In Baden-Württemberg wurde das Thema Industrie 4.0 bereits im Jahr 2015 schulisch entwickelt, so dass sich das Berufskolleg Technik dazu entschied, die Umsetzung des Themas zunächst wissenschaftlich und dann didaktisch anzugehen. Die Idee war, dass alle Schülerinnen und Schüler des Berufskollegs mit dem Thema vertraut gemacht werden sollten. Aus diesem Grund sollte jeder Schüler aus den industriellen Metall- und Elektroberufen die Möglichkeit erhalten, während seiner Ausbildung Erfahrungen im Industrie 4.0-Labor zu sammeln.
Der Grundgedanke, dass Industrie 4.0 den Lebenszyklus eines Produktes von der ersten Produktidee bis zum Recycling vollständig abbildet, sollte möglichst in einem Labor umgesetzt werden. Alle an diesem Zyklus beteiligten Prozesse und Technologien, von der 3D-Zeichnungserstellung über die Fertigungsprozesse bis hin zu den Schlüsseltechnologien der Vernetzung, sollten in dem neuen Labor zu finden sein.
Im Zuge der Neuausstattung des Labors bestand die Smart Factory zunächst aus zwei 6er-Carrées (CP Lab-Stationen), einem mobilen Roboter und einer Robotermontagestation (CP Factory). Die beiden Carrées und die Roboterstation konnten sowohl autark als auch im Verbund miteinander arbeiten. Das verbindende Element war dabei das mobile AGV (Robotino). So konnten unterschiedliche Lernsituationen in Kleingruppen hergestellt werden.
Ein weiterer wichtiger Aspekt für die Unterrichtsgestaltung ist die Simulation mit dem digitalen Lernzwilling (CIROS). In der Simulation können die Schüler Aufgaben sicher austesten und diese dann an der realen Anlage anwenden. Mit eingebunden in die Smart Factory ist ein MES-System. Das System kann sowohl in Verbindung mit einzelnen Stationen, mit den Karrees, als auch in Verbindung mit der Simulation eingesetzt werden. Mit zum didaktischen Konzept gehören auch homeuse Software-Pakete.
Im Zuge der Erweiterung im Jahr 2022 wurden die beiden Fertigungsstraßen der Smart Factory zusammengeführt und Applikationen ausgetauscht. Nun sind auch die Themen Messen, Drehen und Heizen in der großen Anlage abgebildet. Der Robotino bringt nun die Halbschalen zur Robotermontagezelle und zur Bearbeitung zurück zum Carrée.
Zusätzlich ist ein weiteres Labor entstanden, das als Grundlagenlabor der SPS Technik dient. Hier trainieren die Lernenden hauptsächlich die SPS Programmierung an der Handausgabestation. Ebenfalls wurde im Grundlagenlabor das bereits vorhandene Carrée wieder aufgebaut, so dass hier nun auch kleinere Fertigungsprozesse simuliert werden können.
Kundennutzen:
„Festo Didactic hat uns während der gesamten Planungs- und Umsetzungsphase sehr intensiv begleitet und gab uns Antworten und Lösungen auf unsere Fragen und Probleme. Die besondere Beziehung zum Vertrieb und zum Support hat uns im Laufe der Jahre in unserer Entscheidung bestätigt, das Thema Industrie 4.0 aus einer Hand planen und umsetzen zu lassen. Was nützt die beste Technologie an einer Schule, wenn die Anlage wegen eines Problems mit einem Sensor nicht einsatzfähig ist? – Dank Festo konnten wir immer auf ein erstklassiges Hilfesystem zurückgreifen und mussten unseren Unterricht nicht wegen eines nicht einsatzfähigen Labors ausfallen lassen.“