Berufsbeschreibung. CNC Drehen

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1 Berufsbeschreibung CNC Drehen international WorldSkills International TD06 v2.0 - WSC2009

2 Aufgrund eines Beschlusses des Technischen Komitees legt WorldSkills International in Übereinstimmung mit der Verfassung, der Geschäftsordnung und den Wettbewerbsregeln nachfolgende Mindestanforderungen für den WorldSkills-Wettbewerb in diesem Beruf fest. Diese Berufsbeschreibung unterteilt sich in folgende Abschnitte: 1. EINLEITUNG ERFORDERLICHE KOMPETENZEN UND UMFANG DER ARBEITEN TESTPROJEKT BERUFSMANAGEMENT UND KOMMUNIKATION BEWERTUNG BERUFSSPEZIFISCHE SICHERHEITSANFORDERUNGEN MATERIAL & AUSRÜSTUNG STEIGERUNG DER ATTRAKTIVITÄT DES BERUFS BEI BESUCHERN UND MEDIEN...9 Datum des Inkrafttretens Liam Corcoran Vorsitzender des Technischen Komitees CNC-Drehen 1 von 9

3 1. EINLEITUNG 1.1 Name und Beschreibung des Berufs Der Name des Berufs lautet CNC-Drehen Beschreibung des Berufs CNC-Drehen ist ein Verfahren, das angewendet wird, um zylindrische Bauteile mittels Metallbearbeitung (Zerspanungstechnik) und unter Verwendung von CNC (Computer Numerically Controlled) Drehmaschinen anzufertigen. Der Zerspanungstechniker muss aus einer technischen Zeichnung die Software gesteuerte Maschine programmieren und danach die erforderlichen Schneidewerkzeuge einstellen, um das vom Kunden gewünschte Teil auf eine Genauigkeit von 0,01mm herzustellen. (Dies entspricht der Stärke eines menschlichen Haares, das 8x gespalten wird.) Die Programmierung der CNC Drehmaschine erfolgt durch eine Maschinensteuerung und/oder mittels einer CAM Software, über die der Anwender spezialisierte Kenntnisse verfügt. Die Zerspanungstechniker können entweder die Maschinensteuerung und/oder die CAM Software anwenden, um das Endprodukt gemäß den vorgegebenen Spezifikationen laut Zeichnung anzufertigen. Derartige Teile werden in der gesamten Metallindustrie verwendet, wie der Automobilindustrie, im Werkzeug- und Formenbau, in der Luftfahrt und sogar in der Raumfahrt. 1.2 Anwendungsbereich Diese Berufsbeschreibung muss jedem Experten und jedem Wettbewerbsteilnehmer bekannt sein Bei widersprüchlichen Angaben in den verschiedenen Sprachfassungen dieser Berufsbeschreibung gilt vorrangig die englische Fassung. 1.3 Weitere wichtige Dokumente Da diese Berufsbeschreibung nur berufsbezogene Informationen enthält, muss sie in Verbindung mit folgenden Dokumenten verwendet werden: Die WSI Wettbewerbsregeln Das WSI Wettbewerbshandbuch Die WSI - Online Ressourcen, auf die in diesem Dokument hingewiesen wird Die Gesundheits- und Sicherheitsschutzbestimmungen des Gastgeberlandes 2. ERFORDERLICHE KOMPETENZEN UND UMFANG DER ARBEITEN Der Wettbewerb dient der Präsentation und Bewertung der Kompetenzen, die in diesem Beruf zur Anwendung kommen. Das Testprojekt setzt sich nur aus praktischen Arbeiten zusammen. 2.1 Spezifikation der Kompetenzen Die Teilnehmer müssen über Kenntnisse beider Programmiersysteme verfügen (CAM und Maschinensteuerung). Erfahrung in der Bearbeitung von Einzelstücken auf enge Toleranzen Einrichten der CNC-Drehmaschine mit Werkzeugen und Zubehör Erfahrung in der Handhabung berufsspezifischer Handmessgeräte CNC-Drehen 2 von 9

