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Pick-and-Place-Anlage Ehingen – Vom Einzelteil zur montierten Verbindung

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Einleitung

In der Schlauch- und Rohrmontage von Liebherr in Ehingen setzt laut Betreiberbericht Smart Factory (UpLoad 02/2025) ein Industrieroboter Überwurfmuttern und Schneidringe ineinander. Kameraaufnahmen unterstützen die Identifizierung der Teile, die Berechnung von Greifkoordinaten und die Wahl des Ablagewinkels. Du untersuchst diesen belegten Anwendungsfall und entwickelst daraus ein eigenes, ausdrücklich vereinfachtes Lehrmodell für den Weg vom Einzelteil zum zusammengelegten Mutter-Schneidring-Paar. Das Zusammenlegen ist nicht gleichbedeutend mit einer fertigen, geprüften, druckdichten Rohrverschraubung.

Zielgruppe: Auszubildende aller Geschlechter im ersten Ausbildungsjahr Mechatronik, Industriemechanik und Fachkraft für Metalltechnik. Die berufliche Zuordnung und Jahresfolge sind redaktionelle Lernempfehlungen; stimme sie mit Ausbildungsbetrieb und Berufsschule ab. Lernziele: Du erklärst Überwurfmutter, Schneidring, Greifer und Ablage, zeichnest ein Funktionsbild, wertest synthetische Daten aus und unterscheidest ungefährliches Beobachten von nur ausdrücklich freigegebenem Handbetrieb und verbotenen Eingriffen.

Nachweisgrenzen und Sicherheit: Der veröffentlichte Betreiberbericht von 2025 belegt den genannten Handhabungsfall und Bildverarbeitung mit KI-Anteilen, aber keinen konkreten Roboterhersteller, keine internen Programme, keine Maschinenparameter, keine Bedienfreigabe und kein standortspezifisches Schutzkonzept. Alle nachstehenden Stationen, Zeiten, Fehlerzahlen, Sensoren, Abläufe und Prüfregeln sind didaktisch erfundene, synthetische Lehrmodelldaten, keine Aussagen über die reale Anlage. Echte Anlagenarbeit ist nur nach betrieblicher Unterweisung, schriftlich bzw. betrieblich geregelter Freigabe und unter qualifizierter Anleitung zulässig. Dieser Kurs ist ergänzendes Lernen, kein offizieller Liebherr-Lehrgang und kein Ersatz für Betriebsanweisungen.

Primärquelle: Liebherr: Unser Weg zur Smart Factory, UpLoad 02/2025. Zum Einstieg: Industrieroboter, Schneidringverschraubung, Automatisierungstechnik und Arbeitssicherheit.

Bauteile und belegter Produktionsbezug

Was der Betreiberbericht tatsächlich zeigt

Der Bericht schildert eine Pick-&-Place-Anwendung in der Schlauch- und Rohrmontage: Ein Roboter setzt Überwurfmuttern und Schneidringe ineinander; Kameraaufnahmen erlauben eine Erkennung der Lage, eine Berechnung des Greifpunkts und eine Bestimmung des Ablagewinkels. Das ist eine belegte Aussage über eine Aufgabe, nicht über die Konstruktion des Roboters oder den exakten Programmablauf. Das Foto im Betreiberartikel darfst du als Anschauungsquelle betrachten; seine Bildrechte sind damit nicht pauschal für eine freie Wiederveröffentlichung freigegeben.

Merksatz: Eine Handhabungsaufgabe kann durch Bildverarbeitung vorbereitet werden. Wie eine reale Maschine sicher ausgerüstet und betrieben wird, bestimmt allein das konkrete System mitsamt Betriebsanweisung und Gefährdungsbeurteilung.

Überwurfmutter, Schneidring und ihre Funktion

Eine Überwurfmutter ist ein Gewindeteil, mit dem bei einer geeigneten Rohrverschraubung eine Verbindung angezogen werden kann. Der Schneidring dient im passend ausgelegten Verschraubungssystem dazu, bei der fachgerechten Montage am Rohr eine mechanisch haltende und abdichtende Verbindung herzustellen. Das Ineinandersetzen beider lose bereitgestellter Teile ist lediglich eine Vorstufe; die eigentliche Montage am Rohr, das Anziehen und die Qualitätsprüfung sind andere Arbeitsgänge. Geometrie und Montagevorgaben unterscheiden sich je nach freigegebenem Verschraubungssystem. Du darfst daraus keine Drehmomente, Druckwerte, Reihenfolgen der echten Anlage oder Montagefreigaben ableiten.

