EFRE-Förderung Förderperiode 2019-2022

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:

CNC-Drehmaschine mit Roboteranbindung
In der Friedrich-Dessauer-Schule Limburg wurde eine neue CNC-Drehmaschine über EFRE-Förderung beschafft. Aufgrund der in der Berufsschule bereits vorhandenen Infrastruktur mit einer Concept Mill250 mit wechselbarer Steuerung und zugehörigen Programmierplatz PAL ist eine gleichwertige Ausstattung im Drehbereich geplant, so dass die neuen Komponenten eine Durchgängigkeit (technologisch und pädagogisch) zu den bereits vorhandenen Systemen gewährleisten. Die Maschine soll in einem späteren Schritt mit einem Roboter automatisiert beladen werden. An der Schule werden im Bereich Robotik, kollaborierende Roboter vom Typ UR eingesetzt. Aus diesem Grund wurde die Maschine bereits den notwendigen Automatisierungskomponenten geliefert. Des weiteren muss der Anbieter ein schematisches Abbild der Roboterbeladung mit dem Angebot abgeben, um eine Erweiterung in der Zukunft abzusichern. Ein Hinweis auf den notwendigen Typ des Roboter ( Reichweite), notwendige Maßnahmen zur Risikominimierung, sowie zusätzlich notwendiges Zubehör zur Automatisierung der CNC Maschine, soweit nicht im der Ausschreibung enthalten sind dabei zu erwähnen. Die hier anzubietende CNC Bearbeitungsmaschine ist mit einer wechselbaren Steuerungen ausgestattet. Die verschiedene Steuerungstastaturen können mit wenigen Handgriffen gewechselt werden. Somit wird für jeden verfügbaren Steuerungstyp eine realitätsnahe Ausbildung ermöglicht.

Virtueller Schweißtrainer

Der Virtuelle Schweißtrainer von SOLDAMATIC bietet als einziges System weltweit alle wichtigen Schweißprozesse voll simuliert in Augmented Reality Technik an. Es können unabhängig alle Positionen frei im Raum trainiert, und jegliche Zwangslage abgebildet werden. Der Schweißer ist somit im Training nicht an seinen Arbeitsplatz gebunden. Der Soldamatic arbeitet mit haptischen Werkstücken, die ein realitätsnahes Training gewährleisten. Im Vergleich zur herkömmlichen 3D-Technologie wird bei der AR-Technologie nur das Werkstück animiert, die Umgebung des Schweißers bleibt real. Dies fördert das Lernen in realistischer Umgebung, vermeidet die so genannte 3D-Krankheit (Schwindel bei längerem Arbeiten mit 3D-Animation) und fördert die Arbeitssicherheit am Arbeitsplatz. Die umfangreich hinterlegten WPS können vom Anwender geändert werden. Volt, Ampere und Gas können individuell eingestellt werden, mit direkter Auswirkung auf das Schweißergebnis/die Schweißnaht und die Schweißgeräusche!

Der SOLDAMATIC bietet mit seinem integrierten Learning Management System ergänzend eine integrierte Lösung der Theorie-Vermittlung und ein E-learning-Programm mit hinterlegter Fachkunde an (DVS-angelehntes Lehrmaterial). Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, individuelles Lehrmaterial in Theorie/Wissenstests und praktischen Schweißaufgaben in das System selbst zu integrieren.

Ein umfangreiches Analyseprogramm gibt jede einzelne Schweißnaht live wieder, Grafiken und Auswertungen zum Lernfortschritt bezogen auf die motorischen Fähigkeiten und theoretische Wissenstests können über die gesamte Dauer des Trainings abgerufen werden.

Durch die EFRE-Förderung konnten 4 Trainingssysteme angeschafft werden.

VR/AR- Brillen
VR-Brillen können auf unzählige interaktive VR-Szenen mit Unterrichtsplänen, 3-D-Modellen und 360°-Ressourcen, die für intensive Virtual-Reality-Erlebnisse im Klassenzimmer zurückgreifen. Durch den Einsatz wird ein breites Spektrum an Themen und Lehrplanbereichen abgedeckt. Weiter können eigenen 360-Grad-Fotos und -Videos hochgeladen und bearbeitet werden. Durch die EFRE-Förderung konnten 24 VR-Brillen und 12 AR-Brillen für die Lernfabrik 4.0 angeschafft werden.

