Smart Factory im Praxisunterricht an der OST in Buchs (Bild: zVg)

Im Rahmen der IT-Bildungsoffensive des Kantons St.Gallen baut die OST – Ostschweizer Fachhochschule - in Rapperswil-Jona, Buchs und St.Gallen eine standortübergreifende Lehr- und Lernumgebung für Studierende auf, die in Zukunft den gesamten Wertschöpfungsprozess einer industriellen Produktion abbilden soll. Nach der Inbetriebnahme der Smart-Factory-Fertigungszelle in Rapperswil-Jona im Sommer 2021 wurde jetzt die Smart Factory auf dem Campus in Buchs der Öffentlichkeit vorgestellt. Studierende können hier in einer echten Produktionsumgebung lernen, wie eine standortübergreifende, vernetzte Fertigung mit digital gesteuerter Logistik systemisch genutzt werden kann.

Vernetzte Maschinen und weltweiter Datenaustausch zwischen diesen Maschinen ist für die produzierende Industrie ein Schlüsselfaktor für wirtschaftliche Wettbewerbsfähigkeit. Diese Industrie 4.0 etabliert sich derzeit schrittweise und führt zu einem sehr hohen Fachkräftebedarf. "Dem Fachkräftemangel entgegenzuwirken ist eines der Hauptziele der OST", betont Rektor Prof. Daniel Seelhofer.

Die OST baue deshalb an allen drei Standorten in Rapperswil-Jona, Buchs und St.Gallen Infrastrukturen weiter auf, welche die physischen und die digitalen Bestandteile von standortübergreifenden, "intelligenten" Fabriken abbilden. In einem zweiten Schritt wurde nun die Smart Factory in Rapperswil-Jona mit der Smart Factory in Buchs digital verbunden. Diese bildet eine modulare Produktionslinie ab, die technisch identisch mit Komponenten ist, wie sie heute in der realen Industrie verwendet werden. "Am Beispiel der Produktion einer kabellosen Ladestation eines Handys lernen die Studierenden je nach gewähltem Studienprofil gesonderte Teile von Produktionsprozessen oder den gesamten Fertigungsprozess kennen", erklärt der Projektleiter der Smart Factory in Buchs Raphael Bernhardsgrütter. Die Kunststoffschalen werden in der intelligenten Fertigungszelle am Standort Rapperswil-Jona hergestellt und die dazugehörigen Daten und Parameter einzeln in der Cloud erfasst. Dadurch lassen sich die einzelnen Teile zurückverfolgen und zum Beispiel exakt diejenigen aussortieren, die den Qualitätsanforderungen nicht genügen.

Die fixfertige Infrastruktur bietet vom Materialhandling über die Montage und bildverarbeitungsbasierte Qualitätssicherung alle Merkmale einer realen Produktionslinie. Mit der realitätsnahen Kombination von Steuerung, Robotersimulation, Bildverarbeitung und Prozessdesign werden die Studierenden verschiedenster Studiengänge wie Maschinenbau, Systemtechnik, Wirtschaftsingenieurwesen, Informatik und Wirtschaftsinformatik in die Lage versetzt, die Kenntnisse aus dem Studium direkt in der physischen Realität sowie in Cloud-Umgebungen nach Industriestandard anzuwenden.

Nach ihrem Studium treffen die Studierenden der OST auf eine Industrie, die noch ein riesiges Digitalisierungs- und Automatisierungspotenzial hat. "Deshalb ist die Smart Factory keineswegs ein idealisiertes Abbild der Realität, sondern sie enthält beispielsweise auch Handarbeitsplätze zwischen einzelnen automatisierten Prozessschritten, wie sie heute in der Industrie ebenfalls noch vorkommen", so Bernhardsgrütter. Der modulare Aufbau der Smart-Factory-Prozesse erlaube es, die Settings für Studierende je nach Lernziel anzupassen und bietet einen "Spielplatz" für systemtechnische Übungen.

Vom Ausbau der Lehr- und Lernumgebung an der OST und der zunehmenden Vernetzung ihrer Bestandteile an allen drei OST-Standorten sollen alle profitieren: So stehe den Studierenden modernste Lerninfrastruktur zur Verfügung, was für die beruflichen Aussichten nach dem Studium ein Vorteil sei, und die Industrie könne mit dringend benötigtem und praxisnah hochqualifiziertem Fachkräftenachwuchs rechnen, so die OST.

Die Smart Factory soll gemäss Mitteilung zusätzlich zur Ausbildung für die Studierenden auch als Modellfabrik und Entwicklungslabor für Unternehmen der Ostschweiz sowie darüber hinaus dienen. Hier könnten Unternehmen erproben, wie viel Produktivitätssteigerung durch das konstante Lernen aus Maschinendaten und damit verbundenen Prozessoptimierungen möglich sei. Die OST transferiere das angesammelte Smart-Factory-Wissen an ihren Standorten über praxisnah ausgebildete Studierende und individuelle Forschungsprojekte direkt zurück in Industrie, Wirtschaft und Gesellschaft.

Projektleiter der Smart Factory in Buchs Raphael Bernhardsgrütter (Bild: zVg)
Projektleiter der Smart Factory in Buchs Raphael Bernhardsgrütter (Bild: zVg)