Begriff	Aufgabe im beschriebenen Anwendungsfall	Nicht damit belegt
Überwurfmutter	Einzeln bereitgestelltes Gewindeteil, das mit dem Ring zusammengeführt wird	Dass die Verbindung bereits angezogen ist
Schneidring	Zugeordnetes Ringteil für eine spätere fachgerechte Rohrverschraubung	Dass es schon in ein Rohr eingeschnitten hat
Greifer	Handhabungswerkzeug im Lehrmodell zum Aufnehmen und Absetzen	Greifertyp, Kraft und Hersteller der echten Anlage
Ablage	Position im Lehrmodell für das zusammengelegte Teilepaar	Reale Stationslage oder konkrete Sensorbestückung

Vergleichsbilder einer Schneidringverschraubung, nicht Fotos der Anlage in Ehingen:

Vor dem Anziehen: Gehäuse, Überwurfmutter, Schneidring und Rohr (Illustration).

Nach einem fachgerechten Verschraubungsvorgang: schematischer Funktionsvergleich; nicht der belegte Schritt des Pick-&-Place-Roboters.

Begriffe sorgfältig abgrenzen

Greifen heißt, ein Teil lagegerecht aufzunehmen. Platzieren heißt, es an einer vorgesehenen Stelle abzulegen. Position beschreibt einen Ort, Orientierung eine Dreh- oder Raumlage, und eine Pose kombiniert beides. Fügen meint das Zusammenbringen von Komponenten; daraus folgt noch nicht automatisch eine belastbare Endverbindung. Die Unterscheidung schützt vor Fehlinterpretationen beim Betrachten eines kurzen Produktionsvideos.

Bilderkennung und Handhabung verstehen

Vom Kamerabild zur Entscheidungsinformation

In unserem Lehrmodell werden lose Teile auf einer Aufnahmefläche ausgelegt. Die fiktive Station B liefert ein Bild; ein fiktiver Auswertebaustein ordnet Objektart, Position und Orientierung zu. Erst danach wird im abstrakten Funktionsbild ein Greif- und Ablagevorgang dargestellt. Das reale Ehingen-Verfahren kann technisch ganz anders aufgebaut sein. Ein Kamerabild ist nur eine Informationsquelle: Verdecken sich zwei Teile, stören Glanz und Schatten oder liegt ein Ring schräg, kann die Zuordnung unsicher sein. Ein guter Modellablauf kennzeichnet Unsicherheit als Prüffall statt die Erkennung als garantiert darzustellen.

Eigenes textbasiertes Funktionsschema (Lehrmodell, keine Maschinensteuerung):

Ebene	Informations- oder Materialfluss	Prüffrage
Teilbereitstellung	Überwurfmutter + Schneidring → Sichtfeld	Beide Typen vorhanden?
Bildauswertung	Kamerabild → Klasse + Koordinaten + Orientierung	Konfidenz im Übungsbeispiel ausreichend?
Handhabung	Freigegebene Modellposition → Greifer → Ablage	Je ein Teil aufgenommen und geordnet abgelegt?
Ergebniskontrolle	Abgelegtes Paar → Sichtprüfung → Gut- oder Prüffach	Paar vollständig, passend und richtig ausgerichtet?
Dokumentation	Ergebnis → Zähltabelle	Prüfentscheidung nachvollziehbar?

Illustration einer allgemeinen Greifplanung in unübersichtlicher Umgebung; keine Darstellung der Liebherr-Anlage.

Greifer und Bauteillage

Ein Greifer ist der Endeffektor einer Handhabungseinrichtung. Mechanische Greifer können beispielsweise zwei Greifbacken nutzen; andere Anwendungen arbeiten mit Vakuum. Welches Prinzip in Ehingen verwendet wird, ist aus der Primärquelle nicht belegt. Für eine sichere Modellbeschreibung beschreibst du nur Funktionen: Teil erkennen, Aufnahme hypothetisch planen, Lage beim Transport erhalten, an einer Modellablage loslassen. In einer echten Anlage ist jede Bewegung mit den betrieblich vorgeschriebenen Schutzeinrichtungen verknüpft.

Freies 3D-Modell eines pneumatischen Greifarms als Prinzipbild, kein Nachweis des tatsächlich eingesetzten Greifers.

Allgemeines zweiachsiges Positioniersystem; keine Aussage über den Kinematiktyp in Ehingen.

Orientierungen in einem Bild vergleichen

Ein Teil kann auf der Kameraansicht mittig erscheinen und trotzdem verkehrt herum liegen. Notiere darum beim Lehrmodell stets Objekttyp, Bildposition, Orientierung und Prüfstatus getrennt. Beispiel: Schneidring R7, Position links oben, Öffnung nach oben, manuell im Bild als plausibel markiert. Dieses Beispiel ist keine reale Messung und keine sicherheitsrelevante Freigabe. Wenn Informationen fehlen, heißt die didaktisch richtige Antwort: nicht bewerten und fachkundig klären.

Vom Einzelteil zum geordneten Teilepaar

Prozesskette als Funktionsbild

Die folgende Kette ist eine didaktische Abstraktion, die die belegte Aufgabenart verständlich macht. Sie ist weder ein Programm noch eine Bedienanweisung:

Mutter bereitgestellt → Bildinformation Mutter → hypothetische Greifentscheidung → Modell-Zwischenlage → Ring bereitgestellt → Bildinformation Ring → hypothetische Greifentscheidung → Teile lageorientiert zusammenlegen → Paar am Modell-Ablagefeld → visuelle Übungskontrolle.

