Lernfabriken: „Alle Schüler werden profitieren“

Eine Lernfabrik ist im Landkreis. Dabei kooperieren berufliche Schulen in Crailsheim und Schwäbisch Hall. Schulleiter und Fachlehrer stellen das Projekt vor.

Von Marcus Haas19.05.2017 aus Haller Tagblatt Crailsheim/Hall

 

Lernfabrik 4.0
Foto: cus Die Schulleiter Andreas Petrou (v. l.) und Ernst Gauger schauen mit Abteilungsleiter Markus Koeberer auf ein Stück Blech. In der Lernfabrik entstehen in Hall Behälter für eine Abfüllanlage in Crailsheim.

Was ist die Idee hinter der Lernfabrik 4.0?

Ernst Gauger: Die Gewerblichen und Kaufmännischen Schulen in Hall und Crailsheim sowie Unternehmen aus der Region arbeiten zusammen, um Schüler und Lehrer auf die Anforderungen von Industrie 4.0 vorzubereiten und eine praxisnahe Lernumgebung zu schaffen. Die Lernfabrik wird innerhalb der Schulen und mit den Firmen vernetzt.

Andreas Petrou: Wir haben dafür ein eigenes Modell entwickelt, das in die reale Berufswelt, in die Verpackungsindustrie der Region passt. Ein virtueller Betrieb eines Abfüll-Anlagenbauers und eines Teilefertigers werden in der Lernfabrik abgebildet. Hochinnovative Technologien kommen zum Einsatz, sind digital vernetzt. Beide Kaufmännischen Schulen werden durch die kaufmännische Abteilung, Vertrieb und Logistik der Fabrik eingebunden.

Wo ist was?

Markus Koeberer: Ein Verpackungsmaschinenhersteller hat mit einer Abfüllanlage seinen Sitz in der Gewerblichen Schule in Crailsheim. Die Fertigung ist in der Gewerblichen Schule Hall. Hier stehen eine Laser- und eine Biegemaschine, um Behälter für die Abfüllanlage herzustellen. Wir schauen in Hall virtuell und real auf ein Bauteil – von der technischen Zeichnung bis zum realen Produkt. Der Auszubildende feilt dabei nicht mehr selbst, sondern ordnet am Computer Fertigungsdaten einem Bauteil zu, beispielsweise einem Blech, das dann gebogen und geschnitten wird. Er hat den ganzen Fertigungsprozess im Blick.

Wer sind wesentliche Unternehmenspartner aus der heimischen Wirtschaft?

Petrou: Die Firma Beckhoff steuert das Transportsystem, die Abfüllanlage kommt von der Firma Groninger, die Robotertechnik von R. Weiss. Von der Firma Elabo stammen Arbeitsplatzsysteme und Software. Die Laser- und Biegemaschine hat das Unternehmen Trumpf der Schule für Schulungszwecke geliefert. Eine Übersicht zu den Partnerunternehmen gibt es auf der Website www.lernfabrik-40.de.

Was sind die Vorteile?

Koeberer: Schüler lernen durch die Kooperation, wie Industrie 4.0 funktioniert. Im Szenario der Lernfabrik werden Behälter in unterschiedlichen Größen von der Abfüllanlage in Crailsheim gebraucht – von dort aus geht ein Auftrag an die Fertigung in Hall raus. In Crailsheim kann beispielsweise Hustensaft oder ein anderes Arzneimittel abgefüllt werden. Die fertigen Behälter kommen aus dem 3D-Drucker in Crailsheim. Zudem schaffen wir mit Trumpf-Technik in der Blechfertigung innerhalb der Ausbildung ein Zusatzzertifikat.

Was lernen die Schüler in der Lernfabrik?

Gauger: Alle Schüler im technischen und kaufmännischen Bereich werden von der Lernfabrik profitieren – vor allem im Metall- und Elektrobereich mit Berufsbildern wie Elektroniker, Mechatroniker, Industriemechaniker, Konstruktionsmechaniker und Fach­informatiker. Sie lernen Einzelteile zu programmieren und zu steuern. Die Schüler bekommen eine ganzheitliche Sicht auf den Produktionsprozess und das Thema Industrie 4.0. Sie entwickeln tiefergehendes Wissen für ihren speziellen Ausbildungsbereich, aber auch Verständnis fürs Ganze und Kenntnis darüber, wo ihr Arbeitsschritt im Gesamtsystem verortet ist. Ein Stichwort lautet Losgröße 1.

Was bedeutet das?

Petrou: Der Trend geht zu individualisierten Produkten. Es entstehen neue Lösungen der Vernetzung in der zunehmend digitalisierten Arbeitswelt. Kleine und unterschiedliche Mengen können in kurzer Zeit mit derselben Maschine hergestellt werden. Im Szenario der Lernfabrik: Je nach Auftrag bekommt die Abfüllanlage schnell Flaschen mit anderer Größe, Form, mit anderen Verschlusskappen, aus anderem Material. Jedes Teil, beispielsweise jede Flasche, wird mit einem Code, einer Identifikation versehen, die im Herstellungsprozess neue Infos erhält.

Maschinen sprechen miteinander?

Petrou: Ja, der Produktionsprozess besteht aus intelligenten Maschinen, einzelnen Bauteilen, die miteinander über Sensoren und Codes kommunizieren. Passende Software steuert den Prozess und hält die Fertigung im Fluss. Durch die Codes wissen beispielsweise Bleche, was aus ihnen werden soll – die Biegemaschinen und Laser erledigen das.

