden können komplexe Anlagen über Touchpanel und Smart Devices visualisieren.

Die Anlage auf der Hannovermesse Ein Teil des sehr engagierten Teams!

Inbetriebnahme im Team IFA in Berlin 2016 Inbetriebnahme im Team

Vision VR & Industrie 4.0 https://youtu.be/bM3Ln2eo-cI

Zusammenfassung Die Technologien haben ein enormes (Motivations-)Potenzial. Die Umsetzung erfordert zum Teil viel Wissen und Zeit. IT und Automatisierung wachsen zusammen. Es müssen finanzielle und personelle Ressourcen zur Verfügung stehen. Es besteht ein sehr hoher Qualifizierungsbedarf (Ausbilder/Lehrer). Wo findet welche Qualifizierung statt: Betrieb, Berufsschule, Techniker …? Die Umsetzung gelingt am Besten/nur in Zusammenarbeit im Team. Wir haben fünf Mitspieler in der kompletten Umsetzung: Ausbilder Auszubildende Lehrkräfte Produktion Hersteller

Weitere Informationen Weitere Informationen zu den eingesetzten Technologien erhalten Sie über: Download der Präsentation plus weitere Präsentationen: www.xplore-dna.net > Industrie 4.0 > Dateien > Dokumentation Video 1: https://youtu.be/bqOXSMccU00 (Video BBS 2 Wolfsburg) Video 2: https://youtu.be/1m42lD2EDRo (New Automation e.V.) Video 3: https://youtu.be/d6047PBI3CM (Young IFA) Video 4: https://youtu.be/bM3Ln2eo-cI (BBS 2 zur Vision VR & I4.0) Stefan Manemann: smanemann@bbs2.wolfsburg.de