„Mit den Cobots geht die Lernkurve steil nach oben“

„An der Nordseeküste, am plattdeutschen Strand“ … da fühlen sich unsere kollaborierenden Roboter (Cobots) seit Herbst 2021 ziemlich wohl. Genauer gesagt im schönen Ostfriesland. Dort haben die Berufsbildenden Schulen II Emden durch die Teilnahme am Förderprojekt „Mensch-Roboter-Kollaboration – Robonatives“ der Landesinitiative n-21 mehrere unserer Cobots erworben und mit viel Leidenschaft und Freude in ihren Unterricht integriert. 

Christian Schmidchen ist einer der Berufsschullehrer, der federführend an der Realisierung dieses Projekts beteiligt war. Als Lehrer für Metalltechnik forciert der 39-Jährige schon seit Jahren den Ausbau des Robotik-Bereichs an der Berufsschule. Was ihn an Robotern fasziniert, wie er die Arbeit mit unserem Education Konzept empfindet und welche Tipps er anderen Schulen gibt, die einen ähnlichen Weg einschlagen wollen – das und mehr erklärt er im Interview.

Herr Schmidchen, die wohl wichtigste Frage zuerst: R2D2 oder C-3PO?

Christian Schmidchen: (lacht) Diese Frage habe ich mir ehrlich gesagt noch nie gestellt. Ich finde beide ziemlich cool, auch wenn ich gerade eher an Nummer 5 aus „Nummer 5 lebt!“ denken muss. Ein toller Film aus meiner Kindheit. Roboter haben mich einfach schon immer fasziniert – egal ob als Kind, während meines Studiums oder jetzt als Berufsschullehrer. 

Was macht denn für Sie persönlich die Faszination aus?

Schmidchen: Wenn ich heute in meiner Funktion als Berufsschullehrer in Betriebe gehe, sehe ich immer mehr kollaborierende Roboter, die Hand in Hand mit den Menschen zusammenarbeiten. Das war früher undenkbar. Cobots sind einfach zu handhaben, entlasten Mitarbeiter und sorgen für einen schnelleren bzw. effektiveren Ablauf der Produktionsprozesse. Aber vor allem sind sie eines – sicher. Ich kann meine Schüler oder meine 12-jährige Tochter daneben stellen und sagen: „Du brauchst keine Angst haben. Probier dich einfach mal aus.“ Das ist schon ziemlich toll.

Wie Cobots Einzug in den Unterricht erhielten: Von der Idee zur Umsetzung

Jetzt haben Sie gerade Ihre Schüler angesprochen. Seit wann integrieren Sie bzw. die BBS II Emden Robotertechnik im Unterricht?

Schmidchen: Das war im Jahr 2013. Im Vorfeld konnten wir die Entscheidungsträger der Stadt Emden davon überzeugen, dass eine Investition in Robotertechnik an unserer Schule nachhaltig ist. Finanziert durch ein Sonderbudget unseres Schulträgers, haben wir uns schließlich die ersten Roboter zugelegt und unser Mechatronik- und Robotikzentrum eröffnet.

Was war die Motivation dahinter? 

Schmidchen: Schon damals war klar, dass in Folge der zunehmenden Automatisierung der Industrie die Nachfrage nach qualifizierten Arbeitskräften stetig steigen wird. Deswegen hatten sich meine Kollegen und ich von Anfang an für die Anschaffung von Robotern eingesetzt, um unserem Ziel als Berufsschule gerecht zu werden, für die Wirtschaft auszubilden, und um unsere Schülerinnen und Schüler optimal auf ihr weiteres Arbeitsleben vorzubereiten. 

Im vergangenen Jahr folgte dann der bis dato jüngste Meilenstein. Sie bewarben sich mit der BBS II Emden erfolgreich um die Teilnahme am Projekt „Mensch-Roboter-Kollaboration – Robonatives“ – eine Initiative im Auftrag des niedersächsischen Kultusministeriums. Als eine von sieben berufsbildenden Schulen erhielten sie Fördermittel, um ein sogenanntes Innovations- und Zukunftszentrum Robotik einzurichten. Beginnen wir von vorne. Warum haben Sie sich für das Projekt beworben? 