4 2.2 Theoretische Kenntnisse Theoretische Kenntnisse sind erforderlich, werden jedoch nicht explizit geprüft. Interpretation und Anwendung der Fertigungszeichnungen gemäß den ISO-A oder ISO-E Standards, je nach Präferenz des Teilnehmers. Kenntnis der verwendeten Materialien und ihrer angemessenen Verarbeitung. Kenntnis der CNC-Programmierung auf DIN-ISO und Kenntnisse der Programmiersprache der bereitgestellten Steuerung und Maschine. Kenntnis der Programmierung und des Datentransfers der bereitgestellten CAM-Software. Kenntnisse der Trigonometrie oder anderer mathematischer Möglichkeiten zur Berechnung von Tangential- und Schnittpunkten Die Kenntnis der Regeln und Bestimmungen wird nicht geprüft. 2.3 Praktische Arbeiten Der Teilnehmer hat die folgenden Aufgaben selbstständig auszuführen:. Erstellung eines brauchbaren CNC-Programms auf Grundlage einer Zeichnung Berechnung der Schnittpunkte auf Profilen, so sie nicht auf den Zeichnungen aufscheinen, mittels eines Rechners oder dem bereitgestellten CAM-System oder der Maschinensteuerung. Auswahl der Werkzeuge und selbstständige Montage, Aufbau und Vermessung. Bearbeitung und Vermessung des Testprojekts. Einhaltung der vom Maschinenhersteller vorgegebenen Sicherheitsanweisungen und der nationalen Sicherheitsbestimmungen sowie der Regeln der WorldSkills. Die Werkzeugdaten müssen an der Maschine festgestellt und Maschine eingegeben werden. Es wird keinerlei externes Werkzeugvoreinstellungsgerät bereitgestellt. (Ankratzen) Die bereitgestellte CNC-Programmiersoftware ist jedenfalls weltweit bekannt und wird im Idealfall eingesetzt. (Fanuc, Master-CAM) Alle Bauteile können unter Nutzung der vollen Kapazität des bereitgestellten Steuerungs- und CAM-Systems programmiert werden. 3. TESTPROJEKT 3.1 Format / Struktur des Testprojekts Es handelt sich um eine Serie unabhängiger Module Die Module bestehen aus Programmier-, Einstellungs- und tatsächlichen Bearbeitungsaufgaben. 3.2 Die Gestaltungsanforderungen des Testprojekts Vor dem Bewerb teilt der Chefexperte die teilnehmenden Experten für die Testprojektgestaltung zu. Ein Projekt darf aus maximal zwei (2) Teilen bestehen. Wenn das Design aus zwei (2) Teilen besteht, müssen die Beurteilungsbögen derart gestaltet sein, als wäre es nur ein (1) Teil, d.h. dass die Anzahl der Messungen (Übereinstimmung mit der Zeichnung, Hauptabmessungen, sekundäre Abmessungen, Oberflächenqualität) nicht die Spezifikationen in der technischen Beschreibung überschreitet. Die Testprojekte müssen metrisch und gemäß den beschriebenen Standards gestaltet sein. Nur jene Testprojekte, die die Richtlinien erfüllen, werden zur Stimmabgabe zugelassen. Die Testzeichnungen müssen in ISO-E und ISO-A verfügbar sein. Die Zeichnungen sollen sowenig Text wie möglich enthalten. In der Projektgestaltung ist der Schwerpunkt nur auf Technische Sprache, wie Bemassungen und internationale Symbole. CNC-Drehen 3 von 9

5 Jeder Experte bringt ein bearbeitetes Musterstück seines Designs mit. Dieses wird für die CMM (Coordinate Measuring Machine) als Programmierteil benötigt. Es ist auch in der Abstimmung eine Unterstützung für das Testprojekt, ein echtes bearbeitetes Teil zur Verfügung zu haben. Nur Vorschläge für Testprojekte, welche die folgenden Kriterien erfüllen, werden in der Abstimmung berücksichtigt: Projektmerkmale gemäß diesem Dokument Das Projekt kann gemäß den Spezifikationen der bereitgestellten Maschine bearbeitet werden Zeichnung in ISO-A und ISO-E Fehlerfreie Zeichnung