Gauger: Wichtig ist dabei die Vernetzung der Maschinen, die durch ein übergeordnetes System gesteuert und kontrolliert wird. Schüler erhalten Zugang zum Server, zu großen Datenmengen. WLAN wird eingerichtet, Apps werden entwickelt, damit die Bedienung und Steuerung vom Tablet oder vom Smartphone aus erfolgen kann. Außerdem steckt vorbeugende Wartung im System.

Inwiefern?

Das System erkennt Mängel und beseitigt diese, bevor ein Problem entsteht. Ein KFZ-Mechaniker hat früher bei der Fehlerdiagnose das Geräusch des Motors gebraucht, heute läuft das digital.

Ist die Lernfabrik schon in Betrieb?

Koeberer: Ja, aber noch projektbezogen. Derzeit werden vor allem die Lehrer ausgebildet und damit vertraut gemacht. Die Ausschreibungszeit für das Projekt fiel in die Ferien. Wir hatten nur ein halbes Jahr Vorlauf und uns trotzdem gegen ein Festangebot entschieden, wie es von der Firma Festo als Baukasten angeboten wird.

Gauger: Im Prinzip geht es jetzt erst richtig los. Eine wichtige Rolle als Projektkoordinator hat Dezernent Werner Schmidt vom Landratsamt übernommen, der uns immer wieder zusammen und das Projekt konstruktiv nach vorne gebracht hat.

Wann wird die Lernfabrik Teil des Unterrichts sein?

Petrou: Die Vernetzung zwischen Hall und Crailsheim soll so bald wie möglich Teil der Stoffverteilungspläne sein. Ein Ziel lautet, nach und nach immer mehr Lehrer einzubinden – eine Gruppe lernt derzeit, Robotertechnik zu programmieren. Danach werden Unterrichtsszenarien mit den Schülern ausprobiert. Die komplette Anlage steht als virtuelles Modell zur Verfügung.

Koeberer: In Hall arbeiten die technischen Lehrer bereits mit den Einzelsystemen beziehungsweise Maschinen wie Laser und Biegegerät. Zudem laufen Schulungen. Was noch ausgebaut werden muss, ist das Zusammenspiel der Fertigungssysteme zwischen Crailsheim und Hall. Da wollen wir im neuen Schuljahr einen Schritt weiterkommen.

Wie funktioniert die Finanzierung?

Gauger: Die Kosten von rund 1,49 Millionen Euro für die Lernfabrik teilen sich der Landkreis Hall mit rund 730 000 Euro, das Land mit rund 500 000 Euro und die Wirtschaft mit Zuschüssen in Höhe von rund 260 000 Euro. Unternehmenspartner wie Trumpf stellen ihre Technik für den Bildungsbereich zur Verfügung, beispielsweise eine Lasermaschine mit Millionenwert. Es lernen nicht nur die Lehrer und die Schüler, sondern auch die Unternehmenspartner.

Wie?

Gauger: Die Firma Trumf hat bemerkt, dass der Datenaustausch für den Bildungsbereich noch angepasst werden muss.

Wie sehen Sie die weitere Entwicklung?

Petrou: Wir lernen realitätsnah und bleiben durch die Kooperation mit den Unternehmenspartnern aktuell.

Koeberer: Wir machen das Thema Industrie 4.0 mit der Lernfabrik bekannter. Das hat positive Effekte auf die Ausbildung, den Unterricht der Schüler, aber auch auf die Weiterbildung der Fachkräfte und auf die Weiterentwicklung der Unternehmen in diesem Bereich.

Gauger: Die Lernfabrik wird nie fertig sein, sondern weiterentwickelt und ausgebaut. Lehrer haben viele unbezahlte Überstunden in das Projekt eingebracht, sind leidenschaftlich dabei, aber es sollten vom Ministerium zusätzliche Lehrerstunden für die Umsetzung der Lernfabrik geschaffen werden. Es reicht von Landesseite nicht aus, lediglich mit für die Ausstattung zu sorgen, sondern es bedarf kontinuierlicher Betreuung und Erweiterung. Die Lehrer brauchen Freiräume, um sich weiterzubilden, die technische und pädagogische Sicht zu schärfen, Stoffverteilungspläne zu aktualisieren und das Netzwerk zu Unternehmenspartnern weiterzuflechten.

Schulen in Hall und Crailsheim arbeiten zusammen

Andreas Petrou wurde am 19. April 1968 in Mutlangen geboren. Er ist verheiratet und hat zwei Töchter. In seiner Freizeit spielt er Gitarre, fährt Mountainbike und ist VfB-Fan. Nach Abitur und Zivildienst studierte er Germanistik und Politikwissenschaften (Lehramt Gymnasium in Tübingen). Seit 1999 arbeitet er als Lehrer an der Gewerblichen Schule Crailsheim, seit 2016 als Schulleiter.

Ernst Gauger wurde am 13. November 1952 in Untersteinbach geboren. Er ist verheiratet und hat zwei erwachsene Kinder. Gauger singt im Gesangverein, engagiert sich im Kirchengemeinderat. Nach einer Schreinerlehre und dem Wehrdienst studierte er Bautechnik und Physik an der Uni Stuttgart. Seit 1981 arbeitet er als Lehrer an der Gewerblichen Schule in Hall, seit 2012 als Schulleiter.

Markus Koeberer wurde am 27. März 1966 in Gerabronn geboren. Er ist verheiratet und hat zwei Kinder. In seiner Freizeit macht er gern Sport. Nach einer Mechanikerlehre und dem Wehrdienst studierte er Feinwerktechnik und Fahrzeugtechnik an der Uni Stuttgart. Seit 1998 arbeitet er als Lehrer an der Gewerblichen Schule in Schwäbisch Hall, seit 2011 als Abteilungsleiter.