Der Spielwarenhersteller B1 hat Produktionsfirmen zu einem Wettbewerb eingeladen. Ziel ist es ein Auto kostengünstig zu montieren, das einen guten Geradeauslauf hat und reibungsarm rollt.

Aufgabe

Eine Firma muss fünf Fahrzeuge montieren, die auf einer schiefen Ebene eine vorgegebene gerade Strecke ohne Berührung von Pylonen passieren und möglichst weit ausrollen.

Am Mittwoch findet die Roadshow des Auftraggebers statt. Zur Teilnahme müssen folgende Bedingungen erfüllt sein:fünf identische Autos nach Planvorgabe vorstellenvollständige Dokumentation nach Maßgabe der Geschäftsführung der teilnehmenden Firmen einreichendie Redakteure erläutern den Projektablauf auf Grundlage des Rapportzettelsmit den beteiligten Mitarbeitern wird am Freitag ein Fachgespräch über die eingereichte Dokumentation stattfinden
Die Geschäftsführung Ihrer Firma möchte diesen Wettbewerb unbedingt gewinnen. Dazu hat der Geschäftsführer eine Liste mit Anforderungen erstellt, die die einzelnen Abteilungen zu erfüllen haben.

1. Der Einkauf der Firma erstellt an Hand der Explosionszeichnung eine Stückliste nach DIN und besorgt die Materialien.

2. Die Fertigungsabteilung der Firma montiert fünf identische Fahrzeuge und erstellt einen Montageplan und eine Werkzeugliste, damit die Produktionsabteilung kostengünstig in die Serienproduktion gehen kann.
Das Vorschlagswesen der Firma nimmt jederzeit gerne Verbesserungsvorschläge zur Montage entgegen. Hierzu muss eine kurze Beschreibung des Vorgangs und evtl. eine erläuternde Skizze eingereicht werden.

3. Das Materiallabor der Firma untersucht die verwendeten Werkstoffe, klassifiziert sie und beschreibt die Stoffeigenschaften.

4. Die Abteilung der Technischen Zeichner in der Firma erstellt eine fertigungsgerechte Einzelteilzeichnung der Grundplatte und des Motorblocks im Maßstab 1:1.

5. Der Redakteur erstellt für jeden Tag ein Stundenprotokoll, bzw. Tätigkeitsnachweis für die Mitarbeiter der Firma.

6. Zum Überprüfen der Laufeigenschaften der Fahrzeuge bekommt jede Firma drei TÜV-Termine mit einer Zeitbeschränkung von jeweils fünf Minuten. Die TÜV-Prüfung muss im Vorfeld beim TÜV angemeldet werden. Auf der Anmeldeliste sind zeitgleiche Einträge nicht zugelassen.
Bei der Erstanmeldung werden die Fahrzeuge vom TÜV-Gutachter registriert. Die Zeit der Registrierung ist kein Bestandteil des zeitlimitierten TÜV-Prüfungstermins. Bei hohem Andrang ist mit Zeitverzögerungen bei der Registrierung zu rechnen.

7. Die Dokumentation wird vom Redakteur in starker Anlehnung an Konkurrenz-Projekte, die der Firma vorliegen, gestaltet.
Sie enthält alle schriftlichen Arbeiten, ein Deckblatt, Mitarbeiter, Unterschriften, etc.

8. Am Freitag wird eine Projektbeschreibung für den Jahresbericht erstellt.

Die Schüler beschreiben Aufbau, Eigenschaften und Einsatzgebiete der angewandten Werk- und Hilfsstoffe. Sie planen deren ökonomischen Einsatz und beachten die umwelt- und gesundheitsrelevanten Aspekte. Sie lesen Konstruktionszeichnungen und sind fähig, Ausschnitte daraus zu skizzieren und Änderungen einzuarbeiten. Sie wählen die für die Herstellung erforderlichen mechanischen Arbeitsverfahren aus und bewerten das Ergebnis des Herstellungsprozesses.
- Sie wenden typische englische Begriffe an.
- Vorschriften des Arbeitsschutzes bei der Vorbereitung und Durchführung der Arbeit werden von ihnen beachtet.
- Sie können die Arbeit im Team organisieren.

In der Entwicklungsabteilung für Automatisierungs- und Steuerungstechnik ihrer Firma ist
kurzfristig ein Techniker erkrankt. Spontan hat die Geschäftsführung beschlossen, diese Aufgabe einer engagierten Gruppe von Auszubildenden übertragen.

Aufgabe:
Ihr Team muss die Steuerung einer Schrankenanlage entwickeln, aufbauen, verdrahten und mit der Kleinsteuerung LOGO am PC programmieren.
Für die Übergabe an den Kunden muss eine Dokumentation erstellt werden, die bei der Übergabe dem Kunden erläutert wird, damit er die Anlage später selbst installieren kann.
Jedes Team erhält für diese Aufgabe einen Multifunktionsrahmen um die Schaltung auf-zubauen.
Aus Kostengründen hat die Geschäftsführung nur eine Schranke für Testzwecke bereit-gestellt. Diese muss von allen Gruppen nach Absprache mit dem Teamleiter verwendet werden.
Um zu verhindern, dass es Probleme mit der Anschlussbelegung gibt, ist die Schnittstellen-belegung zwischen Schranke und Multifunktionsrahmen für alle Gruppen einheitlich.

