Es soll ein realitätsnahes Modell eines Windrads zur Demonstration der im Folgenden beschriebenen Funktionen entwickelt und als Kleinserie hergestellt werden:

• Über eine App oder Website ist die Drehgeschwindigkeit des Rotors auf Basis eines Wind-/Drehgeschwindigkeits-Diagramms einstellbar. Dabei soll auch realitätsnah angezeigt werden, wieviel Strom die Anlage jeweils erzeugen würde. Basis ist die Windkraftanlage unserer irischen PHS DkIT.
• Muss: Messen von Temperatur und Luftfeuchtigkeit am Aufstellort des Modells mit Anzeige in der App oder auf der Website.
  Wunsch 1: Anzeigen von Temperatur und Luftfeuchtigkeit auch direkt am Windrad.
  Wunsch 2: zusätzliche Luftdruckmessung
• Ventilatormodus: Drehgeschwindigkeit verändert sich in Abhängigkeit der Temperatur, wobei Temperaturober- und -untergrenzen individuell einstellbar sind.
• Prototyp und Serie werden in der Lernfabrik hergestellt | 3-D-Druck der Flügel | als fertige Kaufteile sind zulässig: Elektronikkomponenten, Halbzeuge sowie DIN- und Normteile
• Ansteuerung über einen Wemos-Mikroprozessor | Stromversorgung über ein handelsübliches USB-Netzteil

Projektbudget 1.500 EUR

In diesem Semester hatten die Studierenden die Aufgabe eine kompakte, optisch und haptisch ansprechende elektronische Spardose zu entwickeln.
Die Spardose musste dabei folgende Kriterien erfüllen:

• europäisches Münzgeld (1 Cent bis 2 Euro) soll ich eine Spardose geworfen und dabei wertmäßig digital erfasst werden.
• Der jeweilige Münzwert sowie die angesammelte Geldsumme soll über eine Web-Oberfläche dargestellt  und -falls möglich- auch auf der Spardose angezeigt werden.
  Über LED´s sollen für ein einstellbares Sparziel und den jeweiligen Füllstand (z.B, visualisiert durch "Fortschrittsbalken") optisch ansprechende Beleuchtungsprofile
  angezeigt werden.
• Die Zuführung der Münzen erfolgt vereinzelt über ein entsprechendes Bauelement (z.B. Schiebeelement oder Klappe) . Der mit der Wertermittlung verbundene
  Vorgang soll für den Benutzer gut einsehbar sein; ferner ist eine Öffnung zur Entnahme der gesparten Münzen vorzusehen.
• Die Ansteuerung der Spardose übernimmt ein Wemos-Mikroprozessor.

In diesem Semester hatten die Studierenden die Aufgabe einen hochwertigen Zeitgeber mit akustischer Signalfunktion in Turmform zu entwickeln.

• In Anlehnung an traditionelle Uhrwerke sollte im Standardmodus alle Viertelstunde ein mechanisch induziertes Tonsignal erklingen; bei jeder vollen Stunde dann ein ebenfalls mechanisch induziertes Signal in einer anderen Tonhöhe. Durch Mitzählen der Signale ergibt sich die jeweilige Uhrzeit in Viertelstundeninkrementen. Im Weckmodus ist der Zeitgeber hinsichtlich Tonfolge und -pausen individuell konfigurierbar.
• Über LEDs sollten für die unterschiedlichen Betriebsmodi optisch ansprechende Beleuchtungsprofile integriert werden (z. B. für Tageszeiten und herannahende Weckzeitpunkte).
• Die Ansteuerung des Zeitgebers übernimmt ein Wemos-Mikroprozessor; die Konfiguration insgesamt sowie die Anzeige der aktuellen Uhrzeit
  erfolgt über eine Web-Oberfläche.
• Die Prototypen und Kleinserienerzeugnisse (n = alle Studierenden + Exemplare für den Studiengang) mussten in der Lernfabrik-Halle herstellbar sein.
• Weitere Anforderungen: Erstellen einer Ökobilanz für das finale Produkt in Bezug auf die gewählten Materialien und Herstellverfahren | Errechnen eines realistischen Verkaufspreises | Weiter-/Neuentwicklung von Prozessbeschreibungen durch alle Teams | regelmäßige Projektberichterstattung (Projektstatusbericht)
• Projektbudget: 1.750 € für Kaufteile und verbrauchte Materialien (Kleinserie, ohne Prototypen)

Im Wintersemester 2012/22 geht es darum, ein kompaktes, optisch und haptisch ansprechendes "überbalanciertes Rad" zu entwickeln und in einer Kleinserie herzustellen.

