Statistik in der Fertigungstechnik. die Normalverteilung und ihre Anwendung im zweiten Lehrjahr der industriellen Metallberufe

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1 Statistik in der Fertigungstechnik die Normalverteilung und ihre Anwendung im zweiten Lehrjahr der industriellen Metallberufe 1 Berufliches Schulzentrum an der Deroystraße Berufsschule für Fertigungstechnik Berufsschule für Metallbau und Technisches Zeichnen Fachschule für Maschinenbauund Metallbautechnik Berufsschule für Augenoptik Andreas Lindner 2 Berufsschulgebäude mit Tradition

2 Berufe Wir bilden fertigungstechnische Berufe aus. Zum Beispiel... Mechatroniker/-in Industriemechaniker/-in 4 Berufe Industriemechaniker/-in 620 Mechatroniker/-in 459 Zerspanungsmechaniker/-in 272 Feinwerkmechaniker/-in Fertigungsmechaniker/-in Anzahl der Auszubildenden in den jeweiligen Berufen gesamt 10/11: 1891 DBFH FE, ME, IM 134 Eingangsqualifizierung EQJ 20 Sonstige Fachbetreuer für 5 Januar 2011 Vorbildung der Schüler/-innen ohne Abschluss Hauptschulabschluss 62% Mittlere Reife Hochschulreife 34% 4% 0% 6 2

3 Geschlecht und Herkunft weiblich männlich Andere Staatsbürger Deutsche Staatsbürger 7 Herkunft Hier kommen unsere nicht deutschstämmigen Schülerinnen und Schüler her Türkei *Balkan Staaten 30% EU-Staaten 41% 13% ehem. Sowjetunion übrige Staaten nur ca. 8% aller Schüler/-innen sind nicht in Deutschland geboren 6% *Balkan-Staaten: Albanien, Bosnien-Herzegowina, Kosovo, Kroatien, Mazedonien, Serbien, 10% 8 Inhalte: Die Lehrplanrichtlinie: Lernfeld: Überwachen der Produkt- und Prozessqualität 60 Std. fpl 12 Std. Zielformulierung Die Schülerinnen und Schüler überwachen die Produkt- und Prozessqualität und führen Maschinen und Prozessfähigkeitsuntersuchungen nach Auftrag und Anweisung durch. Sie planen die Durchführung, nehmen Prozessdaten auf und bewerten die ermittelten Kenngrößen auch mit Hilfe von Grafiken. Sie unterscheiden systematische von zufälligen Einflussgrößen und ermitteln diese für ausgewählte Prozesse anhand von Ursache-Wirkungs- Zusammenhängen. Die Schülerinnen und Schüler wenden statistische Verfahren der Qualitätssicherung in der laufenden Produktion auch unter Verwendung von Anwendersoftware an. Sie dokumentieren die Einhaltung der Prozess- und Produktqualität nach Kundenvorgaben. Sie überwachen den Produktionsprozess mit Methoden der Qualitätssicherung in der Massen- und Serienfertigung. Dabei nehmen sie Prozesskenngrößen für variable und attributive Produktmerkmale auf und führen und interpretieren Prozessregelkarten. Sie dokumentieren den zeitlichen Verlauf eines Prozesses und leiten aus den Qualitätsdaten Korrekturmaßnahmen am Prozess ab. Sie präsentieren Qualitätsdaten, diskutieren Konsequenzen für den Produktionsprozess und sichern die Ergebnisse. 9 3

4 Inhalte: Die Lehrplanrichtlinie: Lernfeld: Überwachen der Produkt- und Prozessqualität Inhalte Qualitätsnormen Statistische Prozessregelung Qualitätsregelkarten Ursache-Wirkungs-Diagramme Maschinenfähigkeitsindizes Prozessfähigkeitsindizes Normalverteilung Histogramme Standardabweichung, arithmetischer Mittelwert, Medianwert, Spannweite Prüfanweisungen 60 Std. fpl 12 Std. 10 Umsetzung: Der Stoffverteilungsplan 11 Umsetzung im Unterricht Vorwissen: Lesen von Zeichnungen, Toleranzen, Prüfaufträgen, Prüfplänen Messen mit verschiedenen Messmitteln und Beurteilen der Messmitteleigenschaften Ausfüllen von Prüfprotokollen 12 4

5 Lernzirkel Prüfen und Messen Zielsetzung: SchülerInnen der 11. Jahrgangsstufe Industrie- und Fertigungsmechaniker erarbeiten sich in Kleingruppen theoretische und praktische Kenntnisse zum Thema Prüfen und Messen In 12 Stationen wird bereits vorhandenes Wissen aufgefrischt, vertieft und um die für das zweite Ausbildungsjahr nötigen Inhalte ergänzt 13 Umsetzung im Unterricht Vorwissen: Lesen von Zeichnungen, Toleranzen, Prüfaufträgen, Prüfplänen Messen mit verschiedenen Messmitteln und Beurteilen der Messmitteleigenschaften Ausfüllen von Prüfprotokollen Ziele in der Statistik: Fähigkeit, Balkendiagramme zu lesen Kenntnis der Eigenschaften der Normalverteilung (selbstverständlich?) Anwendung wichtiger Werte: Spannweite Modalwert Medianwert arithmetischer Mittelwert Standardabweichung (der Stichprobe) und ihre Eigenschaften (Konfidenzintervalle) Fähigkeit, einfache Auswertungen mit Excel durchzuführen Beherrschen der Anwendung von Maschinen- und Prozessfähigkeit Fähigkeit zum Führen von Qualitätsregelkarten und zum Herbeiführen von Entscheidungen über den Fertigungsverlauf (SPC) 14 Unterrichtsverlauf Skript Grundlagen der Statistik Begleitend: Geogebra Arbeitsblatt Gauss sche Glockenkurve und Maschinenfähigkeit (Wenn ausreichend Rechner vorhanden, im Selbststudium, sonst am Beamer) Allgemeinbildend: Gedicht von Eugen Roth Praktisch: Prüfauftrag Kegelwelle rechnergestützt mit digitalen Messmitteln (Arbeitsteilig, parallele Gruppe mit sog. Miniprozessoren ) Skript Maschinen- und Prozessfähigkeit Begleitend: Geogebra Arbeitsblatt Gauss sche Glockenkurve und Maschinenfähigkeit (s.o.) Übungen Maschinen- und Prozessfähigkeit Praktisch: Excel basierte Maschinenfähigkeitsuntersuchung zum Prüfauftrag Kegelwelle für Starke Abschließende Anwendung / Weiterführung: Qualitätsregelkarte (SPC) 15 5

6 Herzliche Einladung Erproben Sie mit Hilfe der bereitgestellten Schülerunterlagen die digitale Messwerterfassung an Ihren PC s Erarbeiten Sie mit Excel ein automatisiertes Prüfprotokoll Erstellen Sie eine Maschinen- oder Prozessfähigkeitsuntersuchung, die (auf Wunsch) den Maschinen- oder Prozessfähigkeitsindex ausgibt 16 Literaturhinweise Qualitätsmanagement ; Europa Verlag Industrielle Fertigung ; Europa Verlag 17 Haben Sie weitere Fragen? Nehmen Sie Kontakt auf: Städt. Deroystr München Mail: andreas.lindner@neusob.de Telefon: /