Das Wort montiert im Kurstitel bezeichnet in diesem Modell ein geordnet ineinandergesetztes Teilepaar. Es bedeutet weder eine am Rohr vormontierte Verbindung noch einen Dichtheitsnachweis. Die tatsächliche Montagefolge und das Wirkprinzip eines verwendeten Greifers sind öffentlich nicht dokumentiert.

Fiktive Modellzone	Eingang	Ausgang	Für die Lernaufgabe sichtbarer Nachweis
A: Sortierfeld	Einzelne Mutter und Ring als ungefährliche Anschauungsteile	Beschriftete Einzelteile	Beide Begriffe richtig zugeordnet
B: Bildfeld	Gedruckte Beispielbilder	Markierte Lage und Richtung	Koordinatenkreuz und Drehsinn im Ausdruck
C: Papier-Greifplan	Symbolische Aufnahmepunkte	Pfeile für den gedachten Transport	Greifen und Absetzen unterscheidbar
D: Ablagebild	Zwei Teilkonturen auf Papier	Zusammengehörendes Modell-Paar	Vollständigkeit sichtbar, kein Echtbetrieb

Arbeitsauftrag für einen sicheren Unterricht: Verwende Ausdrucke, Pappscheiben oder ein spannungsfreies, bewegungsloses Lehrmodell. Fotografiere nur selbst gestaltete Skizzen. Betritt keinen realen Automatikbereich und berühre keine echte Anlage für diese Aufgabe.

Typische Fehler und fachlich richtige Reaktionen

Beobachtung am Papiermodell	Mögliche Ursache	Lernreaktion
Zwei Muttern statt Mutter plus Ring	Falsche Klassenzuordnung	Beide Einzelteile neu beschriften und Zuordnung begründen
Ring liegt verdreht	Orientierung übersehen	Pfeil für Soll-Lage ergänzen, Zeichnung korrigieren
Nur eine Komponente im Ergebnisfeld	Fehlende Teileerkennung	Ergebnis als unvollständig kennzeichnen
Lagepunkt versetzt	Koordinatensysteme verwechselt	Ursprung und Achsrichtungen vergleichen
Kein eindeutiges Kamerabild	Spiegelung oder verdeckte Kontur	Keine sichere Entscheidung behaupten, Prüffall markieren
Geplante Hand im realen Schutzbereich	Verwechslung von Unterricht und Maschinenarbeit	Nicht eingreifen, zuständige qualifizierte Person informieren

Anschauliche Videos als Vergleich, nicht als Bedienfreigabe

Video 1: Datei:Pick and Place Mechanism.webm Die CC-BY-SA-4.0-Animation veranschaulicht eine mechanische Pick-&-Place-Bewegung. Sie zeigt ausdrücklich nicht die Steuerung oder Konstruktion in Ehingen.

Video 2: Datei:Gigaset Smartphone Production II Connecting the Mainboard and the Microphone.webm Dokumentiertes Video einer anderen Fertigungsumgebung mit pneumatischem Greifer; es eignet sich zur Beobachtung des Prinzips „aufnehmen – positionieren – absetzen“, nicht zur Übertragung von Sicherheitsregeln auf Ehingen.

Automatikbereich, Beobachten und Handbetrieb

Gefahrenbereich im Modell markieren

Bewegte Roboter, gegriffene Teile und angrenzende Einrichtungen können Quetsch-, Stoß- und Einzugsgefahren verursachen. Die tatsächliche Abgrenzung und Schutzeinrichtungen einer realen Roboterzelle lassen sich aus einem Magazinbeitrag nicht ableiten. Im Papierlehrmodell zeichnest du eine rote Umrandung um alle angenommenen Bewegungsräume von Greifer, Teilen und Ablage: „angenommener Automatikbereich – Zutritt verboten“. Diese Markierung ist eine Übung zur Gefahrenwahrnehmung, keine Schutzabstandsberechnung, keine reale Schutzzonenzulassung und keine Aufhebung betrieblicher Absperrungen.

Handlung	Im Rahmen dieser Lernaufgabe	Voraussetzung oder Grenze
Von einem vorgesehenen sicheren Beobachtungsort aus betrachten	Nur gemäß örtlicher Erlaubnis	Schutzeinrichtungen unangetastet lassen; Anweisungen befolgen
Am Bildausdruck Funktionsschritte diskutieren	Ja, im Unterricht	Keine Verbindung zur echten Maschinensteuerung
Freigegebener Handbetrieb an einer echten Anlage	Nicht durch diesen Kurs freigegeben	Ausschließlich eingewiesene und befugte Personen nach betrieblicher Regelung und qualifizierter Anleitung
In laufenden Automatikbereich greifen, Türen überbrücken, Schutzfunktionen umgehen	Nein	Immer unzulässig im Lehrkontext; niemals zum „schnellen Nachsehen“
Störung erkennen	Beobachtung melden	Nicht selbst quittieren, entriegeln, zurücksetzen oder Teile entnehmen

Warum „stillstehend“ nicht „sicher“ bedeutet

Ein scheinbar ruhiger Roboter kann bei geeigneter Anlagenlogik wieder anfahren. Auch nach einem Stopp können gespeicherte Energien vorhanden sein. Darum folgt aus Stillstand keine Eingriffserlaubnis. Für konkrete Maßnahmen gelten nur die dokumentierte Gefährdungsbeurteilung, betriebliche Betriebsanweisung und Unterweisung durch qualifizierte Verantwortliche. Die DGUV-FAQ zur Robotik und die DGUV Information 209-074 bieten allgemeine Hintergrundinformation, ersetzen aber keine betriebliche Freigabe.

