Im Zeitalter der Industrie 4.0 ist die Digitalisierung ein Schlüsselfaktor für die Entwicklung zukünf­ti­ger Projekte und inno­va­ti­ver Anlagen. Insbesondere der Einsatz von digi­ta­len Zwillingen kann neue Perspektiven bei der Entwicklung von SPS-Software bie­ten, wie bei­spiels­wei­se die Möglichkeit einer vir­tu­el­len Inbetriebnahme.

Tanguy Guarinoni stu­diert Ingenieurwissenschaften an der Haute École de la Province de Liège in Belgien. Im Rahmen sei­ner Masterarbeit bei Quality Automation erstell­te er einen digi­ta­len Zwilling unse­res Fischertechnik Modells um die­se Methodik zu erfor­schen und das Interesse an zukünf­ti­gen Anwendungen die­ser Methode zu zeigen.

Als Vorbild für den digi­ta­len Zwilling dien­te eine Fischertechnik Fabrik Simulation. Sie besteht aus den Modellen Sortierstrecke mit Farberkennung, Multi-Bearbeitungsstation mit Brennofen, Automatisiertes Hochregallager und einem Vakuum Sauggreifer. Mit die­sen Stationen ist ein geschlos­se­ner Materialkreislauf mög­lich. Die Werkstücke wer­den aus dem Hochregallager aus­ge­la­gert, in der Bearbeitungsstation bear­bei­tet, danach in der Sortieranlage farb­lich sor­tiert und anschlie­ßend wie­der in das Hochregallager eingelagert.

Um einen digi­ta­len Zwilling zu erstel­len, wur­den zunächst die CAD-Dateien der Fabrik benö­tigt. Diese wur­den ver­wen­det, um den Zwilling mit dem Siemens Programm CAD/CAM-Systems NX zu ent­wi­ckeln. Für jedes Element muss­te ein sog. Meshing defi­niert wer­den, eben­so wie die Bewegungsfreiheit, die Geschwindigkeit und ande­re wich­ti­ge Dimensionen. Zusätzlich wur­den alle vor­han­de­nen Sensoren eben­falls nachgestellt.

Der nächs­te Schritt war die vir­tu­el­le Inbetriebnahme des digi­ta­len Zwillings, wel­che mit einer simu­lier­ten SPS durch­ge­führt wur­de. Auf die­se Weise konn­te nicht nur die Programmierung der Steuerung, son­dern auch die kor­rek­ten Funktionalitäten des digi­ta­len Zwillings vali­diert werden.

Die Masterarbeit beinhal­te­te eben­falls einen direk­ten Vergleich der bei­den Systeme. Des Modells, bestehend aus Hardware und sei­nem rein vir­tu­el­lem Zwilling. Die Ergebnisse die­ses Projektes sind durch­aus inter­es­sant und geben uns viel Aufschluss über die Möglichkeiten vir­tu­el­ler Inbetriebnahmen. Durch die Digitalisierung und der kon­ti­nu­ier­li­chen Steigerung dezen­tra­les Arbeiten wer­den Simulationen und vir­tu­el­le Zwillinge in Zukunft eine immer grö­ße­re Rolle spielen.

Seit eini­ger Zeit ist bei QA ein Fischertechnik-Modell zur Fabrik Simulation im Einsatz. Diese, mit einer Siemens Simatic S7-200 gesteu­er­te, Kombination aus ver­schie­de­nen Stationen wird bei uns von Auszubildenden, Praktikanten und Bachelor- oder Masteranden genutzt, um kom­ple­xe Prozesse rea­li­täts­nah abzubilden.

„Es ist uns als QA wich­tig, dass unse­re Azubis, Praktikanten oder Studenten pra­xis­nah arbei­ten kön­nen und dadurch wich­ti­ge Erfahrungen sam­meln. Nur durch das Anwenden und Umsetzten lernt man selbst­stän­dig Lösungen zu fin­den und Herausforderungen zu meis­ten“, erklärt Geschäftsführer Andreas Fritz.

Die Fabrik Simulation besteht aus den Modellen Sortierstrecke mit Farberkennung, Multi-Bearbeitungsstation mit Brennofen, Automatisiertes Hochregallager und einem Vakuum Sauggreifer. Mit die­sen Stationen ist ein geschlos­se­ner Materialkreislauf mög­lich. Die Werkstücke wer­den aus dem Hochregallager aus­ge­la­gert, in der Bearbeitungsstation bear­bei­tet, danach in der Sortieranlage farb­lich sor­tiert und anschlie­ßend wie­der in das Hochregallager eingelagert.