Aufgabenverteilung:
Die Gruppe hat einen Redakteur und einen Schrankenbeauftragten zu wählen.
Die Aufgabe des Redakteurs ist es, das Team zu koordinieren, für einen zügigen Arbeitsablauf zu sorgen und die schriftliche Dokumentation zu übergeben.
Der Redakteur prüft und unterschreibt die Tätigkeitsnachweise, die jedes Gruppenmitglied jeden Tag für sich erstellt.
Die Aufgabe des Schrankenbeauftragen ist es, das Team zwischen den anderen Teams zu vertreten und mit seinen Kollegen aus den anderen Teams für einen einheitlichen und normgerechten Belegungsplan an der Schnittstelle zur Schranke zu sorgen.

Die Schüler beschreiben die Strukturen mechatronischer Teilsysteme. Sie erklären die Wirkungsweise von Sensoren und Wandlern und justieren Sensoren.
Sie kennen Möglichkeiten zur Realisierung von Linear- und Rotationsbewegungen mittels elektrischer, pneumatischer und hydraulischer Komponenten und wenden Kenntnisse über Steuerungen und Regelungen an, um Weg- und Bewegungsrichtungen zu beeinflussen.

Funktionsbeschreibung:
Nach Betätigung des Eintasters schiebt der Zylinder A1 eine Batterie aus dem Magazin unter den Greifer. Der Greifer transportiert die Batterie zur Messstation. Nach erfolgter Messung (Messzeit: 1s) wird die Batterie in die entsprechende Ablaufrinne gelegt (U<1,0V links, U>1,0V rechts). Danach fährt der Greifer wieder in die Entnahmeposition zurück. Liegen weitere Batterien im Magazin, wiederholt sich der Ablauf so lange, bis alle Batterien (max. 6 Stück) gemessen und sortiert wurden.
Bei Betätigung des Austasters wird im Gefahrenfall die Anlage stromlos geschaltet. (Der Greifer bleibt geschlossen). Wird danach der Taster „Handbetrieb“ betätigt, kann mit dem Taster „Grundstellung“ der Greifer wieder in die Ausgangslage gefahren werden.
Bei Betätigung des Pneumatik- Ausschalters wird die Anlage von der Druckluft getrennt.

Inhalt der Dokumentation:

Deckblatt
Inhaltsverzeichnis
Projektkurzbeschreibung
Ablaufbeschreibung
Funktionsbeschreibung (max. 1 DIN A4 Seite)
Inbetriebnahmeprotokoll
Graph 7 Programm mit Deklarationen und Grafcet Darstellung
Anschlussplan, FC1 und OB1 Programm mit Symboltabelle, DB50

Die Schüler stellen die Gesamtfunktion und die Teilfunktion eines Systems einschließlich seiner Schutzeinrichtungen dar. Dazu entnehmen sie Informationen aus technischen Unterlagen.
Sie erklären den Einfluss von Komponenten auf das Gesamtsystem und überprüfen anhand von Schnittstellenuntersuchungen deren Funktion. Die dafür erforderlichen Messverfahren werden von ihnen beherrscht und zielgerichtet angewandt.

Im vorherigen Schulblock hatten wir die Aufgabe bekommen, ein sogenanntes „Team Car“ zu planen und zu bauen. Wir wurden in Gruppen zu jeweils vier Schülern eingeteilt, von denen die Mitglieder nach Möglichkeit nicht in gleichen Firmen sein sollten, um betriebsübergreifende, technische Kommunikation zu üben.

Das Auto hatte folgende Aufgaben zu erfüllen: Es musste aus einer Grundplatte, aus Rädern, aus einem Führerhaus und aus einer Ladefläche bestehen. Es durfte höchstens 3kg wiegen und musste von einer Rampe aus mindestens acht Meter weit fahren, ohne dabei Pylonen zu berühren, die links und rechts neben der Fahrtstrecke standen.

Das Projekt begann in der Schule mit der Planung des Team Cars, d.h. die Schüler machten sich zusammen in den Gruppen Gedanken darüber, wie sie ihr Auto konstruieren und fertigen wollen. Es wurde auch geklärt wer welches Teil fertigen soll. Dabei haben die Teams auch darauf geachtet, welche Fertigkeiten jedes Gruppenmitglied schon gelernt hat. Danach wurden die zur Produktion benötigten technischen Zeichnungen angefertigt.

Nachdem jeder die Einzelteile des Team Cars aufgezeichnet hat und auch eine Gesamtzeichnung vorhanden war, musste der Planungsteil der Doku ausgearbeitet werden. Er besteht aus dem Arbeitsplan, dem Materialplan und der Werkzeugliste. Jeder musste sich also Gedanken darüber machen wie er sein Teil des Team Cars herstellen möchte, und das dann auch dokumentieren.

Nach diesem Schulblock sollte jeder sein Teil des Autos nach der Zeichnung und dem Plan herstellen. Der Schüler nahm die Zeichnung mit in den Betrieb und fertigte das Teil nach Plan. Zuhause musste jeder auch noch eine Arbeitsablaufbeschreibung zum Projekt schreiben, welche auch mit in die Dokumentation aufgenommen wurde.

Im darauf folgenden Schulblock wurde zum Schluss das Auto noch zusammengebaut und die Dokumentation fertiggestellt. Diese beinhaltete neben allen Plänen, den technischen Zeichnungen, der Arbeitsablaufbeschreibung und einer Projektkurzbeschreibung auch eine persönliche Erklärung, dass die ganze Arbeit und Planung vom Schüler selbst ausgeführt wurde. Zu guter Letzt fand eine „Roadshow“ statt, in der geprüft wurde ob die Autos den Anforderungen entsprechen.

Text von Gruppe 7