Bearbeitetes Muster vorhanden und in Übereinstimmung mit der Zeichnung. (Die Programmierung der "Koordinatenmessmaschine" kann zu Problemen führen, wenn die Abmessungen des Musters um mehr als ±0.2mm abweichen.) Beurteilungsbögen sind vollständig und fehlerfrei. Jeder Experte wird zur Erstellung eines Projekts an einem bestimmten Tag zugeteilt. Die Abstimmung über die Projekte wird durch ein Expertengremium für Projekte abgehalten, die für den jeweiligen Tag erstellt wurden. Die Experten haben 3-5 Minuten, um ihr Projekt zu präsentieren. Die Projektauswahl wird durch die Experten auf Grundlage der Zeichnungen und Musterstücke durchgeführt, die sie zum Bewerb in einer der drei offiziellen Sprachen mitgebracht haben. Die Zeichnungen müssen den festgelegten Benotungskriterien sowie gewünschten wie in dem vorliegenden Dokument beschriebenen Projekteigenschaften entsprechen. Dann haben alle Experten 15 Minuten, die diversen Vorschläge zu studieren, worauf eine geheime Abstimmung durchgeführt wird. Das Projekt mit den meisten Stimmen wird gewählt. Fehlerhafte Zeichnungen oder Designs sind nicht wahlberechtigt. Im Falle eines Gleichstands werden die anderen Projekte ausgeschieden und es wird eine neue Abstimmung mit den Projekten durchgeführt, die die gleiche Anzahl von Stimmen erhielten. Sollte dann zufällig weiterhin Gleichstand von 2 oder mehreren Projekten herrschen, gilt die Stimme des Chefexperten für 2 Stimmen, was dann die Abstimmung entscheiden wird. 3.3 Verfassung des Testprojekts Das Testprojekt MUSS auf der Grundlage der Textvorlage von WorldSkills International ( verfasst werden. Verwenden Sie bitte die Word- Vorlage für Textdokumente und die DWG-Schablone für Zeichnungen Wer entwickelt das Testprojekt/die Module? Das Testprojekt/die Module werden entwickelt von: Allen Experten Der Chefexperte muss den teilnehmenden Experten das Projektdesign vor dem Bewerb zuteilen. Jeder teilnehmende Experte muss ein Testprojekt entwerfen und die Auswahl des Projekts findet vor Ort statt Wie und wo wird/werden das Testprojekt/die Module vorbereitet? Das Testprojekt/die Module wird/werden vorbereitet: Von jedem einzeln Wann wird das Testprojekt erarbeitet? Das Testprojekt/die Module werden vor dem aktuellen Bewerb entwicklet und zum Bewerb zur Auswahl mitgebracht. 3.4 Das Testprojekt-Bewertungsschema Jedes Testprojekt muss mit einem vorgeschlagenen Bewertungsschema, welches auf den Bewertungskriterien in Abschnitt 5 basiert, eingereicht werden. CNC-Drehen 4 von 9

6 3.4.1 Das vorgeschlagene Bewertungsschema wird von der Person/den Personen erstellt, die das Testprojekt vorbereitet/en. Das detaillierte und definitive Bewertungsschema wird von allen Experten beim Wettbewerb erarbeitet und verabschiedet Bewertungsschemata sollten vor dem Wettbewerb in das CIS eingegeben werden. 3.5 Validation des Testprojekts Jeder Experte bringt ein bearbeitetes Musterstück seines Designs mit. 3.6 Auswahl des Testprojekts Das Testprojekt wird folgendermaßen ausgewählt: Abstimmung der Experten beim anstehenden Wettbewerb Die Projektauswahl wird durch die Experten auf Grundlage der Zeichnungen und Musterstücke durchgeführt, die sie zum Bewerb in einer der drei offiziellen Sprachen mitgebracht haben. Die Zeichnungen müssen den festgelegten Benotungskriterien sowie gewünschten wie in dem vorliegenden Dokument beschriebenen Projekteigenschaften entsprechen. 