Im Zuge einer Bachelorarbeit wur­de die Software vor kur­zem über­ar­bei­tet und wei­ter­ent­wi­ckelt, so dass vie­le neue Funktionalitäten hin­zu­ge­kom­men sind. Es ist nun z.B. mög­lich über das Simatic HMI Panel genau aus­zu­wäh­len in wel­cher Reihenfolge die ver­schie­den far­bi­gen Werkstücke aus- und wie­der ein­ge­la­gert wer­den sollen.

Um Ihnen einen Einblick in unser Fischtechnik-Modell zu geben, haben wir einen Bearbeitungszyklus ein­mal aus ver­schie­de­nen Blickwinkeln abge­filmt und zu einem klei­nen Video zusammengeschnitten.

Wir wün­schen viel Spaß beim anschauen.

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Auch in die­sen schwie­ri­gen Zeiten sind wir selbst­ver­ständ­lich für unse­re Kunden im In- und Ausland unter­wegs. Dies erfor­dert je nach Reiseziel eine gute Planung und die Einhaltung diver­ser Auflagen. Die Gesundheit unse­rer Mitarbeiter steht bei die­sen Einsätzen aber immer an obers­ter Stelle. In die­sem Artikel berich­ten wir stell­ver­tre­tend für unse­re Dienstreisen über einen Auslandseinsatz in Kroatien.

Bevor die Reise los­ging, wur­den in der Woche zuvor eini­ge orga­ni­sa­to­ri­sche Punkte geklärt. Die für die Einreise benö­tig­ten Dokumente waren unter ande­rem die A1-Bescheinigung über Rechtsvorschriften der sozia­len Sicherheit, eine Reiseankündigung zur Einreise in die Republik Kroatien und ein von QA aus­ge­stell­tes Zertifikat zur unbe­ding­ten Erforderlichkeit einer Geschäftsreise. Des Weiteren ist bei der Einreise in Kroatien und der Wiedereinreise in Deutschland ein Nachweis einer nega­ti­ven Testung auf eine Infektion mit dem Coronavirus mit­zu­füh­ren. In Zusammenarbeit mit dem Kunden in Kroatien wur­de bereits vor Antritt der Reise ein Termin für einen PRC-Test vor Ort organisiert.

Mit dem QA Firmenwagen und aus­ge­stat­tet mit einem Vorrat an FFP2-Masken ging es von Stolberg aus los in Richtung Süddeutschland. Erster Zwischenstopp: Frankfurt am Main. Hier wur­de ein PRC-Expresstest durch­ge­führt. Dank guter Organisation vor Ort und vor­he­ri­ger Terminbuchung gelang die Testung in kür­zes­ter Zeit und die Weiterfahrt konn­te zügig ange­tre­ten wer­den. Bereits nach ca. 30 min kam das Testergebnis per Email. Das Ziel für den ers­ten Tag war die Stadt Passau in Bayern. Aufgrund der lan­gen Gesamtstrecke von 1200km war ein Zwischenstopp not­wen­dig. Wir ent­schie­den uns bewusst gegen eine Übernachtung in Österreich, da dies eine 10-tägi­ge Quarantäne Pflicht zur Folge gehabt hätte.

Ausgestattet mit Vignetten für Österreich und Slowenien ging es am nächs­ten Tag wei­ter bis in die Nähe der kroa­ti­schen Hauptstadt Zagreb. Beim Kunden ange­kom­men wur­de direkt mit der Arbeit an der Anlage begon­nen und die nächs­ten Tage erfolg­reich fortgeführt.

Damit für die Rückreise nach Deutschland ein Nachweis über einen nega­ti­ven PRC-Corona Test vor­lag, wur­de die­ser bereits ein Tag vor Abreise im University Hospital for Infectious Diseases in Zagreb durch­ge­führt. Unser Mitarbeiter wur­de vom Kunden beglei­tet, da sich die­ser mit den ört­li­chen Gegebenheiten und Organisationsstrukturen aus­kennt. Das Ergebnis lag pünkt­lich zur Abreise vor und so ging es mit einer Zwischenübernachtung in Deutschland wie­der zurück nach Stolberg.

