Hoe ontwerp je een automatische tomatenverpakkingsmachine?

In deze lesbrief onderzoeken leerlingen hoe je een automatische tomatenverpakkingsmachine ontwerpt en produceert. De opdracht vormt een casus rondom mechatronische systemen, waarin mechanische en elektronische onderdelen samenwerken om een productieproces automatisch te laten verlopen. Brainport Eindhoven

Leren vanuit het echte bedrijf: MTA

MTA is een bedrijf in Helmond dat mechatronische machines en systemen ontwerpt, bouwt en seriematig maakt voor diverse klanten. Mechatronische systemen combineren mechanica met elektronische besturing en automatisering.

Wat doen leerlingen concreet?

Leerlingen voeren drie deelopdrachten uit:

• Opdracht A: Ze ontwerpen modules voor een machine die tomaten automatisch kan verpakken. Dit begint met bepalen welke stappen de machine moet kunnen uitvoeren.

• Opdracht B: Ze richten een simulatie van een productielijn in waarmee tomatenverpakkingsmachines gebouwd kunnen worden en bekijken hoe deze zo efficiënt mogelijk gemaakt kan worden.

• Opdracht C: Ze vergelijken twee ontwerpmethoden en geven aan waarom de V2-werkwijze van MTA — waarin product en productie parallel worden ontworpen — geschikt is voor een tomatenverpakkingsmachine.

In deze video zie je hoe deze 'machine' kan werken:

Leerlingen leren hoe een tomatenverpakkingsmachine opgebouwd kan worden uit modules, hoe een productieproces kan worden ingericht en welke ontwerpmethoden worden gebruikt om product én productie tegelijk te ontwikkelen.

Ze krijgen inzicht in mechatronische systemen en in praktische aspecten van ontwerp en automatisering.

Voor welke lessen is dit geschikt?

De lesbrief sluit aan bij thema’s in techniek en natuurkunde (automatisering), met raakvlakken naar biologie (biologische producten, verwerking) en ontwerpen. 

Van doen naar denken

Na de opdrachten reflecteren leerlingen op de stappen die zij hebben genomen bij het ontwerpen, simuleren en vergelijken van systemen.

Ze verbinden hun ontwerpkeuzes aan de aanpak van MTA en denken na over welk effect ontwerpmethoden hebben op productie en efficiëntie.

Makkelijk uit te breiden

De lesbrief kan worden uitgebreid met verdieping in ontwerpmethodieken zoals “Design for X” en koppelingen naar bedrijfsbezoeken, gastlessen of vakoverstijgende thema’s in techniek, biologie en economie.

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!

Ons materiaal stimuleert onderzoekend en ontwerpend leren, heeft een diversiteit in thema’s en is geschikt voor alle onderwijsniveaus. onze kennisbank is groeiend: de komende tijd blijven we bedrijven motiveren en stimuleren om op deze wijze lesmateriaal voor leerlingen beschikbaar te maken.

Het lesmateriaal is ontwikkeld in samenwerking met Brainport voor onderwijs.

Wil je de werkbladen in een bewerkbaar bestand ontvangen? Neem dan contact op met onderwijs@brainportdevelopment.nl  
Heb je vragen over de lesbrieven? Laat het dan aan ons weten.