IoT-Systeme Grundlagen

Das Internet der Dinge – oder kurz IoT (Internet of Things) – revolutioniert die Art und Weise, wie wir über Kommunikation, Datenerfassung und Automatisierung denken und arbeiten. Durch die Einbettung von Sensoren in Alltagsgegenstände und Maschinen sind Unternehmen in der Lage, riesige Datenmengen zu sammeln, die für Analysen verwendet und für zahlreiche verschiedene Anwendungsfälle genutzt werden können. Hier können alle Sensoren der Lernfabrik 4.0 separat untersucht und betrachtet werden. Die verschiedenen Arten von IoT-Sensoren, ihre Anwendbarkeit in den realen Umgebungen und deren  Vor- und Nachteile sowie potenzielle zukünftige Trends können diskutiert werden.

Ein IoT-Sensor sammelt Informationen aus seiner Umgebung und sendet sie über ein Netzwerk, in dem Anwendungen diese Daten nutzen können. Dazu können Details wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Bewegung oder Abstände gehören. Außerdem können diese Sensoren mit anderen Geräten wie Kameras und Computern zu Überwachungs- oder Regelungszwecken verbunden werden. Durch die Nutzung eines IoT-Sensors zur Datenerfassung können Auszubildende fundierte Entscheidungen treffen und effizienter arbeiten. Außerdem können Sie ihr erworbenes Wissen in die Unternehmen tragen, wo diese durch die Anwendung von Sensoren und deren Automatisierung von Prozessen Zeit und Geld sparen können.

Intelligentes 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.

Ausstattung von 3 Computer CAD-Räumen 

EFRE-Antrag 20007729

Projektbeschreibung:

Im Rahmen der Modernisierungsinitiative der Friedrich-Dessauer-Schule wurde beschlossen, die CAD-Räume zu erneuern, um den Schülern eine zeitgemäße und praxisnahe Ausbildung im Bereich computergestütztes Design (CAD) zu bieten. Die Schule beantragte erfolgreich Mittel aus dem EFRE-Programm, um die erforderlichen Investitionen zu decken.

Ausstattung der CAD-Räume:

Die EFRE-Mittel ermöglichten die Anschaffung hochmoderner Computer und CAD-Software für die drei CAD-Räume an der Friedrich-Dessauer-Schule. Jeder Raum wurde mit leistungsstarken Workstations ausgestattet, die den Anforderungen des CAD-Unterrichts gerecht werden. Die Computer verfügen über schnelle Prozessoren, große Arbeitsspeicher und leistungsfähige Grafikkarten, um komplexe Konstruktionsaufgaben problemlos bewältigen zu können.

Zusätzlich wurden hochwertige Peripheriegeräte wie Bildschirme, Tastaturen und Mäuse angeschafft, um den Schülern ein komfortables und effizientes Arbeiten zu ermöglichen. Alle Räume erhielten auch ergonomische Möbel, um eine angenehme Lernumgebung zu schaffen.

Die CAD-Software wurde ebenfalls auf den neuesten Stand gebracht. Die Schule erwarb Lizenzen für führende CAD-Programme, die in der Industrie weit verbreitet sind. Dadurch erhalten die Schüler praxisrelevante Kenntnisse und sind besser auf den zukünftigen Arbeitsmarkt vorbereitet.

Schulung und Nutzung:

Nach der Ausstattung der CAD-Räume führte die Friedrich-Dessauer-Schule Schulungen für Lehrkräfte durch, um sicherzustellen, dass sie die neue Technologie effektiv nutzen können. Die Lehrer erhielten umfangreiche Schulungen in der Bedienung der CAD-Software und der Nutzung der neuen Geräte, um den Schülern optimalen Unterricht bieten zu können.

Die CAD-Räume stehen nun den Schülern der Friedrich-Dessauer-Schule zur Verfügung. Der Unterricht wird durch die modernen Ressourcen verbessert, da die Schüler nun in einer realitätsnahen Umgebung arbeiten können. Die interaktiven Funktionen der CAD-Software ermöglichen es den Schülern, ihre Ideen direkt umzusetzen und ihre Entwürfe dreidimensional zu visualisieren.

Dank der großzügigen Unterstützung durch EFRE-Mittel konnte die Friedrich-Dessauer-Schule ihre CAD-Räume erfolgreich modernisieren. Die Schüler profitieren nun von einer zeitgemäßen Ausstattung, die ihre praktischen Fähigkeiten im Bereich des computergestützten Lernens im beruflichen Bereich fördert.

fördert.

 

Ausstattung der Schule durch Hardware (IKT) gefördert durch EFRE
Durch die EFRE-Förderung konnten an der Friedrich-Dessauer-Schule folgende Hardware angeschafft werden:

100 neue PC+Monitore für die Ausstattung 4 PC-Räume

2 x Ipad-Wagen mit je 16 Ipads für die Schülerausleihe

1 x Laptopwagen mit 12 Laptops für die Schülerausleihe

16-Ipads Pro für die Ausleihe

5 x Prometheanboards zur Präsentationszwecke

6 x Beamer/Dokumentenkameras/Halter zur Präsentationszwecke