Technische Berufsausbildung an derHohentwiel Gewerbeschule Singen

Vom „Museum“ zurLernfabrik der Zukunft

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VORWORT
Um Herausforderungen wie den technologischen Wandel
und die zunehmende Digitalisierung der Facharbeit bewältigen zu können und Begeisterung bei den Azubis zu
wecken, braucht es Lehrer- und Ausbilder:innen, die auf
der Höhe der aktuellen Entwicklung sind und bleiben. Dennder Lehrkörper trägt maßgeblich dazu bei, wie attraktiv
und zeitgemäß die duale Ausbildung und Weiterbildungsangebote an den Schulen in Zukunft sein werden.
Die HGS in Singen ist sich dieser Verantwortung schon
seit Längerem bewusst und bietet einem großen Teil Ihrer
Schüler:innen die Möglichkeit, sich im CAD/CAM Bereichüber einen Einstieg oder auch über eine Fortbildung, weiterzu entwickeln, um den Übergang ins tatsächliche Berufsleben so einfach wie möglich zu gestalten.
Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, die Zukunft der Ausbildung
gemeinsam auf das nächste Level zu heben. Lassen Sie sichdurch das Beispiel der HGS Singen inspirieren!

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BERUFSAUSBILDUNG METALL: HOHENTWIEL GEWERBESCHULE SINGEN

VOM „MUSEUM“ ZUR LERNFABRIK DER ZUKUNFT
Die Zukunftsfähigkeit und Attraktivität der betrieblichen Ausbildung wird entscheidend von der Fähigkeit abhängen, den technologischen Wandel in der Wirtschaft und die zunehmende Digitalisierung der Facharbeit in betriebliche Ausbildungsprozesse zu
integrieren. Damit die Hightech-Strategie der Bundesregierung und das deutsche Zukunftsprojekt Industrie 4.0 aufgehen können,
brauche es „Lehrer und Ausbilder, die auf der Höhe der aktuellen Entwicklung sind.“ Das ist die Überzeugung von Peter Bole, dem
Aufsichtsratsvorsitzenden der Nachwuchsstiftung Maschinenbau..

Technisch wie didaktisch auf der Höhe der Zeit angekommen
ist die Hohentwiel Gewerbeschule in Singen mit 128 LehrerInnen und insgesamt 1.800 SchülerInnen in 12 Schularten.
Pascal Noppenberger, Technischer Oberlehrer Metalltechnik
an der HGS ist davon überzeugt. Noppenberger hat an derGewerbeschule Tuttlingen Werkzeugmechaniker gelernt, den
Meister gemacht und war mehrere Jahre als Fertigungsleiter in der zerspanenden Industrie tätig, bevor er sich zum
Fachlehrer weiter qualifizierte und 2008 an die HGS kam.
Die damalige technische Ausstattung, erinnert er sich, „war
eigentlich reif fürs Museum.“ Mittlerweile ist klar: an der
HGS können die acht technischen Ausbilder im Metallbereich
geradezu beispielhaft in Zerspanungstechnik der neuesten
Generation investieren.
Nach der Anschaffung einer Mikron-VCE600h in 2010 hatte esJahre gedauert, die Mittel für eine fünfachsige Hermle C12Uund ein Drehfräszentrum DMG CTX 500 freizuschaufeln. Hierhalf sicherlich das Engagement der Ausbilder, sich Mittel aus
den diversen Förderprogrammen des Landes wie „Lernfabrik 4.0“ zu sichern, aber auch die gute Zusammenarbeit
mit der Nachwuchsstiftung Maschinenbau. Bereits 2015 und4

Berufsausbildung Metall an der HGS Singen

wieder 2020 bestand der Metallbereich die Zertifizierung als
VDW Mobile Learning Factory. Das MLS – „Mobile Learning in
Smart Factories“-System des VDW wird an der HGS in allen
technisch gewerblichen Ausbildungsbereichen am Technischen Gymnasium und in der Technikerausbildung ab Stufe 1erfolgreich eingesetzt.

