In deze lesbrief gaan leerlingen aan de slag met het thema techniek, programmeren en gezondheid door te onderzoeken hoe een machine kan worden gemaakt die doseerspuiten automatisch produceert op zeer hoge snelheid.
De opdracht is verbonden aan de praktijk van AAE, een bedrijf dat machines ontwerpt die producten assembleren, bedrukken en maken.
Leren vanuit de echte praktijk: AAE
AAE is een high-tech machinefabrikant uit Helmond die onder andere machines ontwikkelt voor andere bedrijven om producten automatisch te assembleren en te bedrukken.
In deze lesbrief staat een project centraal waarin AAE een machine maakt die doseerspuiten kan produceren en bedrukken in grote aantallen — een uitdaging die aansluit bij de actuele vraagstukken rond productie en automatisering.
Hieronder zie je in de video hoe stiften worden bedrukt en 'gecapt' (de dop erop) - met dezelfde enorme snelheid als bij de spuiten: 600 keer per minuut!
Wat doen leerlingen concreet?
Leerlingen voeren een serie doe- en denkopdrachten uit die zijn opgesplitst in twee hoofdonderdelen.
In het eerste deel verkennen zij wat er komt kijken bij het nauwkeurig bedrukken van ronde, gladde vormen door zelf maatverdelingen te tekenen en te optimaliseren. Ze plannen en testen processen om binnen een korte tijd zoveel mogelijk juiste maatverdelingen te maken.
In het tweede deel richten zij zich op automatisering: zij schrijven programma’s met post-its of bouwen en programmeren robotarmen om onderdelen te bedrukken of te verplaatsen.
In deze video zie je dat leerlingen van alle leeftijden - op hun eigen niveau - een 'spuitenbedrukmachine' maken:
https://youtu.be/_V3PuIcmvDw?si=P9u70xMqboYCRDGb&t=46
Daarnaast zijn er opdrachten waarin zij inzichtelijk maken hoe een echte machine is opgebouwd uit deelsystemen en welke stappen engineers doorlopen bij ontwerp en integratie.
Wat leren leerlingen?
Leerlingen leren wat er komt kijken bij het ontwerpen van een machine: van precisie in productie tot automatisering en programmeren. Ze oefenen met systematisch plannen, testen en verbeteren, met zowel handmatige processen als geautomatiseerde systemen.
Ook krijgen ze inzicht in de rol van verschillende engineeringdisciplines (mechanisch, hardware, software, systeemintegratie) bij het ontwikkelen van een geavanceerd productiesysteem.
Voor welke lessen is dit geschikt?
De lesbrief sluit aan bij vakken zoals techniek, natuurkunde (automatisering), biologie (bijv. toepassing bij medische producten) en scheikunde (zoals bij gedrukt materiaal en nauwkeurigheid in maatverdeling).
Van doen naar denken
Na het uitvoeren van de doe-opdrachten reflecteren leerlingen op hun aanpak en resultaten: waarom sommige processen beter werkten, wat er nodig is om een machine nauwkeurig en efficiënt te laten werken, en hoe je verbeteringen kunt ontwerpen. Ze koppelen wat zij hebben ervaren aan de praktijk van machinebouw en automatisering zoals bij AAE.
Makkelijk uit te breiden
De lesbrief biedt mogelijkheden voor verbreding, zoals het koppelen van gastlessen of bedrijfsbezoeken bij bedrijven die automatisering toepassen, en het uitbreiden van opdrachten met vakoverstijgende elementen zoals statistisch onderzoek naar nauwkeurigheid van instrumenten, of reflecties in andere talen over technische communicatie.
Naast deze lesbrief, hebben we nog meer lesmateriaal ontwikkeld vanuit bedrijven in de Brainport regio. Deze lesbrieven zijn een mooie start voor (praktijkgerichte) opdrachten of profielwerkstukken. Alle lesbrieven zijn aan te passen aan jouw eigen regio, situatie of leerlingen. Sterker nog - daarvoor zijn ze ontwikkeld!
