Вже багато наших студентів та викладачів скористалося можливостями участі у міжнародних програмах обміну для навчання та підвищення кваліфікації, які надає НТУ “ХПІ”, зокрема – у програмі Erasmus+.
Цього разу своїм досвідом вирішив поділитися наш студент Євтушенко Олександр (група ІКМ-721а), який навчається за програмою обміну Erasmus+ у Technical University of Applied Sciences Würzburg-Schweinfurt (Technische Hochschule Würzburg-Schweinfurt – THWS), Німеччина.
В цьому семестрі він обрав для навчання предмет Сonnected Industry. Це предмет вільного вибору, який викладається студентам факультету бізнесу та інженерії (Fakultät Wirtschaftsingenieuwesen – FWI). Разом з Олександром до вивчення предмету доєдналися ще семеро студентів з Бразилії, Тайваню, Мексики, Індонезії та Кенії. У цьому році викладач, професор Jan Schmitt, вирішив проводити навчання у вигляді колективного проекту з додатковим викладенням теоретичного матеріалу за необхідності.
Основною метою предмету було опанувати середовище Node-RED, навчитися використовувати протокол MQTT, навчитися моделювати процеси та створювати системи керування, використовуючи мережі Петрі, навчитися керувати програмованими роботами, використовуючи мови програмування Python та CNC, на власному досвіді зрозуміти концепцію роботи Industry 4.0 та IoT (Internet of Things).
Навчальна лабораторія має сучасне устаткування, серед якого, зокрема, 3 роботи DOBOT Magician Advanced Communication: 2 стаціонарні, один на конвеєрі та одна платформа з числовим програмним керуванням STEPCRAFT M.1000.
Спочатку студенти навчались використовувати базові можливості з управління роботами через програмне забезпечення Dobot Studio, потім використовували функцію самонавчання робота, коли робот направляється від одного положення до іншого вручну, запам’ятовує необхідні рухи, а після цього відтворює їх по команді. Третім кроком було створення власного програмного забезпечення, яке забезпечує автоматизацію при керуванні роботом. Для цього використовувались мова Python та середовище Visual Studio.
Коли студенти опанували устаткування та програмні інструменти, почалася робота над проєктом. Основною метою проєкту було забезпечити процес транспортування та обробки матеріалів на виробництві за допомогою роботів. Перший робот мав брати матеріал зі складу та передавати роботам 2 і 3, які, в свою чергу — передавати матеріал на обробку роботу CNC. Після обробки готовий продукт мав би забиратися роботами 2 та 3 до робота 1, який вже передавав продукт на подальшу обробку, пакування або транспортування в “магазин”. Для виконання проєкту було застосовано можливості середовища Node-RED, мови програмування Python та технології MQTT. Управління та моніторинг процесу, завдяки використанню MQTT, здійснювались за допомогою смартфону через мережу.
Алгоритми управління роботами розроблялись з використанням мереж Петрі. Усі рухи роботів програмувалися за допомогою Python, а загальний алгоритм роботи системи було описано за допомогою засобів графічного програмування у середовищі Node-RED. Після того, як усі процеси і алгоритми управління було відлагоджено та синхронізовано, був створений віджет, який дозволяє відслідковувати стан роботів та етапи функціонування системи.
Результат роботи можна побачити на відео:
Останньою темою предмету було використання спеціальної мови G-code для програмування платформи з числовим програмним керуванням (CNC). В цій мові за допомогою вказування контрольних точок, напрямку та траєкторії руху можна вказувати переміщення робочого інструменту верстату — фрези, лазеру, екструдеру для 3D-друку. За допомогою G-code студенти пробували малювати різні фігури та робити надписи на аркуші паперу.
“Загалом це був дуже позитивний досвід.” — стверджує Олександр, — “Ми навчилися новим технологіям, та як їх застосовувати на практиці, дуже плідно попрацювали в команді. Я знайшов нових друзів з кожного куточку земної кулі!”.
Професор Jan Schmitt був дуже задоволений результатами проведення курсу і опублікував окрему новину на сайті університету THWS.
Університет прикладних наук Вюрцбурґ-Швайнфурт (FHWS) (нім. Technische Hochschule Würzburg-Schweinfurt) заснований у 1971 році в Баварії. Знаходиться у двох містах — Вюрцбурґу і Швайнфурті. THWS – це німецький державний університет, який пропонує безкоштовне навчання і гарантує дипломи, що визнаються у всьому світі. Університет Вюрцбург-Швайнфурт з 9102 студентами (ЗС 2014/15), 202 професорами (ЗС 2012/13), 22 педагогічними працівниками з особливих доручень та іншими 286 співробітниками є четвертим за розміром університетом прикладних наук у Баварії. На даний момент університет має десять факультетів та готує спеціалістів на 35 спеціальностях з дипломних, бакалаврських та магістерських ступенів.
