Meister Yoda aus dem 3-D-Drucker

Meister Yoda aus dem 3-D-Drucker

Schüler der Tausschulen informieren sich bei Discover Industry über die Mint-Berufe

Wie entsteht aus einer Produktidee ein Prototyp und anschließend ein Serienprodukt? Was sind Aufgaben von Ingenieuren? Wie viel Mathematik und Physik steckt drin? Die mobile Ausstellung Discover Industry besucht in dieser Woche die Schulen in der Taus. Verschiedene Arbeitsstationen und Exponate machen Industrie greifbar.

Bericht von Sarah Schwellinger, erschienen am 19.01.2017 in der BKZ.

Robin, Felix, Gianni, Ben und Jan versuchen sich mit Geduld am 3-D-Scanner. Doch der blaue Modellkopf ist den Jungs der 10b des Tausgymnasiums viel zu langweilig. Sie scannen sich gegenseitig, am besten, gleich drei auf einmal. Und mit viel Ruhe und Stillstehen funktioniert es dann auch. Auf dem Bildschirm entsteht das 3-D-Bild von Ben, Felix und Gianni.

In dieser Woche ist die erlebbare Ausstellung Discover Industry an der Tausgesamtschule und dem Tausgymnasium zu Gast. Mit Coaching for future setzt sich die Baden-Württemberg-Stiftung gemeinsam mit dem Arbeitgeberverband Südwestmetall und der Regionaldirektion Baden-Württemberg der Bundesagentur für Arbeit für den Fachkräftenachwuchs in den Mint-Disziplinen ein. Mint-Fächer ist eine zusammenfassende Bezeichnung von Unterrichts- und Studienfächern beziehungsweise Berufen aus den Bereichen Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik.

Eine neue Dimension der Studien- und Berufsorientierung für technische und ingenieurwissenschaftliche Berufe zeigt seit 2015 das doppelstöckige Ausstellungsfahrzeug Discover Industry. Mit verschiedenen Arbeitsstationen und Exponaten auf mehr als 100 Quadratmetern Ausstellungsfläche bringt das Mobil die Welt der modernen Industrie direkt an die Schulen in Baden-Württemberg.

Physikerin Katinka Ballmann und Dominik Weickgenannt, der Robotik mit Schwerpunkt künstliche Intelligenz studierte, führen die Schüler durch die Ausstellung. Zunächst wird den Schülern ein Einblick in die Geschichte der industriellen Entwicklung gegeben. Videoclips, Soundfiles und interaktive Elemente am Touchtable veranschaulichen, wie der gesellschaftliche und technische Fortschritt im Laufe der Zeit eine immer effizientere Serienproduktion ermöglichte. Der begleitende Lehrer des Tausgymnasiums Ulrich Mangold ist von der Möglichkeit Discover Industry schlicht begeistert: „Auf diesem Gebiet braucht man unbedingt Nachwuchs. Deshalb ist es wichtig, den Schülern ihre Möglichkeiten aufzuzeigen.“

Die Stationen, deren Bedeutung in der Industrie und die Aufgaben an die Schüler, werden alle durch Klicks auf Touchpads erklärt. An Arbeitsstation eins, dem 3-D-Scanner ist Ruhe und Fingerspitzengefühl gefragt. An Station zwei „Spannungsoptik und Windkanal“ kann man verschiedene Automodelle in einen Miniatur-Windkanal stellen, um zu sehen, wie windschnittig das Modell ist. „Das wird vor allem in der Automobilindustrie gemacht. Wenn man einen Sportwagen entwickeln will, dann muss der besonders aerodynamisch sein“, so Katinka Ballmann.

Die dritte Station, die Robotik hat es den Schülern der 10b besonders angetan. Hier müssen sie den kleinen Industrieroboter so programmieren, dass er mittels Koordinateneingabe vorgegebene Punkte im dreidimensionalen Koordinatensystem abfährt. „Schafft ihr das nicht, schüttelt er sich einmal und fährt dann wieder zum Ausgangspunkt zurück“, sagt Dominik Weickgenannt. „Aber manchmal tanzt er auch ein bisschen“. Weickgenannt gibt am Pad etwas ein, daraufhin ertönt Musik, und der Roboter beginnt zu tanzen. Der Roboter soll dann möglichst schnell die vorgegebenen Lichtpunkte abfahren. „Unser Rekord liegt bei elf Sekunden“, sagt Katinka Ballmann. Alle Gruppen der 10b sind zwar am Ende schnell, liegen aber mit Ergebnissen um 13 Sekunden noch zwei Sekunden über dem Rekord.

An der Station „Intelligente Produktion“ erstellen die Schüler zunächst eine Logikschaltung, um anschließend ein Behältnis mithilfe eines RFID-Chips durch eine Befüllungsanlage zu steuern. In der „Smart Factory“ kennt das intelligente Produkt seine Auftrags- und Fertigungsdaten und bestimmt seinen Weg durch die Produktion selbst. Maschinen erfassen die Informationen zum Beispiel mithilfe von RFID-Chips (radio-frequency identification, also Identifizierung mit elektromagnetischen Wellen).

Bei „Logistik und Materialfluss“, der abschließenden Station, geht es darum, wie komplex eine intelligente Lagerhaltung und flexible Materialflusssysteme sind. An einem Miniaturlager simulieren sie Lagerlogistik in Echtzeit. Vorgegebene Warenein- und -ausgänge müssen verstaut und ausgegeben werden. Die Waren müssen daher unter Zeitdruck schon bei ihrem Eintreffen so durchdacht platziert werden, dass sie hinterher möglichst schnell wieder das Lager verlassen können. Auch hier prangt der Rekord von 140 Sekunden in roter Leuchtschrift.

Den wollen Robin, Gianni und Felix auch hier knacken. Doch schnell merken sie, dass ein so schnelles und konzentriertes Arbeiten unter Zeitdruck ganz schön schwer ist. Felix meistert die Aufgabe gut, ist von 140 Sekunden aber weit entfernt. Auch die anderen Gruppen kommen hier ganz schön ins Schwitzen.

In einem anschließenden kleinen Vortrag erläutern Katinka Ballmann und Dominik Weickgenannt noch einmal, wie die unten gemachten Versuche nun in der Realität aussehen können. Auch geben die beiden einen Einblick, welche Berufe und Studienfächer in welchen Bereichen der Industrie gebraucht werden. Zum Abschluss bekommt die Klasse noch einen kleinen, roten Meister Yoda aus den Star-Wars-Filmen geschenkt. Den hat während der gesamten Zeit der 3-D-Drucker für sie hergestellt.