Viele Persönlichkeiten. Zwei Standorte. Eine BO.

CVH-Lernfabrik

Einleitung

Eine größere Flexibilität der Produktionssysteme und -prozesse ist notwendig, um die zunehmende Komplexität von Produkten und Lieferketten zu bewältigen. Dies kann durch IT-Integration der Produktionsebene mit der Planungsebene und weiter zu Kunden und Lieferanten realisiert werden.

Um die heutigen Studenten und industriellen Anwender mit dem Thema und den damit verbundenen Herausforderungen vertraut zu machen, sind neue Curricula notwendig. Die Interdisziplinarität und der ganzheitliche Ansatz, der vom Industrie 4.0-Szenario gefordert wird, werden nicht durch klassische Vorlesungen und Praktika erlernt.

Insbesondere KMU haben die Schwierigkeit, die Herausforderungen der Industrie 4.0 zu meistern. Dies ist darauf zurückzuführen, dass diese Unternehmen in der Regel nicht über die erforderlichen Fähigkeiten und Ressourcen verfügen, um neue Bereiche zu erschließen und so frühzeitig in aufstrebende Technologien zu investieren.

Daher brauchen Regionen mit traditionell eher kleinen KMU die Unterstützung und das Wissen, um diese Fähigkeiten effizient zu entwickeln. Eine solche Region mit vielen kleinen Unternehmen ist die Region um die kleineren Städte Velbert und Heiligenhaus. Diese beiden Nachbarstädte beheimaten die Mehrheit der deutschen Schloss und Schlüsselhersteller für Gebäude und Autos. Diese sind organisiert in dem Verein "Schlüsselregion e.V.", dem Industrieverbund der Region Velbert / Heiligenhaus. 170 Unternehmen nutzen den Verein als Kommunikations- und Begegnungsstätte und für Kooperationsprojekte. Zusammen mit der Schlüsselregion e.V. Hat die Hochschule Bochum einen Campus direkt in der Region Velbert / Heiligenhaus eingerichtet [2]. Dieser Campus unterrichtet Studierende in Mechatronik und Informationstechnik. Die Studierenden führen meistens ein duales Studium durch, in dem sie von Beginn des Studiums an bei einem der KMUs in Velbert oder Heiligenhaus arbeiten.

Um eine praxisnahe Ausbildung der Studierenden einerseits und eine Weiterbildung von Mitarbeitern dieser KMU andererseits zu ermöglichen, wurde auf dem Campus Velbert / Heiligenhaus (CVH) der Hochschule Bochum eine Industrie 4.0 Lernfabrik ins Leben gerufen, die ein ganzheitliches Abbild eines Produktionsbetriebes darstellt.

Prozesse der Lernfabrik

Die Anlage dient dazu Produktionsabläufe realitätsnah abzubilden und somit analysieren und optimieren zu können. Hier kann das Zusammenwirken von Mechanik, Pneumatik, Elektrik, Steuerungstechnik und Kommunikationsschnittstellen erlernt und demonstriert werden.

Die Lernfabrik setzt sich aus mehreren Bereichen zusammen, die über das Transportsystem miteinander verknüpft sind und an deren Ende ein fertiges Produkt steht: ein Kurzhubzylinder. Rohlinge werden in einem Hochregallager vorgehalten. An den verschiedenen Stationen findet mechanische Bearbeitung, Qualitätsprüfung, die automatische Montage der Zylinder und eine Endkontrolle statt.

In der Lehre wird sie in den Bereichen Automatisierungs- und Prozessleittechnik, Mechatronik sowie Energieeffizienz und Energiemanagement eingesetzt. In Kooperation mit der Arbeitsgruppe Wirtschaftsinformatik werden Szenarien zur Integration von "Shop Floor" (hier SAP ERP) und "Top Floor" demonstriert.

http://www.festo-didactic.com/de-de/

Das Transportband ermöglicht den Warenaustausch zwischen den unterschiedlichen Logist- Fertigungs- und Prüfstationen
Roboter entnehmen Paletten vom Transportband und monieren das Produkt

Die Module im Überblick

  • Hochregallager: Der Fertigungsprozess beginnt mit der Beschaffung eines Rohlings aus dem Hochregallager
  • Transportstation: Das Transportband verbindet die einzelnen Stationen der Logistik, Produktion und Qualitätssicherung
  • Prüfen und Verteilen: Modul mit Stapellager und Schwenkarm. Die Höhe des Prüflings wird induktiv gemessen.
  • Montagestation: Hier findet die Montage von Feder und Stift statt.
  • Station Auslieferung

Außerdem:

  • Energietechnik/Energieversorgung
  • Informationstechnik/Leitstand

Sicherheitsarchitektur

Gegen unerwünschtes Greifen in die dreiachsige Antriebstechnik für das Hochregallager wird eine Lichtschranke verwendet. Notaus-Taster ergänzen die Sicherheitstechnik.

Lager
Modul für die Farb- und Höhenprüfung

Automation und Leittechnik mit industriellen Standards

Die Steuerung der Anlage erfolgt mittels Speicherprogrammierbarer Steuerungen (SPSn), wobei Hardware und Software der führenden Hersteller zur Verfügung steht: