Theorie, Schule oder doch lieber Fab Lab? Gelingensbedingungen guter MINT-Bildung

Anfang März sind wir im Rahmen des Projekts EnvironMINT (BMBF: Gelingensbedingungen guter MINT-Bildung) nach Kamp-Lintfort am Niederrhein gereist. Zusammen mit unseren Kollegen der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg und der Hochschule Rhein-Waal haben wir bei einer 3-tägigen Workshopreihe untersucht, was Kinder und Jugendliche zu Fab Labs hinzieht und was sie davon abhält. Die knapp 100 Kinder eines Gymnasiums vor Ort haben uns durch die Teilnahme bei Kreativ-Workshops, Fokusgruppen und Interviews dabei geholfen, ihren Alltag besser zu verstehen. Dabei haben wir sehr viel von den SchülerInnen gelernt.

Was interessiert die Kinder und Jugendlichen eigentlich? Wie sollten man Workshops gestalten, die Spaß machen und lehrreich sind? Was schreckt ab? Wie sieht der Alltag so aus?

Nach einer Führung durch das FabLab Kamp-Lintfort – Hochschule Rhein-Waal und einer kleinen IoT-Demonstration mit unseren Goodies durften sie selbst ran und ausprobieren. Dabei waren unter anderem ein selbstgedrucktes und -gebautes Mikroskop, ein ferngesteuerter Malroboter mit dem Calliope Mini, ein Synthesizer-Kit von littleBits und viele coole andere Sachen.

Wir werden im weiteren Verlauf auch mit LehrerInnen, MakerInnen und Eltern sprechen, um besser zu verstehen, wie coole MINT-Angebote aussehen sollen und was die Hürden für alle Beteiligten sind. Am Ende des Tages gestalten wir die Konzepte ja nicht für uns – sondern die Menschen die es betrifft.

Universal Robotics UR3e – Robotikbesuch im Fab Lab

Am Donnerstag, dem 26. Januar, hat unser großer Roboterarm (UR10e) im Fab Lab Besuch von seinem kleinen Bruder bekommen: Dem UR3e.

Auch wenn der kleinere Roboter erstmal kein permanentes Mitglied des Fab Lab Teams wird, durften wir ihn dank des Besuchs von Universal Robots betrachten. Dabei hatten wir Gesellschaft von Mitgliedern des ATLAS Projekts der Universität Siegen. Von Universal Robots wurde uns der kleine UR3e interaktiv vorgestellt, dabei wurde der Fokus vor allem auf die Sicherheitsfunktionen gelegt, die besonders ausführlich erläutert wurden. Dies ist wichtig, da ein Cobot (aus dem Englischen: Collaborative Robot, also Kollaborierender Roboter) direkt mit Menschen arbeiten und sie unterstützen soll. Bei unserem Roboterarm im Fab Lab sind solche Funktionen ebenfalls im Einsatz. Beispielsweise ist bei uns das Fenster (der Bereich hinter dem Roboter) durch eine virtuelle Wand gesperrt. So wird verhindert, dass der Roboterarm ausbricht und in unserem Fall die Scheibe beschädigt. Des Weiteren kann der Cobot bei einer Kollision, zum Beispiel mit einem Menschen, automatisch stoppen. Als weitere Sicherheitsvorkehrung sperren wir den Bereich außerdem mit einer Kette ab, wenn unser Roboterarm in Betrieb ist.

Falls ihr Interesse an den Kooperativen Roboterarmen von Universal Robots bekommen habt, schaut gerne zu unseren Öffnungszeiten im Fab Lab vorbei. Unser UR10e hat einen Radius von 1300 mm und kann Lasten von bis zu 10kg tragen. Zudem besitzt er einen modularen Aufsatz. Aktuell trägt unser Roboterarm ein 3D-Druck Werkzeug. Besucht gerne unsere Sicherheitsunterweisung, die jeden Mittwoch um 16 Uhr stattfindet. Nach einer weiteren, speziellen Einweisung, könnt ihr diesen dann benutzen.

SchülerInnen bei den MINT-Mitmachtagen 2022: Wie funktioniert das mit dem 3D-Druck eigentlich?

Vergangene Woche fanden die MINT-Mitmachtage statt. Vom 13.09 bis zum 15.09 wurde dazu das Fab Lab Team vom Kreis Siegen-Wittgenstein auf den Vorplatz des Kreishauses eingeladen. Jedes Jahr im September nehmen rund 1000 Kinder und Jugendliche aller Schulformen und Kitas an unterschiedlichsten MINT-Angeboten zum Experimentieren, Erleben und Entdecken teil. Das Fab Lab war als außerschulischer Lernort Teil der verschiedenen Forschungs- und Entdeckungsstationen. Das Fab Lab konnte nämlich im Rahmen der REACT-EU Förderung, neue Rechner anschaffen, welche nun für Menschen ohne eigene Rechner zur Verfügung stehen.

Das Team hatte einen Workshop zur Einführung in den 3D-Druck vorbereitet. Insgesamt haben daran sechs SchülerInnengruppen ab der achten Klasse aus Hauptschulen und Gymnasien teilgenommen. In einem Zelt entstand dafür ein kleines, mobiles Fab Lab. Mitgebracht haben wir insgesamt sechs unserer acht Prusa 3D-Drucker und zehn unserer Laptops.

Zuerst erfolgte eine kleine theoretische Einführung zu Grundlagen, Designgrundsätze, Gefahren, Modellieren und Slicen. Nach einem kurzen Demonstrationsteil durften die SchülerInnen selbst Hand anlegen: Sie konnten ihre eigenen Schlüsselanhänger in dem kostenlosen Programm Tinkercad erstellen. Sobald das Modell fertig war, übertrugen die SchülerInnen diese in den Slicer, bereiteten sie für den 3D Druck vor und konnten ihre Designs anschließend selbstständig drucken. Dabei standen wir den SchülerInnen selbstverständlich für alle Fragen und Probleme zur Seite. Kreiert wurden beispielsweise Anhänger mit Initialen und Namen, oder auch Objekte, wie Schwerter und Tischtennisschläger. Diese durften die SchülerInnen am Ende des Workshops mit nach Hause nehmen.

Trotz Regens schien innerhalb des Zeltes die Sonne: Wir haben uns sehr über das Engagement und Interesse der SchülerInnen gefreut und hoffen, ihnen den 3D-Druck etwas näher gebracht zu haben!

GAME NIGHT | VOL. I

Harder. Faster. Pilz

Kommenden Durst…Donnerstag, 7. Juli, 19 Uhr: Sandstraße 26 in Siegen!

Tanzen, Zocken & Getränke die ganze Nacht. Spielt eine Runde Mario Kart (Switch & SNES) oder Street Fighter 2 (SNES) mit oder gegen uns. Lasst und das Ende des Semesters mit vielen Drinks, leckerem vegetarischem und veganem Essen sowie guter Musik feiern

Alle sind willkommen. Wir haben Essen und Bier für alle, und natürlich umsonst.
Keine Anmeldung erforderlich.

Offene Uni

Am 14. Mai waren wir mit einem Stand bei der Offenen Uni am Unteren Schloss vertreten. Mit im Gepäck hatten wir ein paar 3D-Drucker, unseren Roboterarm, sowie unsere Augmented Reality Sandbox.

Über den Unteren Schloßplatz verteilt, waren jede Menge Einrichtungen und Studiengänge und Forschungsprojekte vertreten, um sich vorzustellen. Es hat uns sehr gefreut das viele von euch uns besucht haben. Klar, das Wetter war schön und es gab‘ ja auch einen Eiscreme-Truck direkt neben unserem Zelt.

Am Stand konnten Besucher:innen lernen mit dem 3D-Drucker umzugehen, es gab‘ viele Interessierte, die schließlich mit eigenen gedruckten Teilen nach Hause gehen konnten. Unser Roboterarm, hat munter den ganzen Tag gezeigt, wie man Objekte 3D scannen und digitalisieren kann (um sie dann beispielsweise mit den 3D Drucker zu replizieren). Die Augmented Reality Sandbox kam besonders gut an. Man kann mit dem Sand eine Topografie einer Landkarte interaktiv verändern, Berge und Täler bauen, um dann anschließend mit einer Wasser- und Regen-Simulation den Fluss des Wassers auf der Karte zu beobachten. Eine tolle Möglichkeit, etwas über Topografie und Augmented Reality zu lernen.

Zusätzliche Öffnungszeiten für Studierende

Zusätzlich zu unseren Open Lab Zeiten jeden Mittwoch von 14 bis 20 Uhr gibt es dieses Sommersemester auch Zeiten, an denen das Lab extra für Studierende geöffnet ist.
Studierende können ab sofort auch an Dienstag und Donnerstag zu folgenden Zeiten im Fab Lab arbeiten:

               Dienstags von 13 – 16 Uhr

               Donnerstags von 14 – 17 Uhr

Diese erweiterten Öffnungszeiten richten sich gezielt an Studierende der Universität Siegen, um zusätzliche Zeiten zu bieten, um an ihren Projekten zu arbeiten. Personen, die nicht der Universität angehören, können wie gewohnt mittwochs zum Open Lab kommen.

Hier gelten dieselben Empfehlungen, wie auch zum Open Lab:

  • nicht mehr als 20 Gäste im Lab
  • 3G empfohlen (genesen, geimpft, getestet)
  • um durchgehendes Tragen der Maske wird gebeten
    (Ausnahme: Trinken und Essen in bestimmten Bereichen)
erstes Open Lab im April am 6.04.2022

Wiedereröffnung des Fab Labs

Wir melden uns mit guten Neuigkeiten! Das Fab Lab öffnet seine Pforten ab Semesterbeginn endlich wieder. Wir freuen uns also, euch den Termin für das nächste Open Lab verkünden zu dürfen: Mittwoch, der 06. April.

In Anbetracht der nach wie vor sehr hohen Corona-Fallzahlen haben wir für BesucherInnen des Labs allerdings ein paar Empfehlungen:

Innerhalb unserer Räumlichkeiten empfehlen wir die 3G Regel beizubehalten (genesen, geimpft, getestet). Weiterhin ist empfohlen durchgehend eine Maske zu tragen. Natürlich darf die Maske zum Trinken abgenommen werden, wir bitten aber darum, diese danach direkt wieder aufzusetzen. Aus diesem Grund sind aktuell auch offene Getränke (bspw. Kaffee/Teetassen) nicht gerne gesehen, da diese erfahrungsgemäß zu einem “Kaffeeklatsch” führen 😉
Statt direkt am Arbeitsplatz zu essen, bitten wir euch, eure Speisen an den offenen (!) Fenstern in der Lobby bei Startpunkt zu konsumieren, um die Sicherheit aller Anwesenden zu gewährleisten.

Die BesucherInnen-Anzahl im Fab Lab ist auf maximal 20 Gäste beschränkt.

Zusammengefasst:

  • maximal 20 Gäste im Lab
  • 3G empfohlen (genesen, geimpft, getestet)
  • um durchgehendes Tragen der Maske wird gebeten
    (Ausnahme: Trinken und Essen in bestimmten Bereichen)
erstes Open Lab im April am 6.04.2022

Das Softwareevent

Wir möchten gerne auf eine Veranstaltung des Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Siegen zum Thema Start-Ups aufmerksam machen.

