aiMOOC

ABB-Roboterhandling Oberopfingen – Reststücke identifizieren und wieder einlagern

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Einleitung

Aus einer bis zu neun Meter langen Stahlstange werden im Sägezentrum kürzere Rohteile hergestellt. Der verbleibende Abschnitt ist nicht zwangsläufig Abfall: Als eindeutig identifiziertes Reststück kann er später erneut verwendet werden. Du untersuchst in diesem aiMOOC, wie Werkstoffidentität, nutzbare Länge, Zuschnittrechnung und digitaler Lagerplatz zusammenpassen. Dein Ziel ist es, ein Reststück nach einem fiktiven Zuschnitt nachvollziehbar in ein Kassettenlager zurückzuführen, ohne zwei Materialqualitäten zu verwechseln.

Zielgruppen: Auszubildende im zweiten Ausbildungsjahr aus Lagerlogistik, Zerspanungsmechanik, Fachinformatik und Digitalisierungsmanagement. Die Einordnung in das Ausbildungsjahr ist eine redaktionelle Lernempfehlung und wird mit Betrieb und Berufsschule abgestimmt.

Geltungsgrenze: Alle Kennungen, Lagerplätze, Längen, Schnittbreiten, Prüftoleranzen, Prozessregeln und Freigabewerte in Aufgaben und Modellfällen sind ausdrücklich synthetische Lehrwerte. Sie beschreiben weder das tatsächliche Liebherr-Lagersystem noch ABB-Programme, Roboterlasten, Bedienfreigaben oder Anweisungen einer realen Anlage. Tätigkeiten an Maschinen dürfen nur nach betrieblicher Unterweisung und unter qualifizierter Anleitung stattfinden. Dies ist ergänzendes Lernen, kein offizieller Lehrgang von Liebherr, ABB oder deren Partnern und kein Ersatz für Betriebsanweisungen.

Quellenstand: 03.09.2026. Fachlicher Ausgangspunkt ist der ABB-Praxisbericht über das Liebherr-Sägezentrum.

Anlagenkontext: Von der Stahlkassette zum rücklagerfähigen Rest

Belegter Anlagenverbund in Oberopfingen

Laut ABB-Praxisbericht verarbeitet Liebherr-Components Kirchdorf in Oberopfingen Stahlrohre und -stangen für Hydraulikzylinder. Ein Kassetten-Hochregallager ist mit zwei Sägeplätzen verbunden. Zwei Sechsachsroboter ABB IRB 8700 bedienen die Sägen und können für bestimmte Handhabungsaufgaben koordiniert arbeiten. Ein ABB IRB 7600 übernimmt Zuschnitte zur Palettierung und fährt dafür auf einer IRT 710-Verfahrachse. Der Bericht nennt eine 19 Meter lange Verfahrachse und 17 Palettenplätze. Materialfluss und Bestandsführung werden mittels Software verknüpft; nach dem Sägen gelangen auch Reststücke zurück in Lagerkassetten. Die Kassetten werden laut Bericht nicht zwingend sortenrein bestückt. Daraus folgt für die Lehre: Eine Kassette allein kann die genaue Materialidentität nicht beweisen.

Die Quelle belegt den beschriebenen Anlagenverbund, aber keine konkreten Datenbankfelder, Lagerplatzcodes, Bedienmasken, individuellen Greifparameter, Messunsicherheiten oder Zuschnittalgorithmen für unsere Aufgaben. Solche Inhalte sind im Folgenden ausdrücklich selbst entworfene Lehrmodelle.

Bildbeispiel für das Handhaben zylindrischer Gegenstände durch einen Industrieroboter; keine Aufnahme der Anlage in Oberopfingen. Quelle und Rechte stehen im OER-Abschnitt.

Welche Station bearbeitet welche Information?

Station	Sachaufgabe	Wichtige Informationsfrage
Hochregallager / Kassette	Langgut und später Reststücke bereitstellen oder übernehmen	Welches identifizierte Einzelstück befindet sich an welchem Ort?
Arbeitsvorbereitung	Bedarf, Reihenfolge und zugesicherte Materialqualität prüfen	Passt die geplante Schnittliste zur verfügbaren Stange?
Sägezentrum	Vorgegebenen Zuschnitt durchführen; im Lehrmodell nur rechnerisch simuliert	Wie lang ist das verbleibende Stück einschließlich berücksichtigter Schnittfugen?
Robotik / Materialhandling	Teile innerhalb einer abgesicherten Anlage umsetzen	Welche Transportfreigaben sind in der tatsächlichen Anlage nötig?
Lagerverwaltung	Rückmeldung prüfen und Lagerbuchung dokumentieren	Stimmen Reststück-ID, Material, Länge, Status und Lagerposition überein?

Eigenes Prozessschema (didaktische Darstellung, nicht reales Steuerungsbild):

Kassette mit identifiziertem Langgut → Prüfung des Auftrags → Schnittliste und Säge → Zuschnitte zur Palette + Reststückprüfung → Rücklagerung → Bestandsquittung

Die Pfeile bezeichnen Informations- und Materialfluss, keine Programmierbefehle. Körperliche Arbeit am echten Industrieroboter ist ausschließlich qualifiziertem Personal erlaubt.

Warum Reststückmanagement vier Berufe verbindet

In der Lagerlogistik zählen Bestandsgleichheit, Lagerfähigkeit und Rückverfolgbarkeit. In der Zerspanung zählen Schnittfuge, Werkstoff und nutzbare Abmessungen. In der Informatik geht es um eindeutige Identifikatoren, Datenintegrität und Ausnahmemeldungen. Im Digitalisierungsmanagement müssen Nutzen, Prozesskosten und Datenqualität verständlich begründet werden.

Beobachtungsauftrag zum Video: Erkenne die grundsätzliche Größenordnung und Bewegungsmöglichkeiten eines IRB 8700, aber leite aus den Bildern keine erlaubten Lasten, Greifpunkte oder Betriebsfreigaben für Oberopfingen ab.

