MINT-EC: Schülerinnen entwickeln innovative intelligente Industrie 4.0 Anlage

01. Dezember 2020

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, welche KI-Aspekte beinhaltet.

Der Grundgedanke des Projekts ist, dass eine Fertigungsstraße mehrere Produkte herstellen kann und sich je nach Bestellungsstand individuell selbstständig umbaut. Auf diese weise werden Produkte nach Bedarf produziert und nicht auf Vorrat, sodass zum einen große Lagerbestände und -flächen wegfallen und zum anderen weniger Ware entsteht, 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.

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 haben wir diese Idee so modifiziert, dass Anstelle der zunächst in Betracht gezogenen individuellen Süßigkeitenpaketen zur derzeitigen Pandemie passende Produkte wie Hygieneartikel und weiterreichende Gadgets zusammenzustellen werden sollen.

Mit diesem Projekt möchten die Schülerinnen gerne beim Wettbewerb Ideenfang auf der Ideenexpo 2022 in Hannover antreten. Im Jahr 2019 konnten sie dort bereits Erfahrung mit einer selbst programmierten App sammeln, mit der man ein benutzerdefiniertes Profil erstellen konnte. Dieses 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 nur knapp den ersten Platz. Dies 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. Für die Unterstützung bedankt sich das EGN herzlich.

Ansprechpartner

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Christian Kirberger
Tel.: 05921 30830-0
Fax: 05921 30830-20