Partnerschaften auf Augenhöhe
Trotz aller Förderprogramme, so Noppenberger, sei auchdie HGS bei der Ausstattung auf die Unterstützung von Wirtschaft und Sponsoren angewiesen. Dies gelte insbesondere
für den wichtigen Ausbildungsbereich CAD/CAM. „Partnerschaften auf Augenhöhe bringen Vorteile für beide Seiten“,
bekräftigt Noppenberger. Dank jährlicher Weiterbildungen
und Zertifizierungen der Ausbilder habe sich die HGS beispielsweise zum Kompetenzzentrum Süd des Steuerungsherstellers Heidenhain entwickelt. Zudem lobt Pascal Noppenberger das langjährige Engagement des CAM-Anbieters
SolidCAM. Bei der SolidCAM GmbH im etwa siebzig Kilometer von Singen gelegenen Schramberg absolvierte er 2011

Seit 2008 engagiert sich Pascal Noppenberger mit seinen Kollegenan der HGS für die Modernisierung der technischen Ausstattung:„Wir müssen einerseits die Berufsausbildung konsequent im Hinblick auf die Bedürfnisse der Betriebe und der modernen Fertigung
weiterentwickeln, gleichwohl aber auch Jugendliche für diese wichtigen technischen Berufe interessieren und in Ausbildungsverhältnisse bringen.“BERUFSAUSBILDUNG METALL: HOHENTWIEL GEWERBESCHULE SINGEN
seine erste CAM-Schulung: „Ein logischer Schritt, denn vonAnfang an setzten wir in der CAD-Ausbildung SOLIDWORKS
ein. Die perfekte Integration von SolidCAM in SOLIDWORKS
gewährleistet den nahtlosen Übergang von CAD zu CAM.
Das ist für die Schüler ideal, weil sie sich nicht in eine weitere CAD-Oberfläche einarbeiten müssen.“ Alle Metall-Azubis
aus den Bereichen Werkzeug-, Zerspanungs- und Industriemechaniker sowie die Techniker Maschinenbau und Mechatronik und das Technische Gymnasium TG 12 werden imLandkreis Konstanz nach der Grundausbildung Metall in der
HGS unterrichtet und einheitlich auf SolidCAM ausgebildet.
Aktuell stünden der Schule sechzig Schülerlizenzen und fünfzehn Lehrer-Arbeitsplätze für die CAM-Module 2.5D Fräsen,iMachining 2.5D/3D, HSS, Drehen, Drehfräsen, HSS-Flächenbearbeitung und 5-Achs-Simultanfräsen zur Verfügung. Leider lasse der Lehrplan jedoch nur Zeit für die Grundlagenim 2.5D Fräsen, iMachining, Dreh- und Drehfräsen, so Noppenberger. Bei entsprechender Nachfrage werden allerdings
für motivierte Azubis und Technikerschüler spezielle Abendkurse mit Zertifikat angeboten. Im Rahmen der bundesweit angelegten Lehrer-Weiterbildung über die Nachwuchsstiftung Maschinenbau decke das Ausbildungsprogramm ander HGS alle CAM-Module von SolidCAM ab.

Bildungsoffensive 2023
Die berufliche Bildung erlitt durch die Corona-Krise einenmerkbaren Einschnitt - einerseits durch substanzielle Rückgänge am Ausbildungsmarkt, aber auch im Aus- und Weiterbildungsgeschehen an den Schulen sowie bei der Lehrerfortbildung. Nach dem Abebben der Pandemie, sehen Simon
Sommer und Vertriebsleiter Dirk Klinge von der SolidCAM
GmbH erheblichen Nachholbedarf, dem sie in 2023 durcheine groß angelegte Bildungsoffensive begegnen wollen.

Sie arbeiten aktiv an einer Bildungsoffensive im CAM-Bereich:
Simon Sommer von SolidCAM, Technischer Oberlehrer Metalltechnik Pascal Noppenberger und Dirk Klinge, Vertriebsleiter derSolidCAM GmbH.