Verifiziertes Video „ABB Robotics IRB 8700“, herausgegeben von ABB Robotics, 03.11.2015; Veröffentlichungs- und Nutzungsbedingungen im OER-Abschnitt.

Materialidentität und Längenprüfung

Warum Aussehen und Durchmesser nicht genügen

Zwei Rundstangen können äußerlich gleich aussehen und den gleichen Nenndurchmesser haben, jedoch unterschiedliche Werkstoffqualitäten, Chargen oder Verwendungsfreigaben besitzen. Eine falsche Materialzuordnung kann Bauteile, Bearbeitung und Rückverfolgbarkeit gefährden. Deshalb dient ein sicherer Prozess nicht dem Erraten einer Stahlsorte aus Farbe, Oberfläche, Magnetwirkung oder einem einzelnen Foto. Er verwendet eine dokumentierte Materialidentität mit geeigneten Nachweisen.

Charge bezeichnet eine rückverfolgbare Materialherkunftseinheit nach dem jeweiligen betrieblichen System. Die Reststück-ID bezeichnet dagegen das konkret verbliebene Einzelstück. Eine Werkstoffbezeichnung wie „Lehrqualität A“ in diesem Kurs ist ein fiktiver Platzhalter, keine reale Stahlnorm und keine geprüfte Werkstofffreigabe.

Verschiedene Metallhalbzeuge: Die Form ist erkennbar, eine Werkstoffcharge lässt sich aus dem Bild allein nicht zuverlässig bestimmen. Quelle: Alister 77, gemeinfrei.

Pflichtfelder eines konsistenten Reststückdatensatzes

Lehrfeld	Lehrbeispiel	Prüffrage vor der Rücklagerung
Einzelstückkennung	RS-2044-01	Ist sie eindeutig und dem ursprünglichen Langgut zugeordnet?
Mutterstück / Herkunft	LG-2044	Lässt sich die Herkunftskette erklären?
Materialqualitätskennung	LQ-A	Passt sie zur freigegebenen Schnittliste und Materialdokumentation?
Charge	CH-71	Ist sie mit dem ursprünglichen Stück verknüpft?
Profil und Nenndurchmesser	Rund, 60 mm	Stimmen die Merkmale der dokumentierten Materialart?
Berechnete Restlänge	1548 mm	Sind Schnittlängen und Schnittfugen vollständig berücksichtigt?
Gemessene Istlänge	1547 mm	Liegt die Differenz innerhalb einer vorgegebenen Lehrtoleranz?
Lagerziel	K-12 / Fach F-03	Wird genau diese Position nach der Ablage quittiert?
Zustand und Freigabestatus	geprüft / freigegeben	Gibt es eine Abweichung oder ungeklärte Identität?
Buchungsnachweis	Vorgang RB-031	Sind Zeitpunkt und Bezug auf Vorgang eindeutig dokumentiert?

Diese Felder sind ein selbst entwickeltes Unterrichtsmodell, keine Offenlegung von Liebherr- oder INVOLON-Datenstrukturen. Die Lagerfachkennung ist synthetisch. In einem realen gemischt bestückten Kassettenlager muss die Software das einzelne Werkstück trotz möglicher Nachbarschaft unterschiedlicher Qualitäten eindeutig adressieren; die betriebliche Umsetzung bleibt unbekannt.

Allgemeines Beispiel einer maschinenlesbaren Kennzeichnung. Eine abgebildete Kennzeichnung ist kein Nachweis für das tatsächliche Kennzeichnungssystem in Oberopfingen.

Rechenwert, Messwert und Freigabe voneinander trennen

Eine Soll- oder Rechenlänge entsteht aus der Schnittplanung; eine Istlänge stammt aus einem geeignet erfassten Messergebnis. Im Lehrmodell lautet der Vergleich: Differenz = Istlänge − Rechenlänge. Bei 1547 mm gemessen und 1548 mm berechnet ist die Differenz −1 mm. Wenn ausschließlich für diese Übung eine zulässige Abweichung von ±3 mm vorgegeben wird, ist die reine Längenprüfung bestanden. Damit ist nicht automatisch die Materialidentität oder die tatsächliche Einlagerung freigegeben. Diese Übungstoleranz ist kein ABB-, Liebherr- oder Herstellertoleranzwert.

Typische Fehler: Millimeter und Meter verwechseln; nur den Durchmesser prüfen; die Charge beim Kopieren eines Datensatzes verlieren; einen neuen Identifikator doppelt vergeben; aus einer Längenmessung eine Werkstoffprüfung ableiten. Korrektur: Einheiten normieren, Herkunftsbelege abgleichen und jede Prüfung getrennt dokumentieren.

Zuschnittplanung: Nutzlängen, Schnittfugen und Verschnitt

Eine überprüfbare Längenbilanz erstellen

Die Schnittfuge ist das durch den Trennvorgang verbrauchte Material. Im einfachen Lehrmodell wird für jeden vollständig ausgeführten Trennschnitt eine vorgegebene Fugenbreite abgezogen. Deshalb ist ein Reststück nicht einfach Anfangslänge minus Summe der Gutteillängen.

Formel des Lehrmodells: Restlänge = Ausgangslänge − Summe der Gutteillängen − Anzahl der Trennschnitte × Schnittfugenbreite. Alle Längen werden vor der Rechnung in derselben Einheit angegeben. Für die vereinfachten Beispiele gilt: Ein Teil je Trennschnitt, keine zusätzlichen Plan- oder Spannverluste; reale Schnittstrategien können davon abweichen.

Allgemeines Bild eines Sägevorgangs an Metall; es zeigt nicht das Sägezentrum Oberopfingen. Foto: Korrupt, CC BY 4.0.

