Industrie 4.0

Digitalisierung und Industrie 4.0

Die Digitalisierung und die Vernetzung zwischen digitalen, virtuellen und realen Prozessen spielt auch in der Berufsausbildung eine immer wichtigere Rolle. Finden Sie auf dieser Seite die passenden Systeme und Pakete mit denen die Grundlagen der Automatisierung, aber auch Themen wie Maschinelles Lernen, IT Sicherheit und viele andere vermittelt werden können.

Um Industrie 4.0 im Unternehmen zu etablieren, müssen Ausbildung und Qualifizierung der Fachkräfte an die neuen Herausforderungen des interdisziplinären Ansatzes angepasst werden. Die Lernlösungen von Festo Didactic schließen die Lücke zwischen grundlegendem theorie- und praxisgebundenem Erfahrungswissen und befähigen die Lernenden zum kompetenten Handeln.

Klein starten - groß wachsen: In 3 Schritten zur Lernfabrik

Das Lernsystem für Industrie 4.0

Ganzheitlich, modular und erweiterbar

Durch das neuartige Zusammenspiel von Menschen, Maschinen und Daten wird Industrie 4.0 in unseren Cyber-Physischen Systemen greifbar und dadurch begreifbar. Ausgehend vom Projektarbeitsplatz I4.0 über das CP Lab bis zur industrienahen CP Factory können sowohl von den Grundlagen bis hin zu realen Produktionsprozessen alle wesentlichen Inhalte vermittelt werden. Der Vorteil: Auf Grund der Modularität und Durchgängigkeit der Systeme können diese jederzeit umgebaut oder erweitert werden - die Systeme lassen sich so unkompliziert an die Anzahl der Lernenden und / oder neue Lerninhalte, die vermittelt werden sollen, anpassen.

Unser Lernsystem: Digitale Fabrik

Unser Lernsystem: Fabrikautomation und Industrie 4.0

YouTube

Qualifikation für I4.0

Jetzt ansehen!

Inbetriebnahme und Grundlagen der Programmierung

CP Lab mit SimBox

Die wichtigsten Komponenten von Aktorik und Sensorik am Bandsystem kennenlernen und schrittweise in Betrieb zu nehmen - dafür ist unsere bewährte Simulationsbox da. Damit diese auch am Bandsystem eingesetzt werden kann, nutzen wir ein Adapterkabel, dass die Ansteuerung nicht nur von der im Band integrierten SPS ermöglicht, sondern auch von externen Geräten.

In einem ersten Schritt können so die ersten 8 Ein- / und Ausgangssignale mit Hilfe der Simulationsbox, mit Tec2Screen® oder aus FluidSim® P angesteuert werden und die ersten logischen Schritte vollzogen werden. Selbstverständlich kann so auch eine im Grundlagenbereich vorhandene Kleinsteuerung (bspw. LOGO) eingesetzt werden.

Für den Einstieg in die Antriebstechnik ist im Bandsystem ein Drehgeber verbaut, die entsprechenden Signale können über ein Oszilloskop oder das Tec2Screen® angezeigt werden und entsprechend weiterverarbeitet werden - Lernenden können die Wegerfassung, Richtungserkennung und einfache Positionierung des Transportbandes vornehmen.

Passend zu den Themen bieten wir Ihnen umfangreiche Aufgabensammlungen mit Projektaufgaben zu den Grundlagen der Programmierung und des HMI an.

Unser Lernsystem: Industrielle Steuerungstechnik

Sensorik RFID/ Identifikation

Sensorik

Produktion in Losgröße 1 und modulare, individuell anpassbare Produktion sind die Schlagworte hinter Industrie 4.0. Um beides zu erfüllen, ist das Steuern des Produktionsflusses über intelligente Sensoren notwendig.

Aus diesem Grund haben wir in jedes unserer CP Lab Bandsysteme auch einen Schreib/Lese RFID Kopf integriert, der eine flexible Produktion ermöglicht.

Möchten Sie mit der Identifikation einfacher einsteigen?

Dann nutzen Sie die am Bandsystem integrierten Sensoren zur Erkennung von Material am Bandanfang oder Bandende – oder erarbeiten Sie die Identifikation von Paletten gemeinsam mit Ihren Lernenden zuerst mithilfe einer 4 Bit Codierung. Auch diese ist standardmäßig in unserem Systemen verbaut. Auch hier gilt: von einfach bis komplex – das Bandsystem bietet Ihnen eine umfassende Lernumgebung – selbstverständlich inklusive der passenden Lernunterlagen zu den beschriebenen Inhalten.

Individuell kann das Bandsystem oder auch die einzelnen Applikationsmodule mit weiteren Sensoren versehen werden.


