BBS Neustadt: Lernen für Industrie 4.0

Kollaborierende Roboter mit Schülerinnen und Schülern des 3. Ausbildungsjahres der Elektroniker für Automatisierungstechnik:
Enes Sobay (von links), Tim Stünkel, Lena Wilhelms und Oskun Öztürk.

Lernen mit vernetzten Robotern

Autor: Oliver Züchner

Die BBS Neustadt bildet Schüler für Industrie 4.0 aus

Neustadts smarteste Fabrik steht in der Schule. Seit 2018 verfügt die Berufsbildende Schule (BBS) der Kommune über eine komplette Smart Factory mit allem Drum und Dran. Hingucker und Höhepunkt: die sieben kollaborierenden Roboter, die auf einer sogenannten Insel untereinander und mit den Schülern zusammenarbeiten. „Das sind genau die Systeme, die auch die Unternehmen einsetzen“, sagt Schulleiter Uwe Backs stolz. „Sonst wär’s ja nicht realistisch.“

Realistisch aber soll es sein. „Wir wollen die Schülerinnen und Schüler fit für Industrie 4.0 machen, für Digitalisierung und Vernetzung. Diese Entwicklung wird in den nächsten Jahren die gesamte Arbeitswelt umwälzen. Wir können das aber nur leisten, wenn wir die Bedingungen in den Betrieben, mit denen wir kooperieren, möglichst 1:1 abbilden“, sagt Backs. Weshalb die 3577 Schüler der BBS mit der gleichen Software und den gleichen Maschinen und Robotern arbeiten sollen wie die Betriebe – ein hoher Anspruch. „Ohne die großzügige Förderung durch das niedersächsische Wirtschaftsministerium hätten wir die Aufgabe nicht stemmen können“, sagt Jan Künzel, der die metalltechnischen Berufe der BBS betreut. Schließlich kostet ein Profi-Roboter allein ca. 18.000 Euro. Eine computergesteuerte Fräsmaschine schlägt mit ca. 140.000 Euro zu Buche. In der Schulfabrik stehen davon gleich zwei.

CNC Maschine mit dem Fachpraxislehrer Martin Niemeyer und Schülern der einjährigen
Berufsfachschule für Metalltechnik: Muhammed Dag (links) und Andre Florich.

Land Niedersachsen fördert smarte BBS-Fabrik

Im Januar 2016 wählte das Ministerium aus zahlreichen Bewerbungen vier Berufsschulen aus und stellte ihnen jeweils 250.000 Euro für den Aufbau der technischen Infrastruktur zur Verfügung. Inzwischen sind zwei weitere Schulen in das Projekt „BBS fit für 4.0“ aufgenommen worden. Ist das Bundesland Niedersachsen also Vorreiter in Sachen Berufsausbildung? Backs formuliert es diplomatisch: „Die Baden-Württemberger waren schneller, aber wir waren die nächsten.“

Wer in der Fabrik den Schülern bei der Arbeit mit den computergesteuerten Fräsmaschinen zusieht, wer sieht, wie sie in kleinen Teams den Hightech-Robotern Schritt für Schritt jede Bewegung beibringen, wie sie Webseiten programmieren, um die Daten der Maschinen auszulesen, zu analysieren und zu visualisieren, der erhält eine Ahnung davon, wie die Zukunft der Industrie aussieht – auch wenn das Produkt erst einmal wenig Hightech zu atmen scheint: Denn Neustadts smarte Fabrik produziert schlichte Taschenlampen.

„Es wird leicht unterschätzt, was da an Know-how drinsteckt“, sagt Florian Beier, bei der BBS Neustadt zuständig für die Abteilung Elektrotechnik. „Immerhin können wir Losgröße 1 produzieren.“ Soll heißen: Trotz industrieller Serienfertigung ist jede Taschenlampe ein Unikat – jedenfalls sofern der (fiktive) Kunde es wünscht. „Bei der Bestellung kann man festlegen, ob der Korpus aus Alu oder Stahl sein soll, ob die LEDs blau, gelb oder grün leuchten sollen und ob eine individuelle Gravur hinzukommt“, erklärt Jennifer Meyer, Abteilungsleiterin Wirtschaft und Verwaltung.

