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Foto der Stadt Zwickau - Standort unseres FAW Ausbildungszentrums

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ZQ.net – Zusatzqualifikation 4.0

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Die voranschreitende Digitalisierung und die Entwicklungen der Industrie 4.0 haben einen enormen Einfluss auf die zukünftige Arbeitswelt und auf die berufliche Bildung. Zunehmend vernetzte Fertigungs- und Produktionsprozesse haben insbesondere Auswirkungen auf die Rolle des zukünftigen Facharbeiters, von dem neben Fachwissen zum durchzuführenden Arbeitsschritt zusätzlich Fähigkeiten zur komplexen Problemlösung, Entscheidungskraft, ökonomisches Denken und digitale Kompetenzen gefordert werden. Dies bedeutet eine große Herausforderung für die Ausbildung der Facharbeiter, denn die Auszubildenden müssen innerhalb kurzer Zeit Prozesswissen eines digital vernetzten Arbeitsplatzes erlernen.

ZQ.net bereitet auf Digitalisierung und Industrie 4.0 vor

Vor allem kleine und mittlere Unternehmen (KMU) sind dadurch einem hohen Innovations- und Veränderungsdruck ausgesetzt, hinsichtlich der eigenen Wettbewerbsfähigkeit und Innovationskraft. Um Auszubildende und Beschäftigte von KMU der Metall- und Elektroindustrie in der Region Zwickau auf diese Herausforderungen vorzubereiten und an Digitalisierung und Industrie 4.0 heranzuführen, startete das Ausbildungszentrum Zwickau der Fortbildungsakademie der Wirtschaft (FAW) gGmbH am 01.07.2017 das Projekt „ZQ.net“.

Das Projekt wird als JOBSTARTER plus-Projekt aus Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung und des Europäischen Sozialfonds gefördert. Mit dem Ausbildungsstrukturprogramm JOBSTARTER plus fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) bundesweit die Verbesserung regionaler Ausbildungsstrukturen. Die JOBSTARTER plus-Projekte unterstützen mit konkreten Dienstleistungen kleine und mittlere Unternehmen in allen Fragen der Berufsausbildung und tragen so zur Fachkräftesicherung bei. Durchgeführt wird das Programm von der Programmstelle JOBSTARTER beim Bundesinstitut für Berufsbildung (BIBB).

Das Projekt ZQ.net liefert einen unterstützenden Beitrag zur Bewältigung der Herausforderungen der Digitalisierung der Arbeitswelt hin zu Industrie 4.0. In Zusammenarbeit mit Netzwerk- und Kooperationspartnern werden nach einer Bedarfserhebung wesentliche Lerninhalte identifiziert, analysiert und strukturiert sowie in moderne Lernformen aufbereitet.

Folgende Ziele stehen im Mittelpunkt der Arbeit:

Zur Umsetzung sind mehrere Arbeitspakete vorgesehen, in deren Verlauf insgesamt vier Zusatzqualifikationen mit aufeinander aufbauenden Modulen für jeweils ein Ausbildungsjahr entstehen. In einer Testphase erprobt das AZZ die entwickelten Bausteine mit betrieblichen Auszubildenden, bevor die neuen Ausbildungsinhalte in die Praxis überführt werden.

Vier Zusatzqualifikationen

Im Modul 1 wird der*die Auszubildende mit den Grundlagen der Robotik (Arten von Robotern, Aufbau, Achsen, u.a.) vertraut gemacht. Hierzu arbeiten wir in einer Kombination aus Unterweisung und Vorführung von Lehrfilmen.

Im zweiten Schritt erfolgt die Inbetriebnahme, Werkzeug- und Werkobjektvermessung. Dies führen die Azubi auch selbst am Roboter, in unserem Fall ein IRB 120 von ABB, aus.

Nach der Erläuterung der Programmbefehle arbeiten die Azubi direkt am Roboter und erstellen dabei Ihre Routinen. Hierbei wird mit einfachen Übungen begonnen, mit Hilfe eines eingespannten Stiftes vorgegebene Konturen nachzuverfolgen und jeden angefahrenen Konturpunkt zu teachen.