Simon Sommer von SolidCAM: „Es gibt viele engagierte
Lehrkräfte an Schulen, beruflichen Bildungseinrichtungen,Universitäten und Instituten, mit denen wir bereits vor derPandemie eng zusammengearbeitet haben. Momentan sind
wir dabei, den aktuellen Stand der ca. 300 Schulen zu evaluieren.“ Dann soll die Zusammenarbeit mit Schulen undBildungsträgern hinsichtlich der Lehrerausbildung über die
Nachwuchsstiftung intensiviert und gezielt gefördert werden.
Kostengünstige Bildungslizenzen für Bildungseinrichtungensowie der kostenfreie Zugriff auf SolidCAM für Schüler, damit
sie in der Freizeit oder zuhause mit dem CAM-System arbeiten können, sollen dies ermöglichen.

Noppenberger selbst sieht seinen Ausbildungsbereich auf
einem guten Weg. Mit der aktuellen Ausstattung, darunter
fünf 3D Filament- und einen SLA-Drucker, könne er den Schülern sämtliche Techniken nahebringen. Das Feedback vonSchülern und den zahlreichen Absolventen, mit denen er
immer noch in Kontakt stehe, bestärke ihn in seinem Weg.
Eines habe er persönlich gelernt: „In einer Doppelstunde
Unterricht kann enorm viel Arbeit und Zeit stecken. Manmuss es wollen, aber für die Schüler zahlt sich das Engagement in jedem Fall aus.“ Für Pascal Noppenberger tut es
das beruflich offenbar auch. Seit September 2022 ist er Fachbetreuer am Regierungspräsidium Freiburg in der Schulentwicklung für den Bereich CNC/CAD/CAM. Dort kann er
idealerweise seine Vision von der Zukunft in der technischen
Berufsausbildung weiter mitgestalten.
Die umfangreichen Weiterbildungsangebote für Lehrkräfteüber die Nachwuchsstiftung Maschinenbau lobt Sommer
explizit, stimmt jedoch Pascal Noppenberger zu, dass hier
Optimierungsbedarf bestehe, weil trotz aller Bemühungenseitens der Nachwuchsstiftung diese von zu wenigen Lehrern gefunden oder in Anspruch genommen werden.

Die HGS ist ein großartiger Beleg dafür, was engagierte Lehrkräfte bewirken können. Die Wirtschaft sucht händeringend
nach Mitarbeitern mit CAM-Kompetenz, insbesondere auch,weil CNC-Maschinen zunehmend komplexer werden, wie beispielsweise mehrachsige CNC-Drehfräszentren wie die CTX
500 der HGS.

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“What you see is what you get”: An der HGS in Singen stehen den Schülern
und Lehrern 75 CAM-Lizenzen von SolidCAM zur Verfügung. Darüber hinaus
können die Schüler zuhause am PC völlig kostenfrei ihre CAM-Teile programmieren und simulieren.

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VIELFÄLTIGE LERNFABRIK 4.0
Beeindruckt zeigt sich die SolidCAM Vertriebsspitze, Dirk
Klinge und Simon Sommer, von den vielen Projekten, dieNoppenberger und seine Kollegen an der Hohentwiel
Gewerbeschule in Singen mit den Azubis und Technikerschülern im Rahmen des Förderprogramms „Lernfabrik 4.0“realisiert haben. Mit Geldern des Landkreis Konstanz, desWirtschaftsministeriums und Spenden der lokalen Industriekonnte 2018 ein siebenstelliger Betrag in die Bereiche Automatisierungstechnik, Fertigungstechnik und Robotik investiertund somit das Projekt auf den Weg gebracht werden.
Das Herzstück im Bereich Fertigungstechnik an der HGS bildet ein Dreh-Fräs-Bearbeitungszentrum, eine DMG CTX 500.
Auf ihr werden mithilfe eines mobilen Bestückungsroboters
Wasserwaagen-Rohlinge nach modernsten Fertigungsstrategien produziert. Ergänzt wird die Fertigungstechnik
durch eine moderne Werkzeugverwaltung.