Bildbasierte Sicherheitsaufgabe

Zeichne auf deinem eigenen A4-Funktionsbild einen Bereich „vermutete automatische Bewegung“, einen davon klar getrennten Beobachtungsstandort sowie ein Symbol „kein Eingriff“. Schreibe daneben in eigenen Worten: „Freigegebener Handbetrieb ist eine gesonderte Betriebsaufgabe für qualifiziertes, autorisiertes Personal; Unterrichtsbeobachtung berechtigt nicht dazu.“ Nenne ohne Spekulation, welche Aussagen über die reale Schutzeinrichtung dir fehlen.

Qualitätsmerkmale, Modellzahlen und Auswertung

Was am abgelegten Paar überprüfbar ist

Im Modell bewertest du die Vollständigkeit (beide Teile vorhanden), die Teilezuordnung (kein doppeltes oder falsches Teil), die Orientierung (im Übungsbild richtig dargestellt) und die Dokumentation (Prüfgrund erkennbar). Du prüfst nicht Gewindefunktion, Ringgeometrie, Anzugskraft, Dichtheit oder Bauteilsicherheit. Solche Nachweise erfordern das geeignete Prüfverfahren, normgerechte Teile, fachkundige Montage und tatsächliche Hersteller- beziehungsweise Betriebsvorgaben.

Beispiel verschiedener Rohrverschraubungsbauteile; die Abbildung ist kein Identifikationsnachweis der Bauteile in Ehingen.

Rechenmodell für theoretischen Durchsatz

Ausschließlich synthetische Modellwerte: 6 s für die bildhafte Mutter-Handhabung, 5 s für die Ring-Handhabung, 4 s für das symbolische Zusammenlegen und 3 s für die gedachte Sichtprüfung. Summe pro modelliertem Paar: 6 + 5 + 4 + 3 = 18 s. In einer Stunde stehen 3.600 Sekunden zur Verfügung; theoretischer Maximaldurchsatz 3.600 s ÷ 18 s je Paar = 200 Paare/h. Bei modellhafter Verfügbarkeit von 90 % ergeben sich 200 × 0,90 = 180 bearbeitete Paare/h. Werden in dieser Modellrechnung 5 % der bearbeiteten Paare als nicht gut klassifiziert, entstehen rechnerisch 180 × 0,95 = 171 Gutpaare/h. Das sind keine Betriebs- oder Leistungsdaten von Liebherr. In der Realität hängen Durchsatz und Sicherheit von zahlreichen nicht veröffentlichten Bedingungen ab.

Modellkennzahl	Rechnung	Aussagegrenze
Zykluszeit	6 + 5 + 4 + 3 = 18 Sekunden	Angenommene Summenzeit ohne reale Überlappungen
Idealmenge	3.600 / 18 = 200 Paare je Stunde	Mathematischer Idealwert
Bearbeitete Menge	200 × 0,90 = 180 Paare je Stunde	Fiktive Verfügbarkeit
Gutmenge	180 × 0,95 = 171 Paare je Stunde	Fiktiver Gutanteil

Eigene textbasierte Balkengrafik des Lehrmodells (jedes Zeichen „▮“ ≈ zehn Paare/h):

Größe	Modell-Balken	Wert
Ideal	▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮	200
Bearbeitet	▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮	180
Gut	▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮▮	171

Fehlerstatistik und Grenzen der Interpretation

Eine fiktive Unterrichtsstichprobe aus 40 Modellbildern zeigt 32 richtige Paare, 4 falsch orientierte Ringe, 3 fehlende Ringe und 1 doppelte Mutter. Somit 32/40 × 100 = 80 % als richtig bewertete Bildpaare und 8/40 × 100 = 20 % Modellabweichungen. Die Fehlerkategorien addieren sich hier absichtlich zu 40 und sind disjunkt. Aus 40 künstlichen Bildaufgaben lässt sich weder eine belastbare Prozessfähigkeit noch eine Fehlerquote der tatsächlichen Anlage bestimmen. Übertrage die Zahlen ausschließlich auf das Übungsbeispiel.