Schmidchen: Also erstmal ist es mir wichtig zu betonen, dass ich nicht alleine hinter diesem Projekt stehe. Der harte Kern besteht aus insgesamt sieben engagierten Kollegen: unserem Schulleiter Herr Holzgrabe sowie sechs Lehrkräften der Elektro- und Metalltechnik, darunter ich als Theorie-Lehrer Metalltechnik. 

Aber um auf Ihre Frage zurückzukommen: Das Projekt war damals im niedersächsischen Schulverwaltungsblatt ausgeschrieben. Wir haben uns erstmal intensiv Gedanken dazu gemacht, ob wir das überhaupt machen wollen. Weil eines war klar: Die Erweiterung unserer bestehenden Roboteranlagen, die notwendigen baulichen Veränderungen sowie die Einarbeitung in neue Technologien – all das würde für uns Lehrkräfte einen erheblichen Mehraufwand bedeuten. Aber wir waren uns dann doch sehr schnell einig, dass wir das durchziehen wollen. Wir haben ein tolles Team zusammengetrommelt und uns an die Arbeit gemacht. 

Was heißt das genau? 

Schmidchen: Wir haben uns in den Ferien getroffen und eine Woche intensiv an der Ausschreibung gearbeitet. Und da kam einiges zusammen: angefangen bei der detaillierten Zusammenstellung der Bewerbungsunterlagen, wie etwa die Ausarbeitung eines didaktischen Konzepts, bis hin zu ersten Gesprächen mit der Stadt Emden. Eine intensive Zeit, die zum Glück von Erfolg gekrönt war. 

Das war sie in der Tat. Die Stadt Emden hat das Projektbudget in Höhe von 530.000 Euro schließlich auf ca. 750.000 Euro aufgestockt. Eine stolze Summe. Wie wurde das Geld investiert?

Schmidchen: Der eine Teil des Geldes floss in die Erweiterung unserer bestehenden Industrie 4.0-Anlage. Wir haben zwei kollaborierende Roboter des Modells UR5e mit 3D-Kamera, KI und Gestensteuerung eingebunden. Den anderen Teil nutzten wir für die Umgestaltung von zwei Klassenzimmern. Dort integrierten wir unter anderem sechs Schulungszellen nach dem UR Education Konzept mit 12 PC-Arbeitsplätzen und zwei interaktiven Boards.

Auch interessant: Der 3D-Rundgang führt durch die umgestalteten Lehrräume der BBS II Emden.

Jetzt arbeiten Sie schon seit zwei Monaten mit unseren Cobots und Schulungszellen. Wie fällt Ihr erstes Fazit aus? 

Schmidchen: Ich bin sehr zufrieden. Die Schulungsstationen machen es mir und meinen Kollegen wirklich einfach, unseren Unterricht interessant und praxisbezogen zu gestalten. Sie sind benutzerfreundlich, intuitiv bedien- bzw. programmierbar und lassen sich an verschiedenste Aufgabenstellungen anpassen. Aber das Wichtigste ist: Die Schüler haben jedes Mal viel Spaß am Unterricht.

Vor Kurzem haben meine Schüler zum Beispiel einen der Cobots zum Weihnachtsmann umprogrammiert und ihn einen Zylinder mit Geschenkpapier einwickeln lassen. Am Ende gab’s noch eine Schleife obendrauf – fertig. (lacht) Alles innerhalb von nur 90 Minuten, also einer Doppelstunde. Für meine Schüler war das dann natürlich schon so: „Boah, toll! Das alles haben wir in so kurzer Zeit gemacht.“ 

Es ist genau diese Kombi aus einfacher Handhabung und dem Faktor Spaß, welche die Lernkurve meiner Schüler Woche für Woche steil nach oben steigen lässt. Und nicht zu vergessen: das Education Konzept von Universal Robots. Für mich als Lehrer ein echter Glücksfall. 

