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Einen Schritt voraus

Lernfabrik 4.0 bildet Berufsschüler an den modernsten Industrieanlagen aus

In Göppingen gibt es die erste Lernfabrik 4.0 an einer Berufsschule im Land. Für die Lehrer ist es eine neue Herausforderung und für die Schüler, eine Chance, sich auf die Produktion der Zukunft vorzubereiten.

21.11.2015
  • MIRIAM KAMMERER

Göppingen Tobias Wartzer geht in die Hocke. Ein Roboterarm setzt sich mit einem leisen Brummen in Bewegung und greift nach einem kleinen, schwarzen Stein. Das alles geschieht so präzise, man könnte meinen, der Arm könnte sehen. Wartzer beobachtet das Szenario zufrieden. Genau das hat der Berufsschüler vom Roboterarm gewollt. Acht Unterrichtsstunden Programmierarbeit stecken hinter dieser Bewegung. Wartzer ist Schüler an den Gewerblichen Schule in Göppingen. Die Berufsschüler - zum Beispiel: Mechatroniker, Industriemechaniker, Techniker - werden seit diesem Schuljahr mehrere Stunden pro Woche in einer Lernfabrik 4.0 unterrichtet. Dort lernen die Schüler, wie eine vernetzte Produktion stattfindet und das auf einem Niveau und mit Möglichkeiten, die vielen Ausbildungsbetrieben noch einen ganzen Schritt voraus sind.

Lernfabriken dieser Art gibt es bereits an Hochschulen für zukünftige Ingenieure. An den Berufsschulen ist das Modell im Land bisher einzigartig. Das soll aber nicht so bleiben. Der baden-württembergische Wirtschaftsminister Nils Schmid (SPD) hat nach seinem Antrittsbesuch im Januar beschlossen, für acht weitere Standorte im Land Lernfabriken auszuschreiben. Wahrscheinlich werden Anfang Dezember die weiteren Standorte bekanntgegeben. Im Nachtragshaushalt sind die finanziellen Mittel für vier weitere Lernfabriken eingestellt. Für Schmid sind sie Teil seiner "Allianz 4.0", die das Land in ein neues industrielles Zeitalter führen soll.

Lernfabriken sind ein Modell von Schule, die auf das Leben vorbereitet: Vielleicht erinnert sich manch einer mit Unbehagen an Informatikstunden in der Schule. Die technische Ausstattung war oft veraltet und häufig war es so, dass der Lehrer fast hilflos vor der Klasse stand und am Ende ein Nerd, den Lehrer und die Klasse über neueste Entwicklungen in der Welt der Computer und des Internets unterrichtete. In der Lernfabrik 4.0 ist das Gegenteil der Fall, da hinkt Schule nicht hinter den neuesten Entwicklungen her.

Joachim Heer kommt aus der Industrie und ist seit 2001 in Göppingen. Für ihn und seine fünf Kollegen, die in der Lernfabrik unterrichten, bedeutet der praxisnahe Unterricht Pionierarbeit. Weil sie die ersten sind, die eine so moderne Industrieanlage in ihren Unterrichtsräumen haben, konzipieren die Kollegen Unterrichtseinheiten selbst und bereiten komplexen Stoff in leicht verdauliche Häppchen auf.

Bevor die Schüler in das Labor für angewandte Mechatronik, das Herzstück der 4.0 Ausrichtung, gehen, werden sie im Grundlagenlabor für Robotik vorbereitet.

Ganz altmodisch schreiben die Schüler ihr Konzept auf einen Zettel, erzählt Schüler Tobias Wartzer. Im nächsten Schritt wird programmiert. Nach dem Programmieren simuliert der Computer, ob die Abläufe funktionieren. Dann führt der Roboter aus, was ihm befohlen wurde.

Im Labor für angewandte Mechatronik zeigen die Schüler, was sie 4.0 technisch so drauf haben. Die Produktionslinie in der Göppinger Schule kann Handyhüllen herstellen. Ein Knopfdruck am Server genügt und die Produktion geht los. Die eigentliche Arbeit des Programmierens hat vorher stattgefunden.

Und wie unterscheidet sich 4.0, von dem was bisher war? Erst einmal ist es wichtig zu wissen: "Industrie 4.0 ist keine neue Technologie, es ist eine neue Herangehensweise", sagt Ulf Immelnkämper, er koordiniert in der Göppinger Berufsschule alles rund um 4.0.

Ein Beispiel: Schon bisher gibt eine Maschine ein Signal, wenn eine Störung vorliegt. Bei 4.0 landet die Störungsmeldung direkt beim zuständigen Mitarbeiter auf dem Smartphone oder Tablet mit der exakten Angabe, wo die Störung ist und, um was es sich handelt.

Ein weiteres Kennzeichen von 4.0 ist, dass kleine Produktionsmengen möglich sind. Die vielgenannte Losgröße 1 - also ein einzelnes Produkt - wird Realität.

Heer gerät ins Schwärmen, wenn er über weitere Vorteile erzählt. Ein Sensor meldet nicht nur, wie bisher, wo in der Maschine er sich gerade befindet. Auch Temperatur, Farbe und weitere Eigenschaften werden erkannt. Maschinen können sich selbst instand halten, Teile bestellen sich selbst nach, wenn der Vorrat zu Neige geht. Die Intelligenz, die jetzt schon bei technischen Geräten vorhanden sei, wechsle in jedes Einzelteil und diese Teile kommunizieren wiederum untereinander.

Ist der Mensch dann bald überflüssig? Nein, sagt Heer: "Man braucht den Faktor Mensch." Allerdings verlange 4.0 nach gut qualifizierten Kräften. Er und seine Kollegen versuchen solch eine Qualifizierung an Berufsschüler weiterzugeben. Heer betont, dass alle eine Chance haben, nicht nur Gymnasiasten oder Realschüler. Auch für Hauptschüler sei alles möglich.

Lernfabrik 4.0 bildet Berufsschüler an den modernsten Industrieanlagen aus
Im Grundlagenlabor der Göppinger Lernfabrik lernen die Berufsschüler, wie man mit der Robotik umgeht. Fotos: Giacinto Carlucci

Lernfabrik 4.0 bildet Berufsschüler an den modernsten Industrieanlagen aus

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21.11.2015, 12:00 Uhr

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