EFRE-Förderung Förderperiode 2019-2021

Förderung der Friedrich-Dessauer-Schule durch den Europäischen Fond für regionale Entwicklung (EFRE)

Die Friedrich-Dessauer-Schule (FDS) wird seit 2019 auf Antrag gefördert und konnte durch die Förderung unter anderem Investitionen in ihrem neuen Technologiezentrum tätigen.
Im Folgenden werden Beispiele von Beschaffungen gezeigt, die an der FDS über das EFRE-Programm finanziert wurden:

Hochregallager
Der Fuji s|tower ist auf die Anforderungen als Produktionsversorgungslager für die moderne Fertigung ausgelegt. Das Lagersystem ist in der Lage, SMD-Rollen sowie Lagerboxen aufzunehmen. Durch ein Überwachungssystem können feuchtigkeitsempfindliche Bauelemente überwacht und langlebig eingelagert werden. Mittels der Lagerboxen können beliebige Materialien für die Fertigung eingelagert werden, z.B. PCB’s, Kleinteile oder auch Restmengen. Die Lagerboxen stehen in unterschiedlichen Größen (7,13 und 15 Zoll) zur Verfügung. Der s|tower führt zu einer Steigerung der Effizien in jeder Fertigung. Gleichzeitig werden unerwünschte Wartezeiten gesenkt, Fehlerquellen bei der Bereitstellung von Komponenten vermieden und die Produktionskosten reduziert. Die Schülerinnen und Schülern lernen den praxisorientierten Einsatz des s|towers an Projekten. Mit der integrierten Einlagerungssoftware lassen sich problemlos nahezu jede Produktionsumgebung mit unterschiedlichen Lagerorten integrieren. Alle Vorgänge, die innerhalb des Hochregallagers ablaufen, sind durch die Glasscheibe beobachtbar und dadurch direkt nachvollziehbar.

Industrielle Kompaktanlage – Lernfabrik 4.0 CPS-140®
In der modularen, digitalen Lernfabrik 4.0 werden unter Verwendung neuester Technologien alle Aspekte einer modernen, zukunftsorientierten Produktion abgebildet. Die Produktionsstationen sind voll vernetzt. Die Automatisierungsstandards Profinet, Profibus-DP und OPC-UA kommen zur Anwendung. Über ein IoT-Gateway können Daten in die Cloud übertragen werden. Optional steht eine MES-Software als Erweiterung der Produktionsanlage zur Verfügung. Diese interagiert per OPC-UA mit den einzelnen Fertigungssegmenten. Die einzelnen Stationen enthalten Antriebsumrichter oder auch dezentrale Peripheriegeräte, die über Profinet integriert werden. Bei der Sensorik kommt auch IO-Link zum Einsatz. Alle Stationen besitzen RFID-Schreib-Lese-Köpfe und können die Produktionsdaten sowohl auf einem RFID-Tag als auch auf einem Server (z.B. OPC UA, SQL, …) ablegen. Während in jeder Station der aktuelle Produktionsschritt geprüft wird, ist eine Endkontrolle per busfähiger Kamera und weiterer Sensoren in einer eigenen Station realisiert. Um die hierzu nötigen Fähigkeiten ideal trainieren zu können, sind in der ETS Lernfabrik alle Prozessschritte mit ausschließlich realen Industriestandards und -komponenten abgebildet. Die Stationen der Lernfabrik CPS-i40® sind voll modular aufgebaut und können für den Erwerb der steuerungstechnischen Grundlagen als auch der komplexen Prozesskompetenz von vernetzten Systemen verwendet werden. Somit stellt die Anlage eine in hohem Maße geeignete hybride Lernumgebung dar, die es durch ihre Anpassungsfähigkeit (Modularität und Skalierbarkeit, Lernszenarien-Vielfalt) ermöglicht, auf individuelle Lernbedürfnisse einzugehen. Dadurch wird die Basis für selbstgesteuertes und informelles Lernen geschaffen. Hierbei interagieren alle Elemente des Ausbildungssystems miteinander und stellen so den Lernerfolg sicher.

FESTO DIDACTIC
Bei den Neuanschaffungen handelt es sich um eine sinnvolle Ergänzung und Erweiterung der seit 2012 vorhandenen Ausstattung der Steuerungstechnik und der Elektropneumatik. Diese wurde kontinuierlich ergänzt, sodass bis heute ca. 300.000€ investiert wurden. Angeschafft wurden im Rahmen einer Ergänzungsbeschaffung zum EFRE-Antrag folgende Systeme:

Trainingspaket 101 Pneumatik Grundstufe
Trainingspaket 102 Pneumatik Aufbaustufe
Bandsysteme mit Aufbauten
Trainingssystem Hydraulik Grund- und Aufbaustufe
Lernsoftware FluidSIM

Schulungssystem VW-E-UP
Dieses rein elektrische Trainingsfahrzeug ist voll funktionsfähig und ideal für Fehlersuch- und Diagnosearbeiten geeignet. Darüber hinaus ermöglicht es Schülerinnen und Schülern, an den Komponenten des Hochvolt-Systems wie dem elektrischen Antrieb, dem Komfortsystem oder der Hochvoltbatterie verschiedene Messungen, Tests und diagnostische Verfahren zu erlernen.