Zwei nachvollziehbare Lehr-Zuschnittfolgen

Gemeinsame fiktive Ausgangsdaten: Stahlrundmaterial mit Lehrqualität LQ-A, Ausgangslänge 6200 mm, Schnittfuge 4 mm je Schnitt, Mindestlänge für fiktive spätere Rücklagerung 600 mm. Die Mindestlänge ist nur eine angenommene Geschäftsregel für die Aufgabe.

Merkmal	Folge A – drei zugesagte Gutteile	Folge B – zusätzlich ein tatsächlich benötigtes 900-mm-Teil
Benötigte Längen	1780 + 1620 + 1240 = 4640 mm	1780 + 1620 + 1240 + 900 = 5540 mm
Anzahl Trennschnitte	3	4
Schnittfugenverlust	3 × 4 = 12 mm	4 × 4 = 16 mm
Restlänge	6200 − 4640 − 12 = 1548 mm	6200 − 5540 − 16 = 644 mm
Mindestlänge 600 mm erreicht?	Ja	Ja
Anteil fertiger Gutteile an 6200 mm	rund 74,84 %	rund 89,35 %

Eigenes maßstäblich nicht verbindliches Längenband:

 Folge A: | 1780 Gutteil | 1620 Gutteil | 1240 Gutteil | 1548 Rest |
          Schnittfugen von zusammen 12 mm werden zusätzlich abgezogen.
 Folge B: | 1780 Gutteil | 1620 Gutteil | 1240 Gutteil | 900 Gutteil | 644 Rest |
          Schnittfugen von zusammen 16 mm werden zusätzlich abgezogen.

Interpretation: Wenn das zusätzliche 900-mm-Gutteil tatsächlich gebraucht wird und dieselbe Qualität fordert, kann Folge B kurzfristig mehr gefordertes Gutmaterial aus derselben Stange liefern. Dafür werden vier statt drei Fugen verbraucht. Der verbleibende Abschnitt ist in beiden Fällen nach der fiktiven 600-mm-Regel weiterverwendbar. Ein größeres Reststück ist nicht automatisch schlechter, solange es qualifiziert wiederverwendet werden kann. Die bloße Vertauschung der Reihenfolge identischer Gutteile verändert in diesem vereinfachten Modell bei unveränderter Schnittzahl weder Summe noch Verschnitt.

Wichtig zur Definition: Der unwiederbringliche Schnittverlust beträgt hier 12 beziehungsweise 16 mm. Das im Lager rückverfolgt wiederverwendbare Reststück ist keine Schrottmenge. Für die tatsächliche betriebliche Verschnittkennzahl muss stets festgelegt werden, ob nur irreversibler Verlust oder auch aktuell nicht verwertbare Überlängen als Verschnitt zählen.

Verlust oder Bestand? Ein Gegenbeispiel

Ein zweites, ausdrücklich fiktives Lehrstück misst 5200 mm. Der Auftrag benötigt 2400 mm, 1500 mm und 800 mm; die Schnittfuge ist 5 mm je Schnitt. Die Summe der Gutteile beträgt 4700 mm, drei Fugen verbrauchen 15 mm und es bleiben 485 mm. Bei der nur hier definierten Mindestlänge von 600 mm ist dieses Stück nicht als nutzbarer Lehr-Restbestand vorgesehen. Die materialbezogene Bilanz lautet 4700 mm Gutteile + 15 mm Schnittverlust + 485 mm nicht rücklagerbarer Abschnitt = 5200 mm. Das verhindert, einen kurzen Ausschussabschnitt als verfügbaren Rest zu buchen.

Beispiel verschieden geformter Stahlhalbzeuge; das Foto zeigt keine verifizierte Werkstoffqualität. Quelle: Supersonic0714, CC BY-SA 3.0.

Praxisregeln für eine saubere Berechnung

Bedarf klären: Nur tatsächlich freigegebene Gutteillängen und passende Qualitätskennungen planen.
Schnittanzahl notieren: Nicht die Anzahl der Teile mit einer unbekannten Zahl realer Schnittbewegungen gleichsetzen; die Lehrannahme ausdrücklich festhalten.
Einheiten prüfen: 6,2 m entsprechen 6200 mm.
Rest und Verlust trennen: Lagerfähiges Reststück als Bestand erfassen; Fuge und zu kurzer Abschnitt als Verlust kennzeichnen.
Plausibilität testen: Ausgangslänge muss exakt Summe aus Gutteilen, Fugen und Rest oder Ausschuss ergeben.

Rücklagerung: Digitaler Vorgang und physisches Reststück

Eine atomare Zuordnung als Lernmodell

Rücklagerung ist mehr als die Entscheidung, ein Stück in eine Kassette zu legen. Ein zuverlässiger Vorgang verknüpft den eindeutig ermittelten Gegenstand mit einem zulässigen Ort und einem quittierten Bestand. Die folgende Abfolge ist keine Anweisung an Robotersteuerungen, sondern eine Papier- und Datenbanksimulation.

Herkunft übernehmen: Ausgangskennung, Materialqualität und Charge aus einem freigegebenen Lehrdatensatz lesen.
Zuschnitt verbuchen: Gutteilmengen, fiktive Schnittfugen und errechnete Restlänge abgleichen.
Rest identifizieren: Neue eindeutige ID mit dem Ursprungsstück verbinden.
Plausibilität prüfen: Istlänge mit Rechenlänge und Lehrtoleranz vergleichen; offene Abweichungen stoppen den Vorgang.
Geeigneten Platz zuordnen: Fiktive Lehrlagerregel und Platzbelegung prüfen; Kassetten dürfen im realen ABB-Bericht Material gemischt enthalten, weshalb das Einzelstück entscheidend bleibt.
Buchung quittieren: Erst nach simulierter Ablagebestätigung die Stück-ID auf „eingelagert“ und ihren exakten Ort setzen.
Abgleich wiederholen: Buchungsprotokoll und Bestand unabhängig lesen; kein Eintrag darf einem anderen Stück zugeordnet sein.

