CAD, CAM und CNC im Berufsschulunterricht

Transkript

1 CAD, CAM und CNC im Berufsschulunterricht Welche Rolle nehmen die neuen Technologien aktuell im Tischlerhandwerk ein? Welche Rolle sollen und können CAD/CAM/CNC in der Erstausbildung einnehmen?

2 Kooperation in der CAD/CAM/CNC-Technik am BKGL Bildungsinstitutionen: TUHH/ Berufskolleg Schwäbisch Hall/ Partnerschulen: Softwareberatung, Schulungen, Unterrichtsmaterial incl. Videos, Vorlagedateien..., gemeinsame Erarbeitung von Konzepten Innung/Betriebe: Knowhow, finanzielle Unterstützung, gemeinsame Prüfungsarbeit, Infoveranstaltungen, workshops, (Gestaltungs-)Projekte BKGL Sponsoren: Anschaffungs,- Fortbildungskosten, Material (Platten, Beschläge ), Softwarehersteller ÜBL: Abstimmung bei Software, baugleiches BAZ + 3D-Drucker + Laser, TSM3-Projekt, gemeinsame Fortbildung

3 CAD, CAM und CNC im Berufsschulunterricht: Ziele Erstellen von Fertigungs- und Gesellenstückzeichnungen Visualisieren mit 3D Programmen / Gestaltung / 3D Druck Erstellen von Material- bzw. Stücklisten aus Zeichnung Übergabe an CNC-Maschinen / Laser Fertigung der Stücke Erlernen und Eintrainieren der Bedienungsgrundlagen eines BAZ (Programmbedienung, Bestückung, Fehleranalyse, Werkzeuge, Austesten von Technologieparametern ) Zuschnitts- und Produktionsoptimierung (Nesting/ Edikettierung)...

4 Vorteile durch CAD/CAM/CNC im Berufsschulunterricht Hohe Motivation durch Praxisbezug Lernanlässe ergeben sich in realen Planungs- und Fertigungsabläufen (Abstraktionsgrad für schwächere Azubis deutlich geringer; Lernen mit allen Sinnen) Sozialkompetenz durch Teamarbeit in Projekten Individuelle Lerntempi, individuelle Förderung über Binnendifferenzierung in oben genannten Bereichen (Schulbuch Pytha / umfangreicher Aufgabenpool und weiteres Lernmaterial/ Projekte die sich aus dem Schulalltag ergeben )

5 Konzept für CAD/CAM/CNC-Technik in der Erstausbildung am BKGL 1. Ausbildungsjahr 2. Ausbildungsjahr 3. Ausbildungsjahr 3D CAD -Konstruieren in Pytha: Zauberwürfel LF 1 Teelichthalter Sortierkiste Dampfwalze (Stückliste) LF 2 Beistelltisch LF 4 CNC-WoodWOP Grundlagen: (Variables Programmieren von Bohrungen, Taschen, V-Fräsungen; Sägen, Verwendung von Blöcken) Spielbrett Teelichthalter 3D CAD/CNC Kleinmöbel (Korpus Übergabe an CNC) mit Schubkasten (gezinkt, klassisch gefertigt) LF 5 TSM3-Stück LF 5 (2D-Schnittgenerierung, Schablonen, Musterfräsungen ) Systemmöbel LF 6 ( Nesting) CNC-Inhalte: Unterprogramme, Ebenen, Bedingungen; Spanntechnik, Spantechnologie, Werkzeuge einpflegen und verwalten, Fehlersuche 3D CAD/CNC Gestaltungsprojekt (Planungsunterlagen nach DIN EN 919/ EN , Übergabe, Fertigung,) LF 12 Differenzierung: Visualisierung (RadioLAP), Erstellen und Übergeben von Vektordateien, Portrait-Fräsen mit Halftoner, NC- Technologieparameter (u.a. in AlphaCAM)

6 Auszüge aus dem Rahmen-Lehrplan ( ) Lernfeld 4: Kleinmöbel herstellen 1. Ausbildungsjahr; Zeitrichtwert: 80 Stunden Ziel: Die Schülerinnen und Schüler legen gemeinsam Qualitätskriterien fest und erstellen auch rechnergestützt die notwendigen Fertigungsunterlagen. Sie stellen das Produkt maschinell her und überprüfen die jeweiligen Arbeitsergebnisse unter Berücksichtigung der festgelegten Qualitätskriterien. Inhalte: Einführung in den Qualitätsregelkreis, Einführung in rechnergestützte Technik

7 Auszüge aus dem Rahmen-Lehrplan ( ) Lernfeld 5: Einzelmöbel herstellen 2. Ausbildungsjahr; Zeitrichtwert: 80 Stunden Ziel: Die Schülerinnen und Schüler erstellen Zeichnungen und technische Unterlagen und wählen Beschläge für bewegliche Möbelteile auch rechnergestützt aus.