Im angeschlossenen Grundlagenlabor werden aus den CADDateien die CNC-Maschinenprogramme mit SolidCAM erstellt
und simuliert. Alle erforderlichen Daten bekommt der Rohling auf einem RFID-Chip abgelegt. Dieser Chip begleitet den
Rohling bis zur fertigen Wasserwaage.
Die ergänzende Automatisierungstechnik mit einem verketteten Maschinensystem setzt sich aus unterschiedlichen
Prüfstationen, einer Montagestation sowie einem dynamischen Lager zusammen. Mit der Auftragsaufgabe werden die
erforderlichen Daten an den Stationen vom RFID-Chip ausgelesen und fortgeschrieben. Der Zweiarm-Roboter übernimmt hierbei die Montage und Verschraubung der Libellen
im Wasserwaagen-Gehäuse.

Weiterführende Links
ù Hohentwiel Gewerbeschule Singen – https://hgs-singen.deù Nachwuchsstiftung Maschinenbau gGmbH –https://www.nachwuchsstiftung-maschinenbau.deù Schulungen für Lehrkräfte und Ausbilder bei der SolidCAM GmbH –https://www.solidcam.de/ausbildung
Information & Kurse

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BERUFSAUSBILDUNG METALL: HOHENTWIEL GEWERBESCHULE SINGEN„MOTIVATION IST FAST ALLES“Impulse geben, Anreize schaffen, Begeisterung erkennen
und motivieren! An Pascal Noppenbergers Begeisterung
für die Fertigungstechnik haben sich wohl dutzende Azubis und Technikerschüler infiziert. Ein unbestreitbarer Vorteil der dualen Ausbildung ist es, dass Azubis im Betrieb
Dinge lernen, welche die Berufsschule nicht vermitteln kann– und umgekehrt. So der Fall von Axel Rath. Während seiner Ausbildung in einem Werkzeugbau-Betrieb gab es keineBerührungspunkte mit CAD/CAM. Dennoch begeisterte ihn
das Thema in der Berufsschule von Anfang an. Da Oberlehrer
Pascal Noppenberger gerne berufsbegleitende Abendkurse
zu den Grundlagen der CAM-Programmierung mit SolidCAM
organisiert, vorausgesetzt es finden sich genügend Interessierte im jeweiligen Schuljahr, hatte Axel Rath die Möglichkeit, einen solchen Kurs zu besuchen.
Nach seiner Ausbildung wechselte Axel Rath zu einem Unternehmen, in dem er als CAM-Programmierer und 5X-Fräser
angestellt war. Später, während seiner Ausbildung zum Techniker, arbeitete er erneut mit SolidCAM. Ein weiterer Unternehmenswechsel stand an und fast zeitgleich machte er sichnebenberuflich mit einem dreiachsigen CNC-Bearbeitungszentrum selbstständig (ar-fertigungstechnik.de).

8Berufsausbildung Metall an der HGS Singen

Unternehmensgründer Axel Rath zu seinen
Erfahrungen mit SolidCAM:„Schon während der Ausbildung hat mich SolidCAM überzeugt. Im Zusammenspiel mit SOLIDWORKS und auch fürZerspanungsbetriebe ohne eigene Konstruktion in derEmbedded-Version eine absolut runde Sache. Speziell die
iMachining-Bearbeitungsstrategie ist einzigartig, da kommt
nichts anderes ran. Was mir sehr gefallen hat, ist die Profilver waltung in SolidCAM. Es gib sehr viele fertigungsrelevante Optionen wie die problemlose Verlängerung vonKonturen, Anfahroptionen, Kollisionskontrolle und Spannmittelüberwachung, die mir bei anderen Systemen fehlen.
SolidCAM bietet einfach diese Nuance mehr. Es ist sicher nur
eine Frage der Zeit, bis ich in meinem eigenen Betrieb mit
SolidCAM programmieren werde.“BERUFSAUSBILDUNG METALL: HOHENTWIEL GEWERBESCHULE SINGEN

Pascal Noppenberger: „Mehrachsige Bearbeitungszentren setzen sich inder Arbeitswelt immer mehr durch. Darauf wollen und müssen wir die
Zerspanungsmechaniker- und Techniker-Schüler vorbereiten.“solidcam.de9

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