Robotik und Automatisierung mit dem Niryo Ned2
Bardowick. Programmieren, automatisieren, ausprobieren und verstehen: Mit dem Niryo Ned2 erweitert die Hugo-Friedrich-Hartmann-Oberschule Bardowick ihren MakerSpace um einen sechsachsigen kollaborativen Roboterarm. Damit können Schülerinnen und Schüler künftig moderne Robotik und Automatisierungstechnik unmittelbar und praxisnah erleben.
Der Niryo Ned2 ist weit mehr als ein Anschauungsobjekt. Die Schülerinnen und Schüler können selbst Bewegungsabläufe programmieren, Gegenstände greifen und versetzen, Sortierprozesse entwickeln oder automatisierte Abläufe erproben. Der Einstieg erfolgt zunächst über die grafische Programmiersprache Blockly. Mit zunehmenden Kenntnissen können die Anwendungen bis hin zur Programmierung mit Python erweitert werden.
Typische Aufgaben wie Pick-and-Place, das Sortieren von Werkstücken, das Arbeiten mit Greifern, Förderband und Sensorik sowie perspektivisch die Nutzung von Robotik-Vision ermöglichen einen unmittelbaren Bezug zu realen Anwendungen in Industrie, Produktion und Logistik. Gleichzeitig gehören Sicherheitsfragen, das Zusammenspiel von Mensch und Roboter sowie die Planung und Optimierung von Arbeitsabläufen zu den Unterrichtsinhalten.
Der Roboter ist damit ein weiterer zentraler Baustein des schulischen MakerSpace, in dem bereits unter anderem 3D-Druck, Lasercutting, digitale Medienproduktion und Programmierung miteinander verbunden werden. Robotik kann so fächerübergreifend mit Informatik, Technik und Wirtschaft, aber auch mit Konstruktion, CAD und 3D-Druck verknüpft werden.
Geplant ist der Einsatz des Niryo Ned2 insbesondere in Wahlpflichtkursen, im Informatik- und Technikunterricht, in Arbeitsgemeinschaften, Projektwochen sowie perspektivisch in der Schülerfirma. Dadurch sollen möglichst viele Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit erhalten, moderne Automatisierungsprozesse praktisch kennenzulernen.
„Robotik wird dann verständlich, wenn Schülerinnen und Schüler nicht nur darüber sprechen, sondern selbst programmieren, testen, Fehler entdecken und Lösungen verbessern können“, erklärt Claus-Dieter Meier-Kybranz, der das Robotikprojekt und den MakerSpace an der Schule mitentwickelt. „Dabei geht es nicht darum, nur einen Roboter bedienen zu können. Die Jugendlichen sollen verstehen, wie automatisierte Prozesse entstehen und welche Rolle der Mensch dabei spielt.“
Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Berufsorientierung. Berufe und Ausbildungswege aus den Bereichen Mechatronik, Elektrotechnik, Informatik, Industriemechanik, Produktionstechnik und Automatisierung lassen sich mit dem Roboter unmittelbar erfahrbar machen. Gleichzeitig werden Kompetenzen wie logisches Denken, Problemlösen, Teamarbeit, Genauigkeit und Durchhaltevermögen gefördert.
Unterstützt wird die Arbeit durch die NiryoAcademy, deren Unterrichtsmaterialien von Grundlagen der Robotik und verschiedenen Robotertypen über Cobots und Sicherheitsaspekte bis hin zu konkreten Programmier- und Automatisierungsaufgaben reichen. Im Unterricht wurden dazu bereits eigene Arbeits- und Praxisaufgaben entwickelt.
Möglich wird die Erweiterung des MakerSpace durch die Unterstützung verschiedener Förderer. Für das Robotikprojekt engagieren sich unter anderem die VDI-Stiftung mit 2.500 Euro, die Stiftung der Volksbank Lüneburger Heide mit 2.000 Euro, der Landkreis Lüneburg mit 3.000 Euro sowie der Förderverein der Schule mit 1.500 Euro. Die Kernanschaffung des Roboterarms einschließlich Zubehör und Transport- beziehungsweise Schutzcase liegt bei rund 7.500 Euro. Darüber hinaus konnte die Robotikausstattung durch den Erwerb eines zusätzlichen gebrauchten Roboterarms erweitert werden.
Die Schule möchte das Robotikprojekt künftig auch für Kooperationen mit Betrieben, dem Jugendzentrum sowie weiteren Schulen im Landkreis Lüneburg nutzen. Damit soll der MakerSpace nicht nur Lernort innerhalb der Schule sein, sondern zunehmend zu einem Ort des Austauschs zwischen Schule, technischer Bildung und regionalen Partnern werden.
Mit dem Niryo Ned2 wird aus dem abstrakten Begriff „Automatisierung“ eine konkrete Erfahrung: Ein selbst entwickeltes Programm setzt sich in Bewegung – und aus einer Idee wird ein funktionierender Prozess.