Eigenes Zustandsdiagramm als Lehrmodell:

identifiziert → gemessen → fachlich geprüft → Lagerziel reserviert → Ablage quittiert → eingelagert

Abweichung in irgendeiner Prüfung → gesperrt / Klärfall → nur autorisierte Prüfung → neue Entscheidung

Ein Zustandswechsel ist in der Unterrichtssimulation genau dann erfolgreich, wenn er dokumentiert und widerspruchsfrei ist. Ein Klick auf „gebucht“ ohne nachprüfbare Ablage ist kein verlässlicher physischer Bestandsnachweis.

Beispielprotokoll für den fiktiven Fall

Prüfschritt	Erwartet	Lehrbeleg
Ursprung	LG-2044, Charge CH-71, Qualität LQ-A	Ausgangsdatenkarte
Reststück	RS-2044-01, Rund 60 mm	neue eindeutige ID
Soll / Ist	1548 mm / 1547 mm	Differenz −1 mm; angenommene Toleranz ±3 mm
Zielplatz	K-12, Fach F-03	reservierte Lehrposition
Status vor Ablage	geprüft, nicht eingebucht	kein vorzeitiger Lagerbestand
Simulierte Ablagequittung	RB-031	eindeutiger Bezug auf RS-2044-01 und K-12/F-03
Status danach	eingelagert, verfügbar	Bestandsabfrage zeigt genau ein Reststück

Datenbanksicht: Schlüssel statt bloßer Texteingabe

Ein Primärschlüssel macht jeden Datensatz unterscheidbar; ein Fremdschlüssel verknüpft einen Rest mit seinem Ursprung. Ein Transaktionsprotokoll beschreibt Ereignis und Ergebnis. In der Lehrsimulation sind beispielsweise Stück-ID, Mutterstück-ID, Lagerort-ID und Buchungs-ID voneinander getrennte Informationen. Prüfregeln helfen: Keine doppelte Stück-ID, kein negativer Lagerbestand, keine Lagerfreigabe bei ungeklärter Herkunft, keine Buchung ohne gültige Zielposition.

Typischer IT-Fehler: Zwei Systeme melden unterschiedliche Orte, weil eine Buchung nur auf einer Seite geschrieben wurde. Die angemessene Reaktion ist eine dokumentierte Klärung mit einem einzigen maßgeblichen Datensatz und berechtigter Abstimmung – nicht ein unprotokolliertes Überschreiben.

Allgemeines Bild zur roboterunterstützten Palettierung, keine Darstellung des Liebherr-Materialflusses. Quelle: CollaborativePalletizer, CC BY-SA 4.0.

Fehlerdiagnose, Sicherheit und Ressourceneffizienz

Fünf Abweichungen erkennen und richtig reagieren

Beobachtung	Risiko	Geeignete Reaktion in der Lehrsimulation
Materialqualität LQ-A im Ursprungsdatensatz, LQ-B im Reststückdatensatz	Qualitätsverwechslung	Buchung sperren und Dokumente fachlich klären; niemals still korrigieren
Restlänge −4 mm abweichend bei Lehrtoleranz ±3 mm	Maß außerhalb der Lehrvorgabe	Messung und Berechnung kontrollieren; nicht als freigegeben lagern
Gleiche Stück-ID bereits vorhanden	doppelte Identität und Mehrfachbestand	neue Buchung stoppen und Schlüsselkonflikt dokumentieren
Zielposition K-12/F-03 gemeldet, quittierte Position K-15/F-02	Ort und Bestand widersprechen sich	nicht als verfügbaren Bestand anzeigen; Klärfall eröffnen
Physische Ablage ohne eindeutige Quittung	Phantom- oder Suchbestand	Vorgang auf ungeklärt setzen; nach festgelegtem Verfahren verifizieren

Die Maßprüfung ist nur eine von mehreren erforderlichen Kontrollen. Weder ein hoher Roboterautomatisierungsgrad noch eine plausible Länge ersetzt die Prüfung von Identität, Zustand und Buchung.

Sicherheitsgrenzen des Unterrichts

Die ABB-Quelle beschreibt eine abgesicherte Roboteranlage mit Schutzzäunen, überwachten Zugängen und SafeMove. Daraus darfst du keine konkreten Bedienrechte oder Anweisungen für den Eingriff in Sicherheitsfunktionen ableiten. In der Ausbildung bearbeitest du die Rechen- und Datenfälle am Schreibtisch oder in einer ausdrücklich zugelassenen Lernumgebung. Für tatsächliches Greifen, Betreten von Zellen, Anpassen von Programmen, Störungsbeseitigung und Wartung gelten ausschließlich zuständige Fachkräfte, betriebliche Unterweisung, Freigaben und vor Ort gültige Verfahren.

Nachhaltigkeit mit korrekten Kennzahlen begründen

Die einfache Kennzahl Rücklagerquote kann im Lehrmodell als Zahl korrekt eingebuchter rücklagerfähiger Reststücke geteilt durch Zahl fachlich als rücklagerfähig erkannter Stücke definiert werden. Beispiel: neun korrekte Rückbuchungen von zehn geeigneten Stücken ergeben 90 %. Diese Kennzahl sagt noch nichts über die spätere tatsächliche Wiederverwendung aus. Die Wiederverwendungsquote verlangt dagegen belegte spätere Entnahmen für passende Aufträge. Eine höhere Datenqualität kann Suchzeiten, Fehlbereitstellung und unnötigen Neuanschnitt vermindern; konkrete Einsparungen müssten mit realen Messdaten ermittelt und dürfen hier nicht behauptet werden.

Berufsübergreifender Transfer: Lagerlogistik verantwortet Identifikation und Bestandsabgleich, Zerspanung Plausibilität von Abmessungen und Schnittfugen, Fachinformatik Schlüssel/Validierung/Fehlerprotokolle und Digitalisierungsmanagement einen verständlichen Soll-Ist-Prozess samt Nutzenbewertung. Zuständigkeiten im Betrieb können davon abweichen.

