GUNT DigiSkills 3
Vorbeugende Instandhaltung
GUNT DigiSkills 3Vorbeugende
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GUNT DigiSkills
Durch die zunehmende Digitalisierung von Prozessen im Zuge der Industrie 4.0, nimmt die Vermittlung digitaler Kompetenzen in der Ausbildung eine entscheidende Rolle ein. GUNT DigiSkills Lernprojekte helfen Ihnen, die neuen Anforderungen umzusetzen. Je nach Anforderungsgrad der Projekte können grundlegende bis hin zu weiterführende digitale Kompetenzen vermittelt werden.
In einem Produktionsbereich sollen die Maschinen und Anlagen eine 24/7 Verfügbarkeit haben.
Kritische Bauelemente und Komponenten werden im Rahmen des Konzepts der vorbeugenden Instandhaltung (predictive maintenance) sensorisch überwacht (condition monitoring) und der Zeitpunkt der Wartung oder des Austausches ist somit definiert. Als Ausgangspunkt für dieses Lernprojekt verwenden wir die reale Betriebsanlage » MT 174 Sortieranlage.
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Didaktisches Konzept
In der Sortieranlage sind drei Getriebe verbaut, die uns durch die Prozessschritte des gesamten Lernprojekts begleiten werden. Der gesamte, geschlossene Prozess zum Austausch eines Getriebes umfasst 10 Prozessschritte, von der Meldung der Instandhaltungsaktion bis zur Fertigmeldung. Der Prozess verläuft IT-gestützt, unter Einsatz der verschiedensten digitalen Elemente und Technologien.
Gesamter Prozess der vorbeugenden Instandhaltung
In größeren Anlagen gehört planmäßige Maschinenzustandsüberwachung zu den Standardprozessen. Die englischsprachigen Begriffe Condition monitoring & predictive maintenance haben sich in Fachkreisen für den Prozess etabliert. Es existieren umfangreiche Softwareanwendungen, mit deren Hilfe die Maschinenzustandsüberwachung gemanagt wird. Die Fernübertragung von Daten und das Erzeugen von Wartungs- und Instandhaltungsaufträgen gehören ebenso zum Prozess. Ein Betriebsstundenzähler in der SPS der » MT 174 Sortieranlage ermöglicht die zeitgesteuerte Instandhaltung an den drei Antriebssträngen: Ist ein Wartungsintervall erreicht, stoppt die Anlage und eine Meldung in der SPS wird angezeigt. Für die Überwachung des Antriebs des Drehspeichertisches bietet das Menü zusätzlich eine sensorgesteuerte Variante des Monitorings. Dazu ist das Getriebe mit einem elektrischen Heizer und einem Temperaturaufnehmer ausgestattet. Der Öl-Sumpf des Getriebes kann elektrisch beheizt werden, so dass die Schmieröltemperatur steigt und einen Grenzwert erreicht. Verschiedene Schäden an Wälzlagern lassen sich durch Schwingungsanalyse präzise diagnostizieren. Das Versuchsgerät » PT 501 Schäden bei Wälzlagern ermöglicht schnelle und sehr deutliche Versuche mit Hilfe einer sehr leistungsfähigen Software. Bei einer notwendigen Instandhaltungsmaßnahme gilt es als oberstes Ziel, den Anlagenstillstand auf das absolute Minimum zu begrenzen. Deshalb verfügt das Serviceteam über einen einbaufertigen, geprüften Austauschsatz: Stirnrad-Schneckengetriebe mit Antriebsmotor. Bevor der Monteur (hier Schüler/Auszubildende) mit der Arbeit an der Betriebsanlage beginnt, sind Vorbereitungen auf Grundlage technische Unterlagen erforderlich. Die technische Unterlagen, wie z.B. Baugruppenzeichnung, Stückliste, Montage/Demontageanleitung, Werkzeug- und Vorrichtungsliste können über QR-Code im GUNT Media Center abgerufen werden. Um den Servicevorgang auszuführen bietet das DigiSkills Lernprojekt zwei Möglichkeiten: In der Augmented Reality Umgebung werden sämtliche Montageschritte visualisiert. Für den Zugriff sind folgende Schritte erforderlich: Der gesamte Antriebsstrang kann mit Hilfe eines integrierten Krans aus der Sortieranlage MT 174 ausgebaut werden und wird so weit zerlegt, dass Motor und Getriebe als einzelne Bauteile vorliegen. Sofern das Getriebe in seine einzelnen Bestandteile zerlegt werden soll, wird an dieser Stelle auf die zugehörige Montageübung Stirnrad-Schneckengetriebe MT 123 gewechselt. Bei der planmäßigen Demontage wird des Getriebe zerlegt und einer Reinigung und Inspektion unterzogen. Für die Demontage und Montage verwenden wir unsere Montageübung » MT 123 Stirnrad-Schneckengetriebe. Der enthaltene Bausatz bietet ein baugleiches Getriebe, wie es in der Sortieranlage MT 174 verbaut ist. Allerdings ist der Bausatz in der Montageübung speziell aufbereitet für leichte Montagen/Demontagen, geeignet für Unterrichtstische in Klassenräumen. GUNT Montageübungen kombinieren klassische Lerninhalte mit digitalen Inhalten und Methoden. Sie beinhalten Hardware auf industriellem Niveau und ein digitales Datenpaket. Das GUNT Skills Media Center bildet die Plattform, die digitale Daten über das Internet für Tablet, PC oder Smartphone bereitstellt. Kunden haben die Möglichkeit, auf Dateien und Produktinformationen ausgewählter Produkte jederzeit und von jedem Ort zuzugreifen. Die Daten beinhalten CAD-Dateien als STP- oder DXF-Dateien, außerdem PDF-Dateien und Videos. 3D-Darstellung Videos Explosionszeichnungen Technische Zeichnungen und Stücklisten Anleitungen Vorbereitete Übungen Wir stellen fest: ein bestimmtes Bauteil aus unserem Getriebe muss gefertigt werden, weil es nicht am Lager verfügbar ist und eine externe Beschaffung zulange dauert. Aus Termingründen entscheiden wir uns für die Herstellung durch additive Fertigung. Die Auszubildenden gehen über QR-Code in das GUNT Media Center und sehen sich an, welche Daten zu diesem Getriebe verfügbar sind. Sie identifizieren das Teil dank der voll erhaltenen Stückliste und Einzelteilzeichnung. Zum 3D-Fertigen ist die im GUNT Media Center enthaltene STP-Datei die Grundlage. Ein einfacher Drucker, z.B. GUNT Labor-3D-Drucker erfüllt seinen Zweck in dieser Übung. Die Auszubildenden befassen sich mit dem Arbeitsauftrag für den 3D-Druck, lernen, welche Daten dafür bereitgestellt werden müssen und bekommen einen breiten Überblick über die Abläufe der additiven Fertigung selbst. Die Auszubildenden erwerben Kenntnisse über die Werkstoffe, die im 3D-Druck eingesetzt werden, Fertigungstoleranzen, Festigkeiten und Belastungsgrenzen, noch erforderliche Nacharbeiten, etc. Das demontierte, inspizierte und gereinigte » MT 123 Stirnrad-Schneckengetriebe wird wieder montiert. GUNT Montageübungen kombinieren klassische Lerninhalte mit digitalen Inhalten und Methoden. Sie beinhalten Hardware auf industriellem Niveau und ein digitales Datenpaket. Das GUNT Media Center bildet die Plattform, die digitale Daten über das Internet für Tablet, PC oder Smartphone bereitstellt. Kunden haben die Möglichkeit, auf Dateien und Produktinformationen ausgewählter Produkte jederzeit und von jedem Ort zuzugreifen. Nach erfolgreicher Wiedermontage wird das Getriebe einer Funktionsprüfung unter Realbedingungen unterzogen: Um den Gesamtprozess im Unterricht auch praktisch abzuschließen, setzen wir » MT 173 Prüfstand für Getriebe ein. Das wiederhergestellte Getriebe wird in den Prüfstand eingesetzt, inkl. Ausrichten und Anbringen von Schutzvorrichtungen. Eine SPS mit Touchscreen übernimmt alle Steuerungsaufgaben und bietet viele unterstützende Menüs für die Prüfdurchführung, Darstellung der Testergebnisse und grafische Hilfen für den mechanischen Aufbau. Der Prüfablauf ist automatisch von der SPS vorgegeben. Die Umstellung auf Handbetrieb ist ebenso möglich. Die Screenshots können gespeichert, in einen Prüfreport integriert, in andere Formate konvertiert, oder als Datei verschickt werden. Grafische Darstellungen können vielseitig verändert werden. Über den QR-Code erreichen Sie im GUNT Media Center umfassendes Informations- und Lehrmaterial, das Ihnen beim Kauf des Prüfstandes MT 173 zur Verfügung steht.
Instandhaltungsmeldung
Condition monitoring & predictive maintenance
Die Instandhaltungsmeldung wird ausgelöst:
Zeitgesteuerte Instandhaltung
Sensorgesteuerte Instandhaltung
Ergänzende Versuche
Auftrag an Serviceteam
Getriebe Nr. XY/3 an Anlage Nr. XY wechseln
Die Betriebsleitung erteilt dem Serviceteam den Auftrag zum Austausch des Getriebes. Der Auftrag enthält die genaue Bezeichnung und Position des Getriebes in der Anlage. In Produktionsbetrieben kann die Auftragserteilung automatisiert sein. Der Auftrag wird dann z.B. automatisch von der Anlagensteuerung an das Serviceteam per E-Mail übermittelt.
