- Collaboratieve YuMi-robot bereidt studenten voor op een loopbaan in de robotica
- Geavanceerde FANUC-robot biedt oplossingen voor de skills-gaps in de productiesector
- KUKA robottrainingscel leidt studenten in het beroepsonderwijs op
- Educatieve Niryo-robot traint de ingenieurs en managers van morgen
In de snel evoluerende wereld van vandaag herstructureren steeds meer bedrijven hun activiteiten en omarmen ze nieuwe technologieën om zo goed mogelijk op uitdagingen en onzekerheden voorbereid te zijn. Robotautomatisering is een cruciaal onderdeel van deze transformatie en dit vergt dan ook substantiële en continue investeringen in het onderwijs. Educatieve robotica speelt een belangrijke rol in de manier waarop we leren en stelt studenten in staat om essentiële vaardigheden voor hun toekomstige loopbaan te verwerven. Robots in het onderwijs kunnen een breed scala aan leerlingen efficiënt voorbereiden op een toekomst waarin robotica en AI een steeds prominentere rol zullen spelen. Ze optimaliseren leerervaringen, stimuleren creativiteit, bevorderen actieve betrokkenheid, verbeteren probleemoplossend vermogen en stimuleren samenwerking tussen studenten. Interactie met robots biedt een praktische manier om theorieën en concepten die in de klas zijn geleerd in de praktijk toe te passen, waardoor studenten met verschillende benaderingen en oplossingen kunnen experimenteren. Bovendien kunnen robots de interesse en vaardigheid in wetenschap, technologie, techniek en wiskunde — ofwel STEM: science, technology, engineering en mathematics — stimuleren. In dit artikel nemen we een kijkje bij verschillende nieuwe robots die in onderwijsomgevingen over de hele wereld worden gebruikt en ontdekken we hoe deze robots studenten kunnen helpen met vaardigheden die ze nodig hebben om in de geautomatiseerde wereld van morgen succesvol te zijn.
“De industrie schreeuwt nu om gekwalificeerde mensen en het is erg moeilijk om in die behoefte te voorzien”.
Dr. Kevin Devine, technologieprofessor aan de Illinois State University (ISU)
1. Collaboratieve YuMi-robot bereidt studenten voor op een loopbaan in de robotica
De robots van ABB, een technologieleider op het gebied van elektrificatie en automatisering, spelen al een tijdje een belangrijke rol in het onderwijs. Zo worden de collaboratieve YuMi-robots van ABB op de University of Applied Sciences (UAS) in Wiener Neustadt in Oostenrijk gebruikt om studenten op hun toekomstige loopbaan in robotica voor te bereiden. Met behulp van deze robots hebben studenten bijvoorbeeld al verschillende toepassingen ontwikkeld. Bij één toepassing rustten twee studenten een YuMi-robot uit met 3D-geprinte vingers en gaven ze de robot de opdracht om koffiecapsules op te pakken en in verschillende bakjes te sorteren. Een andere toepassing draaide om het oplossen van een Rubik’s Cube-puzzel. De robot houdt de kubus voor een camera die het voorwerp scant op grootte, kleuren en patronen. De gegevens worden naar een algoritme gestuurd dat ze analyseert en bepaalt welke draaibewegingen nodig zijn om de puzzel op te lossen. De robot wordt vervolgens geïnstrueerd om deze handelingen uit te voeren. De universiteit gebruikt ook ABB’s offline programmeer- en simulatiesoftware RobotStudio, waarmee robots op een pc kunnen worden geprogrammeerd, getraind en geoptimaliseerd zonder dat de taken waar ze op dat moment mee bezig zijn gestaakt hoeven te worden.