Dennis Paustenbach ist 31 Jahre alt und bereits seit April 2016 bei der Quality Automation GmbH beschäf­tigt. Vor über zwei Jahren hat er sich für ein berufs­be­glei­ten­des Fernstudium ent­schie­den und steht nun kurz vor sei­ner Masterarbeit. Wir haben Dennis dazu eini­ge inter­es­san­te und per­sön­li­che Fragen gestellt, wel­che er uns ger­ne beant­wor­tet hat. Lesen Sie im Folgenden unter ande­rem über sei­ne Beweggründe, Studienalltag und pri­va­ten Pläne nach Abschluss des Studiums. Natürlich erfah­ren Sie auch etwas über die Rahmenbedingungen und Inhalte des Studiums und nicht zuletzt per­sön­li­che Tipps von Dennis an die­je­ni­gen Leserinnen und Leser, die aktu­ell dar­über nach­den­ken ein Fernstudium zu beginnen.

Blicken wir zunächst eini­ge Jahre zurück. Nachdem Dennis 2010 als einer der Besten sei­nes Jahrgangs die Berufsausbildung zum Elektroniker mit Auszeichnung abschloss, arbei­te­te er erst ein Jahr in sei­nem Beruf bis er sich dazu ent­schloss am Berufskolleg für Gestaltung und Technik in Aachen den staat­lich geprüf­ten Techniker auf Abendschule zu begin­nen. Bereits hier erfuhr er schon, wie es ist neben der Arbeit ler­nen zu müs­sen und Prüfungen zu absol­vie­ren. Dies lief so gut, dass Dennis par­al­lel noch sein Fachabitur nach­hol­te und so Ende 2015 sein Fachabitur hat­te und staat­lich geprüf­ter Techniker war.

Warum ein Studium ?
Anfang 2016 führ­te sein beruf­li­cher Weg zur Abteilung der elek­tri­schen Konstruktion von QA. Nach etwas über einem Jahr im neu­en Beruf ent­schied er sich für das berufs­be­glei­ten­de Fernstudium zum Master of Science Elektrotechnik mit der Fachrichtung Automatisierungstechnik an der Hochschule Darmstadt, Fachbereich EIT.

Auf die Frage, war­um er sich für die­ses Studium ent­schie­den hat, hat Dennis direkt meh­re­re Antworten: „Durch die Ausbildung zum staat­lich geprüf­ten Techniker für Automatisierungstechnik und durch mei­ne Arbeit bis dahin als Elektroniker im Bereich Automatisierung lag es für mich nahe, auch mei­ne wei­te­re Bildung in dem Fachbereich zu absol­vie­ren. Außerdem habe ich fest­ge­stellt, dass die Elektrotechnik mir liegt und ich viel Freude dar­an habe.“ Des Weiteren sieht er den Bereich der Automatisierungstechnik sehr zukunfts­ori­en­tiert und stark wach­send in den kom­men­den Jahren. „Ich den­ke, dass Aufgaben, die in der Industrie in Zukunft zu lösen sein wer­den eine gute Grundausbildung benö­ti­gen. Darauf möch­te ich nicht nur prak­tisch, durch mei­nen Beruf, son­dern auch theo­re­tisch durch das Studium vor­be­rei­tet sein. Ich möch­te einen tie­fe­ren Einblick in die Theorie hin­ter den Dingen erlan­gen, wel­che ich im täg­li­chen Berufsleben anwen­de und benutze.“

Das Studium
Das Fernstudium an der Hochschule Darmstadt besteht aus 7 Semestern Regelstudienzeit, wobei das 1. Semester ein Vorbereitungssemester, auf­grund des Quereinstiegs vom Techniker zum Master, ist.

„Erst wenn man die Prüfungen des Vorbereitungssemesters erfolg­reich bestan­den hat, darf man mit dem eigent­li­chen Studium begin­nen“, berich­tet Dennis. Er erin­nert sich noch gut an die Zeit zurück: „Überhaupt zum Studium zuge­las­sen zu wer­den ist schon eine Herausforderung. Neben Bewerbung mit Lebenslauf, Motivations- und Empfehlungsschreiben braucht man auch einen guten Techniker Abschluss, um zur Aufnahmeprüfung ein­ge­la­den zu wer­den. Besteht man dann die Aufnahmeprüfung und die Prüfungen am Ende des Vorbereitungssemesters beginnt das eigent­li­che Studium. Von ursprüng­lich über 40 stu­di­en­in­ter­es­sier­ten Quereinsteigern im Zulassungsprozess blie­ben am Ende nur 4 übrig, die dann wirk­lich auch mit dem Studium begon­nen haben.“