Begriffe Industrie 4.0

Das Cyber-Physical Lab

Multitalent für die Automatisierungstechnik

Hier die Online Version lesen

Sie möchten mehr über unsere Grundlagensysteme im Bereich Sensorik erfahren?

Hier den Lernpfad Sensorik entdecken

Augmented Reality - neu auch mit Darstellung der Live-Daten aus der Anlage

Augmented Reality
Augmented Reality

Mit Hilfe von Markern an einzelnen Teilen ihrer Hardwareausstattung und einem mobilen Endgerät, können Sie Augmented Realitiy didaktisch gewinnbringend in Ihrer Ausbildung einsetzen.

AR ist ein digitales Hilfsmittel das die Lernenden optimal im Kennenlernen der Stationen unterstützt, indem Informationen zu einzelnen verbauten Teilen, Verdrahtungspläne, Datenblätter und Dokumentationen bedarfsgerecht angezeigt bzw. abgerufen werden können. Dafür notwendig ist außer unseren CP Lab oder CP Factory Anlagen lediglich die kostenlose AR App (verfügbar für IOS und Android), sowie ein passendes Tablet.

Darüber hinaus können Sie nicht nur vorbereitete AR Szenarien abrufen, sondern auch eigene Ideen entwickeln. So können innerhalb der AR Umgebung beispielsweise auch aktuelle Parameter der eigenen Anlage integriert werden – wenn bspw. für den Instandhalter die aktuelle Temperatur des Ofens vor der Montage über AR angezeigt werden soll. Dafür erhalten Sie von uns vordefinierte Szenarien, die mit der Anlage geliefert werden.

MES Systeme in der digitalen Fabrik

MES

Das MES System (Manufacturing Execution System) ist für die Produktionsplanung und – steuerung zuständig und das ganze mit einer neuen Service- orientierten Architektur.

Für den einfachen Einstieg in die vernetzte Produktion kann auch ohne MES System zuerst mit Transitionstabellen an den einzelnen Stationen gearbeitet werden und so ein Grundverständnis für die Kommunikation der Stationen über RFID erlernt werden.

In einem weiteren Schritt wird dann eine Anlage (real oder als digitales Abbild) mit dem MES System verbunden und Kunden- und Fertigungsaufträge platziert – so können Themen wie Kommunikation und Vernetzung, Produktdefinition, Datenverwaltung oder Datenauswertung sowie Analyse und Optimierung der Produktionsplanung vermittelt werden. Ein MES System bildet die Brücke zwischen den im Unternehmen eingesetzten ERP Systemen und der Produktion. Durch die offenen Schnittstellen können Webshops oder auch ERP System hier integriert werden.

In Verbindung mit SAP4School als didaktische ERP Software und unserem MES4 V3 System, das gemeinsam mit dem ZSL Baden-Württemberg auf didaktische Eignung geprüft wurde, enden die Prozesse nicht mehr mit virtuellen Aufträgen, sondern können in didaktische Produktionsaufträge an der Lernfabrik übertragen werden.

Mehr erfahren zu MES4

Mehr erfahren zu SAP4School

CIROS®

CIROS

Die Simulationssoftware CIROS® ist die virtuelle Umgebung für SPS und Roboterprogrammierung sowie auch für die Anlagensimulation.

  • SPS: Die Ansteuerung der virtuellen Modelle kann von einer integrierten virtuellen SPS, aus Step7 oder dem TIA Portal über PLCSim erfolgen. Somit können die Grundlagen der SPS Programmierung bereits komplett in der Simulation erlernt werden. Außerdem ist auch der gezielte Einbau von Fehlern in den Simulationsmodellen möglich. Lernende können ein effektives Training bei Störungen bereits in der Simulationsumgebung durchführen.
  • Robotik: Programmierung und realitätsnahe 3D Simulation mit CIROS® gewährleiten den gefahrlosen Umgang der Lernenden mit Robotern und deren Arbeitszellen. Es stehen verschiedene bereits fertige Modelle zur Verfügung oder Nutzer können Modelle auch selbst erstellen. Das erstellte Programm und die dazugehörige Positionsliste können komplett virtuell getestet werden, bevor der Ablauf an der realen Roboterstation durchgeführt wird.
  • Anlagensimulation: Unterschiedliche Industrie 4.0 Lernanlagen stehen vorbereitet für Sie bereit für Übungen zu Produktionsplanung -und steuerung. Aus dem MES System kann nicht nur die reale Anlage angesteuert werden – auch das digitale Abbild kann für die Übungen herangezogen werden.