Vollständiger berufstypischer Modellfall mit Lösung

Auftrag und synthetische Ausgangslage

Prüfungsprojekt (reines Unterrichts-/Papierlehrmodell): Du arbeitest in einer fiktiven Ausbildungswerkstatt ohne Verbindung zu einer realen Maschine. Auf dem Tisch liegen nur Pappmodelle einer Überwurfmutter und eines Schneidrings sowie 12 gedruckte Bildkarten. Die fiktive Qualitätsgruppe möchte das Funktionsbild einer bildgestützten Zuordnung und eine dokumentierte Übungsauswertung. Es wird keine echte Verschraubung hergestellt oder Prüfung an druckführenden Komponenten durchgeführt.

Datensatz (vollständig künstlich): 12 Bildkarten für je ein vorgesehenes Paar; 9 Karten zeigen passende und richtig orientierte Paare, 1 Karte zeigt einen verdrehten Ring, 1 Karte zeigt eine fehlende Mutter, 1 Karte zeigt zwei Muttern statt Mutter und Ring. Für die Zeitrechnung gilt erneut das synthetische 18-Sekunden-Modell. Die Lehrkraft verlangt außerdem eine deutlich rot markierte angenommene Bewegungszone und eine Trennung zwischen Beobachtung und Eingriff.

Arbeitsprodukte: (a) beschriftetes Funktionsbild mit zwei Eingängen, Erkennungsblock, hypothetischem Greifschritt, Ablage und Sichtkontrolle; (b) Markierung des angenommenen Automatikbereichs; (c) Klassifikation aller 12 Karten samt Begründung; (d) Gutquote und Idealzeit; (e) Reflexion über nicht belegte Hersteller- und Sicherheitsinformationen. Hilfsmittel sind Papier, Stift und Taschenrechner; ein echter Roboter wird weder bedient noch betreten.

Nachvollziehbare Musterlösung

Schritt A – Teile und Ablauf: Eingang 1 „Überwurfmutter“, Eingang 2 „Schneidring“; beide laufen auf „Bildaufnahme und Lageinformation“. Pfeile führen zu „hypothetischer Greifplan“ und „Ablage eines zusammengelegten Paars“. Der letzte Pfeil zeigt zur „visuellen Lehrmodellprüfung“ mit den Ausgängen „Gutkarte“ und „Prüfkarte“. Die Lösung stellt ausdrücklich keine originalen Stationen oder interne Programmlogik dar.

Schritt B – Sicherheit: Die rot schraffierte Modellzone umfasst jede angenommene Bewegung. Ein Beobachter-Symbol steht außerhalb dieser Zone. Daneben steht: „Keine Handgriffe an echter Anlage; Handbetrieb nur nach gesonderter Unterweisung, Berechtigung und qualifizierter Anleitung.“ Nicht bekannte Schutzfunktionen werden nicht gezeichnet, als seien sie nachgewiesen.

Schritt C – Auswertung: 9 passende Karten und 3 Abweichungen, nämlich 1 verdrehter Ring, 1 fehlende Mutter und 1 Teileverwechslung. Gutquote: 9 ÷ 12 × 100 = 75 %; Übungsabweichungsquote: 3 ÷ 12 × 100 = 25 %. Die Kategorien sind disjunkt.

Schritt D – Zeit: 12 × 18 s = 216 s = 3 min 36 s reine fiktive Bearbeitungszeit ohne Rüst- oder Stillstandszeiten. Dies ist ausdrücklich keine beobachtete reale Taktzeit.

Schritt E – Fachliche Grenzen: Eine aus Mutter und Ring zusammengelegte Anordnung beweist keine dichte Rohrverschraubung. Der Betreiberbericht nennt keine sichere Eingriffsprozedur oder konkreten Robotertyp. Jede Bewertung der realen Maschine wäre mangels technischer Nachweise unzulässig.

Bewertungsraster für die Unterrichtsprüfung

Kriterium	Vollständig nachvollziehbar	Punkte
Bauteilfunktion	Überwurfmutter und Schneidring sachlich richtig erklärt; Vorstufe von fertiger Verbindung getrennt	0–4
Funktionsbild	Beide Eingänge, Bildinformation, hypothetische Handhabung, Ablage, Kontrolle logisch beschriftet	0–6
Sicherheit	Modell-Automatikbereich eindeutig markiert; Beobachten, autorisierter Handbetrieb und Eingriffsverbot getrennt	0–6
Qualitätsdaten	Alle 12 Fälle samt drei Abweichungen korrekt klassifiziert und begründet	0–5
Rechnungen	75 %, 25 % sowie 216 s und 3 min 36 s mit Rechenweg korrekt	0–4
Quellenkritik	Betreiberbeleg 2025, unbekannte Hersteller-/Sicherheitsdetails und Synthetik sauber gekennzeichnet	0–5
Gesamt	30 Punkte maximal	30

Transparente Auswertungsvorschrift: Bei jedem Kriterium gibt es 0 Punkte bei fehlendem oder grundfalschem Inhalt; bis zur jeweiligen Maximalzahl werden fachliche Richtigkeit, Vollständigkeit und nachvollziehbare Begründung bewertet. Orientierung für die Lehrkraft: 27–30 ausgezeichnet, 23–26 gut, 18–22 solide, 12–17 mit Nacharbeit, 0–11 noch nicht erreicht. Dieses Raster ist redaktionell und kein offizieller betrieblicher oder IHK-Prüfungsschlüssel.