De nieuwe robotica-opleiding van de universiteit biedt studenten een gedegen basis in elektronica, informatica, mechanica, actuatoren en sensoren. Hoewel de docenten van de universiteit de eerstelijnsondersteuning van de studenten zijn, kan ABB — dat dicht bij de universiteit is gevestigd — bij meer ingewikkelde roboticakwesties een helpende hand bieden. Ook Illinois State University (ISU) in de VS maakt gebruik van de robotica en software van ABB om het personeel van de toekomst te trainen. Studenten van de technische afdeling van de universiteit worden opgeleid om industriële robots te programmeren en te bedienen. Zo wordt er gezorgd dat er voortdurend getalenteerde jonge mensen met de juiste vaardigheden in deze steeds belangrijker wordende sector terechtkomen. Dr. Kevin Devine, technologieprofessor aan de universiteit, zegt: “Een trend die we in mijn optiek duidelijk zien, is een toegenomen vraag naar onze afgestudeerden. De industrie schreeuwt nu om gekwalificeerde mensen en het is erg moeilijk om in die behoefte te voorzien”.
2. Geavanceerde FANUC-robot biedt oplossingen voor de skills-gaps in de productiesector
Aan het Ron Dearing University Technical College (UTC) in Hull in het Verenigd Koninkrijk leren studenten roboticavaardigheden die van onschatbare waarde zijn, hun carrièrevooruitzichten verbeteren en de groeiende skills gap van de nationale industrie kunnen terugdringen. Als onderdeel van de automatiserings- en control engineerings-opleiding krijgen deze aspirant-ingenieurs onder andere de kans om met een geavanceerde FANUC-robottrainingscel te werken. Deze ultramoderne robot — die door Ron Dearing en Kohler Mira, een toonaangevende fabrikant van douches en belangrijke partner van het college, gefinancierd wordt — voert de taken uit die door computersoftware worden uitgestippeld. Hierdoor kunnen studenten geavanceerde vaardigheden ontwikkelen waar in de onderbezette roboticasector veel vraag naar is. Glenn Jensen, senior adjunct-directeur en hoofd engineering aan de universiteit, benadrukt het belang van deze geavanceerde technologie om studenten inzicht te geven in toekomstige automatiseringstaken. Door een fysieke robot te gebruiken en in real life te programmeren, ervaren studenten controle en beweging op industrieniveau en krijgen ze een goed beeld van hun toekomstige werkplekken. Jensen geeft aan dat deze integratie van geavanceerde technologie in het curriculum laat zien hoe toegewijd het college is om aan de behoeften van werkgevers te voldoen en de nationale skills gap in dit vakgebied aan te pakken.
Ook de samenwerking met de bedrijven biedt de studenten waardevolle ondersteuning, zoals loopbaanbegeleiding, werkervaringsmogelijkheden en mogelijke stageplaatsen. Door de studenten uit te rusten met de vaardigheden die toekomstige werkgevers willen, zijn ze na hun afstuderen goed op de arbeidsmarkt voorbereid. Naast de financiering van de robottrainingscel heeft Kohler Mira bovendien twee extra robots gedoneerd om de training van studenten verder te verbeteren. Dankzij deze robots leren de studenten niet alleen hoe ze problemen moeten oplossen en de robots moeten onderhouden, maar ontwikkelen ze bovendien makkelijker programmeervaardigheden. Derek Atkinson, operations manager bij Kohler Mira, zag de dringende skills gap in de lokale technische industrie en was vol lof over de samenwerking met Ron Dearing UTC voor het overbruggen van die kloof. Atkinson benadrukte dat studenten die over deze essentiële vaardigheden beschikken enorm veel voor hun bedrijf kunnen betekenen. Door studenten geavanceerde roboticatraining te bieden, maken Ron Dearing UTC en zijn werkgeverspartners de weg vrij voor een mooie toekomst voor deze aspirant-ingenieurs.