Berufstypischer Modellfall mit Musterlösung und Bewertungsraster

Arbeitsauftrag: Ein Reststück soll wieder auffindbar sein

Ausdrücklich synthetischer Fall „Lernbetrieb Süd, Tag 01“: Ein Datensatz für Langgut LG-2044 lautet Qualität LQ-A, Charge CH-71, Profil Rund 60 mm, Ausgangslänge 6200 mm. Drei bestätigte Gutteile sollen 1780 mm, 1620 mm und 1240 mm lang sein. Für jeden der drei im Lehrfall angesetzten Schnitte gilt 4 mm Schnittfuge. Als Lehrwert gelten 600 mm Mindestrestlänge und ±3 mm zulässige Längendifferenz. Die fiktive Messung ergibt 1547 mm. Die vorgeschlagene neue Kennung lautet RS-2044-01. Die Lehrsoftware schlägt K-12 / F-03 vor und zeigt dafür „frei und zulässig“. Gleichzeitig liegt ein Datensatz RS-2043-02 der anderen Qualität LQ-B in einem benachbarten Fach derselben Kassette. Es gibt keinen dokumentierten Materialwechsel für LG-2044. Eine simulierbare erfolgreiche Ablagequittung RB-031 ist verfügbar, sobald alle Prüfungen bestanden sind.

Dein Auftrag: Berechne das Restmaß und den Schnittverlust. Erkläre, ob 1547 mm zur Berechnung passt, und warum die benachbarte LQ-B-Kennung nicht auf den neuen Datensatz übertragen werden darf. Formuliere eine Transaktion mit eindeutigen Kennungen, Zustand vor und nach der Quittung sowie einem Abgleich. Entwickle zusätzlich zwei sachliche Fehlerreaktionen für eine absichtlich geänderte Qualitätskennung und eine falsch quittierte Lagerposition. Maschinenhandlungen werden nicht durchgeführt.

Vollständige Musterlösung

Schritt 1 – Längenbilanz: 1780 + 1620 + 1240 = 4640 mm Gutteile. Drei angenommene Schnitte × 4 mm = 12 mm Fugenverlust. 6200 − 4640 − 12 = 1548 mm rechnerische Restlänge. Kontrollsumme: 4640 + 12 + 1548 = 6200 mm.

Schritt 2 – Maßprüfung: Ist 1547 mm minus Soll 1548 mm = −1 mm. Der Betrag 1 mm ist höchstens 3 mm; die allein hier definierte Lehr-Maßprüfung ist bestanden. 1548 mm bleibt die nachvollziehbare Rechenlänge; 1547 mm ist der getrennt gespeicherte Istwert. Eine echte Anlagentoleranz wurde nicht ermittelt und darf daraus nicht abgeleitet werden.

Schritt 3 – Identität: Die Reststück-ID RS-2044-01 verweist auf LG-2044, LQ-A und CH-71. Das fremde Stück RS-2043-02 mit LQ-B hat einen anderen Ursprung. Gemischte Kassettenbelegung ist laut ABB-Bericht möglich; sie legitimiert keine Vermischung von Qualitäts- oder Chargenkennungen. Jede Einzelstückzuordnung bleibt separat.

Schritt 4 – Rücklagerstatus: Nach eindeutiger Identifikation und Prüfungen wird K-12/F-03 im Lehrmodell als Ziel zugewiesen. Vor einer Ablagequittung lautet der Status „geprüft / noch nicht eingelagert“. Erst nach der simulierten Quittung RB-031 werden ID RS-2044-01, Standort K-12/F-03 und Status „eingelagert“ gemeinsam festgehalten. Ein zweiter Bestandsabruf muss genau einen passenden Datensatz am quittierten Ort liefern.

Schritt 5 – Fehlerbehandlung: Wenn die Qualität im neuen Datensatz auf LQ-B geändert wird, Buchung sperren, Herkunft und freigegebene Unterlagen überprüfen, Abweichung protokollieren und keine Qualität erraten. Wenn die Quittung statt K-12/F-03 den Ort K-15/F-02 meldet, Verfügbarkeit nicht bestätigen, Ereignis sichern und über eine zuständige fachliche Prüfung klären. Eine ungeprüfte Korrekturbuchung wäre kein Beweis für den physischen Standort.

Schritt 6 – Nachfrage zum Zuschnitt: Ein zusätzlicher echter Bedarf von 900 mm könnte mit einer vierten 4-mm-Fuge den rechnerischen Rest auf 644 mm reduzieren; ohne solchen Bedarf wäre ein zusätzlicher Schnitt nicht begründet. Eine bloße Umstellung der drei ursprünglichen Gutteile bei drei gleichen Fugen spart mathematisch keinen Werkstoff.

Bewertungsraster für einen Lernnachweis

Kriterium	Beurteilbarer Nachweis	Punkte
Rechenweg	Drei Gutteile, drei Fugen und 1548 mm Rest vollständig bilanziert	0–4
Maßprüfung	Differenz −1 mm, Lehrtoleranz und Soll/Ist-Trennung korrekt	0–3
Identität	Ursprung, LQ-A, CH-71 und fremde LQ-B konsequent unterschieden	0–4
Datenvorgang	eindeutige neue ID, Zielplatz, Quittung und unabhängiger Bestandsabgleich	0–4
Abweichungsreaktionen	zwei sichere Sperr- und Klärprozesse beschrieben	0–3
Fachsprache und Reflexion	Differenz zwischen Lehrannahme und realer Freigabe klar erklärt	0–2
Gesamt		20

Orientierende Auswertung im Unterricht: 18–20 Punkte = sehr sicher; 15–17 = sicher; 11–14 = weitgehend; 0–10 = weiterer Lernbedarf. Diese Skala ist eine didaktische Empfehlung, keine betriebliche Zertifizierung. Lernprodukte werden ohne reale Personen-, Betriebs- oder Kundendaten erstellt.

