Die Hochschullehre ist ein wesentlicher Bestandteil der täglichen Arbeit am PTW. Zurzeit werden rund 14 Veranstaltungen mit 1300 Hörerinnen und Hörern sowie zusätzlich jährlich im Schnitt 120 studentische Bachelor- und Masterarbeiten oder studentische Teamarbeiten von den wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des PTW betreut. Mit dem Wandel im Powertrain-Bereich weg vom reinen Verbrennungsmotor hin zu hybriden oder gänzlich elektrifizierten Antriebssträngen sowie mit der fortschreitenden produktionstechnischen Digitalisierung erfährt nicht nur die Forschung am PTW eine strategische Anpassung sondern auch entsprechend dessen Lehrangebot. Die Anforderungen an eine geeignete Werkzeugmaschine zur Vermittlung aktueller Lehrinhalte lauteten: voller Funktionsumfang einer modernen 3- bzw. 5-achsigen Werkzeugmaschine mitsamt Steuerung, Einsetzbarkeit im Zusammenspiel mit vorhandener Messtechnik am PTW, wie Kreuzgittermessgerät und Laser-Interferometer sowie ortsveränderlicher und flexibler Einsatz in verschiedenen Lehrveranstaltungen bzw. Unterrichtsräumen.

Mit dem CNCProfiTrainer, einer Bildungsmaschine des Werkzeugmaschinenherstellers Gebr. Heller Maschinenfabrik GmbH aus Nürtingen, konnten alle gestellten Anforderungen erfüllt und sogar übertroffen werden. Unter der Leitung von Herrn Werner Kirsten entwickeln, konstruieren und fertigen die Auszubildenden von HELLER in der unternehmenseigenen Lehr- und Lernfabrik diesen Maschinentyp. Hausintern wird der CNCProfiTrainer im Rahmen von Weiterbildungsveranstaltungen für Mitarbeiter oder Kunden genutzt.

Das Beschaffungsverfahren startete im Herbst 2019 im Zuge des Antragsverfahrens auf finanzielle Zuwendung durch Mittel des Hochschulpakts 2020 der TU Darmstadt. Mit der erfolgreichen Bewilligung und einer einhergehenden finanziellen Förderung in Höhe von 49 % konnte der CNCProfiTrainer schließlich am 12.03.2020 im Versuchsfeld Fertigungstechnik des PTW am Campus Lichtwiese in Empfang genommen werden.

Der CNCProfiTrainer verfügt über eine CNC-Steuerung des Typs SIEMENS SINUMERIK 840Dsl, vier Achsen inklusive Drehtisch, einer Multifunktionsspindel mit HSK-E25-Werkzeugaufnahme mit automatischem Werkzeugwechsel und einem Messsystem der Firma BLUM. Ein Alleinstellungsmerkmal der Bildungsmaschine ist die Montage auf einem mobilen Schaltschranksystem und einem 230V-Netzanschluss. Damit ist der CNCProfiTrainer ideal geeignet, um Lehrinhalte praxisnah und für Studierende erlebbar im Hörsaal zu vermitteln. Beispielsweise wird das Prinzip der Zustandsüberwachung (Engl. Condition Monitoring) durch integrierte Temperatur- und Schwingungssensorik veranschaulicht. Mit diesem System können ebenfalls neue Technologien, wie Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR), den angehenden Ingenieurinnen und Ingenieuren nähergebracht werden. Dazu werden speziell vorbereitete rechnergestützte Konstruktionsmodelle in der mobilen Anwendung Augment mittels Smartphone geladen und mittels Kamera in die reale Hörsaalumgebung projiziert. Per VR-Brille können die 3D-Modelle des CNCProfiTrainers gänzlich virtuell erlebbar werden. Das Eintauchen in die moderne Produktionstechnik ist hier somit wörtlich zu verstehen. Auf diese Weise wird den Studierenden ein einzigartiges Gesamtsystemverständnis vermittelt.

Das PTW bedankt sich an dieser Stelle herzlich bei Herrn Werner Kirsten von HELLER für die sehr gute Zusammenarbeit und bei der TU Darmstadt für die finanzielle Unterstützung.

Text: 15.04.2020, Markus Weber, PTW TU Darmstadt