Zusatzqualifikation in der Berufsschule:
Digitale Fertigungsprozesse am HBBK

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Seit Sommer 2019 bietet das Hans-Böckler-Berufskolleg seinen Schülerinnen und Schülern der Berufsschule in Zusammenarbeit mit der Nachwuchsstiftung Maschinenbau eine über zwei Ausbildungsjahre dauernde Zusatzqualifikation für die digitalen Fertigungsprozesse mit dem Umfang von 220 Unterrichtsstunden an. Die Zusatzqualifikation, die sich an leistungsstarke Schülerinnen und Schüler der Blockbeschulung wendet, wurde erstmalig im März 2021 mit einem Zeugnis der Nachwuchsstiftung Maschinenbau und des Hans-Böckler-Berufskollegs abgeschlossen.

Die Entwicklungen der Industrie 4.0 bringen viele Veränderungen in die Arbeitswelt und in die berufliche Bildung. So sind die kleinen und mittelständischen Unternehmen einem hohen Innovationsdruck  ausgesetzt  und  benötigen  für  ihre  innovative  Leistungsfähigkeit hochqualifizierte Fachkräfte, um die eigene Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten.

Neben  den  Prozessen  verändert  sich  ebenfalls  die  Rolle  des  Facharbeiters.  Von  ihm  wird zukünftig  zunehmend  verlangt,  Entscheidungen  im  Sinne  der  Industrie 4.0  zu  fällen,  mehr Kommunikationsaufgaben wahrzunehmen und Prozesse und Systeme zu steuern. Dies stellt auch  eine  große  Herausforderung  an  die  Ausbildung  der  Facharbeiter/-innen  dar,  denn  die Auszubildenden  müssen  innerhalb  kurzer  Zeit  Prozesswissen  eines  digital  vernetzten Arbeitsplatzes erlernen.

Die Digitalisierung hält längst Einzug im Maschinen- und Anlagenbau. In vielen Berufen und Unternehmen ein wichtiges Thema. Deshalb ist es notwendig, die Themen von Industrie 4.0 zu verstehen. Nur so kannst du dich einbringen und den Wandel aktiv mitgestalten. Nutze die Chance und leg‘ den Grundstein für eine zukunftsorientierte Ausbildung in der Industrie 4.0. Für die damit neuen beruflichen Anforderungen hast Du bereits in der Ausbildung die Chance, Dich qualifizieren zu lassen. NRWgoes.digital ist ein NRW-weites einmaliges Projekt, in dem Du die Möglichkeit bekommst, die Zusatzqualifikation Digitale Fertigungsprozesse bei uns am Berufskolleg zu absolvieren. Du kannst Dich einbringen, mitgestalten und lernst Industrie 4.0 zu verstehen, damit Cyber Physical Systems, Smart Maintenance, Additive Manufacturing, Internet of Things und Big Data… nach der Zusatzqualifikation Digitale Fertigungsprozesse kein reinstes Fachchinesisch mehr sind. Mach Dich fit für Industrie 4.0. Wir freuen uns auf Dich!

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Ambitionierte Auszubildende in den gewerblich-technischen Berufen des Maschinen- und Anlagenbaus, die sich zum Start der Qualifizierungsphase im 2. Ausbildungsjahr befinden.

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Die Qualifizierung umfasst 220 Unterrichtseinheiten, inkl. der Prüfungsvorbereitungszeit. In 8 Modulen lernst Du, entlang der Wertschöpfungskette, alles zum Thema Industrie 4.0.:
Prozessanalyse, CAx-gestützte Fertigung, Intelligente Produktion mit CPS, Smart Maintenance, Additive Manufacturing, Vernetzte Fertigungssysteme, IT-Security, Arbeit 4.0 (Details siehe unten)

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Die Zusatzqualifikation hat eine Dauer von ca. 24 Monaten.Neben den klassischen Präsenzveranstaltungen sollen bewusst für die Zielgruppe neue und innovative Lehr- und Lernformen angewendet werden, z. B. durch Einbindung von digitalen Medien, orts- und zeitungebundenen Projektarbeiten und Webinaren. Der nächste Durchgang startet im Herbst 2021 und endet mit einer Kompetenzfeststellung. Der Unterricht findet während der Blockzeiten am Montag und Freitag jeweils vier Stunden nach der 6. Stunde statt.

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Die Teilnehmenden erhalten ein gemeinsames Zeugnis der Nachwuchsstiftung Maschinenbau und des Hans-Böckler- Berufskollegs. Zusätzlich ist ein IHK-Zertifikat nach Prüfung durch IHK möglich. Die hohe Qualität der Zusatzqualifikation und das besondere Engagement der Teilnehmenden werden damit angemessen und nachweisbar dokumentiert.

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Wir beraten Sie gerne individuell per Mail. Schreiben Sie Ihre Fragen an Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein..

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1. An wen richtet sich die Zusatzqualifikation?

An alle leistungsstarken Auszubildenden zu Beginn des zweiten Ausbildungsjahres.

2. Wann startet die Zusatzqualifikation?

Jeweils nach den Herbstferien im Block 2.1.

3. Wie lange läuft die Zusatzqualifikation?

Bis ca. einschließlich Block 3.2

4. Gibt es einen Nachweis über die Zusatzqualifikation?

Die Zusatzqualifikation schließt mit einem Zeugnis der Nachwuchsstiftung Maschinenbau und des Hans-Böckler- Berufskollegs ab. Zusätzlich ist ein IHK-Zertifikat möglich.

5. Wie findet der Unterricht statt?

Bisher fand der Unterricht am Montag- und Freitagnachmittag zwischen 13:20 und 16:00 Uhr im Anschluss an den Berufsschultag statt.

