Lernfabrik 4.0 Was ist das?
Lernfabrik 4.0 Was ist das?
LERNFABRIK 4.0
Eine Initiative des Landes Baden Württemberg
und der Gottlieb-Daimler Schulen 1 & 2 Sindelfingen
Lernfabrik 4.0
Eine Lernfabrik ist eine vernetzte Anlage, die den kompletten Produktionsprozess auf Basis von Industrie 4.0 -Technologien abbildet. Dies beginnt bei der Auftragsannahme und setzt sich über die Auftragsabwicklung bis zur Produktion, dem Versand und der Rechnungserstellung fort. Diese einzelnen Schritte im Produktentstehungsprozess können dabei über smart Devices abgefragt und beobachtet werden. Die Lernfabriken ermöglichen es, das abstrakte Konzept von Industrie 4.0 und smarten Technologien für Nachwuchs- und Fachkräfte greifbar und somit die digitale Transformation erlebbar zu machen.
smartFactory
Unser Produkt
Produktion
Kontrolle

Die GDS-Powerbank

Diese Powerbank ist eine Eigenentwicklung unseres Campus. Aus 1.5V Gleichspannung wird mit einer intelligenten Elektronik 5V Gleichspannung erzeugt. Technik die begeistert! Über einen USB-Port lassen sich somit smart-Devices laden.

Die Powerbank besteht aus mechanischen und elektronischen Komponenten. Hierzu zählen die Platine in SMD Technologie (surface mounted device) mit dem Batteriehalter, dem USB Port sowie das zweiteilige Gehäuse.

Die Informationen zu den einzelnen Fertigungsschritten und den smartFactory Standorten bei uns auf dem Campus finden Sie auf den nachfolgenden Seiten.

Von der Bestückung der Platine über das Löten, der Spritzgussfertigung des Gehäuses sowie der Montage bis zur Endkontrolle werden alle Fertigungsschritte bei uns auf dem GDS Campus an den verschiedenen Standorten der Lernfabrik durchgeführt. Sondergehäuseformen werden 3D gedruckt oder auch aus Metall sowie Holz mittels CAD/CAM Technologie gefertigt.

Die Komponenten und Anlagenteile sind in beiden Schulen und in verschiedenen Räumen dezentral untergebracht. Gesteuert wird die Lernfabrik durch ein sogenanntes MES System (Manufacturing Execution System). Das MES kann sowohl komplex (industrienah) als auch in einer didaktisch reduzierten Umgebung genutzt werden.

Durch den dezentralen Aufbau sollen weitere Partner aus Schulen (z.B. die Partnerschule ITE Singapur) und Ausbildungsunternehmen in das Konzept einbezogen werden können.

 

Alle wesentlichen Produktionsdaten werden gespeichert. Diese Produktionsdaten werden genutzt, um die Fertigung zu überwachen (condition monitoring) und daraus intelligente Wartungsstrategien abzuleiten (predicitve maintenance mittels big data) sowie die Qualität des Produktes zu überwachen.

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Lernen 4.0
„Lernen 4.0“ ist ein Lernen in digitalen Umgebungen, ein Lernen mit digitalen Medien und mit sogenannten Cyberphysical Labs (CP-Lab), vernetzt in einer smartFactory. Cyberphysical Lab bedeutet, dass der jeweilige Produktionsschritt zum einem wirklich – also physisch vorhanden ist und zum anderen digital nachgebildet (cyber). Unsere smartFactory nutzen wir für die Herstellung und den Vertrieb unseres Produkts: der GDS-Powerbank. Die Powerbank wird mit einer 1.5Volt Gleichspannungsbatterie mit Energie versorgt und kann dennoch USB-Devices mit 5V laden. Ein Wunderwerk der Elektronik.
UMSETZUNG
DAS GRUNDLAGENLABOR
Lernfabrik
digitale Arbeitswelt

Die Grundlagenlabore bilden mit den CP-Labs ausgewählte Fertigungsschritte ab. An den CP-Labs arbeiten die Schülerinnen und Schüler an konkreten Aufgabenstellungen – je nach Beruf und Fachrichtung. Mit den CP-Labs werden smarte Technologien wie das IIoT (industrial Internet of Things) greifbar und erlebbar.

Ein CP-Lab bildet einen einzelnen Fertigungsschritt aus der smartFactory ab. Da identische CP-Labs 10-fach vorhanden sind, kann somit in Kleingruppen im Labor daran gearbeitet werden.

In einer digital vernetzten Produktion gibt es keine Laufkarte in Papierform. Die Produktionsdaten und Produktionsschritte werden auf einen Chip geschrieben. Diese Daten werden an jeder Station innerhalb der Produktionskette von einem Sensor ausgelesen und an eine Maschine oder einen Menschen weitergeleitet. Dadurch sagt dieses Werkstück im übertragenen Sinne „Ich brauche…“. Die angesprochene Maschine bzw. der zuständige Mitarbeiter stellt dem Werkstück dies zu Verfügung, vermittelt die Daten an das Werkstück zurück und signalisiert dadurch „Fertig!“.  So kann der nächste Produktionsschritt angegangen werden. Und dieses Prinzip wiederholt sich vielfach.

Da die CP-Labs auch digital abgebildet werden, erfahren die Schülerinnen und Schüler in den Grundlagenlaboren, wie mit didaktisch reduzierten sogenannten digitalen Zwillingen Arbeitsschritte auf dem Computer simuliert werden können – von der Auftragsannahme bis zur Produktion auf dem CP-Lab mittels MES.

