Roboter als Kommilitone

Ausbildung - Kuka bietet mit ready2_educate eine praxisnahe Lösung für die Ausbildung am Roboter. Die Hochschule Karlsruhe – Technik und Wirtschaft setzt vier der Trainingszellen ein, an denen künftige Ingenieure die Programmierung von Industrierobotern erlernen können.

02. Mai 2019
Roboter als Kommilitone
Der Kuka KR 3 mit Greifer. (Bild: Michael Liebmann)

im Zeitalter von Industrie 4.0 steigen die Anforderungen an die Qualifikation von Mitarbeitern. Die Vermittlung komplexer Zusammenhänge stellt neue Anforderungen an die Didaktik der Ausbildung. Gefragt sind daher moderne Unterrichtskonzepte. Essenziell sind vor allem fundierte Kenntnisse in Robotik und Automation.

Seit dem Wintersemester 2018 haben Studierende an der Hochschule Karlsruhe – Technik und Wirtschaft die Möglichkeit, in einem Roboter-Labor mit modernsten Industrierobotern in Kontakt zu kommen. Im neu geschaffenen Fach »Industrie-Roboter-Labor« lernen die Teilnehmer das selbstständige Steuern und Programmieren von Kuka-Robotern. »Die Theorie kann direkt in der Praxis erprobt und fundierte Kenntnisse erworben werden, die auf dem Arbeitsmarkt sehr begehrt sind«, sagt Prof. Dr. Christian Wurll von der Fakultät für Wirtschaftswissenschaften an der Hochschule Karlsruhe – Technik und Wirtschaft.

Trainiert wird an vier ready2_educate-Trainingszellen von Kuka. Die mobile Schulungszelle ist ein komplettes Paket zur Grundlagenvermittlung der Robotik und richtet sich speziell an Schulen, Hochschulen und betriebliche Ausbildungseinrichtungen.

Jede Zelle ist mit dem Kuka-Kleinroboter KR 3 Agilus und der KR-C4-compact-Steuerung ausgestattet. Durch seine Flexibilität und Präzision ist der wandlungsfähige Roboter laut Angaben des Herstellers für verschiedene Aufgabenstellungen geeignet. Der Roboter wird direkt mit einem integrierten Greifer und einer Reihe von Werksstücken, wie Würfeln und Stiften, geliefert. Darüber hinaus ist eine Auswahl didaktischer Schulungsapplikationen bereits vorprogrammiert. Die Aufgaben in dem zur Verfügung stehenden Lernmaterial gliedern sich dabei in drei aufeinander aufbauende Schwierigkeitsgrade.

Zusammenarbeit gefördert

»Durch die Trainingszellen von Kuka werden die komplexen Technologien und Prozesse von Industrie 4.0 greifbar gemacht«, erklärt Prof. Wurll. In einem abwechslungsreichen Programm aus Theorie- und Praxiseinheiten lernen die Studierenden in Kleingruppen die Grundlagen der Roboterprogrammierung. Im letzten Drittel des Semesters muss jede Gruppe das Gelernte in einer Projektarbeit unter Beweis stellen. Hierbei müssen die Studierenden außerdem ihr Fachwissen aus anderen Vorlesungen, etwa Informatik oder Technische Mechanik, einbringen.

In dem Fach Robotik erhalten pro Jahr rund 200 Studierende aller Fakultäten die Möglichkeit, an den Trainingszellen zu arbeiten. Die von Kuka erarbeiteten Kurse zur Grundlagenvermittlung der Roboterbedienung und -programmierung versetzen die Studierenden in die Lage, Aufgaben wie das Palettieren und Depalettieren von Würfeln und das Abfahren von komplexen Oberflächen und Konturen umzusetzen. Auch die Ansteuerung von externer Peripherie oder der Umgang mit Ereignissen kann realisiert werden.

Aufbauend auf diesen Aufgaben haben die Studierenden im Wintersemester 2018/2019 etwa das Spiel »Vier Gewinnt« programmiert. Im Spielmodus »Mensch vs. Roboter« bewegt der Roboter alle Spielsteine, gemäß der Benutzereingabe des Menschen und der in Kuka Roboter Language implementierten Spielstrategie des Roboters.

Im Vordergrund steht vor allem der fächerübergreifende Wissensaustausch. »Durch den Austausch untereinander werden die Studierenden bereits während des Studiums an die Arbeit in einem interdisziplinär aufgestellten Team herangeführt«, so Prof. Wurll. Außerdem besteht nach bestandener Prüfung für die Studenten die Möglichkeit, ein offizielles Trainingszertifikat bei Kuka zu erwerben. »Diese Zertifikate haben in vielen Firmen einen hohen Stellenwert«, betont Prof. Wurll.

Begeisterte Studenten

Das große Interesse an den Kuka-Robotern ist bereits während der Einführungsveranstaltung in den Semesterferien deutlich geworden. Überzeugt von der Qualität der Trainingszellen war das Feedback der Studenten durchweg positiv. »Vor allem von den vielfältigen Aufgabenstellungen, die eine kreative Herangehensweise ermöglichen, zeigten sich die Studenten begeistert«, lobt Prof. Wurll.

Eine Erweiterung der Zellen um das Thema »Industrielle Bildverarbeitung« und die Programmierung der Roboter über das Open-Source-System »Robot Operating System« sind schon in Planung. Langfristig profitieren von den neuen Kuka-Trainingszellen nicht nur die Studenten und die Hochschule. Letztlich profitiert vor allem die Industrie von hoch qualifizierten und praxisnah ausgebildeten Nachwuchs-Ingenieuren.

Erschienen in Ausgabe: 03/2019
Seite: 30 bis 31