6. Wie hoch ist der Stundenumfang der Zusatzqualifikation?

Der Umfang beläuft sich auf ca. 180 Stunden.

7. Welche Inhalte werden in der Zusatzqualifikation thematisiert?

• Prozessanalyse
• IT-Security
• Smart Maintenance
• CAx-gestützte Fertigung
• Additive Manufacturing
• Vernetzte Fertigungssysteme
• Intelligente Produktion mit CPS
• Arbeit 4.0: Organisation von Arbeitsprozessen

(Stand Nov 2023)

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• Methoden der Prozessanalyse
• Exemplarische Ermittlung von Produktionskennzahlen
• Potentiale der Prozessoptimierung
• Technologiebausteine zur Prozessoptimierung

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• Angriffsszenarien auf Automatisierungstechnik
• Absicherung von Netzwerkinfrastruktur
• Aktuelle Bedrohungslage und mögliche Schutzmaßnahmen für Produktionsanlagen
• Identifikation von Schwachstellen
• Technische und organisatorische Maßnahmen für die IT-Sicherheit
• Darstellung und Ermittlung möglicher zukünftiger Schutzkonzepte für Industrie 4.0

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• Grundlagen der Datenanalyse
• (Realtime) Analytics
• Anwendungsbeispiele von Big Data
• Internet of Things (IoT) und Big Data
• Energiemanagement Smart Maintenance (Remote Service)
• Online-Schulungen und Online -Anwenderunterstützung als Dienstleistung
• Condition Monitoring in der Fertigung (intern und extern)
• Big Data zur Fehler Schwachstellenerkennung in Systemen zur Prozessoptimierung
• Zustandsorientierte Instandhaltung
• Einsatzpotentiale von AR- / VR – Technologien im Smart Maintenance
• Inspektion und Instandhaltung mit Augmented Reality (AR)

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• Digitale Arbeitspläne
• Auftragsüberwachung
• Verwendung von CAD-CAM-Systemen
• Drag & Drop von Features
• Fehlererkennung und -behandlung in Skizzen und Features
• Einführung in die Baugruppenerstellung (Bottom-Up-Verfahren)
• Formate für Datentransfer
• Umgang mit Produktdatenmanagementsysteme (PDM)
• Product Life Cycle Management (PLM)
• Digitaler Zwilling
• Anwendung verschiedener Bearbeitungsarten / Jobtypen
• Geometriedefinitionen an 3D-Modellen und 2D-Zeichnungen
• Grundlagen der Mehrseitenbearbeitung
• CAQ im gesamten Produktionsprozess
• Identifikation und Dokumentation qualitätsrelevanter Daten
• Im-Prozess-Messen
• Digitale Prüfpläne
• Vernetzung mit CNC-Werkzeugmaschine

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• Technologische Möglichkeiten und Grenzen
• Vor- und Nachteile in Bezug auf konventionelle Fertigung
• Wirtschaftlichkeitsbetrachtung (z. B. bei Losgröße 1)
• Konstruktionsregeln und Bauteilorientierung
• Slicing der CAD-Daten
• Richtungsabhängige Festigkeitswerte und Bauteileigenschaften
• Einflussfaktoren auf Qualität / Maßhaltigkeit / Reproduzierbarkeit
• Prozessparameter, Prozessführung

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• Grundlegender Überblick über Sensortypen
• Mikrosensorik / Smart Sensors / Aktoren
• Kommunikation zwischen Produkt und Produktion
• Anwendungsmöglichkeiten und -potenziale von RFID, NFC und QR-Codes
• Signalübertragung (Busklemmentechnik, Feldbus)
• Servotechnik Funktions- und Bauweise einer SPS
• Ausblick auf höhere Programmiersprachen
• Internet of Things (IoT) – Protokolle OPC UA
• Prozessmodellierung und –simulation
• Zentrale und dezentrale Steuerung / Assistenzsysteme Robotersysteme und – kinematiken
• Programmbezogene Störungsbehebung
• Schnittstellen und Ankopplung von I/O
• Netzwerkstruktur und Netzwerkeinbindung von Maschinen und Systemen
• CAQ im Produktionsprozess / Messen im Prozess
• Maschinendatenerfassung (MDE) und Datenanalys
• Vernetzung flexibler Fertigungszellen zum flexiblen Fertigungssystem
• Applikationen für das „Connecting Machining“ (z.B. StateMonitor, TNCremo)

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• Definition von cyber-physischen Systemen
• Installation, Simulation und (virtuelle) Inbetriebnahme
• Energiemanagement – Betrieb und Monitoring
• Drahtgebundene und / oder drahtlose Kommunikationsnetze
• Netzwerktechnik Integration von Standardkomponenten in cyber-physische Systeme
• Zusammenfluss von Sensorik, Aktorik und Steuerung
• Autonome Systeme in der Produktion
• Schnittstellen oder Protokolle
• Mensch-Maschine-Interaktion
• Plug & Produce
• Augmented Reality (AR)
• Cloud-Technologien
• Integration von Robotersystemen Sicherheit in CPS

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• Chancen und Risiken des sozi-ökonomischen Spannungsfeldes zwischen Mensch, Maschine und Ökonomie
• Identifikation von Optimierungspotentialen / Kosten Nutzen-Relation
• Veränderungen in der Arbeits- und Organisationsgestaltung
• Interdisziplinarität und Kollaboration im Arbeitsprozess
• Einsatz kollaborativer / humanoider Robotersysteme
• Problemlagen und Herausforderungen bei Digitalisierungsprozessen
• Neue Technologien zur Verbesserung der Produktivität und Ergonomie am Arbeitsplatz
• Produktivitätssteigernde und ergonomische Arbeitsplatzgestaltung