Interaktive Aufgaben

Multiple-Choice-Quiz

Prüfe die Fachbegriffe und Entscheidungen im vereinfachten Lehrfall. Die richtige Antwort steht im Quelltext an erster Stelle.

Was muss bei einem wieder eingelagerten Reststück eindeutig nachweisbar sein? (Einzelstückidentität, Werkstoffdaten, Länge und Lagerort) (!Nur die Farbe des Metalls) (!Nur der Name des letzten Bedieners) (!Nur das Gewicht der Palette)

Welche Bauteile sind laut ABB-Bericht mit den beiden Sägeplätzen verbunden? (Zwei Roboter des Typs IRB 8700) (!Zwei Schweißroboter des Typs YuMi) (!Zwei fahrerlose Gabelstapler) (!Zwei 3D-Drucker)

Welche Aufgabe ist im ABB-Bericht dem IRB 7600 auf IRT 710 zugeordnet? (Zuschnitte zur Palettierung umsetzen) (!Werkstoffzeugnisse ausstellen) (!Die Stahlqualität chemisch bestimmen) (!Alle Kassetten manuell kennzeichnen)

Welches rechnerische Restmaß bleibt bei 6200 mm Anfangslänge, 4640 mm Gutteilen und drei Schnittfugen zu je 4 mm? (1548 mm) (!1560 mm) (!1536 mm) (!6200 mm)

Was beschreibt eine Schnittfuge in der Längenbilanz? (Die Materialmenge, die beim Trennschnitt verloren geht) (!Den Namen der Materialcharge) (!Die Kennung des Lagerfachs) (!Die Reichweite des Roboters)

Wie ist die gemessene Länge 1547 mm gegenüber 1548 mm Rechenlänge bei einer ausdrücklich angenommenen Toleranz von drei Millimetern zu bewerten? (Die Längendifferenz von minus einem Millimeter liegt innerhalb der Lehrtoleranz) (!Die Qualität LQ-A ist damit chemisch nachgewiesen) (!Das Stück muss wegen genau eines Millimeters verschrottet werden) (!Eine automatische Maschinenfreigabe folgt daraus)

Eine andere Charge liegt in derselben Kassette. Was folgt daraus? (Die Identität jedes einzelnen Stücks muss weiterhin separat stimmen) (!Alle Stücke der Kassette gelten als dieselbe Charge) (!Die Materialqualität wird über die Fachnummer geschätzt) (!Alle Reststücke werden ohne Prüfung zugeordnet)

Wann darf ein Reststück im Lehrmodell als eingelagert verfügbar gelten? (Nach plausiblen Prüfungen und bestätigter Ablagebuchung) (!Unmittelbar nach Berechnung der Schnittlänge) (!Sobald ein Barcodefoto vorliegt) (!Schon bei Reservierung eines noch leeren Fachs)

Wie reagierst du auf eine unterschiedliche Herkunftsqualität in Datensatz und Ausgangsbeleg? (Buchung sperren und die Herkunft fachlich klären) (!Ohne Protokoll die Bezeichnung überschreiben) (!Den Durchmesser als alleinigen Beweis verwenden) (!Den Lagerort zufällig ändern)

Was geschieht bei drei gleich breiten Schnittfugen, wenn nur die Reihenfolge derselben drei Gutteillängen geändert wird? (Rechnerische Restlänge und Fugenverlust bleiben im vereinfachten Modell gleich) (!Der Fugenverlust sinkt automatisch auf null) (!Die Materialcharge wird geändert) (!Der Roboter erhält eine neue Nutzlastfreigabe)

Memory: Begriffe und Funktionen

Finde die sechs zusammengehörenden Paare. Alle Beispiele beziehen sich auf das Unterrichtsmodell.

Reststückkennung	eindeutiger Verweis auf ein verbliebenes Einzelstück
Chargenbezug	dokumentierter Anschluss an die Materialherkunft
Istlänge	durch die Übungsmessung ermittelter Längenwert
Schnittfuge	beim Trennen verbrauchter Materialabschnitt
Kassettenfach	adressierter Speicherort innerhalb eines Langgutlagers
Sperrstatus	Kennzeichnung eines vor Freigabe zu klärenden Widerspruchs

Drag-and-drop: Fünf Prozesshandlungen zuordnen

Ordne die Tätigkeiten den passenden Zwecken zu.

Passender Arbeitsschritt	Zugehöriger Zweck
Ursprung abgleichen	verhindern, dass die Charge eines fremden Stücks übernommen wird
Schnittfugen bilanzieren	den Materialverlust in die Restlängenrechnung einbeziehen
Istmaß dokumentieren	einen unabhängigen Messwert mit dem Rechenwert vergleichen
Lagerort reservieren	vor der Ablage eine zulässige Zieladresse zuordnen
Buchung quittieren	die bestätigte Ablage mit dem sichtbaren Bestand verknüpfen

Kreuzworträtsel: Fachsprache

Trage die sechs fachlich richtigen Begriffe ein.

Reststück	Wie heißt der nach einem Zuschnitt verbliebene weiter nutzbare Abschnitt?
Kassette	In welchem Träger wird Langgut im beschriebenen Hochregallager aufbewahrt?
Charge	Welcher Begriff steht für eine dokumentierte Materialherkunftseinheit?
Schnittfuge	Wie heißt der durch den Trennvorgang verbrauchte Streifen an Material?
Sperrung	Wie heißt das Stoppen einer Buchung bei ungeklärter Abweichung?
Lagerplatz	Welcher Begriff bezeichnet den zugeordneten Speicherort eines Stücks?

LearningApps: Fachbegriffe weiter üben

Die externe LearningApps-Suche bietet zusätzliche passende Übungen. Die Treffer sind ein offenes Suchangebot und nicht Bestandteil einer überprüften betrieblichen Schulungssoftware.