3. KUKA robottrainingscel leidt studenten in het beroepsonderwijs op
Ter voorbereiding op een toekomst met automatisering heeft de Vakschool in Göppingen, Zuid-Duitsland, een geavanceerd laboratorium ingericht met zes genetwerkte KUKA ready2_educate-cellen en programmeerstations. Sinds het begin van het schooljaar 21/22 biedt deze ultramoderne faciliteit studenten waardevolle praktijkervaring en per les hebben 12 leerlingen toegang tot deze robottrainingscellen. De docenten gebruiken grote projectieschermen om verschillende content en scenario’s te presenteren, waardoor een boeiende leeromgeving ontstaat. De studenten ontvangen informatie op een docentgerichte manier terwijl ze tegelijkertijd de mogelijkheid hebben om op de programmeerstations en ready2_educate-cellen te werken.
Franz Thaler, afdelingshoofd educatieve centra en technische scholen bij GS Göppingen, benadrukt het belang van moderne hardware die nauw bij praktische toepassingen aansluit. En Joachim Heer, hoofd van het laboratorium automatiseringstechnologie/robotica, legt uit: “Robotica is een baken in automatiseringstechnologie en kan heel goed in de klas worden gebruikt. We hebben gekozen voor KUKA omdat we een zeer goede ondersteuning krijgen. Ook kunnen de trainingscellen op een illustratieve manier worden gebruikt en daarnaast werken veel bedrijven met KUKA-robots. Het doel is altijd om onze studenten en stagiaires zo dicht mogelijk bij de werkelijkheid te onderwijzen. En de reacties van de bedrijven waren zeer positief”. Door studenten uit te rusten met een basisopleiding robotica, kunnen bedrijven voorkomen dat ze hun nieuwe werknemers direct naar trainingen moeten sturen. Afgestudeerden van de Vakschool zijn dan ook zeer gewilde kandidaten. De KUKA-robots maken de school bovendien zeer aantrekkelijk voor studenten en er wordt in de hele school voortdurend gewerkt aan het uitbreiden van de robottraining. Terwijl de huidige focus ligt op het opleiden van technici, streeft de school ook naar de integratie van automatiseringstechnologie, robotica en lastoepassingen. Traditioneel wordt er een onderscheid gemaakt tussen PLC-programmering en robotprogrammering, maar het doel van de school is om mensen op te leiden die in beide gebieden bedreven zijn omdat er op de arbeidsmarkt veel vraag is naar deze veelzijdige specialisten.
4. Educatieve Niryo-robot traint de ingenieurs en managers van morgen
De Franse ingenieurs en managers van morgen worden opgeleid met behulp van een innovatieve oplossing van het ingenieursinstituut ITII Normandie. Hun doel om toekomstige leidinggevenden en ingenieurs voor te bereiden op het industriële werkgebied is met de implementatie van collaboratieve Niryo-robots succesvol bereikt. Allereerst worden de studenten vertrouwd gemaakt met de technische mogelijkheden van de robots, zowel op het gebied van software als hardware. Zodra de studenten een goed begrip hebben gekregen van de mogelijkheden van de robot, worden ze uitgedaagd om een systeem te conceptualiseren dat verschillende aspecten omvat, waaronder het routeren van elementen, assemblage en kwaliteitscontrole. Met deze oefening kunnen ze hun kennis toepassen en kritisch nadenken over het ontwerpen van efficiënte en effectieve productielijnen. Bovendien biedt het programma de unieke mogelijkheid om de eigen productielijnen te prototypen en te bedienen — een praktische ervaring waarmee studenten praktische vaardigheden kunnen opdoen en de fijne kneepjes van het managen van een productielijn onder de knie krijgen.