Enthalten sind unter anderem interaktive Erklärvideos aus unserer UR Academy. 

Schmidchen: Genau, die sind didaktisch sehr ausgereift. Wenn ich meinen Schülern zum Beispiel das Schauen und Durcharbeiten zwei dieser Videos als Hausaufgabe aufgebe, ist da nichts mit nebenher PlayStation spielen. Man muss wirklich aktiv und konzentriert vor dem Bildschirm sitzen und zum Beispiel Verdrahtungen oder Programmierungen vornehmen. Die Videos in Kombination mit den umfassenden Unterrichtsmaterialien haben einen wirklich positiven Einfluss auf den Lernprozess der Schüler. Und weil wir mittlerweile auch die Hardware dazu haben, können wir dann im Unterricht das Gelernte am nächsten Tag sofort in die Praxis umsetzen. Lange Rede, kurzer Sinn: Das Education Konzept entlastet uns Lehrkräfte erheblich und motiviert die Schüler.

Mensch-Roboter-Kollaboration: Schulen und Unternehmen profitieren gleichermaßen

Denken wir mal etwas größer und in die Zukunft. Welchen Einfluss hat die erfolgreiche Umsetzung des Projekts auf die Stadt Emden bzw. die Region Ostfriesland? Und welche beruflichen Perspektiven ergeben sich dadurch für Ihre Schüler? Die BBS II ist ja gefühlt nur einen Steinwurf vom VW-Werk Emden entfernt. 

Schmidchen: Fakt ist: Die moderne Ausstattung unserer Schule rund um das Thema „Mensch-Roboter-Kollaboration“ ist einmalig in der Region. Dadurch erlangen unsere Schülerinnen und Schüler einen entscheidenden Wissensvorsprung, den sie in die Arbeitswelt hinaustragen werden. Aber es ist nicht nur die regional ansässige Großindustrie, wie etwa Volkswagen, die davon profitieren wird. Auch für viele unserer kleinen und mittleren Unternehmen wird das Thema Robotik immer interessanter. Und deswegen schauen diese Betriebe natürlich ganz genau hin, was da bei uns passiert. Alles in allem ist unser Anspruch als Schule, dass wir mit unserer Arbeit nicht nur die Stadt Emden, sondern hoffentlich auch die ganze Region Ostfriesland nachhaltig stärken werden. 

Eine abschließende Frage: Welche Tipps würden Sie anderen Lehrern bzw. Schulen geben, die dem Vorbild der BBS II nacheifern wollen? 

Schmidchen: Für die erfolgreiche Realisierung des Projekts waren meiner Meinung nach drei Faktoren ausschlaggebend:

1. Prüfen Sie, ob es in Ihrem Bundesland entsprechende Förderprogramme gibt. Wird Ihnen die finanzielle Last abgenommen, lebt es sich schon viel leichter. Ich spreche aus Erfahrung. (lacht)
2. Solch ein Projekt lässt sich nur im Team realisieren. Suchen Sie sich also engagierte Kollegen, die für das Thema brennen. Nur so lässt sich das zusätzliche Arbeitspensum bewältigen und der Spaß an der Arbeit bleibt erhalten. 
3. Und egal auf welcher Ebene: es braucht gute und zuverlässige Ansprechpartner. Und die hatten wir von Anfang an – angefangen bei den Städten Emden und Hannover bis hin zu Universal Robots.

Dafür möchte ich mich bei allen Beteiligten im Namen der BBS II Emden bedanken. Denn durch die Integration der Cobots in unseren Schulalltag haben sich für uns ganz neue Möglichkeiten eröffnet und wir können unseren Schülerinnen und Schülern einzigartige Aus- und Weiterbildungsmöglichkeiten anbieten. Und wir als Lehrkräfte einen zukunftsweisenden Unterricht, der auf die Themen Digitalisierung und Industrie 4.0 einzahlt.

Vielen Dank für das interessante Gespräch, Herr Schmidchen.

Schmidchen: Ich habe zu danken!