Der*die Auszubildende bekommt in den Modulen 1 bis 3 lückenbehaftete Leittexte ausgehändigt, in die er*sie Ergänzungen eintragen kann. Diese dienen dann gleichzeitig als Arbeitsgrundlage und Nachschlagewerke.

In der zweiten Woche des Basiskurses werden verschiedene Werkzeuge verwendet und zusätzlich das Arbeiten mit RobotStudio erlernt. Die Auszubildenden arbeiten mit dem Roboter und führen Feinkorrekturen an den Koordinatenwerten der Konturpunkte durch.

In der Abschlussaufgabe sollen Routinen für das Umstapeln von mehreren nebeneinander befindlichen Werkstücken erstellt werden. Hierbei dürfen mit dem Roboter ein Routinenstartpunkt sowie ein Zylinderaufnahmepunkt und ein Zylinderablagepunkt geteacht werden. Alle anderen Punkte sowie die jeweiligen Vefahrgeschwindigkeiten sind in Robotstudio zu programmieren. Die somit erstellte Routine wird auf den Roboter überspielt und getestet.

Immer mehr innerbetriebliche Transportaufgaben werden in den Unternehmen mit Hilfe von Bewegungsrobotern durchgeführt. Im Modul zwei stellen wir die verschiedenen Bauarten und mögliche Anbauwerkzeuge vor.

Als Programm verwenden wir in diesem Modul Festo Robot View. Bewegungsroboter haben eine eigene IP Adresse und erhalten alle Daten über WLAN.

In den 80 Stunden des Moduls werden technische und vor allem arbeitsschutzspezifische Inhalte vermittelt sowie das Programmieren und die Inbetriebnahme des Festo Robotino. Die Auszubildenden programmieren unterschiedliche Fahrwege und nehmen auch die Greiferwerkzeuge in Betrieb.

Mit der Abschlussaufgabe müssen die Auszubildenden den Robotino so programmieren, dass er Werkstücke an einem bestimmten Ort aufnimmt, zu einem Zielort verbringt und diese dort ordnungsgemäß ablegt.

Im Modul 3 steht der Roboter als Produktionsmitarbeiter auf dem Programm. Für dieses Modul verwenden wir den Roboter YuMi 14000 von ABB. Dieser Roboter besitzt zwei Arme und ist direkt für die Zusammenarbeit mit dem Menschen konzipiert. Der*die Auszubildende erlernt hier das Programmieren des YuMi (die YuMi Steuerung unterscheidet sich stark zur vorher behandelten Steuerung des IRB 120).

Es werden die Punkte auf unterschiedlich Art angefahren. Neben der herkömmlichen Verfahrung mittels Flexpendant ist es auch möglich die Arme handgeführt zu bewegen und die jeweiligen Punkte am Pendant zu teachen. Ein Schwerpunkt ist hierbei die Kollisionsvermeidung.

Weiterhin stehen dann an: die Verwendung der Werkzeuge und Greifer sowie Übungen zur Simulation von Montageabläufen in der Produktion.

Der Inhalt des Modules 4 ist die Harmonisierung und Verknüpfung der zuvor behandelten Roboter. In den Aufgabenstellungen müssen die Roboter mit Greifarmen verschiedene Tätigkeiten ausführen. Der Bewegungsroboter muss dabei Werkstücke zwischen den Greifarmrobotern hin und her befördern, diese aufnehmen und am jeweils anderen Roboter ordnungsgemäß ablegen.

Die Verknüpfung unterschiedlichster Sensorik ist aus Gründen der Arbeitssicherheit sowie zur Vermeidung von Kollisionen der Roboter ein wesentlicher Ausbildungsbestandteil.

Bilder aus den Zusatzqualifizierungen

Förderung

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Ansprechpartner

Marcel Schwarz

stv. Leiter der Akademie

Telefon: 0375 390942-17
Fax: 0375 390942-27
E-Mail: marcel.schwarz@faw.de