Het succes van dit trainingsprogramma kan aan verschillende factoren worden toegeschreven. Ten eerste zorgt het beschikbare ecosysteem van Niryo-robots, in combinatie met hun open-source-flexibiliteit, voor een snelle inzet van productie- en testlijnen. Dankzij deze flexibiliteit kunnen studenten verschillende configuraties verkennen en ermee experimenteren, wat creativiteit en innovatie aanmoedigt. Bovendien blijkt de compactheid van de robots handig in educatieve omgevingen. Ze kunnen probleemloos in grote aantallen worden opgeslagen en in werkplaatsen gemakkelijk worden gemanoeuvreerd. Dit gebruiksgemak zorgt voor een bredere toegankelijkheid waardoor studenten efficiënt met de robots kunnen werken. Ook de kosten van de collaboratieve robots zijn een belangrijke factor. Dankzij de betaalbaarheid van deze robots krijgt elke student de kans om individueel met een robot aan de slag te gaan, wat zorgt voor een meer gepersonaliseerde en immersievere leerervaring. Bovendien zorgt de nadruk op veiligheid ervoor dat studenten zelfverzekerd en zorgeloos met de robots kunnen werken. Het educatieve robotica-programma is een uitgebreide en effectieve benadering om toekomstige ingenieurs en managers op te leiden. Dankzij de Niryo-robots kan theoretische met praktische ervaring gecombineerd worden, waardoor studenten de juiste vaardigheden en expertise opdoen om in het industriële werkgebied uit te blinken.
“We moeten aanzienlijk en voortdurend in onderwijs investeren om ons bestaande en toekomstige personeelsbestand voor te bereiden op een tijdperk van robotica en automatisering en om in de toekomst welvarende samenlevingen te creëren”.
Sami Atiya, president van ABB’s robotica
Een laatste overweging
De verwachting is dat educatieve robotica de manier waarop we leren radicaal zal veranderen. Het biedt studenten geweldige mogelijkheden om essentiële vaardigheden op te doen voor hun toekomstige loopbaan en ondersteunt bovendien een breed scala aan studenten. Daarnaast omarmen steeds meer bedrijven nieuwe technologieën en herstructureren hun activiteiten om op de uitdagingen van de toekomst voorbereid te zijn. Robotautomatisering is een cruciaal onderdeel van deze transformatie en dit vergt dan ook substantiële en continue investeringen in het onderwijs. Educatieve robotica kan een breed scala aan leerlingen helpen klaarstomen voor een toekomst waarin robotica en AI een steeds prominentere rol zullen innemen. Sami Atiya, president van ABB’s robotica, zegt: “We moeten aanzienlijk en voortdurend in onderwijs investeren om ons bestaande en toekomstige personeelsbestand voor te bereiden op een tijdperk van robotica en automatisering. Dit is niet alleen belangrijk met het oog op de wijdverbreide verschuivingen die we nu zien, maar ook om in de toekomst welvarende samenlevingen te creëren”.
Om het volledige potentieel van educatieve robotica te ontsluiten, is het absoluut noodzakelijk om bepaalde uitdagingen aan te pakken en innovatieve onderzoeksgebieden te verkennen. Belangrijke hindernissen zijn de implementatiekosten en de training die leraren nodig hebben om robotica effectief in het curriculum te integreren. Door kosteneffectieve oplossingen te ontwikkelen en uitgebreide trainingsprogramma’s aan te bieden, kan educatieve robotica een inclusief en impactvol hulpmiddel worden in klaslokalen over de hele wereld. Bovendien is aandacht voor toegankelijkheid van het grootste belang om ervoor te zorgen dat studenten van alle achtergronden van deze transformatieve technologie kunnen profiteren. Naast deze praktische overwegingen zullen ontwikkelingen in generative AI-modellen een centrale rol spelen in de interactie tussen mensen en robots. Door ontwikkelingen in (kunstmatige) emotionele intelligentie en samenwerkend en probleemoplossend vermogen in te bouwen, kunnen educatieve robots aantrekkelijkere en effectievere leeromgevingen creëren. De gepersonaliseerde onderwijstrajecten die deze robots mogelijk maken bevorderen bovendien een diepere betrokkenheid bij studenten en maken kennisverwerving eenvoudiger en efficiënter.