3.7 Bekanntgabe des Testprojekts Das Testprojekt wird über die Website von WorldSkills International wie folgt in Umlauf gebracht: Es wird nicht in Umlauf gebracht 3.8 Koordination des Testprojekts (Vorbereitung für den Wettbewerb) Für die Koordination des Testprojekts sind verantwortlich: Der Chefexperte 3.9 Änderungen am Testprojekt beim Wettbewerb Nicht zutreffend Material- oder Herstellerspezifikationen Das Gastgeberland muss die technischen Spezifikationen der den technischen Delegierten der Teilnehmerländer bereitgestellten Geräte zur Verfügung stellen, zumindest acht (8) Monate vor dem WorldSkills Bewerb Eine kostenlose Einschulung auf Maschinen und Software muss mindestens vier (4) Monate vor dem Bewerb angeboten werden. Reise, Unterkunft und Verpflegungsspesen für die Einschulung müssen vom Teilnehmer oder seinem Sponsor getragen werden. Das Gastgeberland ist verpflichtet, diese Einschulung mindestens vier (4) Monate vor dem Bewerb abzuhalten und die Teilnehmer mindestens sechs (6) Monate vor dem Bewerb darüber in Kenntnis zu setzen. Die Teilnahme an der abgehaltenen Einschulung ist der freien Wahl der Teilnehmer und/oder deren Sponsoren überlassen. Die Sponsoren müssen Spezialisten und Servicepersonal für die Software und CNC-Maschinen in ausreichender Anzahl bereitstellen, um sicherzugehen, dass der Bewerb reibungslos abläuft. Diese Spezialisten sind jederzeit vor und nach dem Bewerb sowie während der Benotung der Testprojekte erreichbar. CNC-Drehen 5 von 9

7 4. BERUFSMANAGEMENT UND KOMMUNIKATION 4.1 Diskussionsforum Vor dem Wettbewerb müssen alle den Beruf betreffenden Diskussionsbeiträge, jegliche Kommunikation, Zusammenarbeit und Beschlussfassung im berufsbezogenen Diskussionsforum ( stattfinden. Alle berufsspezifischen Entscheidungen und Mitteilungen sind nur dann gültig, wenn sie im Forum getroffen bzw. bekannt gegeben werden. Der Chefexperte (oder ein vom Chefexperten bezeichneter Experte) moderiert das Forum. Bitte entnehmen Sie die Zeitplanbestimmungen bezüglich der Kommunikation und Vorbereitung des Wettbewerbs den Wettbewerbsregeln. 4.2 Teilnehmerinformation Alle Informationen stehen den angemeldeten Wettbewerbsteilnehmern im Teilnehmercenter zur Verfügung ( Zu diesen Informationen gehören: Die Wettbewerbsregeln Die Berufsbeschreibung Die Testprojekte Andere wettbewerbsspezifische Informationen 4.3 Testprojekte In Umlauf gebrachte Testprojekte stehen unter worldskills.org ( und im Teilnehmercenter ( zur Verfügung. 4.4 Planung des Tagesablaufs Der Tagesablauf beim Wettbewerb wird in einem Berufsmanagement-Plan definiert, welcher vom Berufsmanagement-Team unter der Leitung des Chefexperten erstellt wird. Das Berufsmanagement-Team setzt sich zusammen aus dem Jurypräsidenten, dem Chefexperten und dem Stellvertretenden Chefexperten. Der Berufsmanagement-Plan wird in den 6 Monaten vor dem Wettbewerb schrittweise aufgestellt und beim Wettbewerb finalisiert (mittels Zustimmung der Experten und Aushändigung an den Vorsitzenden/Vizevorsitzenden des Technischen Komitees). Der Chefexperte sollte den aktualisierten Status des Berufsmanagement-Plans regelmäßig im Forum bekannt geben. 5. BEWERTUNG In diesem Abschnitt wird beschrieben, wie die Experten das Testprojekt/die Module bewerten werden. Hier steht ebenfalls, welche Spezifikationen, Vorgehensweisen bzw. Anforderungen bei der Bewertung berücksichtigt werden müssen. 5.1 Bewertungskriterien Dieser Abschnitt definiert die Bewertungskriterien und die Anzahl der zu vergebenen (subjektiven und objektiven) Benotungen. Die Gesamtpunktezahl für alle Bewertungskriterien muss 100 sein. CNC-Drehen 6 von 9