Interaktive Aufgaben

Multiple-Choice-Quiz

Welche konkrete Tätigkeit belegt der Liebherr-Bericht für die Pick-&-Place-Anlage in Ehingen? (Das Ineinandersetzen von Überwurfmuttern und Schneidringen) (!Das automatische Dichtheitsprüfen fertig montierter Rohrleitungen) (!Das Schweißen von Hydraulikrohren) (!Das Laserschneiden von Blechen)

Welche Information wird im Bericht aus Kameraaufnahmen abgeleitet? (Greifkoordinaten und Ablagewinkel) (!Der Name des Roboterherstellers) (!Die vollständige Risikobeurteilung) (!Das erlaubte Anzugsmoment)

Was beschreibt ein Greifer bei einer Handhabungsaufgabe? (Ein Werkzeug zum Aufnehmen und Halten eines Teils) (!Ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung) (!Eine Schutzabstandsberechnung) (!Ein Messgerät für den Rohrdruck)

Welche Funktion hat die Überwurfmutter grundsätzlich im passenden Verschraubungssystem? (Sie ermöglicht das Anziehen der Verbindung) (!Sie ersetzt immer den Schneidring) (!Sie ist immer der Bildsensor) (!Sie bewirkt allein ohne weitere Teile eine geprüfte Dichtheit)

Was bedeutet Pose in der Robotik? (Die Kombination aus Position und Orientierung) (!Nur die Farbe eines Bauteils) (!Ausschließlich die elektrische Leistung) (!Nur die Laufzeit eines Arbeitsauftrags)

Wie ist ein unklar erkennbarer Ring im Papierlehrmodell zu behandeln? (Als Prüffall ohne erfundene sichere Entscheidung) (!Durch Schätzen als sicher gut) (!Durch Ausschalten realer Schutzeinrichtungen) (!Durch eigenmächtiges Eingreifen in eine Roboterzelle)

Welche Tätigkeit ist für Lernende ohne betriebliche Freigabe an einer echten Anlage unzulässig? (In den Automatikbereich hineingreifen) (!Eine gedruckte Schemazeichnung erläutern) (!Die Betreiberquelle im Unterricht lesen) (!Eine Pappschablone auf dem Tisch vergleichen)

Welche Aussage über die reale Anlage ist nach dem öffentlichen Quellenstand nicht belegt? (Der konkrete Greifertyp und das interne Sicherheitskonzept) (!Die Verwendung von Überwurfmuttern) (!Die Verwendung von Schneidringen) (!Die bildgestützte Lageauswertung)

Wie viele Paare je Stunde ergeben 18 Sekunden je Paar im idealisierten Modell? (200 Paare) (!18 Paare) (!36 Paare) (!3600 Paare)

Was ergibt eine Gutquote von neun passenden Karten unter zwölf Karten? (75 Prozent) (!25 Prozent) (!90 Prozent) (!12 Prozent)

Memory

Überwurfmutter	Gewindeteil zum Anziehen einer passenden Verschraubung
Schneidring	Bauteil für Halte- und Dichtwirkung nach fachgerechter Verschraubungsmontage
Greifer	Handhabungswerkzeug zum Aufnehmen von Werkstücken
Ablage	Bestimmtes Zielfeld für ein zusammengelegtes Modellpaar
Kamera	Bildgebender Sensor als mögliche Basis einer Lageauswertung
Orientierung	Dreh- oder Raumlage eines Gegenstands
Gutkarte	Im Unterricht als vollständig und passend markiertes Bildpaar

Drag-and-drop

Ordne den richtigen Begriff zu.	Erklärung
Einzelteil	Noch nicht mit dem passenden Gegenstück zusammengelegtes Bauteil
Bildinformation	Im Lehrmodell markierte Objektart und Lage
Greifentscheidung	Gedankliche Auswahl einer geeigneten Aufnahme
Ablagefeld	Zielbereich für das zusammengeführte Modellpaar
Sichtkontrolle	Abschließender Vergleich mit den gezeichneten Sollmerkmalen

Kreuzworträtsel

Greifer	Welches Handhabungswerkzeug kann ein Teil aufnehmen?
Kamera	Womit entstehen die Bilder zur Lageauswertung?
Schneidring	Welches Ringbauteil gehört zur beschriebenen Rohrverschraubung?
Ablage	Wie heißt der Zielort eines aufgenommenen Teils?
Koordinate	Wie nennt man einen zahlenmäßig bezeichneten Lagewert?
Automatik	Welcher Betriebszustand bezeichnet selbsttätige Abläufe?

LearningApps

Suche ergänzende interaktive Übungen. Externe Suchergebnisse sind keine geprüften Bedienanleitungen und müssen vor dem Einsatz von der Lehrkraft fachlich geprüft werden.