Die Inhalte
Vier Mal im Monat fin­den Vorlesungen in Präsenz statt, in der Regel frei­tags und sams­tags, manch­mal aber auch zusätz­lich sonn­tags. Die Klausuren am Ende eines Semesters sind auf zwei Wochenenden auf­ge­teilt. Das meis­te Wissen muss im Selbststudium nach Feierabend oder an den frei­en Wochenenden erar­bei­tet wer­den. „Dies erfor­dert schon einen hohen Grad an Selbstdisziplin und Motivation, beson­ders nach einem lan­gen Arbeitstag“, berich­tet uns Dennis. Auf Grund der Corona Pandemie fin­den aktu­ell kei­ne Präsenzveranstaltungen statt. Dies erspart zwar die Anreise zur Uni, erschwert jedoch die per­sön­li­che Interaktion und den Wissensaustausch mit Mitstudierenden und Professoren.

Im ers­ten Teil des Studiums wer­den tief­grei­fen­de Grundlagen der Elektrotechnik ver­mit­telt. Themen wie Systemtheorie und Signalverarbeitung ste­hen auf dem Programm. Mit dem 2. Semester schlägt man eine Fachrichtung ein. Spezielle Methoden der Regelungstechnik, ler­nen­de Regelungen, Robotik und Elektromobilität sind nur ein paar Inhalte. Fachübergreifende Fächer wie Kommunikationstechnik, Mitarbeiterführung und Arbeitsrecht wer­den unab­hän­gig von der Fachrichtung unter­rich­tet. Abgeschlossen wird das Studium mit einer Masterthesis und dem aka­de­mi­schen Grad Master of Science.

Die Masterarbeit bei QA ?
Dennis befin­det sich aktu­ell im 4. Semester und im kom­men­den Sommersemester steht die Masterarbeit an. Hier war unse­re ers­te Frage natür­lich, ob er die­se bei QA schrei­ben will oder neue Erfahrungen in ande­ren Unternehmen sam­meln möch­te. „Meine Masterarbeit wür­de ich ger­ne bei QA machen, dies ist auch schon abge­klärt und freut mich sehr. Nur das Thema muss noch geklärt wer­den.“, erzählt Dennis. Hier bei QA hat er vie­le Möglichkeiten das gelern­te direkt prak­tisch umzu­set­zen und wird auch in vie­ler­lei Hinsicht unter­stützt. „Ich bin sehr froh, dass QA hier hin­ter mir steht, sei es von spon­ta­nem Urlaub zum Lernen kurz vor den Klausuren bis hin zu mei­ner beruf­li­chen Laufbahn nach dem Studium.“

Wie geht es nach dem Studium weiter? 
Seine Zukunft sieht Dennis wei­ter bei QA, nach dem Studium möch­te er bei uns blei­ben, sich jedoch mehr in Richtung Softwareentwicklung ori­en­tie­ren. Diesbezüglich gibt es auch schon inter­ne Absprachen, ver­rät er uns. Auch pri­vat soll sich nach dem Studium eini­ges ändern: „Ich bin zuver­sicht­lich, dass ich wie­der mehr Zeit für mei­ne Familie und Freunde habe. Nach dem Studium beginnt ein neu­er Lebensabschnitt und Themen wie Familienplanung und Hausbau oder ‑kauf ste­hen auch in den nächs­ten Jahren an.“

Wir wün­schen Dennis an die­ser Stelle viel Erfolg im wei­te­ren Studium, sei­ner beruf­li­chen Laufbahn und natür­lich auch, dass er pri­vat all sei­ne Ziele und Wünsche erreicht.

Weitere Tipps an unse­re Leserinnen und Leser 
Falls nun das Interesse an einem Studium oder einer ande­ren Fort- und Weiterbildung geweckt ist, hat Dennis noch eini­ge Tipps: „Zunächst ein­mal soll­te einem bewusst sein, dass ein berufs­be­glei­ten­des Studium sehr zeit­in­ten­siv ist. Freunde und Familie, ste­hen da öfters mal hin­ten an, beson­ders kurz vor den Klausuren. Generell soll­te man eine gro­ße Eigenmotivation und den Willen haben, das Studium durch­zu­zie­hen. Eine gute Unterstützung des Arbeitgebers ist außer­dem sehr wich­tig. Zusätzlich soll­te man auch eine Position im eige­nen oder einem ande­ren Unternehmen in Aussicht haben, die zu der Weiterbildung passt, so dass man nach sei­nem Studium auch direkt das Gelernte anwen­den kann.“