🏭 Elikagai-Fabriketako Ingeniarien Erronka: Ingeniaritzan Oinarritutako STEAM Erronka

16 urteko ikasleentzat – Prozesu-Ingeniaritza, Automatizazioa eta Diseinu Jasangarria ardatz

🎯 Jokoaren Ikuspegi Orokorra

Helburua:

Taldeek elikagai eta edarien prozesu-ingeniarien papera hartzen dute, elikagai-produktu bat (adib. jogurta, zukua, ogia) ekoizteko produkzio-lerro bat diseinatu eta optimizatuz, ingeniaritza, automatizazio eta jasangarritasunaren printzipioetan oinarrituta.

STEAM integrazioa (Ingeniaritzan oinarritua):

• 🔧 Ingeniaritza – Produkzio-lerroak diseinatzea, eraginkortasuna optimizatzea, automatizazioa
• ⚙️ Teknologia – Sentsoreak, robotika, IA elikagaien fabrikazioan
• 📊 Matematika – Kostuen analisia, ekoizpenaren eskalatzea, energia-kalkuluak
• 🌱 Zientzia – Elikagaien kimika, mikrobiologia, termodinamika
• 🎨 Arteak – Ontzien diseinua, marka-irudia, makinen interfaz ergonomikoak

️ Jokoaren Egitura (Ingeniaritzako Erronkak)

1️⃣1. Fasea: Prozesuaren Diseinua (Fluxu-diagramak eta Sistemen Ingeniaritza)

Erronka:

• Taldeek produktu bat aukeratzen dute (adib. botilatuko zukua, txokolate-barra, patata frijituak)
• Produkzio-prozesua marraztu behar dute (lehengaitik ontziratzera), erabiliz:
• Fluxu-diagramak (kontrol puntu kritikoak identifikatuz)
• Ekipamenduen hautaketa (nahasgailuak, pasteurizadoreak, zintak, ontziratzaileak)

Ingeniaritza-ikuspegia:

• ✔️ Lean Manufacturing – Bottleneck-ak ezabatzea
• ✔️ Arrisku Analisia (HACCP) – Elikagaien segurtasunean arriskuak identifikatzea

2️⃣2. Fasea: Automatizazioa eta Robotika (Mekatronikaren Erronka)

Erronka:

• Produkzio-lerroaren etapa bat gutxienez automatizatzea
• Aukerak:
• Robot-beso bat ontziratzeko (LEGO Mindstorms/VEX erabiliz, eskuragarri badaude)
• Sentsore bidezko sailkapena (adib. produktu akastunak bereiztea)
• Betetze automatikoko sistema (Arduino/Scratch bidez simulatua)

Ingeniaritza-ikuspegia:

• ✔️ PLC Programazioa (makinentzako logika kondizionala)
• ✔️ Eraginkortasunaren Optimizazioa (ziklo-denboraren murrizketa)

3️⃣3. Fasea: Ingeniaritza Jasangarria (Energia eta Hondakinen Murrizketa)

Erronka:

• Energia-kontsumoa edo hondakinak murriztea
• Adibideak:
• Berotasunaren berreskuratze-sistema (lurruna berrerabiltzea)
• Zero hondakin ontziak (biodegradagarriak edo berrerabilgarriak)
• Garbiketa-prozesuetan uraren birziklapena

Ingeniaritza-ikuspegia:

• ✔️ Bizitza Zikloaren Analisia (LCA) – Ingurumen-inpaktua neurtzea
• ✔️ Energia-Eraginkortasunaren Kalkuluak (kW/h aurrezpenak)

4️⃣4. Fasea: Kostuak eta Eskalagarritasuna (Ingeniaritza Industriala)

Erronka:

• Taldeek aurrekontu bat jasotzen dute (adib. 100.000 $)
• Inbertsioaren Itzulera (ROI) kalkulatu behar dute honetarako:
• Makineria berria vs eskulanaren kostua
• Ekoizpena 10 aldiz handitzea – Sistemak baimentzen al du?

Ingeniaritza-ikuspegia:

• ✔️ Kostu-Onura Analisia
• ✔️ Produkzio-Lerroaren Orekaketa

🏆 Azken Aurkezpena: “Zure Fabrika Aurkeztu”

Taldeek beren produkzio-lerroa aurkeztuko dute “inbertitzaileei” (irakasleak/ikasideak), azalduz:

• ✅ Prozesuaren eraginkortasuna (zenbateko abiaduran ekoizten duen)
• ✅ Automatizazio maila (non erabili duten robotika)
• ✅ Jasangarritasun-hobekuntzak (energia/hondakin murrizketa)
• ✅ Errentagarritasuna (ROI kalkuluak)

Irabazteko Irizpideak:

• 🥇 Diseinurik eraginkorrena eta automatizatuena
• 🥈 Ingeniaritza jasangarriko soluziorik onena
• 🥉 Eskalatzeko plan errentagarriena

️ Beharrezko Tresnak (Aukera Malguak)

• 🔹 Simulazio digitalak: Factory I/O, TinkerCAD, Excel
• 🔹 Kit fisikoak: LEGO Mindstorms, Arduino, Raspberry Pi
• 🔹 Teknologiarik gabe: Paper bidezko prototipoak + kalkuluak

🔧 Zergatik Joko Hau?

• ✔️ Benetako elikagaien ingeniaritza irakasten du (Nestlé edo PepsiCo bezalako enpresetan bezala)
• ✔️ Automatizazioa eta jasangarritasuna uztartzen ditu (fabrikazio modernoaren giltzak)
• ✔️ Pentsamendu sistemikoa eta arazoen konponbidea bultzatzen ditu

🎓 STEAM klaseetarako, ingeniaritza-klubetarako edo proiektutan oinarritutako ikaskuntzarako aproposa!