En una encuesta reciente de YouScience, los líderes de la industria dicen que su desafío número uno es un grupo de talentos cada vez menor. Las tendencias en la contratación de STEM muestran que debido a los rápidos avances en la tecnología, las habilidades y atributos que los empleadores buscan en los candidatos potenciales están evolucionando hacia una mayor demanda de profesionales con experiencia técnica y valiosas habilidades interpersonales o habilidades sociales. Una desconexión entre estas habilidades blandas y el conocimiento técnico ha dejado a muchos empleadores frustrados con el grupo de talentos actual dentro de la industria manufacturera industrial.

La CTE Workcell está diseñada para cerrar esta brecha al proporcionar a los estudiantes exposición a aplicaciones de células de trabajo del mundo real en el contexto de la automatización industrial. Al participar en actividades STEM auténticas, los estudiantes aprenden los fundamentos de la robótica industrial y las operaciones de fabricación, incluido el transporte de objetos, la clasificación y la paletización, al tiempo que desarrollan valiosas habilidades blandas, como el pensamiento crítico, la adaptabilidad, la resolución creativa de problemas, la comunicación y la colaboración. Echemos un vistazo más de cerca a cómo las diversas características de la CTE Workcell se conectan con las aplicaciones de la industria y equipan a los estudiantes para tener éxito tanto personal como profesionalmente.

Desarrollo de los líderes del mañana

Los estudiantes desarrollan tanto habilidades duras como habilidades blandas a través de la exploración de los diferentes componentes de la CTE Workcell, completando Unidades de Laboratorio STEM y participando en el Proceso de Diseño de Ingeniería. El diseño de la CTE Workcell y las actividades en el plan de estudios de STEM Labs se alinean con los estándares actuales de la industria y permiten a los estudiantes explorar las aplicaciones de las células de trabajo en el mundo real. 

El brazo de 6 ejes y el sistema de coordenadas cartesianas 

Mediante la manipulación del brazo de 6 ejes, los estudiantes obtendrán valiosas habilidades matemáticas mientras exploran la fabricación industrial. Al igual que muchos brazos robóticos en la industria manufacturera, el brazo de 6 ejes funciona utilizando el sistema de coordenadas cartesianas, una cuadrícula matemática de valores que incluye los ejes x, y y z para un espacio tridimensional (3D). Muchos robots industriales utilizan una configuración cartesiana, que incluye impresoras 3D, así como brazos robóticos utilizados para operaciones de recogida y colocación, manejo de materiales, ensamblaje de productos, soldadura, pintura, perforación y paletización.

Al aprender sobre el Sistema de Coordenadas Cartesianas, los estudiantes dominarán conceptos matemáticos como la comprensión de los planos de coordenadas; la identificación de ubicaciones de coordenadas; y el cálculo y la codificación de movimientos precisos del Brazo de 6 Ejes. Los estudiantes también pueden usar el Teach Pendant en VEXcode EXP, diseñado para emular dispositivos portátiles del mundo real utilizados para controlar maquinaria robótica. Los estudiantes que normalmente encuentran intimidantes las matemáticas encontrarán emocionante el aprendizaje al completar actividades relevantes basadas en casos de uso del mundo real.

Transportadores y Torre de Señales

Además del brazo de 6 ejes, la CTE Workcell incluye transportadores serpentinos y lineales, los dos transportadores más utilizados dentro de la fabricación industrial. A medida que los estudiantes exploren estos transportadores, aprenderán sobre la importancia de la sincronización durante el transporte de materiales y las aplicaciones reales del uso de sensores para detectar y clasificar objetos. Usando los transportadores y sensores de CTE, los estudiantes pueden transportar, clasificar y paletizar discos y cubos en función de sus respectivas características, como el color y la etiqueta de abril.