Lückentext: Vom Sägeplan zur Buchung

Setze pro Satz genau einen passenden Fachbegriff ein.

Der verbleibende wiederverwendbare Abschnitt heißt

.

Seine eindeutige Kennung ist die

.

Die dokumentierte Materialherkunft nennt man

.

Der Werkstoffverbrauch eines Trennschnitts ist die

.

Die aus dem Zuschnittplan errechnete Länge heißt

.

Ein unabhängig ermitteltes Maß heißt

.

Im beschriebenen Hochregallager liegt Langgut in einer

.

Eine widersprüchliche Materialangabe erfordert eine

.

Eine genaue Zieladresse ist ein

.

Die bestätigte Lagerbuchung benötigt eine

.

Offene Aufgaben

Bearbeite je nach Lernstand Aufgaben allein oder im Team. Die hinter den Aufgaben genannten Lösungen sind prüfbare Musterlösungen; gut begründete andere Entwürfe sind möglich. Verwende keine echten Produktions-, Kunden- oder Personendaten.

Leicht

Materialpass: Erstelle eine anonyme Datenkarte für RS-2044-01 mit Identität, Charge, Qualität, Profil, Soll- und Istlänge. Lösung: RS-2044-01; LG-2044; CH-71; LQ-A; Rund 60 mm; 1548 mm Soll und 1547 mm Ist.
Schnittbilanz: Zeichne ein Längenband für die drei Schnitte mit 6200 mm Anfangslänge. Lösung: Gutteile 1780, 1620 und 1240 mm; Fugen zusammen 12 mm; Rest 1548 mm.
Begriffsplakat: Erkläre Reststück, Schnittfuge, Charge und Kassette mit eigenen Worten. Lösungshinweis: Weiterverwendbarer Abschnitt; Materialverlust am Schnitt; Herkunftseinheit; Lagereinheit für Langgut.
Bildanalyse: Sieh dir das verifizierte Foto mit Stahlhalbzeugen an und notiere, was es nicht belegen kann. Lösung: Aus der Optik sind konkrete Werkstoffqualität und Charge nicht verlässlich ableitbar.

Standard

Vergleichsrechnung: Vergleiche Folge A und B und begründe einen Zusatzschnitt nur bei echtem Bedarf. Lösung: 1548 mm Rest und 12 mm Verlust gegenüber 644 mm Rest und 16 mm Verlust; das 900-mm-Teil muss benötigt werden.
Prozessdiagramm: Gestalte ein eigenes Ablaufdiagramm mit Sperrpfad. Lösungshinweis: Herkunft → Rechnung → Maß → Ziel → Quittung → Bestand; jeder Widerspruch führt in Klärfall.
Datenmodell: Entwirf eine kleine Tabelle mit eindeutiger Reststück-ID und Fremdschlüssel zum Langgut. Lösung: RS-2044-01 referenziert LG-2044; CH-71 und Lagerort werden ohne Dublette zugeordnet.
Erklärvideo: Produziere ein 60-Sekunden-Lehrvideo oder Storyboard ohne reale Betriebsaufnahmen. Lösungshinweis: fiktive Längenbilanz erklären, Status vor und nach Quittung unterscheiden, Sicherheitsgrenze nennen.

Schwer

Fehlerprotokoll: Simuliere eine Buchung mit verwechslungsgefährdeten Qualitäten LQ-A und LQ-B und entwirf eine nachvollziehbare Klärung. Lösung: sperren; Originalbeleg CH-71 prüfen; keine stillen Änderungen; erneute autorisierte Entscheidung.
Optimierungsvergleich: Entwirf einen echten Bedarfsfall für ein zusätzliches 900-mm-Teil und vergleiche zwei Zuschnittfolgen samt Verlustdefinition. Lösung: Bei vier Fugen zu 4 mm ergeben sich 5540 mm Gutteile, 16 mm Fuge und 644 mm Rest.
Transaktionsprüfung: Schreibe Pseudocode für eine eindeutige Lehrbuchung, die erst nach bestätigter Ablage sichtbar wird. Lösungshinweis: ID eindeutig und Status geprüft, Ort gültig, Quittung erhalten, atomar Status und Ort aktualisieren, danach Rückleseprüfung.
Berufetransfer: Erstelle ein Mini-Audit mit vier Perspektiven: Lager, Zerspanung, IT, Management. Lösung: Bestand/Ort, Längenbilanz/Qualität, Datenintegrität/Fehler, Nutzen und Prüfkosten mit je einem Kontrollnachweis.

Lernkontrolle

Die folgenden Kontrollen ergänzen das Quiz durch begründete Transferentscheidungen.

Plausibilitätscheck: Ein Lehrbestand führt 6200 mm Eingangslänge, 4640 mm Gutteile, 12 mm Fugen und 1558 mm Rest. Prüfe die Gleichung. Lösung: 4640 + 12 + 1558 = 6210 mm; der Rest ist um 10 mm zu hoch, korrekt sind 1548 mm.
Materialidentität: Ein Stück trägt denselben Durchmesser wie ein anderer Datensatz, aber eine andere Chargenkennung. Soll es zusammengeführt werden? Lösung: Nein; Durchmesser ersetzt keinen Herkunftsnachweis. Identität getrennt dokumentieren.
Statuswechsel: Das Ziel ist reserviert, die Ablagequittung fehlt. Darf das Stück „eingelagert“ heißen? Lösung: Nein; Reservierung und bestätigte Einlagerung sind getrennte Zustände.
Rückverfolgungsprüfung: Entwirf eine Abfrage für ein Reststück mit unklarem Mutterstück. Lösung: Verfügbarkeit sperren und Herkunftsverknüpfung anhand autorisierter Belege nachverfolgen.
Kennzahlenkritik: Ein Lehrbetrieb meldet neun korrekt zurückgebuchte von zehn geeigneten Reststücken. Ist das eine 90-prozentige Wiederverwendung? Lösung: Nein; es ist 90 Prozent korrekte Rückbuchung. Tatsächliche Wiederverwendung erfordert spätere belegte Entnahmen.
Fehlertransfer: Eine Quittung meldet ein anderes Fach als geplant. Wähle eine Maßnahme. Lösung: Bestandsfreigabe unterbrechen, Ereignis protokollieren und den belegten Lagerort fachlich klären statt still zu überschreiben.