Start-ups gelten als neue Impulsgeber für die digitale Transformation des Mittelstandes. Durch Kooperationen können sich gemeinsame innovative Lösungen entwickeln, aus denen neue Geschäftsmodelle, Produkte und Dienstleistungen entstehen. Vor allem wenn es um die Umsetzung von Technologien in der Industrie 4.0 geht, birgt die Zusammenarbeit zwischen kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) und Start-ups große Potenziale.
Gemäß dem Motto des  Startpunk57: „Keine Idee und kein Ideengeber darf verloren gehen“ möchten wir auf die Innovationen in der hiesigen Region hinweisen und handfeste Möglichkeiten bieten, konkrete Szenarien und Produkte zu testen und auszuprobieren. Mit der Veranstaltung „Informieren-Demonstrieren-Ausprobieren – Das Softwareevent“ haben Sie dazu die Möglichkeit und kommen ohne große Hürden mit Start-Ups aber auch etablierten Unternehmen unserer Region ins Gespräch. Anhand von interessanten Beispielen und Erfahrungen aus der Praxis werden den Teilnehmenden viele motivierende und impulsgebende Möglichkeiten bestehender Software und Dienstleistungen „Made in Südwestfalen“ aufgezeigt. Sie können selbst ausprobieren und somit wertvolle Erfahrungen sammeln.

Termin und Ort:

31.05.2022
13:30 Uhr – 16:30 Uhr
FabLab Siegen & Startpunkt57 im Haus der Innovation (Sandstraße 26, 57072 Siegen, 1.OG)

Weitere Informationen sowie die Anmeldung hier.

Anfertigung eines Prototypen für eine Biegemaschine (Masterarbeit Maschinenbau)

Im Rahmen meiner Masterarbeit am Lehrstuhl für Mikro- und Nanoanalytik in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Umformtechnik an der Universität Siegen habe ich eine Biegemaschine für plastische Umformungen im Rasterelektronenmikroskop entwickelt und anschließend in Betrieb genommen.

Mit der Biegemaschine sollen Dreipunktbiegeversuche für die Untersuchung der Rissentstehung von Biegeproben durchgeführt werden um Werkstoffe bei der Biegeumformung besser ausnutzen zu können. Umformprozesse werden bei der Herstellung von Produkten vieler Bereiche des täglichen Lebens verwendet: Autos, Flugzeuge, Schiffe, Rohrleitungen, Blechumformung und viele mehr.

Für eine genaue Untersuchung der Biegeproben während des Biegeversuchs habe ich die Biegemaschine passend für das Rasterelektronenmikroskop (REM) gebaut. Da in einem Rasterelektronenmikroskop nur wenig Platz zur Verfügung steht musste die Maschine relativ klein und leicht sein – sie passt auf eine Handfläche. Erste Biegeversuche im REM wurden bereits durchgeführt.

Rapid Prototyping

Während der Konstruktionsphase habe ich 3D-Druck als ein Rapid Prototyping-Verfahren eingesetzt. Dieses Verfahren hat gegenüber den spanenden Fertigungsverfahren den Vorteil der schnellen Fertigung von Teilen auf Basis von CAD-Modellen. Der erste Prototypen im Maßstab 1:1 wurde während eines Planungs- und Entwicklungsprojektes, ebenfalls im Rahmen meines Studiums konstruiert und 3D-gedruckt.

Besonders zu Beginn des Projektes war es wichtig, schnell eine gute Vorstellung von den realen Abmessungen der später zu fertigenden Bauteile zu erhalten. Dank der freundlichen Unterstützung des Fab Labs in Person von Fabian Vitt konnten die benötigten Bauteile schnell und problemlos gedruckt werden. Ein weiterer Vorteil der Prototypenfertigung mittels 3D-Druck ist die Möglichkeit der Präsentation der Bauteile bei Besprechungen im Maßstab 1:1. So können sich alle Anwesenden durch die 3D-Ausdrucke ein sehr gutes Bild von Form und Details des später zu fertigenden Bauteils machen. Dies ist bei den sonst oft verwendeten ausgedruckten Konstruktionszeichnungen weniger gut möglich. Das 3D-Prototyping kann zu neuen Anpassungsideen führen und das Erkennen nötiger Optimierungen erleichtern.

Ein kurzes Animationsvideo des Biegeprozesses:
https://lmn.mb.uni-siegen.de/in-situ-em/