Smarte Lernfabrik der Zukunft
an den Gottlieb-Daimler-Schulen

Auf dem Campus der Gottlieb-Daimler-Schulen in Sindelfingen sind einzigartige Lernbedingungen entstanden, die ihresgleichen suchen: Eine Lernfabrik als vernetzte Anlage, die den kompletten Produktionsprozess auf Basis von Industrie 4.0-Technologien abbildet, steht den Berufsschülerinnen und Berufsschülern hier zur Verfügung. Von der Auftragsannahme über die Auftragsabwicklung bis zu Produktion, Versand und Rechnungserstellung werden die einzelnen Schritte im Fertigungsprozess über Smart Devices abgefragt und beobachtet. Kurz: Die Lernfabrik 4.0 macht es möglich, das abstrakte Konzept von Industrie 4.0 und smarten Technologien für Nachwuchs- und Fachkräfte greifbar und als digitale Transformation erlebbar zu machen.

Konkret heißt das: Bevor ein Produkt fertig ist und die Werkshalle verlässt, durchläuft es verschiedene Arbeitsschritte. Diese Bearbeitungsprozesse müssen aufeinander abgestimmt werden, damit das Werkstück möglichst ohne Unterbrechungen gefertigt werden kann. Auch die Auslastung des Maschinenparks muss verlässlich geregelt werden, um Produktionsstaus zu vermeiden. In der Smart Factory funktioniert das weitgehend automatisiert, denn jedes Werkstück wird mit einem Chip ausgestattet, dessen Daten ausgelesen werden können und der über den Bearbeitungszustand Auskunft geben kann.

So erfahren Maschine oder Mitarbeiter:in im Fertigungsprozess, wie das vorliegende Werkstück bearbeitet werden muss. Der Chip nimmt anschließend die Daten des erfolgten Bearbeitungsprozesses auf, bevor der nächste Arbeitsschritt ansteht bis hin zur Auslieferung und Übergabe an die Kundin und den Kunden.

Die von den Gottlieb-Daimler-Schulen selbst konzipierte Lernfabrik 4.0 bildet als Vorzeige-Digitalisierungsprojekt des Landkreises die oben beschriebene neue Arbeitswelt sowie das Prinzip des Industrie 4.0 Gedankens realitätsnah ab. Dazu arbeiten die Berufsfelder IT, Elektro-, Beschichtungstechnik, Mechatronik und Maschinentechnik der Gottlieb-Daimler-Schulen eng zusammen. „Damit der Landkreis Böblingen ein starker Wirtschaftsstandort bleibt, ist es wichtig, auch weiterhin innovativ zu sein und die Chancen der Digitalisierung zu nutzen“, so Landrat Roland Bernhard zum Start der Lernfabrik. Von der rund 1,3 Millionen Euro teuren Lernfabrik finanzierte der Landkreis eine Million Euro. Die übrigen 300.000 Euro sind Fördergelder des baden-württembergischen Wirtschaftsministeriums und Zuschüsse der Industrie.

Mit diesen Mitteln wurden die Smart Factory sowie eine digitale Lernumgebung aufgebaut, gemeinsam die sogenannte Lernfabrik 4.0. Sie ermöglicht ein Lernen in digitalen Umgebungen, ein Lernen mit digitalen Medien und mit sogenannten Cyberphysical Labs (CP-Labs), die die Produktionsschritte aus der Lernfabrik abbilden und mit denen die Schülerinnen und Schüler im Unterricht arbeiten und Versuche durchführen können. In der smarten Lernfabrik ist es möglich, dass der jeweilige Produktionsschritt zum einen echt – also physisch – vorhanden ist und zum anderen digital nachgebildet wird (cyber).

Die Smart Factory wird genutzt für die Herstellung und den Vertrieb eines eigenen Produkts, der GDS-Powerbank. Kunststoffgehäuse und Platinenlayout dieser Powerbank sind Eigenentwicklungen, die Platinen werden in der Smart Factory bestückt, gelötet und geprüft. Die Endmontage der Powerbank (Elektronik und Gehäuse) erfolgt durch Menschenhand, wobei die Kommissionierung der Einzelteile durch ein IT-System mittels Pick by Light und Pick by Information unterstützt wird. Nach der Endmontage wird die Powerbank geprüft und fehlerhafte Teile werden ausgeschleust. Die Entnahme der Powerbank vom Werkstückträger und die Bereitstellung zum Versand übernimmt abschließend ein Industrieroboter.