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INFORMATIONSTECHNIK
BESCHICHTUNG
ELEKTROTECHNIK
MECHATRONIK
MASCHINENTECHNIK
GDS 2
INFORMATIONSTECHNIK

Im Rahmen unser IT-Aus- und Weiterbildung beschäftigen sich die Schüler*innen sowohl mit der Vernetzung der cyper-phsyikalischen Systeme, als auch mit dem Betrieb und der Programmierung des Datenbanksystems der Lernfabrik und ihrer Benutzerschnittstellen.
Das Datenbanksystem stellt das zentrale Verwaltungsinstrument der Lernfabrik dar, gewissermaßen als “the brain”.

Weitere Informationen zu unseren IT-Bildungsgängen finden Sie hier.

INFORMATIONSTECHNIK
BESCHICHTUNG
ELEKTROTECHNIK
MECHATRONIK
MASCHINENTECHNIK
GDS 1
BESCHICHTUNGSTECHNIK

Sie analysieren in Aus- und Weiterbildung Probleme bei Anlagen oder beschichteten Oberflächen, beurteilen und optimieren wo möglich Produktionsprozesse und entwickeln sogar eigenverantwortlich organisatorische und wirtschaftliche Lösungen. In der Weiterbildung erlernen Sie umfassende Kompetenzen für das Projektmanagement, erwerben überfachliche Kompetenzen im Bereich der Kommunikation und führen einen realen Betrieb im Rahmen der GDS 1-Übungsfirma. So werden Sie zudem Teil der Lernfabrik 4.0.

Weitere Informationen zu Aus- und Weiterbildung unter
gds1.de/verfahrensmechaniker-fuer-beschichtungstechnik-2/
oder
gds1.de/beschichtungstechnik

INFORMATIONSTECHNIK
BESCHICHTUNG
ELEKTROTECHNIK
MECHATRONIK
MASCHINENTECHNIK
GDS 2
ELEKTROTECHNIK

Elektronik*innen richten in der Automatisierungstechnik richten hochkomplexe und rechnergesteuerte Industrieanlagen ein. Sie sorgen dafür, dass die jeweiligen Einzelkomponenten ein automatisch arbeitendes Gesamtsystem bilden. Dazu programmieren und testen Sie die Anlagen, nehmen sie in Betrieb und halten sie instand. Die Elektrotechnik ist zentraler Bestandteil bei der Installation und Inbetriebnahme der Lernfabrik. Das Innenleben der im digitalen Produktionsprozess hergestellten Powerbank basiert im Wesentlichen auf der Steuerung durch die Elektrotechnik.

Weitere Informationen zur Aus- und Weiterbildung unter GDS2 Elektromechatronik.

INFORMATIONSTECHNIK
BESCHICHTUNG
ELEKTROTECHNIK
MECHATRONIK
MASCHINENTECHNIK
GDS 2
MECHATRONIK

Als Mechatroniker*in bauen Sie in Aus- und Weiterbildung mechanische, elektrische und elektronische Komponenten. Diese montieren Sie zu komplexen Systemen, installieren Steuerungssoftware und halten die Systeme instand. Dabei kommen Sie als Mechatroniker*in im Maschinen- und Anlagenbau, in der Automatisierungstechnik, in Betrieben des Fahrzeug-, Luft- oder Raumfahrzeugbaus und in der Informations- und Kommunikations- oder der Medizintechnik zum Einsatz. An der GDS 2 sind Sie im Zuge dessen in die Lernfabrik 4.0 integriert und erlernen dort alle notwenigen Grundlagen der digitalisierten Produktion zur Vorbereitung Ihrer zentralen Tätigkeit in der Industrie 4.0.

Weitere Informationen zur Aus- und Weiterbildung unter GDS2 Elektromechatronik.

INFORMATIONSTECHNIK
BESCHICHTUNG
ELEKTROTECHNIK
MECHATRONIK
MASCHINENTECHNIK
GDS 1
MASCHINENTECHNIK

An der GDS1 werden in der neu geschaffenen Lernfabrik, der sogenannten smartFactory, vernetzte Geschäfts- und Produktionsprozesse praxisnah und nachhaltig vermittelt. Damit sind Sie als Fach- und Nachwuchskraft optimal vorbereitet auf die digitale Transformation und Anforderungen von Industrie 4.0.

Der Unterricht richtet sich in Aus- und Weiterbildung am technologischen und strukturellen Wandel aus und vermittelt praxisnahen Theorie- und Laborunterricht in modern ausgestatteten Laboren und Fachräumen. Unsere engagierten Lehrkräfte begleiten Sie bei der Durchführung Ihrer Technikerarbeit und bereiten Sie optimal vor auf die Anforderungen der modernen Arbeitswelt.

Weiter Informationen zu Aus- und Weiterbildung unter Berufsschule-Sonderberufsschule oder Fachschule für Technik.

EINFACH ERKLÄRT
DIE UMSETZUNG FÜR SCHÜLER
1.5 MIO
INVESTIERT
4500
SCHÜLER
250
LEHRKRÄFTE
Sponsoren &
Kooperationspartner

Kooperation und Förderung

Mittels finanzieller Förderungen durch das Land Baden-Württemberg und den Landkreis Böblingen konnten mit Kooperationspartnern aus der regionalen Industrie einzigartige Lernbedingungen auf dem GDS-Campus geschaffen werden.

Werden auch Sie ein Förderer dieses Projekts in Form einer Kooperation mit den Gottlieb-Daimler Schulen.

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