Das überbalancierte Rad gehört zur Gruppe der sogenannte Perpetuum mobile und begegnet uns in Entwürfen des Franzosen Villiard de Honne-court (1200-1235) sowie des Italieners Taccola (1381-1453), aber auch in Zeichnungen von Leonardo da Vinci (1452-1519).

Das Rad wird durch einen manuellen Eingriff in Gang gesetzt und dreht sich dann eine gewisse Zeit lang weiter. Durch geschickte geometrische und konstruktive Auslegung soll die Zeit, die sich das Rad ohne weitere Einflussnahme dreht, maximiert werden.

Präsentiert wurde das finale Produkt in der Lernfabrik-Abschlussveranstaltung.

Auch im Sommersemester 2021 wird aufgrund der anhaltenden Pandemie-Situation eine „eher digitale“ Lernfabrik durchgeführt. Zudem feiert die Lernfabrik in diesem Semester ihr 10-jähriges Bestehen!

Im aktuellen Semester dürfen Studierende unter Berücksichtigung der Hygienevorschriften der Hochschule Heilbronn auch wieder vereinzelt an der Hochschule anwesend sein. Entsprechend ist sie in eine hybride Veranstaltungsform eingeplant. Die Abstimmung unter den Studierenden und Betreuenden wird aber vorerst dennoch noch digital erfolgen. Der Fokus liegt hier wie im vorangegangenen Semester vor allem zunächst auf der weitestgehend akademischen und digitalisierten Erarbeitung von Fragestellungen.

In diesem Semester sollen die Studierenden eine kompakte, optisch und haptisch ansprechende Kugeltreppe bis zur Serienreife entwickeln und prototypisch herstellen.

• Die Kugeltreppe soll Kugeln über eine Stufenbewegung nach oben befördern.
• Durch die darauf folgende Abwärtsbewegung der Kugeln wird eine konfigurierbare Tonfolge im Zusammenhang mit interessanten Lichteffekten ausgelöst.
• Die Kugeln werden in einer geschlossenen Endlosschleife geführt. 
• Der Antrieb der Stufenbewegung erfolgt elektromotorisch.
• Der Antrieb, die Lichteffekte sowie die Tonfolge werden über einen programmierbaren Mikroprozessor gesteuert.
• Die Prototypen und zwei -nachweislich funktionsfähige- Vorserienerzeugnisse müssen unter den gegebenen Umständen in der Lernfabrik-Halle herstellbar sein, dies bedeutet für die Studierenden dass, die Materialien entweder in der Halle vorhanden sein oder unter den gegebenen Umständen beschaffbar sein müssen.

Als eine große Besonderheit ist in diesem Semester auch eine „digitale“ Abschlussveranstaltung eingeplant.

Aufgrund des Coronavirus wurde auch im Wintersemester 2020/21 die „digitale“ Lernfabrik durchgeführt.

Da in diesem Semester die Studierenden unter Berücksichtigung der Hygienevorschriften der Hochschule Heilbronn auch vereinzelt an der Hochschule anwesend sein durften, war in diesem Semester ein „hybrides“ Semester eingeplant. Die Abstimmung unter den Studierenden und Betreuenden erfolgte aber vorerst dennoch noch digital. Der Fokus lag hier wie im vorangegangenen Semester vor allem zunächst auf der weitestgehend akademischen und digitalisierten Erarbeitung von Fragestellungen.

In diesem Semester sollten die Studierenden eine kompakte, optisch und haptisch ansprechende Useless Box bis zur Vorserienreife entwickeln und prototypisch herstellen.