Además, la Torre de Señal, una estructura utilizada para comunicar el estado de operación utilizando luces de colores, también está diseñada para enseñar a los estudiantes aplicaciones auténticas de la industria. Los estudiantes aprenderán a codificar la Torre de Señal para indicar errores, la necesidad de intervención humana, condiciones seguras y más. A medida que los estudiantes exploren estas aplicaciones, mejorarán sus habilidades de codificación. Los estudiantes también mejorarán su capacidad para recopilar y analizar datos y fortalecerán sus habilidades de investigación científica a medida que observan, predicen, registran y comunican los resultados del proyecto.

Autoevaluación del estudiante

Los estudiantes usarán cuadernos de ingeniería para demostrar su aprendizaje a lo largo de las unidades de laboratorio STEM a través de indicaciones, preguntas de autorreflexión y actividades de evaluación. Los estudiantes registrarán términos clave, preguntas, diseños y nuevas ideas para catalogar su aprendizaje. Al completar las autoevaluaciones en el punto medio y al final de las Unidades, los estudiantes medirán su aprendizaje, identificarán áreas de mejora y demostrarán crecimiento.

Proceso de diseño de ingeniería

A través de las actividades de CTE Workcell, los estudiantes aprenderán los componentes centrales del proceso de diseño de ingeniería, incluida la forma de definir un problema, desarrollar soluciones y optimizarlas de forma iterativa. En el proceso, los estudiantes aprenderán que el fracaso es el camino hacia el crecimiento y que la asunción de riesgos es clave para la innovación. Estas cualidades son lo que los empleadores buscan activamente: candidatos que tengan la capacidad de resolver problemas de manera efectiva, adaptarse a los nuevos desafíos y reflexionar sobre los procesos de mejora y refinamiento.

A medida que los estudiantes completen sus cuadernos de ingeniería y las unidades de laboratorio STEM, aprenderán a colaborar con sus compañeros de manera efectiva para proporcionar comentarios y desarrollar soluciones innovadoras a los desafíos. Las habilidades blandas como el pensamiento crítico, la comunicación y el trabajo en equipo beneficiarán a los estudiantes no solo en el aula, sino también en el lugar de trabajo, tanto dentro como fuera del campo STEM.

Alineación con los estándares de la industria

Los componentes de CTE Workcell y las unidades de laboratorio STEM de CTE están diseñados para cumplir con los estándares de la industria en automatización industrial. Las lecciones se alinean con la lista de verificación de habilidades robóticas proporcionada por la Sociedad de Ingeniería de Fabricación (SME) e incluyen temas como Fundamentos de Fabricación, Aplicaciones Robóticas, Seguridad, Robot Hardware y Software, y Programación y Operaciones de Robots. Los estudiantes aprenderán las mismas habilidades básicas que se requieren de los ingenieros y maquinistas, incluida la capacidad de describir sistemas de coordenadas, comprender los efectores finales y realizar la codificación en línea.

Los cursos de CTE son un recurso sólido para cualquier estudiante que desee obtener la certificación Robotics in Manufacturing Fundamentals (RMF). Para obtener información adicional sobre conexiones específicas del estándar de la industria, consulte el siguiente recurso: VEX CTE Workcell Industry Standards.

La CTE Workcell tiene el poder de inspirar a la próxima generación de maquinistas, ingenieros, programadores y diseñadores. Según una encuesta de YouScience, el 62% de los estudiantes de secundaria creen que la preparación universitaria y profesional es una de las responsabilidades de su escuela, pero solo el 41% se siente preparado para tomar una decisión profesional al graduarse. Para los estudiantes que se sienten inseguros sobre su futuro, desarrollar intereses profesionales dentro de la automatización industrial a través de la CTE Workcell puede ser transformador a medida que adquieren nuevas habilidades y descubren sus aptitudes naturales. Al fomentar la experiencia práctica y encender la pasión, CTE Workcell no solo aborda esta brecha, sino que también allana el camino para una fuerza laboral segura y capaz, lista para enfrentar los desafíos de las industrias del mañana.