Arbeitsblätter & Unterrichtsmaterial für Produktionstechnologe

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler wenden Vorschriften und Regelwerke bei der Untersuchung technischer Anlagen an. Sie arbeiten mit technischen Unterlagen und nutzen deren Aussagen für die Lösung. Sie beherrschen Verfahren zur Analyse und Dokumentation von Funktionszusammenhängen und führen Gespräche über technische Realisierungsmöglichkeiten im Team. Sie arbeiten mit Blockschaltplänen und erkennen anhand dieser Pläne den Signalfluss, den Stofffluss, den Energiefluss und die grundsätzliche Wirkungsweise. Die Möglichkeiten der Datenverarbeitung zur Aufbereitung von Arbeitsergebnissen werden von ihnen erkannt. Die Schülerinnen und Schüler sind für Probleme der Ökologie und der Ökonomie dieser Systeme sensibilisiert. Die Bedeutung der englischen Sprache für die technische Kommunikation ist ihnen bewusst. Inhalte: - Anforderungsprofile technischer Anlagen - Systemparameter - Blockschaltbilder - Signal-, Stoff- und Energieflüsse - Bedeutung kundenspezifischer Anforderungen für die technische Realisierung - Bedeutung und Möglichkeiten der Datenverarbeitung - Dokumentation und Präsentation von Arbeitsergebnissen - ökologische und ökonomische Aspekte

Ziele: Die Schülerinnen und 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 Fachbegriffe an. Vorschriften des Arbeitsschutzes bei der Vorbereitung und Durchführung der Arbeit werden von ihnen beachtet. Sie können die Arbeit im Team organisieren. Inhalte: - Einzel- und Baugruppenzeichnungen, Stücklisten - Maschinenelemente, Passungen und Toleranzen - Montagepläne, Verbindungselemente - technologische Grundlagen des manuellen und maschinellen Spanens und des Umformens - Herstellen von mechanischen Verbindungen durch Kraftschluss, Formschluss, Stoffschluss - betriebsspezifische Werk- und Hilfsstoffe - Montagewerkzeuge und Hilfsgeräte - Montagegerechte Lagerung, Sicherheitsaspekte, Arbeitsschutz - Prüf- und Messmittel, Messfehler - ökologische und ökonomische Aspekte

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler besitzen fundierte Kenntnisse über die Wirkung der elektrischen Energie in überschaubaren technischen Prozessen. Sie kennen Grundschaltungen der Elektrotechnik, stellen diese dar und untersuchen ihre Wirkungsweise. Sie wenden ihre Kenntnisse für die Auswahl elektrischer Betriebsmittel an. Dazu führen sie Berechnungen aus und setzen Tabellen und Formeln für die Lösung der Aufgaben ein. Sie kennen die Gefahren, die sich durch den Einsatz der elektrischen Energie für Mensch und Technik ergeben. Sie beherrschen die Maßnahmen zum Schutz von Menschen und technischen Anlagen und wenden die Vorschriften an. Die erforderlichen Prüf- und Messgeräte werden von ihnen ausgewählt und eingesetzt. Sie arbeiten Änderungen in die Arbeitsunterlagen ein. Sie entnehmen Informationen auch aus englischen Arbeitsunterlagen. Inhalte: - elektrische Größen, deren Zusammenhänge, Darstellungsmöglichkeiten und - Berechnungen - Bauteile in Gleich- und Wechselstromkreisen - elektrische Messverfahren - Auswahl von Kabeln und Leitungen für die Energie- und Informationsübertragung - elektrische Netze - Gefahren durch Überlastung, Kurzschluss und Überspannung sowie die Berechnung der erforder- - lichen Schutzelemente - Handhabung von Tabellen und Formeln - Stromwirkung auf den Organismus, Sicherheitsregeln, Hilfsmaßnahmen bei Unfällen - Maßnahmen gegen gefährliche Körperströme nach geltenden Vorschriften - Prüfen elektrischer Betriebsmittel - Ursachen von Überspannungen und Störspannungen, deren Auswirkungen, Gegenmaßnahmen - elektromagnetische Verträglichkeit