8 Auszüge aus dem Rahmen-Lehrplan ( ) Lernfeld 6: Systemmöbel herstellen 2. Ausbildungsjahr; Zeitrichtwert: 60 Stunden Ziel: Die Schülerinnen und Schüler planen, fertigen und montieren Systemmöbel. Dabei berücksichtigen sie die Besonderheiten der rationellen Fertigung. Sie sichern die Qualität des Fertigungsprozesses durch die Wahl geeigneter spanungstechnischer Parameter. Inhalte: Fertigungsplanung Rüsten der Maschinen Fertigen mit rechnergestützten Techniken Vorrichtungsbau

9 Auszüge aus dem Rahmen-Lehrplan ( ) Lernfeld 7: Einbaumöbel herstellen und montieren 2. Ausbildungsjahr Zeitrichtwert: 60 Std Ziel: Sie zeichnen und präsentieren ihre Entwürfe auch rechnergestützt. Sie entwickeln technische Unterlagen unter Beachtung der baulichen Gegebenheiten und stimmen sich mit anderen Gewerken ab. Die Schülerinnen und Schüler nutzen für die rationelle Fertigung auch programmierbare Maschinen, konzipieren Vorrichtungen und wenden Kenntnisse der Steuer- und Regeltechnik an. Inhalte: CAD, Anwenderprogramme

10 Auszüge aus dem Rahmen-Lehrplan ( ) Lernfeld 12: Einen Arbeitsauftrag aus dem Tätigkeitsfeld ausführen; 3. Ausbildungsjahr; Zeitrichtwert: 80 Stunden Ziel: Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten selbständig einen vollständigen Kundenauftrag. Dabei entwickeln sie eine Lösung. Für diese erstellen die Schülerinnen und Schüler alle erforderlichen Unterlagen sowohl für den Kunden als auch für den Fertigungsprozess, den sie anschließend ausführen. Inhalte: Qualitätssicherung Branchenspezifische rechnergestützte Techniken.

11 CAD, CAM und CNC am Beispiel TSM 3 Stück: Planungsphase

12 CAD, CAM und CNC am Beispiel TSM 3 Stück: Planungsphase

13 CAD, CAM und CNC am Beispiel TSM 3 Stück: Planungsphase

14 CAD, CAM und CNC am Beispiel TSM 3 Stück: Planungsphase

15 CAD, CAM und CNC am Beispiel TSM 3 Stück: Bauphase in ÜBL Gruppenfoto

16 CAD, CAM und CNC am Beispiel TSM 3 Stück 2014/15

17 CAD, CAM und CNC am Beispiel TSM 3 Stück 2014/15

18 Ergebnisse Workshop 4: CAD und CNC im Berufsschulunterricht Bestandsaufnahme Perspektiven: Überraschend viele CNC-Maschinen an Schulen vorhanden CAD-Systeme uneinheitlich CAM (Übergabe / Stückliste ) wird kaum thematisiert Genaue Bestandsermittlung notwendig s.o. s.o. Bewerbungsvorteile durch CNC- Kenntnisse Erhöhte Anforderungen durch technische Entwicklung an SUS => 2D nur skizzieren => Zugang über 3D konstruieren Laborsituation (hohe Motivation ) Prüfungsgrundlage immer 2D- Ableitungen Unterrichtsanteile im 2D / Zeichenbrett reduzieren, Projekt-/Praxisanteile erhöhen Doppelbesetzung, Raumsituation (BAZ /Rechnerraum gekoppelt) Gewichtung der Prüfungsanteile überdenken

19 Workshop 4: CAD und CNC im Berufsschulunterricht Kooperation der Dualen Partner Vernetzung der Bildungseinrichtungen Unterstützung durch Tischler NRW (Forderungen an Ministerium: Doppelbesetzung / Schaffung von techn. und räumlichen Vorrausetzungen)