Schülerinnen entwickeln innovative intelligente Industrie 4.0 Anlage
Die sieben Schülerinnen des Evangelischen Gymnasiums Nordhorn Gina Nyhoegen, Greta Röcker, Lilly Spiekermann, Sina Keuter, Marie Esders Zoe Heinen (alle Jahrgang 10) und Luise Hallfarth (Jahrgang 11) entwickeln im Rahmen des MINT-EC-Profil- und EIS-Unterrichts (Engagement in Schule) ein Funktionsmodell einer nachhaltigen und innovativen Industrie 4.0 Anlage. In dem Projekt werden auch Aspekte der „Künstlichen Intelligenz“ berücksichtigt.
Der Grundgedanke des Projekts ist, dass eine Fertigungsstraße mehrere Produkte herstellen kann und sich je nach Bestellungsstand individuell selbstständig umbaut. So werden Produkte nach Bedarf produziert. Und nicht mehr auf Vorrat. Dadurch fallen große Lagerbestände und -flächen weg. Und es entsteht weniger Ware , die bei geringem Absatz entsorgt werden muss.
Da die Fertigung konkreter Produkte durch Roboter zu komplex ist, wird ein Warenkorb zusammengestellt. Das System lässt sich aber problemlos auf die Produktfertigung übertragen.
Wie sieht die Arbeit aus?
Die Gruppe programmiert mit dem MIT App Inventor eine App, mit der drei aus fünf Produkten in einen Warenkorb gepackt werden können. Für jedes Produkt ist ein fahrbarer Roboterarm zuständig. Die zu den gewählten drei Produkten passenden Roboter fahren an neue Positionen und bilden eine Fertigungsstraße. Für die nächste Bestellung wechseln die Roboter erneut ihre Positionen. Nicht benötigte Roboter fahren zurück auf ihre Wartepositionen, während neue Roboter in die Fertigungsstraße integriert werden. Ist das mobile Lager eines Roboters leer, füllt er es selbstständig wieder auf. Im Idealfall soll das System die Bestellungen intelligent so sortieren, dass die Produktionsstraße so wenig wie möglich umgebaut werden muss, gleichzeitig aber eine festgelegte Wartezeit nicht überschritten werden darf. Die Roboter werden über Raspberry Pis gesteuert und die entsprechenden Quellcodes mit Python programmiert.
Aufgrund der aktuellen Corona-Situation wurde die Idee modifiziert. Anstelle der zunächst in Betracht gezogenen individuellen Süßigkeitenpaketen wurden zur Pandemie passende Produkte wie Hygieneartikel zusammen gestellt.
Teilnahme an der IDEENEXPO 2022
Mit ihrem Projekt möchten die Schülerinnen beim Wettbewerb „Ideenfang“ auf der Ideenexpo 2022 in Hannover antreten. 2019 konnten sie dort bereits Erfahrung mit einer selbst programmierten App sammeln. Mit dieser App konnte man ein benutzerdefiniertes Profil erstellen. Das Profil wurde anhand von verschiedenen Werbungen erstellt, die beim Spielen der selbstprogrammierten Spiele erschienen. Bei der Werbung sollte man die persönlich ansprechenden Vorschläge auswählen. Mit diesem Projekt verpassten sie knapp den ersten Platz. Dieser Erfolg weckte bereits auf der Messe den Ehrgeiz für das aktuelle Projekt.
Bei ihrem Projekt wird die Gruppe von mit 4.000€ von der Rütgers Stiftung unterstützt.
