Automatisiertes Schulprojekt als Studiumsvorbereitung

Vier Schüler der Fachoberschulklasse der Oberstufe des Berufskollegs Geldern planten und realisierten seit Februar diesen Jahres in einem fächerübergreifenden Schulprojekt die Erweiterung und Automatisierung einer Modell-Schiffsschleuse. Die Automatisierungstechnik stellt ein methodenorientiertes Gebiet dar, das zum Ziel hat, Maschinen und Anlagen automatisiert, das heißt selbstgesteuert, betreiben zu können.

Das Schiffschleusenmodell besteht aus mechanischen Komponenten, der Elektronik und der entsprechenden Software. Ein Teil der benötigten Materialien wurde vom Berufskolleg zur Verfügung gestellt, einen großen Teil der materiellen Ressourcen haben die Schüler aus eigener Kraft oder durch Spenden stemmen können. Die finanziellen Einschränkungen der Schule limitierten die Vorhaben der jungen Entwickler jedoch nicht. Sie sahen das Problem daher als Möglichkeit, das Projekt auch unter der Berücksichtigung des finanziellen Aspektes zu entwickeln, welcher in der heutigen Zeit wichtiger denn je ist.Unterstützt wurden die Fachoberschüler seitens der Firma Michael Lackmann Technik aus Sevelen, die Laserarbeiten an der Blechkonstruktion und Pulverbeschichtung ermöglichten.

„Unsere Grundlage war ein unfertiger, unvollständiger und unübersichtlicher Rohbau der Vorgängerklasse, die ihr Projekt aus Zeitgründen nicht fertig stellen konnten. Daraus entwickelten sich sofort Ideen und Verbesserungsvorschläge, die wir sofort umsetzen wollten“, erklärte Frank Pottbäcker, der sich um die Planung und Dokumentation kümmerte. Daraufhin fasste Mauricio Baumann alle sinnvollen Verbesserungsvorschläge sowie negative Aspekte zusammen und erstellte einen optimierten Funktionsablauf in Form einer Grundsteuerung und fertigte erste Zeichnungen der gesamten Baugruppe an: „Zu diesem Zeitpunkt stand fest, dass die geplanten Neuerungen so umfangreich sind, dass sich das Projekt vollständig vom Ursprungszustand unterscheiden wird“, befand der 21-jährige.

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Übernommen wurden die Dokumente im nächsten Schritt vom jungen Lüllinger Bernd Bereths, der aus seiner vorherigen Ausbildung als Technischer Zeichner das nötige Wissen und die entsprechenden Fertigkeiten mitbrachte um aufwändige 3-dimensionale CAD-Zeichnungen zu erstellen: „Diese Zeichnungen waren wichtig, um überhaupt feststellen zu können, ob die Umsetzung überhaupt möglich ist“. Natürlich wurde dabei neben Funktion und Handhabbarkeit auch auf die Optik Wert gelegt. Außerdem musste eine speicherprogrammierbare Steuerung namens LOGO! erstellt, vernetzt und vorhandene Sensoren und Aktoren eingebunden werden: „Dieser Arbeitsschritt hat uns sehr viele Nerven gekostet, da wir mit keinem Background in diese, für uns völlig neue Steuerungstechnik gestartet sind“, betonte Kai Lackmann, der für die Programmierung zuständig war. In seinem väterlichen Betrieb wurden benötigte Teile vorgefertigt und anschließend in der Berufsschule montiert. Insgesamt konnten mit Hilfe des Schulprojektes mehrere Dimensionender Automatisierungstechnik angesprochen und vertieft werden.

In der Berufsschule programmierten die Schüler mit dieser speziellen Software die einzelnen Bedienflächen des Operator-Panels der SPS. Die verwendeten Panels arbeiten und funktionieren über einen handelsüblichen PC, und sind, was die Bedienbarkeit betrifft, frei programmierbar. Mit Hilfe des Operator-Panels sollten die Bedienmodi der etwa Getränkekasten-großen und von zwei Seiten befahrbaren Schiffsschleusenmodells gesteuert und überwacht werden. Am Ende stellten die Schüler ihren Mitschülern die völlig neu gebaute Anlage in ihrem gesamten Umfang in einer Präsentation vor.

Begleitet und unterstützt bei komplexen Problemstellungen wurden die vier von ihrer zuständigen Fachlehrerin Dr. Monika Gerig-Leifeld, die den Schülern ihre langjährige Erfahrung in der Industrie bereitstellen konnte. „In diesem Jahr sind wir sehr zufrieden mit den erzielten Ergebnissen. Das durchgeführte Schulprojekt dient den Schülern als Grundlage und als gute Vorbereitung auf das bevorstehende Studium und soll daher auch im nächsten Schuljahr wieder angeboten werden“, so die promovierte Lehrerin. Im Anschluss zum Projekt erstellte das Team daher eine umfangreiche Dokumentation, die optimal nachvollziehbar ist, und auch eine Weiterentwicklung der Baugruppe möglich macht.