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler beherrschen steuerungstechnische Grundschaltungen. Sie lesen Schaltpläne, fertigen Skizzen an und arbeiten Änderungen ein. Die technischen Parameter für den Betrieb von elektrischen, pneumatischen und hydraulischen Baugruppen sind ihnen bekannt. Sie kennen Verfahren zur Erzeugung der benötigten Hilfsenergien. Sie wenden grundlegende Messverfahren sicher an und sind sich der Gefahren beim Umgang mit elektrischen, pneumatischen und hydraulischen Systemen bewusst. Sie verstehen englische Produktbeschreibungen und wenden die vorkommenden englischen Fachausdrücke an. Vorschriften des Arbeits- und Umweltschutzes werden von ihnen beachtet. Inhalte: - pneumatische und hydraulische Größen, deren Zusammenhänge, Darstellungsmöglichkeiten und - Berechnungen - Versorgungseinheiten der Elektrotechnik, Pneumatik und Hydraulik - Grundschaltungen der Steuerungstechnik - technische Unterlagen - Signale und Messwerte in Steuerungssystemen - Gefahren beim Umgang mit elektrischen, pneumatischen und hydraulischen Leistungsbaugruppen - ökonomische Aspekte, Arbeits- und Umweltschutz, Recycling

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den Einsatz von Datenverarbeitungsanlagen und deren Einordnung in betriebliche Abläufe sowie die Strukturen vernetzter Systeme und die daraus resultierenden Sicherheitsanforderungen. Sie analysieren Arbeitsaufträge, beschaffen sich dazu betriebliche Informationen und können diese mittels branchenüblicher Software aufbereiten und dokumentieren. Sie können Lösungshilfen aus englischsprachigen Handbüchern entnehmen. Inhalte: - Betriebssysteme - vernetzte Datenverarbeitungsanlagen - Datenschutz und Datensicherheit - Aufbereitung von Informationen mittels Branchensoftware - Steuerung betrieblicher Prozesse mit Hilfe der Datenverarbeitung - ergonomische Gesichtspunkte von Computerarbeitsplätzen

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler informieren sich über neue Produktionstechnologien sowie über die Produktionsmittel und die Prozessabläufe ausgesuchter Produktionsverfahren. Sie beschreiben die Prozessschritte der Teilkomponenten und ermitteln die wesentlichen Prozessdaten. Die Schülerinnen und Schüler wählen auf der Grundlage der konstruktiven und werkstofftechnischen Besonderheiten des Produktes geeignete Fertigungsverfahren aus und vergleichen diese nach technologischen, wirtschaftlichen und qualitativen Merkmalen. Die Schülerinnen und Schüler erstellen auf der Grundlage konkreter Produktionsbeispiele mit Hilfe von technischen Unterlagen die notwendigen Arbeitspläne und bestimmen die Prozessparameter. Die Schülerinnen und Schüler kalkulieren für Prozessabläufe die Durchlaufzeiten des Produktes. Sie stellen die Abhängigkeiten der kennzeichnenden Prozessdaten in Grafiken dar und untersuchen die technologischen Einflüsse in Versuchen. Sie protokollieren die Versuchsdurchführung, die Prozessdaten und die Ergebnisse. Dazu benutzen Sie geeignete Textverarbeitungs- und Tabellenkalkulationsprogramme. Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Auswirkungen der Prozessparameter auf die qualitativen Merkmale eines Produktes. Sie planen produktbezogene Prüfungen. Inhalte: - Produktionsverfahren: Urformverfahren, Umformverfahren, Trennverfahren, - Fügetechniken, Oberflächenbeschichtung, generative Verfahren - technische Anforderungen an Produktionsmittel - Wirtschaftlichkeitsprüfung - Pflichtenheft - Wartungs- und Instandhaltungsvorschriften - Inbetriebnahme - Roh-, Betriebs- und Hilfsstoffe - Ausführungszeit und Rüstzeit - Qualitätsregelkreis - Richtlinien zur Prüfplanerstellung - Prüfmittelfähigkeit, Prüfmerkmale