Austausch des Getriebes 
Virtuell mit Augmented Reality
» Google Play Store
» Apple App Store
» Microsoft Store
Real, handwerklich
Meldung über erfolgten Austausch des Getriebes an Betriebsleitung 
Nach erfolgreichem Austausch des Getriebes setzt das Serviceteam umgehend die Betriebsleitung in Kenntnis, so dass der Anlagenstillstand beendet werden kann.
Auftrag
Grundüberholung des ausgebauten Getriebes
Das aus der Sortieranlage ausgebaute Stirnrad-Schneckengetriebe soll einer vollständigen Überholung unterzogen werden, um dann wieder als geprüftes, voll funktionsfähiges Bauteil für eine spätere, erneute Instandhaltung verfügbar zu sein.
Planmäßige Demontage des Getriebes und Festlegung des Ersatzteilbedarfs 
Montageübungen der nächsten Generation - Ausbildung 4.0
Inhalte im GUNT Media Center
Ersatzteilbeschaffung 
Planmäßige Wiedermontage des Getriebes 
Im GUNT Media Center steht neben dem Video zur Demontage auch ein Video zur Montage zur Verfügung. Darin wird die Montage Schritt für Schritt unter Einbeziehung der Werkzeuge und Vorrichtungen gezeigt.
Montageübungen der nächsten Generation - Ausbildung 4.0
Funktionsprüfung zur Qualitätssicherung
Prüfergebnisse
Fertigmeldung nach komplettem Abschluss 
Nach erfolgter Grundüberholung des Getriebes wird die Betriebsleitung in Kenntnis gesetzt. Im Produktionsbetrieb steht das geprüfte, voll funktionsfähige Getriebe damit für eine spätere, erneute Instandhaltung zur Verfügung.
Erfahren Sie mehr über die Sortieranlage MT 174:
- Wie ist die Sortieranlage aufgebaut?
- Wie ist die Funktionsweise?
- Welche Möglichkeiten bietet die Augmented Reality Umgebung?
Übersicht der im Gesamtprozess eingebundenen Geräte
Additive Fertigung
Labor 3D-Drucker, Bestell-Nr. 609.00000A00185
Ergänzungsversuch Maschinendiagnostik
Förderangebote für DigiSkills Lernprojekte nutzen
Mit dem » DigitalPakt Schule stellen Bund und Länder den Schulen Fördermittel zur Verfügung, um modernen digitalen Unterricht zu ermöglichen. Alle GUNT-Geräte im Zusammenhang mit DigiSkills erfüllen die erforderlichen Kriterien.
Durch das » Sonderprogramm ÜBS-Digitalisierung wird alles gefördert, was die zeitgemäße Ausbildung in überbetrieblichen Berufsbildungsstätten (ÜBS) unterstützt. Selbstverständlich gehören auch die GUNT DigiSkills Lernprojekte, sowie viele weiter GUNT Lehrsysteme dazu.
Digitale Lerninhalte auf einen Blick
Mit dem Gesamtsystem GUNT DigiSkills 3 sind folgende Bausteine zur Entwicklung digitaler Kompetenzen erfüllbar:
- Wartungs- und Instandhaltungsroutinen an einer Produktionsanlage, digital überwacht und dargestellt mit einer Siemens SPS
- Einsatz von Augmented Reality (AR) für die vorgesehenen Wartungs- und Instandhaltungsschritte an der Sortieranlage
- Konzept der vorbeugenden Instandhaltung verstehen und Grundlagen der Maschinenzustandsüberwachung kennenlernen
- Begriffe Condition monitoring & predictive maintenance verstehen und beschreiben können
- Informationsverfügbarkeit über ein Portal: Daten aus dem GUNT Media Center mit Zugriff über QR-Code
- Dateiformate praxisbezogen kennenlernen und nutzen: PDF, DXF, STP, STL, etc.
- Nutzen verschiedener Endgeräte, wie PC, Notebook, Tablet, Smartphone, zur Informationsbeschaffung und Anzeige von Prozessen
- Verständnis für einen geschlossenen, digitalen Prozessablauf entwickeln: ERP-System oder andere datenbankgestützte Informationskonzepte
- additive Fertigung kennenlernen, den dazu notwendigen Datentransfer verstehen und ausführen
- eine automatisierte Getriebeprüfung als Qualitätssicherungselement kennenlernen
- Standard-Software durchgehend nutzen, Screen-Mirroring kennenlernen. Digitale Kommunikation zum Standard werden lassen.
- Grundkonzepte, Merkmale von Industrie 4.0 verstehen und formulieren können
Das sagen unsere Kunden...
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