Der digital getriebene Wandel in der industriellen Produktion verlangt auf allen Produktionsebenen nach stärkerer Vernetzung und intelligenteren Informationen. Mit der fischertechnik Lernfabrik 4.0 können diese Digitalisierungsaktivitäten im Kleinen simuliert, gelernt und angewendet werden, bevor sie im Großen zur Umsetzung kommen. Ein hochflexibles, modulares sowie kostengünstig und robustes Trainings- und Simulationsmodell, das sich überaus sinnvoll einsetzen lässt.
Die fischertechnik Lernumgebung dient zum Lernen und Begreifen von Industrie-4.0-Anwendungen in der Berufsschule und Ausbildung sowie zum Einsatz für Forschung, Lehre und Entwicklung an Universitäten, in Betrieben und IT-Abteilungen. Die Simulation bildet den Bestellprozess, den Produktionsprozess und den Lieferprozess in digitalisierten und vernetzten Prozessschritten ab.
Fabrikumgebung
Diese besteht aus den Fabrikmodulen Ein- und Auslagerungsstation, Vakuum-Sauggreifer, Hochregallager, Multi-Bearbeitungsstation mit Brennofen, einer Sortierstrecke mit Farberkennung, einem Umweltsensor sowie einer schwenkbaren Kamera. Nach erfolgter Bestellung im Dashboard durchlaufen die Werkstücke die jeweiligen Fabrikmodule und der aktuelle Status ist sofort im Dashboard sichtbar. Der integrierte Umweltsensor meldet Werte zu Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck und Luftqualität. Die Kamera sieht durch den vertikalen wie horizontalen Schwenkbereich die gesamte Anlage ein und ist so für eine webbasierte Fernüberwachung nutzbar.
Die einzelnen Werkstücke werden durch NFC (Near Field Communication) getrackt: Jedes Werkstück erhält eine eindeutige Identifikationsnummer (ID). Das ermöglicht die Rückverfolgung und Sichtbarkeit des aktuellen Status der Werkstücke im Bearbeitungsprozess.
Steuerung
Die Lernfabrik 4.0 wird durch die fischertechnik TXT 4.0 Controller auf 9V-Basis gesteuert, hiervon sind sechs Stück eingebaut. Diese sind innerhalb der Fabrik nach dem Master-Slave-Prinzip verbunden und kommunizieren über ein internes Bussystem. Die vollständigen Leistungsdaten des TXT 4.0 Controllers sind beim TXT 4.0 Controller einsehbar, hier die wichtigsten Features:
- Prozessor: Arm® dual Cortex®-A7 650 MHz + Cortex®-M4
- Speicherkapazität: 512 MB DDR3 RAM, 4 GB eMMC
- Speichererweiterung: Micro SD-Karten-Slot
- Farbiges Touch-Display: 2,4“, 320x240 Pixel, kapazitiv (erlaubt Wischgesten)
- flache Bauform, Maße: 90x90x17,5mm
- 8 Universaleingänge: Digital/Analog 0-9VDC, Analog 0-5 kΩ
- 4 schnelle Zähleingänge: Digital, Frequenz bis 1kHz
- 4 Motorausgänge 9V/250mA (max. 1 A): Geschwindigkeit stufenlos regelbar, kurzschlussfest, alternativ 8 Einzelausgänge z. B. für LEDs
- 3 Servo-Ausgänge 5V (max. 2A), kurzschlussfest
- Kombiniertes Bluetooth / WLAN-Funkmodul: Bluetooth 5.0 (BR, LE & EDR), WLAN Dual band 2.4 GHz und 5 GHz 802.11 a/b/g/n
- USB 2.0 Client: Mini USB-Buchse zum Anschluss an den PC
- USB Host-Schnittstelle: USB-A Buchse z.B. für fischertechnik USB-Kamera oder USB-Sticks
- Kamera-Schnittstelle: über USB-Host, Linux Kamera Treiber im Betriebssystem integriert
- 2x Stiftleiste 6-polig: zur Erweiterung der Ein- und Ausgänge (bis zu 9 TXT 4.0 Controller koppelbar) sowie I²C-Schnittstelle
- Integrierter Lautsprecher zum Abspielen von Sounds (WAV-Dateien
- Linux basiertes Open-Source Betriebssystem, Firmware-Update über Cloud, USB Stick oder Micro SD-Karte
- Programmierung mit ROBO Pro Coding (grafisch und Python), C/C++ Compiler (nicht enthalten)
- weitere Programmiermöglichkeiten über REST-Schnittstelle. Verfügbare Ausgangsspannungen 9V, 5V und 3,3V. Stromversorgung: 9V DC-Buchse 3,45 mm, oder fischertechnik-Buchsen 2,5 mm (für Akku Pack). Inkl. USB-Verbindungskabel und Erweiterungskabel 6-polig.
Software: ROBO Pro Coding / Python Programmierschnittstelle
Die Software-Applikation ist in ROBO Pro Coding bzw. in Python geschrieben und wird startbereit auf den Controller gel