Foto der individualisierbaren LED Taschenlampe.

Anlage mit vier kollaborierenden Robotern zur Montage der LED Taschenlampe.

Miteinander vernetzte Maschinen

Damit dieser Prozess industriell umgesetzt werden kann, braucht es vor allem Vernetzung. „Bei Industrie 4.0 werden alle Maschinen, alle Roboter miteinander verbunden“, erklärt Künzel. „Der Roboter weiß, was die Fräsmaschine zuvor mit dem Bauteil gemacht hat, und sagt es der nächsten Maschine weiter. Und wenn es bei der Herstellung eine Abweichung gibt, informieren sich die Maschinen ebenfalls untereinander, um entsprechend reagieren zu können“, erklärt der Lehrer.

Doch Vernetzung geht bei Industrie 4.0 noch weiter: Auch Bauteile können durch Chips oder Sender mit den Maschinen kommunizieren, die wiederum mit der gesamten Auftrags- und Warenwirtschaft des Unternehmens verbunden sind. So entsteht das „Internet der Dinge“ und mit ihm ein steter riesiger Datenstrom vom Auftrag bis zur Auslieferung, der die komplette Überwachung der Produktion, aber auch ihre Optimierung ermöglicht. Big Data lässt grüßen.

Selbst der fiktive Kunde der Neustädter Fabrik kann den Fertigungsprozess seiner bestellten Taschenlampe auf PC und Smartphone verfolgen. Abgeschlossen ist die Vernetzung in Neustadt aber noch nicht. „Seit März 2018 arbeiten wir an der Vernetzung der Systeme. Das wird noch dauern“, sagt Beier, der wie fast alle Berufsschullehrer aus der Praxis kommt. Der 55-Jährige hat viele Jahre als Ingenieur in der Industrie gearbeitet. Von der Vernetzung werden auch die kaufmännischen Berufsbilder profitieren. „Die ändern sich mit Industrie 4.0 ebenso dynamisch wie die technischen“, sagt Jennifer Meyer. So wird der „Kunde“ individuell bei der Konfiguration der Taschenlampe beraten und bei der Dateneingabe über den Bildschirm unterstützt. Und wird im Lager die Soll-Anzahl der Lampen-Einzelteile unterschritten, generiert das System automatisch einen Bestellvorgang über das Warenwirtschaftssystem, damit neue Teile geliefert werden. Die BBS hat wirklich an alles gedacht!

Schüler Enes Sobay, im dritten Ausbildungsjahr zum Elektroniker für Automatisierungstechnik: „Die Arbeit an den Robotern ist der Hammer. Im Betrieb bekommt man nur sehr selten die Gelegenheit, an so modernen Anlagen zu arbeiten und zu programmieren.“

Ausbildung 4.0 an der BBS Neustadt

Dank der großen Anstrengungen der Schule werden Industrie-4.0-Technologien bei der Ausbildung von Industriemechanikern, Mechatronikern, Kaufleuten für Büromanagement und Elektronikern für Automatisierungstechnik eingesetzt. Doch das Spektrum der Berufsbildenden Schule Neustadt mit ihren 170 Lehrkräften und fast 3600 Schülern aus der Region Hannover reicht weit darüber hinaus: vom kaufmännischen Bereich über das Back- und Friseurhandwerk, weiter über das Maler- und Lackiererhandwerk bis hin zur Ausbildung von medizinischen Fachangestellten und im Bereich Mechatronik. Auch spezielle Ausbildungen sind möglich, darunter zum/zur Fluggerätemechaniker/in. Weiterhin bietet die BBS diverse Vollzeitschulformen in den verschiedenen Fachbereichen an: Es gibt ein Berufliches Gymnasium, Fachoberschulen, Berufsfachschulen, Berufseinstiegsklassen und anderes mehr. Die Aussichten für den Einstieg in den Beruf sind allgemein gut bis sehr gut. Gerade im gewerblich-technischen Bereich finden Betriebe kaum Auszubildende oder gut ausgebildete Arbeitskräfte. Daher bietet die BBS jährlich einen „Handwerkparcours“ an, um Schülerinnen und Schülern einen Einblick in die Welt der gewerblich-technischen Berufe zu ermöglichen.