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler analysieren den Produktionsprozess und ermitteln auftragsbezogen Rahmenbedingungen für die Bearbeitung an CNC-gesteuerten Maschinen und Anlagen. Sie planen den Fertigungsprozess und legen dabei mit Hilfe von Tabellenwerken bzw. Berechnungen die wesentlichen Maschinen- und Werkzeugparameter für die Bearbeitung fest. Sie strukturieren und erstellen CNC-Programme für die Fertigung. Sie simulieren und optimieren die Prozess- und Fertigungsabläufe und erproben unter Beachtung der Bestimmungen des Arbeits- und Umweltschutzes die CNC-Programme. Sie nehmen die Kenngrößen der Fertigung unter Auswahl geeigneter Sensoren und Schnittstellen auf. Sie übertragen und speichern diese in vernetzten Datenverarbeitungssystemen. Dabei beachten sie die Zusammenhänge des betrieblichen Datenmanagements in der computerintegrierten Produktion. Inhalte: - numerische Steuerungen - grafische Programmierung - Elemente der CIM-Fertigung - PPS-Systeme - LAN-Netzwerke - Prozessdaten: Datenobjekte, Stammdaten, Bestandsdaten, Ident-Nr. - Betriebsdatenerfassung, Datenübertragung, Datenspeicherung - elektronische Identifikationssysteme

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler wenden die Methoden des Projektmanagements zur Gestaltung betrieblicher Prozesse an. Dazu analysieren sie betriebliche Aufträge zur Gestaltung von Fertigungs-, Montage-, Handhabungs- oder Logistikprozessen. Sie beschaffen die zur Abwicklung des Projektes erforderlichen Informationen, erfassen die Randbedingungen und erstellen ein Lastenheft. Sie nutzen effiziente Verfahren und Methoden zur Planung von Projekten und wenden Projektplanungssoftware an. Sie entwickeln Lösungsalternativen und bewerten diese. Sie planen die Einführung der ausgewählten Lösung in die Produktion und erstellen die erforderlichen Dokumente. Die Schülerinnen und Schüler wenden geeignete Methoden zur Kontrolle und Auswertung der Projektphasen an und leiten entsprechende Konsequenzen ab. Sie bereiten die Ergebnisse aller Projektphasen textlich und grafisch auf. Sie präsentieren ihre Arbeitsergebnisse unter Verwendung geeigneter Software und Hilfsmittel. Sie arbeiten im Team und organisieren Teamarbeit nach funktionalen und ökonomischen Kriterien. Inhalte: - Ablauforganisation - Prozessgliederungsplan - methodische Instrumente zur Projektbearbeitung - Analyseinstrumente: ABC-Analyse, Flussdiagramm, Mind–Mapping - Ideenfindungsinstrumente: Brainstorming, Morphologischer Kasten - Planungsinstrumente: Projektstrukturplan, Netzplan, Gantt-Diagramm - Entscheidungsinstrumente: Nutzwertanalyse, Kostenvergleichsrechnung - Lernfeld : 9 Einrichten von Handhabungs- und 2. Ausbildungsjahr - Materialflusssystemen Zeitrichtwert: 80 Stunden - Ziel: - Die Schülerinnen und Schüler integrieren Handhabungssysteme in flexible Fertigungsanlagen. Da- - zu analysieren Sie für konkrete Aufgabenstellungen die erforderlichen Prozessabläufe und stellen - diese grafisch dar. - Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die technischen Anforderungen an Handhabungsgeräte - und steuerungstechnische Komponenten, wählen diese projektbezogen aus und erstellen eine Bau- - teilliste. - Die Schülerinnen und Schüler entwickeln einen Programmstrukturplan und erstellen das Pro- - gramm. Sie verknüpfen die Signale der Peripheriegeräte und der Sensoren über Schnittstellen mit - der Ablaufsteuerung. - Die Schülerinnen und Schüler richten das Handhabungssystem ein und überprüfen die Funktion der - Sicherheitseinrichtungen. Sie testen und optimieren den Programmablauf. - Zur Dokumentation der Projektaufgabe erstellen die Schülerinnen und Schüler die notwendigen - technischen Unterlagen. - Inhalte: - Organisationsprinzipien in der Fertigung - Montage- und Fertigungsautomatisierung - flexible Fertigungsanlagen - Industrieroboter - Betriebsartenwahl: Rüst-, Einrichte-, Wartungsbetrieb - Programmverknüpfung - Flussdiagramm - Symbole für Handhabungs- und Montageoperationen - Unfallverhütungsvorschriften (UVV) - Materialfluss- und Fördersysteme