Der Volkswagen E-Up ist umgebaut zum Trainingsfahrzeug, der Betrieb im öffentlichen Straßenverkehr ist nicht zulässig. Jedoch ist eine didaktisch wertvolle Auswahl an Lernsituationen und Diagnosemöglichkeiten mit über 50 Fehlern und über 100 Messbuchsen möglich. Messboxen in stabilem Metallgehäuse mit Haltegriffen und Not-Aus sowie aufgedrucktem Schaltbild sind vorhanden. Hochvolt-Messbuchsen führen die tatsächliche Spannung, sind jedoch im Strom stark reduziert. Ergänzt wird das System durch die vorhandenen schuleigenen Test- und Messgeräte.
Inbegriffen ist ebenfalls ein kabelloser, werkstatttauglicher Diagnosetester für das Prüfen von Hybrid- und Elektrofahrzeugen. Zusätzliche Multimeterfunktionen wie Spannungs-, Widerstands-, Kapazitäts- und Durchgangsprüfung sind gegeben. Es können Messungen auf der Hochvoltseite bis zu 600 V (CAT IV1) vorgenommen sowie der Isolationswiderstand bis 200G Ohm bei Prüfspannungen von 50 bis 1000 V in unterschiedlichen Prüfmodi (t, PI oder DAR2) geprüft werden. Die Messergebnisse werden dabei jeweils gespeichert, ausgewählt und dargestellt.

Monitoring eines Energiemanagementsytem

Bereits im Juli 2009 wurde die Norm EN 16001 – ein Standard für Energiemanagementsysteme (EMS) – vom European Committee for Standardization (CEN) veröffentlicht. Generelles Ziel dieser Norm ist es, Organisationen beim Aufbau von Systemen und Prozessen zur Verbesserung ihrer Energieeffizienz zu unterstützen. Ein systematisches Energiemanagement führt zur Reduzierung des Energieaufwandes, der Energiekosten und der Treibhausgasemissionen. Hier möchte die Friedrich-Dessauer-Schule anknüpfen und am Beispiel der Erfassung des eignen Energieverbrauchs den Umgang, die Programmierung und den Nutzen eines Energiemanagementsytem den Schülerinnen und Schülern didaktisch zu vermitteln.
Aufgabe eines Energiemanagementsystems ist es, die Energiesituation in Unternehmen zu ermitteln, auf Basis konkreter Daten die Energiepolitik neu zu definieren und die Energiebilanz zu verbessern. Des Weiteren müssen Faktoren, die den Energieverbrauch beeinflussen, identifiziert werden, um sie laufend zu überwachen und zu messen. Der Energiemanager ist dafür verantwortlich, die definierten Ziele zu verfolgen und die erreichten Ergebnisse kontinuierlich zu verbessern.
Die entscheidende Komponente in einem Energiemanagementsystem ist ein wirkungsvoller und kontinuierlicher Energiecontrolling-Regelkreis. Solch ein Regelkreis besteht aus den vier Stufen, Datenerfassung, Energieanalyse, Energieeffizienzmaßnahme und Kontrolle.
Moderne Energiemesstechnik (siehe UMG508) sorgt für die nötige Transparenz in der Gebäudeenergieversorgung. Eine kontinuierliche Datenerfassung, um einerseits auf Veränderungen im Betrieb rechtzeitig zu reagieren, andererseits aber auch um erreichte Ergebnisse dokumentieren zu können.
Über entsprechende Kommunikationsarchitekturen werden die erfassten Daten an einen zentralen Ort geleitet, in leistungsfähigen Datenbanken zentral gespeichert. Hier entstehen Schnittmengen, wo Schülerinnen und Schüler aus der Informationstechnik mit eingebunden werden können.
Die Energieanalyse basiert auf den Daten des automatischen Messdaten-Erfassungssystems. Die Energieanalyse liefert die Grundlage für die konkreten Ziele im Hinblick auf Energieverbrauch und Energiekostenreduzierung (z.B. 10 % Stromeinsparung pro Jahr).
Die Ergebnisse der Energieanalyse fließen in die Planung von Maßnahmen zur Reduzierung des Energieverbrauchs und der Energiekosten ein.
Der Stromverbrauch, die Blindstromüberwachung, Wasser- und Gasverbrauch (ist in Planung), die Verfügbarkeit der elektrischen Energie und die Spannungsqualität werden in einer Datenbank gesammelt, ausgewertet und analysiert. Mit entsprechender Software lassen sich die unterschiedlichsten Daten aufbereiten, Statistiken und Tabellen im gewünschten Format erstellen, die dann dem Finanzcontrolling, dem Energiemanager zur Verfügung gestellt werden.
Durchgängige Energiemanagementsysteme über die verschiedenen Netzebenen hinweg schaffen eine Netztransparenz welche es ermöglicht hohe Stromverbraucher zu identifizieren, ineffiziente Prozesse aufzudecken und entsprechende Energieeffizienzmaßnahmen einzuleiten.

Mobile Roboter  UR3 und UR5
Durch den Einsatz der modernen industriellen Robotern können Arbeitsschritte wie Bestücken, montieren, verschrauben, palettieren, stapeln und verpacken – realisiert werden. Alle diese Funktionen sind mit den Industrieroboter möglich und in der Software berücksichtigt. Leicht einstellbar, leicht anpassbar, je nach Anwendung. Durch kollaborierende Roboter können auch alle Übergaben von Mensch zu Maschine erprobt und realisiert werden.
Weiter können die Roboter in die Lernfabrik 4.0 mit eingebunden werden.

Durch die Anschaffungen konnte sich die Ausstattung der Friedrich-Dessauer-Schule Limburg an den Anforderungen der modernen beruflichen Ausbildung erheblich verbessern.