8 Abschnitt Kriterium Punkte Subjektiv (falls zutreffend) Objektiv Total A Übereinstimmung mit der Zeichnung B Oberflächenqualität C Hauptabmessungen D Sekundäre Abmessungen E Nutzung der Materialien 5 5 Total = Subjektive Bewertung Die Punkte werden auf einer Skala von 1 bis 10 vergeben. 5.3 Bewertungsspezifikationen (Bewertungsspezifikation = Testprojekt + Bewertungsschema). 1. Vor dem Wettbewerb: Testprojektvorschläge + Bewertungsvorschläge. 2. Kurz vor dem Wettbewerb (C-6 bis C-3): Das Testprojekt und das Bewertungsschema werden festgelegt. 3. Start des Wettbewerbs (C-3): Das Testprojekt und das Bewertungsschema sind definitiv = die Bewertungsspezifikationen sind definitiv. A) Übereinstimmung mit der Zeichnung Maximal 10 Benotungsaspekte Sichtprüfung, ob die Eigenschaften und Merkmale des Teststückes gemäß Ausdruck vorhanden sind, ob Merkmale fehlen oder Zusatzmerkmale auf dem Stück zu finden sind. Prüfung auf Eckbrüche und Schrägem Prüfung auf Grate auf dem Stück Prüfung auf Schäden auf dem Stück (Kratzer, Klemmenabdrücke, Bruchspuren etc.) Sichtprüfung der Oberflächenqualität, die nicht für die Messung vorgesehen ist B) Oberflächengüte Maximal 5 Benotungsaspekte Messung der spezifizierten Orte (markiert auf dem Ausdruck) C) Hauptabmessungen Müssen 10 Benotungsaspekte darstellen. Jede Abmessung entspricht 5 Punkten D) Sekundäre Abmessungen Maximal 15 Benotungsaspekte Jede Abmessung entspricht 1,0, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0 oder 3,5 Punkte E) Verwendung des Materials : + 5 Punkte - falls KEIN Zusatzmaterial verwendet wurde + 0 Punkte - falls EIN Zusatzmaterial verwendet wurde Die Teilnehmer dürfen NUR EIN Zusatzmaterial pro Teststück erhalten. 5.4 Bewertungsvorgehensweisen Die am Bewerb teilnehmenden Experten werden in Benotungsgruppen aufgeteilt, um die zugeteilten Abschnitte der Benotungskriterien zu erledigen. Die Benotung der Testprojekte erfolgt täglich. NUR die bearbeiteten Teststücke werden evaluiert. CNC-Drehen 7 von 9

9 Obwohl die Gesamtpunktezahl der vier (4) Tage 100 Punkte beträgt, wird jedes Projekt mit 100 Punkten bewertet und durch vier ( 4 ) dividiert, um ein tägliches Maximum von 25 Punkten zu ergeben. Der Teilnehmer erhält Strafpunkte, wenn neues Material zugeteilt wird. 6. BERUFSSPEZIFISCHE SICHERHEITSANFORDERUNGEN In der Dokumentation über Arbeitsschutzbestimmungen des Gastgeberlands befinden sich die dort geltenden Bestimmungen. Nicht zutreffend. 7. MATERIAL & AUSRÜSTUNG 7.1 Infrastrukturliste Die Infrastrukturliste listet alle Werkzeuge, Materialien und Gerätschaften auf, die vom Gastgeberland zur Verfügung gestellt werden. Die Infrastrukturliste befindet sich im Internet. ( Die Infrastrukturliste zählt die Posten & Mengen auf, welche von den Experten für den nächsten Wettbewerb gefordert werden. Das Gastgeberland aktualisiert die Infrastrukturliste progressiv und gibt dabei die tatsächlich von ihm bereitgestellten Mengen-, Typen-, Marken/Modellangaben bekannt. Die vom Gastgeberland bereitgestellten Teile werden in einer separaten Spalte ausgewiesen. Bei