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler informieren sich über Aufbau und Wirkungsweise aktueller internationaler Qualitätsmanagementsysteme. Sie ermitteln Prozessdaten, bereiten diese zu Kenngrößen auf und präsentieren die Ergebnisse. Sie untersuchen, dokumentieren und bewerten Teil- und Gesamtprozesse im Hinblick auf die Maschinen- und Prozessfähigkeit. Störungen im Produktionsprozess werden analysiert, dokumentiert und beseitigt. Sie wenden Werkzeuge des Qualitätsmanagements an, um Schwachstellen bzw. Verbesserungspotentiale der Prozesskette aufzudecken. Sie erarbeiten und diskutieren Maßnahmen im Hinblick auf Fehlervermeidung, Prozessbeherrschung sowie Prozessverbesserung und planen deren Umsetzung. Zur Analyse des Produktionsprozesses werden auch ökonomische und ökologische Kriterien herangezogen. Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Arbeitsplätze in der Produktionskette im Hinblick auf Sicherheit, Ergonomie und erforderliche Qualifikation der Mitarbeiter. Inhalte: - Strategien zur Qualitätssicherung - DIN ISO 9000ff - QM- Handbuch - 7 Tools zur Problemerkennung und Problembehebung - Fehler- Möglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA) - Qualitätsregelkarte, Prozessregelkarte - statistische Prozessregelung (SPC) - Auftragszeitberechnung - Kostenrechnung: Zuschlagskalkulation, lineare Abschreibung

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler analysieren komplexe Aufgabenstellungen und legen Ziele und Vorgehensweise für die Simulation von Gesamt- oder Teilprozessen fest. Für die Prozesssimulation kommen insbesondere Fertigungs-, Montage-, Handhabungs- oder Logistiksysteme sowie Kombinationen dieser Systeme in Betracht. Sie erfassen die Struktur von bestehenden oder geplanten Produktionsprozessen und stellen diese mit geeigneter Software dar. Logische Zusammenhänge von Steuerungs- und Regelungsabläufen werden mit Hilfe grafisch unterstützter Programme untersucht und abgebildet. Die Schülerinnen und Schüler bilden technische Abläufe im Modell nach und simulieren diese rechnergestützt. Bei der Programmierung berücksichtigen Sie die Schnittstellen zu vor- und nachgelagerten Prozessen sowie alle erforderlichen Prozessparameter. Sie kontrollieren mit Hilfe der Simulation den Prozessablauf und leiten ggf. den Optimierungsbedarf ab. Lösungsvarianten werden im Team erarbeitet, kommuniziert, bewertet und mit Hilfe der Simulation erprobt. Sie nutzen Elemente des Projektmanagements für die Organisation ihrer Arbeit. Sie dokumentieren ihre Vorgehensweise und den durch die Simulation gestalteten Produktionsprozess mit geeigneten Hilfsmitteln. Inhalte: - branchenspezifische Simulationssoftware