Lückentext

Der Betreiberbericht aus dem Jahr 2025 beschreibt die Handhabung von Überwurfmuttern und

.

Ein Bild kann Informationen über die

eines Teils bereitstellen.

Das Werkzeug zum Aufnehmen eines Werkstücks heißt

.

Der symbolische Zielort des Teilepaars heißt

.

Eine zusammengelegte Mutter-Ring-Kombination ist noch keine geprüfte

.

Der angenommene Bewegungsraum wird im Lehrbild als

markiert.

Arbeit an einer echten Maschine erfordert eine betriebliche

.

Die Beispielwerte des Kurses sind ausschließlich

.

Eine nicht eindeutige Zuordnung bleibt ein

.

Offene Aufgaben

Leicht

Überwurfmutter: Skizziere ein Gewindeteil und erläutere seinen Zweck ohne Anziehdaten. Lösungsskizze: Es ermöglicht im passenden System das Anziehen, bewirkt aber allein keine nachgewiesene Dichtheit.
Schneidringverschraubung: Beschrifte das freie Vergleichsbild mit vier Teilen. Lösungsskizze: Gehäuse, Überwurfmutter, Schneidring und Rohr; die Abbildung ist kein Foto aus Ehingen.
Greifer: Formuliere in drei Sätzen die Aufgabe eines hypothetischen Modellgreifers. Lösungsskizze: Ein Teil aufnehmen, die gedachte Lage beim Transport berücksichtigen, an der Modellablage absetzen; Greifertyp unbekannt.
Arbeitssicherheit: Markiere auf einem Blatt einen angenommenen Automatikbereich und deinen Beobachtungsort. Lösungsskizze: Beobachtungspunkt klar außerhalb, kein Eingriff, Schutzzone nur didaktisch.

Standard

Bildverarbeitung: Zeichne zwei Ringkonturen mit unterschiedlicher Orientierung und eine Legende. Lösungsskizze: Derselbe Objekttyp bei verschiedener Drehlage; Bildposition und Orientierung getrennt beschriftet.
Funktionsplan: Erstelle ein Blockschema für Mutter, Ring, Bildauswertung, gedachte Handhabung, Ablage und Kontrolle. Lösungsskizze: Zwei Eingänge, Informationsblock, gedachte Greifplanung, gemeinsamer Ausgang, Ergebnisprüfung.
Qualitätsprüfung: Erfinde ausschließlich Papierfehlerkarten und ordne drei Ursachen zu. Lösungsskizze: Fehlende Mutter = unvollständig; verkehrter Ring = Orientierung; doppelte Mutter = Teileverwechslung.
Produktionskennzahl: Berechne den Modell-Idealdurchsatz bei 24 Sekunden je Paar. Lösungsskizze: 3.600 / 24 = 150 Paare je Stunde als rein theoretischer Wert.

Schwer

Fehleranalyse: Entwirf eine Auswertung von 20 selbst gezeichneten Bildpaaren mit mindestens drei Fehlerarten. Lösungsskizze: Kategorietabelle mit Summe 20 und Fehleranteilen jeweils Anzahl/20 mal 100; keine Aussage über Echtbetrieb.
Gefährdungsbeurteilung: Begründe schriftlich, warum ein ruhender Roboter nicht zum Hineingreifen berechtigt. Lösungsskizze: Wiederanlauf und gespeicherte Energie möglich; nur Schutzkonzept, Unterweisung und Freigabe sind maßgeblich.
Künstliche Intelligenz: Vergleiche regelbasierte Bildmerkmale mit einer lernbasierten Erkennung, ohne interne Software zu behaupten. Lösungsskizze: Regeln werten definierte Merkmale aus, gelernte Modelle statistische Muster; beide brauchen Prüfung und Unsicherheitsbehandlung.
Berufliche Handlungskompetenz: Präsentiere den Modellfall als einseitiges Plakat oder kurzes selbst erstelltes Erklärvideo. Lösungsskizze: Beleg von 2025, Bauteilfunktionen, Modellablauf, sichere Trennung, 75-Prozent-Rechnung und Nachweisgrenzen enthalten.

Lernkontrolle

Quellenkritik: Trenne in einer Tabelle vier durch Liebherr belegte Angaben von vier nur fiktiven Modellannahmen. Erwartung: Belegt sind Mutter, Ring, Industrieroboter und Kameralageauswertung; fiktiv sind Stationen, Zeiten, Fehlerstatistik und Greifertyp.
Technische Kommunikation: Erkläre anhand deines Funktionsbilds, weshalb Bildposition, Greifstelle und Ablagewinkel nicht dieselbe Information darstellen. Erwartung: Position bezeichnet den Ort, Greifpunkt die geplante Aufnahme, Winkel die Orientierung beim Ablegen.
Prozessqualität: Entscheide bei einer Karte mit fehlendem Ring und bei einer verdeckten Ringkontur über das Ergebnis. Erwartung: Erster Fall unvollständig; zweiter nicht sicher bestimmbar und daher Prüffall.
Prozentrechnung: Werte 14 richtige von 20 Modellkarten aus und benenne die Aussagegrenze. Erwartung: 14/20 = 70 Prozent; keine reale Prozessquote.
Sicherheitstechnik: Unterscheide Beobachten, freigegebenen Handbetrieb und verbotenen Eingriff mit jeweils einem Beispiel. Erwartung: Erlaubtes Beobachten nur vom sicheren Standort, Handbetrieb nur durch befugte Fachkräfte, niemals Umgehen von Schutzeinrichtungen.
Transferaufgabe: Begründe, warum eine fotografisch korrekte Mutter-Ring-Lage noch keine dichte Rohrverbindung nachweist. Erwartung: Zusammenlegen ersetzt weder normgerechte Rohrmontage noch geeignete Qualitätsprüfung.