jedem Wettbewerb müssen die Experten die Infrastrukturliste zur Vorbereitung auf den nächsten Wettbewerb prüfen und aktualisieren. Die Experten müssen den Generalsekretär über zusätzlich benötigte Fläche und/oder Gerätschaften in Kenntnis setzen. Bei jedem Wettbewerb muss der Technische Beobachter die beim Wettbewerb benutzte Infrastrukturliste kontrollieren. Die Infrastrukturliste beinhaltet keine Gegenstände, die von den Wettbewerbern und/oder den Experten mitgebracht werden müssen oder Gegenstände, welche von den Teilnehmern nicht mitgebracht werden dürfen diese werden unten aufgelistet. 7.2 Material, Geräte und Werkzeug, die die Wettbewerbsteilnehmer in ihrer Werkzeugkiste mitbringen Der Teilnehmer ist verpflichtet, die gesamte Ausrüstung mitzubringen, die nicht für die Bearbeitung, Messung und Testung je nach Bedarf bereitgestellt wird. Die Teilnehmer müssen ihre eigenen Messinstrumente mitbringen. Auch Weiche Backen (oberflächenschonende Spannbecken) oder Spannhülsen sind erlaubt. Der Teilnehmer unterliegt keinerlei Beschränkungen bei der Beibringung von Geräten, die auf dem globalen Markt verfügbar sind. 7.3 Material, Geräte und Werkzeug, die von den Experten bereitgestellt werden Nicht zutreffend. 7.4 Material & Geräte, die im Wettbewerbsareal verboten sind Instrumente und Halter, welche vorprogrammierte Werkzeugdaten ermöglichen, sind NICHT erlaubt Die Instrumente des Teilnehmers unterliegen in Bezug auf Material und Beschichtung keinerlei Beschränkung. Die einzige Beschränkung ist die Form. CNC-Drehen 8 von 9

10 7.5 Vorgeschlagene Anordnung der Wettbewerbsareals und der Arbeitsplätze Das allgemeine Layout des Werkstattortes ist wie unten angegeben, mit ausreichendem Platz für die Workstation, Werkzeugwägen und den Arbeitsbereich der Teilnehmer. Bitte beachten Sie, dass im Folgenden ein Beispiel für das Layout angeführt ist, das keinesfalls definitiv ist. Ca. Raum für 20 Teilnehmer = 750m² Der Raumbedarf: Für 2 Teilnehmer, 1 Maschine, 2 Werkbänke 5m x 7m= 35m² Depot für Werkstättenleiter: 6m x 9m = 54m² Expertenraum: 9m x 9m = 81m² Raum für Inspektionsausrüstung: 9m x 15m = 135m² Geh- und Arbeitsfläche zwischen den Maschinen: Ca. 15m² pro Teilnehmer-Workstation Berücksichtigen Sie Platz für die Pfeiler sowie Werkzeugwägen der Teilnehmer. Ausgehend von 20 Teilnehmern bedeutet das ca. 750 m² für den Bewerb. (Die Anordnung der einzelnen Werkstätten und Arbeitsplätze in Shizuoka kann unter folgender Adresse eingesehen werden: Anordnung des Wettbewerbsareals in diesem Beruf: Anordnung des Arbeitsplatzes: 8. STEIGERUNG DER ATTRAKTIVITÄT DES BERUFS BEI BESUCHERN UND MEDIEN 8.1 Stärkere Einbindung der Besucher und der Medienvertreter Die folgenden Ideen können in Betracht gezogen werden, um das Interesse der Besucher und Medien zu maximieren: Eine zusätzliche CNC-Maschine könnte ein "Phantomteil" laufen haben, sodass das Publikum leicht sehen kann, was CNC-Drehen ist. Eine Auswahl an Industrieteilen, wobei ein Profi aus der Industrie für Erklärungen zur Verfügung steht. Der CNC-Maschinenhersteller könnte Musterstücke beibringen, welche er bei Fachmessen verwendet. Derartige Auswahlteile sind leicht erkennbar und erzeugen große Aufmerksamkeit. 8.2 Nachhaltigkeit Recycling Verwendung umweltfreundlicher Materialien Nutzung des fertig gestellten Testprojekts nach dem Wettbewerb CNC-Drehen 9 von 9