Lernnachweis

Wissen: Beschreibe belegt die Funktionen der IRB-8700-Sägeplatzroboter, des IRB 7600 auf IRT 710, des Kassettenlagers, der Schnittfuge und der Einzelstückrückverfolgung. Unterscheide nachweisbare Anlagenfakten von ausdrücklich fiktiven Lehrwerten.

Fertigkeiten: Rechne Längenbilanzen mit Schnittfugen und begründe Nutz- und Verlustmengen. Vergleiche Soll- und Istwert, trenne Materialidentität von Lagerposition und entwickle bei Abweichungen eine dokumentierte Sperr- und Klärentscheidung.

Abzugebende Produkte: kommentierte Materialkarte, vollständig prüfbare Rechentabelle, eigenes Prozess- und Zustandsdiagramm, anonymes Buchungsprotokoll, gelöster Modellfall und kurze Reflexion über Sicherheitsgrenzen. Für den Modellfall kann das 20-Punkte-Raster genutzt werden.

Transfer: Zeige an je einem Beispiel, wie Lagerlogistik, Zerspanung, IT und Digitalisierungsmanagement dieselbe Einzelstück-ID aus unterschiedlichen Gründen benötigen. Ein Nachweis dokumentiert Lernkompetenz, keine Berechtigung zum Anlagenbetrieb.

OER und Wikipedia

Prüfbare fachliche Primärquelle: ABB Destination Zukunft: „Präzision auf neun Metern: Liebherr-Components automatisiert Sägezentrum mit ABB Robotics“, veröffentlicht am 03.09.2026. Daraus stammen die belegten Aussagen über Oberopfingen, die Verbindung von Kassettenlager und Sägezentrum sowie IRB 8700, IRB 7600 und IRT 710. Nicht daraus stammen die erfundenen Lagercodes, Toleranzen oder Unterrichtsdatensätze.

Weitere fachliche Grundlagen: ABB: IRB 8700 – Produktübersicht erläutert den Robotertyp allgemein; konkrete Lasten und Einsatzfreigaben dürfen nicht auf den Lehrfall übertragen werden. Industrieroboter sowie Wikipedia: Industrieroboter helfen bei Grundlagen zu Manipulator, Greifer und Steuerung. OER-/Wikipedia-Texte ersetzen keine betrieblichen Betriebsanweisungen.

Geprüfte Bildnachweise: Die folgenden sechs Bilddateien wurden anhand ihrer Wikimedia-Commons-Dateiseiten auf Titel, Urheberschaft, thematische Einordnung und dort angegebene Lizenz geprüft. Es sind symbolische Fachbilder, keine Bilder der konkreten Liebherr-Anlage. Die Links sind zugleich Quell- und Lizenznachweise.

Eingebundene Datei	Quelle / Urheber	Lizenz / Rechtehinweis	Bedeutung im Kurs
File:Robot arm picks up cylindrical objects in a factory setting.jpg	Wikimedia Commons, Shixart1985	CC BY 2.0, Namensnennung erforderlich	Roboterhandling zylindrischer Teile
File:Assorted bar stock.jpg	Wikimedia Commons, Alister 77	Gemeinfreie Widmung auf der Dateiseite	Formen von Metallhalbzeugen
File:Barcode label.jpg	Wikimedia Commons, Aikzhobi	CC BY-SA 4.0, Namensnennung und Weitergabe unter gleichen Bedingungen	Beispiel maschinenlesbarer Kennzeichnung
File:Metallsaege.jpg	Wikimedia Commons, Korrupt	CC BY 4.0, Namensnennung	Metalltrennvorgang
File:Bar square steel.jpg	Wikimedia Commons, Supersonic0714	CC BY-SA 3.0, Namensnennung und Weitergabe unter gleichen Bedingungen	unterschiedliche Stangenprofile
File:Collaborative-Palletizer-AAA20-RAAS-Universal Robot-2.png	Wikimedia Commons, CollaborativePalletizer	CC BY-SA 4.0, Namensnennung und Weitergabe unter gleichen Bedingungen	Palettiergrundprinzip

Videonachweis: „ABB Robotics IRB 8700“, YouTube-Veröffentlichung von ABB Robotics vom 03.11.2015. Der Videotitel und Herausgeber wurden über den veröffentlichten Videoeintrag geprüft. Rechtlicher Hinweis: Der Rechteinhaber bleibt ABB Robotics; eingebunden wird nur der YouTube-Player gemäß den dort jeweils geltenden Einbettungs- und Plattformbedingungen. Es wird keine Creative-Commons-Lizenz und kein Recht zum Herunterladen oder Umarbeiten des Videos behauptet.

Eigene OER-Lernelemente: Längenband, Prozessschema, Tabellen, Zustandsdiagramm, synthetische Datensätze, Aufgaben und Musterlösungen dieses Kurses sind didaktische Eigenentwürfe. Externe Fotos und Video behalten ihre jeweiligen Rechte. Bei Weiterverwendung sind deren individuellen Bedingungen zu beachten.

Wikipedia-Einstieg – Industrieroboter (deutsch):

Verknüpfte Lernbereiche

Die Verknüpfungen sind thematische Bildungsnetz-Empfehlungen. Ihre Zuordnung zum zweiten Ausbildungsjahr und zur beruflichen Jahresfolge wird redaktionell vorgeschlagen und ist mit Berufsschule und Ausbildungsbetrieb abzustimmen.

Liebherr-Maschinen und Materialhandling