• Die Useless Box verfügt über einen versteckten Mechanismus zum Öffnen und Schließen.
• Die Funktionalität basiert auf nur einem Kippschalter und wird nicht über einen Mikroprozessor gewährleistet.
• Die Prototypen und Vorserienerzeugnisse mussten unter den gegebenen Umständen in der Lernfabrik-Halle herstellbar sein, was bedeutet dass die Materialien entweder in der Halle vorhanden sein oder unter den gegebenen Umständen beschaffbar sein mussten.
• Die maximale Stellfläche der Useless Box sollte 148 mm × 210 mm betragen, die Useless Box sollte eine maximale Höhe von 330 mm vorweisen.
• Bis zum Ende des Projektzeitraums waren zwei nachweislich funktionsfähige Vorserienerzeugnisse herzustellen.

Das Budget für Kaufteile und verbrauchte Materialien wurde auf 500 € festgelegt.

Abschließend war eine Produktkalkulation für eine hypothetische Serienfertigung zu erstellen.

Als Besonderheit war in diesem Semester auch eine „digitale“ Abschlussveranstaltung eingeplant.

Aufgrund des Coronavirus wurde für das Sommersemester 2020 ein einmaliges Alternativkonzept entwickelt.

Da die Präsenz von Studierenden und Betreuenden vor Ort nicht möglich war, und die Abstimmung untereinander in den erstenWochen ausschließlich digital erfolgen konnte, wurde die digitale Lernfabrik ins Leben gerufen. Der Fokus lag hier zunächst auf der weitestgehend akademischen und digitalisierten Erarbeitung von Fragestellungen.

In diesem Semester sollten die Studierenden innerhalb von 15 Wochen eine kompakte, optisch und haptisch ansprechende Objektwurfmaschine entwickeln und herstellen, welches sich durch folgende Merkmale auszeichnete:

Die Maschine ist in der Lage, ein Objekt mit einem Durchmesser von ungefähr 40 mm so zu beschleunigen, dass es über eine Strecke von bis 2 bis 4 m in einem horizontalen Winkelbereich von 30° ein ebenerdiges Zielgebiet mit dem Durchmesser von 0,5 m mit hoher Wiederholgenauigkeit trifft.

Der Auftreffpunkt des Objekts im Zielgebiet wird über eine Smartphone-App voreingestellt; das Auslösen des Wurfs erfolgt ebenfalls über die App. Der Ausgangszustand der Maschine darf durch manuellen Eingriff wiederhergestellt werden, ebenso darf das Wurfobjekt manuell nachgelegt werden.

Die Stellfläche der Maschine beträgt höchstens 148 mm x 210 mm, die Höhe im Ruhestand höchstens 330 mm.

Ausgehend vom allgemeinen Produktentstehungsprozess ist ein Quality-Gate-Konzept mit Checklisten, Prozessbeschreibungen, Standardformularen und -dokumenten von den verschiedenen Fachteams zu entwickeln. Es ist auf einen weitgehend elektronischen Dokumentenfluss mit Nachweisführung hinzuwirken.

Die Kostenobergrenze für das Kaufmaterial (Materialeinzelkosten) betrug 50 € pro Einheit. Ergänzend waren die Herstellkosten zu ermitteln und soweit wie möglich zu optimieren.

Im Wintersemester 2019/20 sollten die Studierenden innerhalb von 15 Wochen ein kompaktes, optisch und haptisch ansprechendes Gerät entwickeln und herstellen, welches sich durch folgende Merkmale auszeichnete:

• Funktion: Automatisiertes Dosieren einer vom Benutzer beliebig festzulegenden Menge schokoladenummantelter Erdnüsse; die Dosiergenauigkeit sollte dabei möglichst hoch sein.
• Der Vorratsbehälter sollte verschließbar sein, ein Volumen von mindestens 0,5 l aufnehmen können und über eine Nachfüllanzeige verfügen.
• Als Auffangbehälter sollten haushaltstypische Schalen verwendet werden können; diese sind nicht im Lieferumfang des Produktes enthalten.
• Der Dosiervorgang solllte nur möglich sein, wenn ein Auffangbehälter in der dafür vorgesehenen Position steht. Der Dosierautomat musste für Lebensmittel geeignet und gut zu reinigen sein.