Mehr erfahren

Sehen Sie sich hier ein Video zu CIROS® 7 - Einführung und Funktionen an

Bild

CIROS® das digitale Abbild in der Fabrikautomation

Erleben Sie die gefahrlose und ortsunabhängige Nutzung unserer Simulationsumgebung CIROS® für SPS und Robotik. Gemeinsam wollen wir im TIA Portal ein Projekt für ein Industrie 4.0 Bandsystem schreiben und dieses am CIROS Modell ablaufen lassen.

zum Video

Vernetzung & Datensicherheit

Vernetzung & Datensicherheit

Im Kern geht es bei Industrie 4.0 darum, bisher passive Bauelemente, Komponenten und Maschinen mit einer eigenen Intelligenz zu versehen und diese miteinander zu vernetzen. So sollen sich Informations- und Kommunikationstechnologie verzahnen und im Zusammenwirken eine neue Qualität bilden. Aus diesem Grund ist die Vernetzung und auch die Sicherheit der dabei auszutauschenden Daten von zentraler Bedeutung in heutigen digitalen Produktionsanlagen.

Die notwendigen Inhalte sind deshalb auch sowohl für die neu geordneten Informatikerberufe, genauso wie in den von der Teilnovellierung betroffenen Elektroniker/ Mechatroniker Berufen, relevant.

Mit unserem Trainingspaket werden Grundlagen vermittelt und mit theoretischen und praktischen Aufgaben können die notwendigen Kompetenzen trainiert werden: Angefangen von den Grundlagen der Vernetzung, über Switching, Monitoring und Routing bis hin zu virtuellen lokalen Netzen und Firewall- Funktionen.

Gerätesatz TP1333: Netzwerke und IT-Security

Möchten Sie Daten sammeln, speichern, auswerten? Dann fragen Sie uns nach unserem IoT Gateway oder schauen sich das nächste Beispiel von Energiemessung und management an.

Erfahren Sie mehr auf unserer Homepage

Energiemessung- und management

Energiemessung- und management

Wie können Energieverbräuche gemessen und auch gesteuert werden? Das gelingt mit unserem Erweiterungspaket zu (fast) allen Lernsystemen.

Das Energiemesssystem mit Auswertesoftware dient der flexiblen und mobilen Energiemessung. Das System ist mit einem Energiemessgerät für elektrische Energie und Sensoren zur Erfassung des Druckverbrauchs ausgestattet.

Die Messgeräte sind an einem CECC-Controller angeschlossen. Dieser konzentriert die Energiedaten und sendet sie per OPC UA an die Energiedatenbank zur Archivierung und Auswertung.

Mithilfe der Energiemonitoring – Software kann das Verständnis, die Steuerung und Optimierung von Energieflüssen innerhalb einer Fabrik erlernt werden: Regelmäßig werden die Energiedaten von den Steuerungen abgerufen und in einer Datenbank gespeichert. Auswahl, Analyse und Export der Daten sind ebenso enthalten wie eine moderne Visualisierung über WebServer.

Weiterlesen

Maschinelles Lernen/ KI

Maschinelles Lernen/ KI
KI

Heutzutage kommt künstliche Intelligenz (KI) bereits in zahlreichen Bereichen der industriellen Praxis zum Einsatz, so sei beispielsweise die proaktive Wartung auf Basis einer gezielten Auswertung von Maschinendaten genannt und auch die Einsparung von Ressourcen durch eine datengestützte Prozessoptimierung. Insbesondere bei der Analyse von Daten hat sich mit Maschinellem Lernen (ML) eine Teildisziplin der KI als besonders vielversprechend herausgestellt:

Mit unserem Paket „Machine Learning Vision“ kann anhand des Standard Produktionsprozesses unserer Lernfabriken die optische Qualitätsprüfung eines Werkstückes mit dem Kameramodul durchgeführt werden.
Es handelt sich hier um eine algorithmische Umsetzung mit Anwendungen, die in Python implementiert sind und dem Konzept des „Deep Learning“ folgen.

Spielerisch und ohne Programmierkenntnisse können die ersten eigenen Ideen und Produkte umgesetzt werden, bevor die Applikation dann selbstverständlich auch in einer unserer Lernfabriken integriert werden kann.

Jetzt ansehen: Machine Learning Vision - Praxisorientierter Einstieg in Grundlagen der Künstlichen Intelligenz

Umsetzungsbeispiele

Sie sind interessiert, wie andere Kunden die Digitalisierung und Industrie 4.0 in ihren Einrichtungen umgesetzt haben, dann lesen hier weiter

Begriffe Industrie 4.0

Alle Begriffe zu Industrie 4.0 auf einen Blick

Sichern Sie sich jetzt Ihr kostenloses Poster im DIN A2-Format!

Hier das Poster zur Industrie 4.0 bestellen