An zwei vollautomatischen Fertigungsstraßen werden in Karlsruhe seit Sommer 2017 individuelle Kunststoffschalen für Mobiltelefone montiert. Die Stückzahlen spielen dabei aber ebenso wenig eine entscheidende Rolle wie die Materialkosten oder die Absatzchancen auf dem umkämpften Handymarkt. Die Schalen werden nämlich nicht für den Verkauf produziert, sondern nach der Fertigstellung sofort wieder in die Einzelbestandteile zerlegt.
Was sich paradox anhört, ist in diesem Fall der Sinn und Zweck des Projekts. Die beiden Fertigungsstraßen sind nämlich das Herzstück der Lernfabrik 4.0 in der Carl-Benz-Schule (CBS) und der Heinrich-Hertz-Schule (HHS) im Südwesten der Fächerstadt. An den beiden Berufsschulen auf dem Beiertheimer Feld sollen die Auszubildenden in den Metall- und Elektroberufen für die Herausforderungen einer digitalisierten Industrie fit gemacht werden.
Land stellt 6,8 Millionen Euro für Lernfabriken bereit
Die Karlsruher Lernfabrik ist Teil einer landesweiten Initiative zur gezielten Förderung von Auszubildenden in der Metall- und Elektrobranche. Insgesamt 6,8 Millionen Euro hat das das Landesministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau für den Aufbau von 16 digitalen Lernfabriken in Baden-Württemberg zur Verfügung gestellt. „Mit diesem Projekt wird die digitale Vernetzung simuliert und damit die Industrie 4.0 in die Schulen getragen“, betont Staatssekretärin Katrin Schütz vom Wirtschaftsministerium. Mit rund 300 000 Beschäftigten sei Baden-Württemberg die „Herzkammer des Maschinenbaus“ und deshalb müssten zur Weiterentwicklung der Industrie innovative Konzepte in Angriff genommen werden. Laut aktuellen wissenschaftlichen Studien steht das „Musterländle“ zwar immer noch ausgezeichnet da, so Schütz, doch vor allem viele kleinere Unternehmen bräuchten auf den Weg in eine digital vernetzte Zukunft dringend Unterstützung.
Lernfabrik 4.0 ist regionales Kompetenzzentrum zur Weiterbildung
Die beiden Karlsruher Bildungseinrichtungen hatten sich Ende 2015 mit einem innovativen Konzept zur Vernetzung der beiden Schulstandorte beworben und Anfang 2016 den Zuschlag erhalten. Vom Land wurde das Karlsruher Labor mit 440 000 Euro gefördert, weitere gut 100 000 Euro steuerten mehrere Sponsoren aus der Wirtschaft bei. Die beiden Einheiten der Lernfabrik 4.0 sind das Grundlagenlabor an der CBS zur Herstellung der einzelnen Komponenten sowie der Montagestandort an der HHS, der auch als Demonstrationszentrum genutzt werden kann. Beide Einheiten können sowohl autark als auch über ein so genanntes MES – Manufacturing Execution System (Produktionsmanagementsystem) gemeinsam betrieben werden.
Dabei steht die Lernfabrik 4.0 nicht nur allen Auszubildenden der beiden Berufsschulen offen, sie ist zudem ein regionales Kompetenzzentrum für Betriebe, die ihre Mitarbeiter in den Themengebieten Automatisierungstechnik und Industrie 4.0. schulen und weiterbilden lassen wollen. „Früher ging es in der vollautomatisierten Produktion lediglich um Stückzahlen und die Roboterarme haben immer denselben Handgriff erledigt. Heute geht es um die Auswertung und den Einsatz von Daten zur Vernetzung von Maschinen und Endprodukten“, beschreibt HHS-Schuleiter Andreas Hörner den Wandel in der Industrie durch den Einsatz von moderner Technik. In den Laboren könnten sich die Auszubildenden nun den künftigen Herausforderungen der beiden Branchen stellen und in einem komplett digitalisierten Produktionsumfeld flexibel auf Auftragsspitzen und individuelle Kundenwünsche reagieren.
„Für die Schüler ein echter Gewinn“
„Die Lernfabrik stellt für unsere Schüler einen echten Gewinn dar“, betont CBS-Rektor Josef Nißl. Die Begeisterung für die Arbeit an der digitalisierten Produktionslinie sei überaus groß und mittlerweile würden die Schüler ihre Projekte in der Lernfabrik 4.0 sogar nach dem offiziellen Unterrichtsende weiter vorantreiben. Auch die beiden Schulen können nach Ansicht der Rektoren von der Zusammenarbeit ebenfalls profitieren und sich untereinander besser vernetzen. „Die strikte Trennung von Metall- und Elektroberufen ist vor dem Hintergrund des digitalen Wandels und den damit verbundenen Herausforderungen ohnehin nicht mehr zeitgemäß“, sagt Nißl. Künftig sollten die Auszubildenden der beiden Berufsschulen auch außerhalb der Lernfabrik 4.0 praktische Einblicke in die beruflichen Welten der jeweils anderen Branche erhalten.
In den ersten Wochen hatten die beiden Berufsschulen bei der Inbetriebnahme der Lernfabrik 4.0 allerdings mit einigen Startschwierigkeiten zu kämpfen und vor allem die Installation der Hardware gestaltete sich schwieriger als erwartet. Mittlerweile sind jedoch alle Kinderkrankheiten ausgemerzt und in beiden Laboren herrscht während der Schulzeit regelmäßig Hochbetrieb. In der CBS sind die Einheiten in der Lernfabrik 4.0 bereits fest in den Lehrplan von rund 600 Auszubildenden installiert. In der HHS werden bislang noch Gruppenseminare auf freiwilliger Basis angeboten. Entscheidend für den Erfolg der Lernfabrik 4.0 ist für Hörner und Nißl allerdings das pädagogische Konzept hinter den Laboren. Dieses wurde an jeder der beiden Schulen von jeweils drei Lehrern bereits vor der Inbetriebnahme der Module ausgearbeitet und seither kontinuierlich weiterentwickelt.
„Nur die Technik bereitstellen, reicht auf Dauer nicht aus. Es braucht engagierte Pädagogen, die sich mit der Materie auseinandersetzen wollen. Ohne gutes Personal kann die Digitalisierung der Ausbildung nicht funktionieren“, weiß Nißl. Auch bei anderen Digitalisierungsprojekten wie dem Einsatz von Tablets im Unterricht sei das didaktische Konzept viel wichtiger als die bloße Bereitstellung der Hardware. Für Hörner ist das Engagement der Lehrkräfte ebenfalls der Schlüssel zum Erfolg der Lernfabrik 4.0: „Glücklicherweise haben wir bei uns Pädagogen, die für eine solche Aufgabe brennen und dafür auch unbezahlte Überstunden in Kauf nehmen“.