Lernnachweis

Dein Portfolio umfasst: (1) ein beschriftetes Bauteilblatt; (2) ein eigenständig gezeichnetes Funktionsbild mit getrennter Material- und Informationsrichtung; (3) die rot markierte angenommene Automatikzone mit Sicherheitskommentar; (4) eine korrekt berechnete Modellkennzahl mit Einheiten; (5) die Auswertung von mindestens zwölf künstlichen Bildkarten; (6) den vollständig bearbeiteten Prüfungsmodellfall mit Quellenkritik. Du kannst deine eigene Erklärung als Text, eingesprochenes Audio oder Untertitelvideo einreichen, sofern keine echte Anlagenaufnahme, personenbezogenen Daten oder Betriebsinterna veröffentlicht werden. Bewertet werden technische Richtigkeit, Nachvollziehbarkeit, Sicherheitsbewusstsein und die klare Kennzeichnung synthetischer Annahmen.

OER und Wikipedia

Betreiberbeleg 2025, keine OER-Freigabe des dortigen Bildmaterials: Liebherr, Unser Weg zur Smart Factory. Für die Fachbegriffe: Schneidringverschraubung, Industrieroboter und Positioniersystem. Allgemeiner Arbeitsschutz: DGUV Robotik-FAQ; die DGUV-Vorgaben ersetzen keine lokale Betriebsanweisung.

Offen lizenzierte Medien mit überprüfter Dateiseite und Urheberangabe (Abruf für die Kurserstellung: Oktober 2026):

Schneidring lose.jpg – Christian Lindecke, CC BY-SA 3.0; Vor-Montage-Vergleich.
Schneidring fest.jpg – Christian Lindecke, CC BY-SA 3.0; Nach-Montage-Vergleich.
Task-and-motion-planning.svg – FrankSchroeder11, CC BY-SA 4.0; allgemeine Greifplanung.
Pneumatic Gripper Arm.jpg – Miles Aldrigde, CC0 1.0; modellhafter Greifer.
TBG-25 ISO Cartesian Gantry Robot.jpg – Midigital, CC BY-SA 4.0; Positioniersystem.
Fitok Tube Fittings.jpg – Dateiseite mit Lizenz CC BY-SA 3.0 DE; Beispiel verschiedener Rohrverschraubungen.
Pick and Place Mechanism.webm – Thắng Nguyễn Đức, CC BY-SA 4.0; mechanische Lehranimation.
Gigaset Smartphone Production II Connecting the Mainboard and the Microphone.webm – Inke Pickhardt / Sounds of Changes, CC BY 4.0; dokumentierte andere Fertigung.

Die genannten Wikimedia-Dateien zeigen Vergleichsprinzipien, nicht die originale Pick-&-Place-Anlage in Ehingen. Für Namensnennung, Weitergabe und Bearbeitung gelten die jeweiligen Lizenzbedingungen der Dateiseiten; insbesondere können CC-BY-SA-Bearbeitungen die Weitergabe unter gleichen Bedingungen erfordern. Die textlichen Modelltabellen und Pfeilschemata dieses Kurses wurden neu für dieses Unterrichtsbeispiel formuliert. Die konkrete Weiterverwendung des Kurstexts richtet sich nach seiner auf MOOCwiki ausgewiesenen Lizenz.

Geprüfter deutschsprachiger Wikipedia-Hintergrund als Einbettung:

Verknüpfte Lernbereiche

Pick-and-Place und sichere Teilehandhabung

Bildungsnetz und Transfer: Nutze das Thema als Brücke zwischen Liebherr-Maschinen, Ausbildung – Mechatroniker, Ausbildung – Industriemechaniker und Ausbildung – Fachkraft für Metalltechnik. Für Mechatronik stehen Bildsensorik und Funktionsketten, für Industriemechanik Bauteile, Montage und Qualitätsmerkmale, für Metalltechnik Teilzuordnung und Zeichnungslesen im Vordergrund. Dies sind redaktionelle Unterrichtsempfehlungen, keine Aussage über verbindliche Lehrjahrespläne des Betriebs. Ausbildungsbetrieb und Berufsschule stimmen die Zuordnung und Jahresfolge gemeinsam ab.