Die Kostenobergrenze für das Kaufmaterial (Materialeinzelkosten) betrug 50 € pro Einheit. Ergänzend waren wieder die Herstellkosten zu ermitteln und soweit wie möglich zu optimieren. Darüber hinaus waren auch Gerätebedarfe im Laufe der ersten Projektwochen zu ermitteln.

Das Ergebnis, der Choc Mate, wurde im Rahmen der Abschlussveranstaltung am Dienstag, den 14. Januar 2020 der Öffentlichkeit präsentiert. Im Anschluss daran hatten die Besucher die Möglichkeit, bei einem kleinen Imbiss Fragen an die Studierenden zu stellen.

Weitere Infos zum Choc Mate gibt es hier:

In diesem Semester sollten die Studierenden innerhalb von 15 Wochen ein kompaktes, optisch und haptisch ansprechendes Gerät für den Tischbetrieb entwickeln und herstellen. Kernfunktion des Objekts war die Ausführung einer periodisch-kontinuierlichen Pendelbewegung eines Fahrzeugs auf einer Bahn. Wie üblich waren dabei alle Einzelteile und Baugruppen vollständig zu dokumentieren und das Enderzeugnis in einer Kleinserie zu konkurrenzfähigen Kosten herzustellen. Die Kostenobergrenze für die Materialeinzelkosten betrug in diesem Semester 50 € pro Einheit.

Das Ergebnis, der MAGIC BALL, wurde im Rahmen der Abschlussveranstaltung am Dienstag, den 25. Juni 2019 der Öffentlichkeit präsentiert. Im Anschluss daran hatten die Besucher die Möglichkeit, bei einem kleinen Imbiss Fragen an die Studierenden zu stellen.

Die Herausforderung in diesem Semester bestand für die Studierenden darin, innerhalb von 15 Wochen das im Sommersemester 2015 als einsatzfertiges Tischmodell entwickelte „ProFlO“ zu einem Bausatz für Schüler eines technischen Gymnasiums weiterzuentwickeln. Als Praxispartner der Lernfabrik fungierte dabei die Johann-Jakob-Widmann-Schule (JJWS) in Heilbronn. Wie üblich waren dabei alle Einzelteile und Baugruppen vollständig zu dokumentieren und das Enderzeugnis in einer Kleinserie zu konkurrenzfähigen Kosten herzustellen.

Durch Erweiterung des Modells um einen Mikrocontroller sollte dieser Bausatz zudem neue Features, wie z. B. die Möglichkeit der Geschwindigkeitswahl oder LED-Effekte, erhalten. Neben funktionalen Verbesserungen durften auch Konzept- sowie Designverbesserungen vorgenommen werden.

Das Ergebnis, das FlyKit, wurde dabei im Rahmen der Abschlussveranstaltung am 15.01.2019 von 15.00 bis 17.00 Uhr in der Lernfabrik-Halle (Gebäude C, Raum C056) präsentiert. Im Anschluss fand wiederum ein Get-together in lockerer Atmosphäre bei einem kleinen Imbiss statt.

Die Herausforderung in diesem Semester für die Studierenden besteht darin, innerhalb von 15 Wochen einen elektronischen Würfelautomaten mit mechanischer Anzeige der Augenzahl zu entwickeln. Wie üblich sind dabei alle Einzelteile und Baugruppen vollständig zu dokumentieren und das Enderzeugnis in einer Kleinserie zu konkurrenzfähigen Kosten herzustellen.

Die Herausforderung in dem Semester für die Studierenden bestand darin, innerhalb von 15 Wochen ein Katamaran-Segelboot zu entwickeln. Wie üblich waren dabei alle Einzelteile und Baugruppen vollständig zu dokumentieren und das Enderzeugnis in einer Kleinserie zu konkurrenzfähigen Kosten herzustellen.

Das Ergebnis des arbeitsteilig durchzuführenden Produktrealisierungsprozesses wurde im Rahmen der Abschlussveranstaltung am 16.01.2018 von 15.00 bis 17.00 Uhr in der Lernfabrik-Halle (Gebäude C, Raum C056) präsentiert. Im Anschluss fand ein Get-together in lockerer Atmosphäre bei einem kleinen Imbiss statt.