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler überwachen die Qualität von Fertigungs-, Montage- und Logistikprozessen. Sie erfassen den Optimierungsbedarf und das Optimierungspotential für laufende Prozesse und Produkte. Sie erarbeiten Maßnahmen zur nachhaltigen Steigerung der Produkt- und Prozessqualität und erstellen entsprechende Planungsunterlagen. Sie bewerten die Wirksamkeit der Maßnahmen unter ökonomischen, ergonomischen und ökologischen Aspekten. Die Schülerinnen und Schüler beraten interne und externe Kunden bei der Entscheidung zur Umsetzung. Sie unterstützen die Maschinen- und Anlagenbediener durch die Erstellung von prozessbezogenen Anweisungen und Anleitungen. Sie bereiten Zertifizierungsmaßnahmen vor und arbeiten unterstützend bei der Durchführung mit. Inhalte: - Produkt- und Prozessdatenmanagement - Product Lifecycle Management (PLM) - Arbeitssicherheitsgesetz - Arbeitsplatzgestaltung - europäische Sicherheitsnormen - EU- Maschinenrichtlinie - Richtlinien zur Sicherheit und zum Gesundheitsschutz - Umweltmanagement - kontinuierlicher Verbesserungsprozess (KVP) - KAIZEN - Verfahrensanweisungen, Bedienungs- und Wartungsanleitungen - Audit (Verfahrensaudit)

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler ordnen betriebliche Produktionsprozesse in das Logistikkonzept des Unternehmens ein. Sie analysieren für Produktionsprozesse den unterstützenden Logistikbedarf. Sie entwerfen Konzepte zur Lagerhaltung, zum Transport und zur Bereitstellung von Werkstücken. Sie wählen Strategien und Systeme zur Bereitstellung von Werkzeugen aus und berücksichtigen die informationstechnische Handhabung von Werkzeugen und Werkzeugdaten. Sie organisieren die Bereitstellung von Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffen. Sie beachten dabei die Vorschriften des Arbeits-, Gesundheits- und Umweltschutzes. Sie erarbeiten Wartungspläne und Instandhaltungsstrategien zur Sicherung der Prozessqualität und planen den Einsatz der erforderlichen Ressourcen. Die Schülerinnen und Schüler entwickeln Bewertungskriterien und Dokumente um die Wirksamkeit der ausgewählten Logistikstrategie zu überprüfen. Inhalte: - Materialflusssysteme - Werkstückhandhabungssysteme - Werkzeugmagazine, Werkzeugdatenbanken, Tool-Management - Werkzeug- und Werkstückcodierung - Logistik der Lagerhaltung, statische und dynamisch Regallagerung - verbrauchs- und bedarfsgesteuerte Disposition - Wartungspläne für Maschinen und Anlagen - Kennzeichnung und Lagerung von Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffen - Umweltmanagement - Entsorgungsvorschriften - Wertstofftrennung - Problemstoffentsorgung - Liste der Entsprechungen - zwischen - dem Rahmenlehrplan für die Berufsschule - und dem Ausbildungsrahmenplan für den Betrieb - im Ausbildungsberuf Produktionstechnologe/Produktionstechnologin - Die Liste der Entsprechungen dokumentiert die Abstimmung der Lerninhalte zwischen den - Lernorten Berufsschule und Ausbildungsbetrieb. - Charakteristisch für die duale Berufsausbildung ist, dass die Auszubildenden ihre Kompeten- - zen an den beiden Lernorten Berufsschule und Ausbildungsbetrieb erwerben. Hierfür existie- - ren unterschiedliche rechtliche Vorschriften: - • Der Lehrplan in der Berufsschule richtet sich nach dem Rahmenlehrplan der Kultusmini- - sterkonferenz. - • Die Vermittlung im Betrieb geschieht auf der Grundlage des Ausbildungsrahmenplans, - der Bestandteil der Ausbildungsordnung ist. - Beide Pläne wurden in einem zwischen der Bundesregierung und der Kultusministerkonfe- - renz gemeinsam entwickelten Verfahren zur Abstimmung von Ausbildungsordnungen und - Rahmenlehrplänen im Bereich der beruflichen Bildung ("Gemeinsames Ergebnisprotokoll") - von sachkundigen Lehrerinnen und Lehrern sowie Ausbilderinnen und Ausbildern in ständi- - ger Abstimmung zueinander erstellt. - In der folgenden Liste der Entsprechungen sind die Lernfelder des Rahmenlehrplans den - Positionen des Ausbildungsrahmenplans so zugeordnet, dass die zeitliche und sachliche Ab- - stimmung deutlich wird. Sie kann somit ein Hilfsmittel sein, um die Kooperation der Lernorte - vor Ort zu verbessern und zu intensivieren.