05.06.2024
学习的工厂
位于卡尔斯鲁厄理工学院（KIT，Karlsruhe Institute of Technology）生产科学研究所（wbk，Institute of Production Science）的全球生产学习工厂。它不仅是学生学习的地方，也是将科学和工业结合在一起，是创新合作的起点。
Josip Kopcic 对德国西南部的卡尔斯鲁厄地区了如指掌，因为他在当地担任巴鲁夫现场服务销售代表已有近十年的时间。同时，并且他对卡尔斯鲁厄理工学院 （KIT，Karlsruhe Institute of Technology） 生产科学研究所 （wbk，Institute of Production Science） 的生产工程实验室也非常熟悉。这里是“全球生产”学习工厂的所在地，也是一个展示、学习新生产技术和新工艺的地方。Kopcic 作为年度黑客马拉松的评审团成员，以他的技术知识为学习工厂的团队提供支持，并由巴鲁夫提供自动化解决方案。
创新合作的起点
wbk 生产科学研究所有着悠久的历史。该学院由 Walter Schmidt 博士/教授创立于 1952 年，学院的发展也反映了过去几十年的技术和工业进步。作为卡尔斯鲁厄理工学院的一部分，该学院以实践应用为导向，致力于新生产技术的研究和新技术的开发。它分为三个主要研究领域：生产系统、机械设备自动化以及制造和材料技术。2015 年，当 Josip Kopcic 带着更灵活、更高效的 IO-Link 通信标准来到这里时，创新合作的起点由此诞生。
学生们可以在学习工厂体验复杂的生产过程，并为他们的研究课题收集数据。
理论与实践相结合
wbk 生产系统研究所所长 Gisela Lanza 这样解释学习工厂的基本理念："学生们可以有一个地方，将他们对未来生产技术的理论问题付诸实践并进行研究。" wbk 和巴鲁夫与来自工业界的其他公司一起，开始将这些想法变为现实。
Magnus Kandler 解释说："最初，学习工厂是一个由不同工位组成的固定生产系统。”当时他正在卡尔斯鲁厄攻读工业工程学位，作为第一批培训课和工作站开发的学生，他帮助建立了学习工厂，Kandler 说：“作为研究助理继续开发和完善这个项目很有意义”，作为博士生的他目前的工作重点是生产系统规划和数字车间管理。
使用全新生产方式
全球生产学习工厂不仅向学生敞开大门。wbk 还为企业和其他组织提供培训课程或讲座。Kandler 说："这是一个帮助企业了解行业全新制造技术的机会，让公司能够亲身体验新技术，如预测性维护、循环经济或人机协作。”
模块化、移动化和自给自足
学习工厂的硬件负责人 Alexander Geiser 解释说："为了实现这一目标，学习工厂必须使用最先进的技术。在学院，我们一直在寻找将新技术应用于学习工厂的方法。毕竟，它不仅仅是我们的教具，也是企业展示其创新解决方案的平台。”
在疫情期间，该研究所转为在线教学形式。该团队利用这段时间一改过时的观念。与巴鲁夫和其他合作伙伴一起，为进一步更新学习工厂提出了新想法，旨在将其打造为：模块化、移动化和能够自给自足的研究所。并且，使用产品标签实现对所有产品的进行全程溯源，这在循环经济中也发挥着重要作用。
工作站有着相同的基本结构，可在其上安装生产所需的机器设备。新结构大大缩短了重新装备生产线所需的时间。
如今，培训工厂由十个移动工作站组成，每个工作站都配备了无线技术、电动执行器和电池，以确保工作站能移动和自给自足的运行。所有工作站都采用相同的设计，并可根据生产工艺要求配备各种工具、机器或机器人。新的工作站更配备了两个工业机器人、一个协作机器人和三个气动压力机。
这些模块涵盖了各种工业场景，以尽可能满足参加者实现他们的业务需求。Geiser 介绍说：“我们的目标是高度灵活、快速改装和方便调试。”
工作站的设计方式能够引导人们完成整个生产流程。每个生产步骤的 "配方" 存储在系统中，工件被识别，显示屏或灯光信号准确显示需要完成的操作。这降低了出错的可能性和培训成本。
倍受赞赏的投入
随着时间的推移，学习工厂已经安装了超过 120 多个巴鲁夫组件，从 IO-Link 无线主站，到用于识别单个工件的 RFID 读写头，再到状态监测传感器（BCM）- 它不仅可以记录过程数据，还可测量振动、温度或湿度等环境数据。
Geiser 说："起初，我们主要关注于产品标签和可追溯性等问题上。通过与 Josip Kopcic 沟通建议，状态监测也成为了我们关注的重点。这种交流和推动力我们非常受用。"
“进步永不停止” Kopcic 解释了他的工作的源动力。“这就是为什么在巴鲁夫，我们一直在努力寻找新的解决方案，并将发展趋势转化为实用的产品。这也是我们投入到学习工厂的开发中的原因。”
例如，BCM 收集的数据可用于检测生产过程中的异常情况，并得出有关系统状况的结论。 因此，在使用人工智能和机器学习的预测性维护领域，有许多新解决方案。这也是学生测试各种理论方法的理想平台。
为绝佳创意绞尽脑汁
巴鲁夫不仅参与到硬件投入中，这家传感器和自动化专家还赞助一年一度的黑客马拉松。大约有 30 名学生在学习工厂里花 30 个小时来打造自己的案例。并由来自工业和科学行业的专家组成的评审团根据一系列标准，例如：有效性、原创性和成熟度或潜在的商业模式和市场潜力等方面进行展示和评估。
获胜团队将获得超过 1,600 美元的丰厚奖金。"在黑客马拉松上，每个人都全力以赴。在这里，你能感受到大家的动力和激情。看到参赛团队如何在如此短的时间内开发出新的解决方案，真是令人着迷，"身兼评审团成员的 Kopcic 说。
Magnus Kandler（左）和 Alexander Geiser（右）是 KIT 的教研人员和博士生。Kandler 是生产系统规划小组的成员，研究数字化车间管理。他在学习工厂为公司举办培训课程，并负责商业模式的管理。Alexander Geiser 在质量保证组工作，从事电动汽车燃料电池组件的再制造。
双赢局面
“学习工厂的研究以及培训课程和黑客马拉松是我们的旗舰项目”，Kandler 说：“当您进入我们的设施大楼时，您首先看到的是移动工作站。这也为合作伙伴、学生和公司提供了对话的桥梁。对于巴鲁夫和 wbk 来说，这种参与创造了一个双赢的局面：学生们接触到了我们的解决方案。他们中的许多人在毕业或在工业界找到工作后开始了自己的事业。他们其中的一部分人还记得我们，并创立了自己的项目。”