Lesson Plan

Created with the topic: Beruf: Fachkraft für Metalltechnik; Thema aus Lernfeld 3

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Baugruppen montieren: Montageplan erstellen

Lernziele:

Die SuS können technische Dokumente wie Baugruppen- und Gesamtzeichnungen sowie Stücklisten auswerten und die wesentlichen Angaben erläutern.
Die SuS entwickeln in der Gruppe einen Montageplan für eine vorgegebene Baugruppe und erklären die einzelnen Schritte sowie die Reihenfolge an einem Beispiel.
Die SuS erkennen und beurteilen in der Gruppe die funktionalen und qualitativen Anforderungen einer Baugruppe und begründen die Auswahl der notwendigen Werkzeuge und Hilfsmittel.

Quelle: Lehrplan Fachkraft für Metalltechnik / Seite 33.

Verlauf:

Phase	Zeit	Inhalt	Aktionsform
Einstieg	10 min	Einführung in das Thema durch Besprechung eines Bildes einer einfachen Baugruppe und deren Komponenten. Diskussion über die Bedeutung der technischen Dokumente für die Montage.	Plenum durch Lehrer-Schüler-Gespräch
Erarbeitung 1	10 min	Bildung von Kleingruppen (3-4 SuS pro Gruppe). Verteilung der technischen Dokumente (Baugruppenzeichnung, Stückliste) an die Gruppen.	Gruppenarbeit
Erarbeitung 2	25 min	Die Gruppen analysieren die Dokumente und identifizieren die einzelnen Bauteile und deren Funktion. Sie beginnen mit der Erstellung eines ersten Entwurfes des Montageplans und der Auswahl geeigneter Werkzeuge und Hilfsmittel.	Gruppenarbeit
Puffer	5 min	Für schnelle Gruppen: Vertiefung durch Recherche über alternative Strukturierungs- und Darstellungsvarianten (z.B., Strukturbaum, Explosionszeichnung).	Einzelarbeit oder Gruppenarbeit
Ergebnissicherung	20 min	Präsentation der Gruppenarbeiten im Plenum. Jede Gruppe stellt ihren Montageplan vor und erläutert die einzelnen Schritte sowie die Reihenfolge. Diskussion und Feedback zu den Präsentationen.	Präsentation und Diskussion im Plenum
Abschluss/Ausblick	10 min	Reflexion des Lernprozesses und Hinweis auf die Wichtigkeit sowie praktische Anwendungen von Montageplänen in der Industrie. Ankündigung des nächsten Themas: Werkzeuge und Vorrichtungen für spezielle Montagetechniken.	Plenum durch Lehrer
Hausaufgabe		Erstellung eines Montageplans für eine einfache Baugruppe basierend auf den im Unterricht erarbeiteten Methoden und Präsentation beim nächsten Unterricht.	Einzelarbeit

Ausblick:

In der nächsten Unterrichtseinheit wird der Fokus auf spezifische Montagetechniken und die Auswahl sowie den Gebrauch der richtigen Werkzeuge und Hilfsmittel gelegt. Die erstellten Montagepläne werden als Grundlage dienen, um die Praxisnähe zu fördern und den SuS die Bedeutung der Planung und Vorbereitung zu verdeutlichen. Fortgeschrittene Anwendungen und komplexere Baugruppenmontagen werden in folgenden Unterrichtseinheiten behandelt.

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Teaching materials

Einstieg
Quelle: Optiyummy.de - CAD Tutorial: Baugruppe Zeichnungssatz Ansicht Diskussion zur Baugruppe und technischen Dokumenten Diskussionsfragen: Welche Komponenten könnt ihr auf diesem Bild erkennen? Wie sind die Komponenten dieser Baugruppe angeordnet? Warum sind technische Dokumente für die Montage solcher Baugruppen wichtig? Welche Informationen könnten in einer technischen Zeichnung enthalten sein, die die Montage erleichtern? Habt ihr schon Erfahrung mit dem Lesen technischer Zeichnungen? Wenn ja, welche? Leitgedanken der Diskussion: Erkennung der Komponenten : Identifizieren der einzelnen Teile im Diagramm und ihrer Funktionen. Anordnung der Komponenten : Erklärung, wie die Teile zusammengehören und in welcher Reihenfolge sie montiert werden könnten. Bedeutung technischer Dokumente : Diskussion über die Wichtigkeit der Details und Anleitungen in technischen Dokumenten, um eine korrekte Montage zu gewährleisten. Inhalt von technischen Zeichnungen : Besprechung der möglichen zusätzlichen Informationen in technischen Zeichnungen, wie Maße, Materialien, Toleranzen und Anweisungen. Erfahrungen mit technischen Zeichnungen : Austausch der Schüler:innen über ihre bisherigen Erfahrungen und eventuell auftretende Schwierigkeiten beim Lesen und Verstehen solcher Dokumente.
Erarbeitung 1
Technische Dokumente für Baugruppe: Schraubstock Baugruppenzeichnung Ansicht des Schraubstocks: Ansichten (Vorder-/Seitenansicht und Explosionszeichnung): (Link zur Originalzeichnung Schraubstock Baugruppenzeichnung ) Stückliste Pos. Bezeichnung Menge 1 Grundplatte 1 2 Spannbacken (Fest) 1 3 Spannbacken (Beweglich) 1 4 Spindel 1 5 Kurbel 1 6 Führungsstange 2 7 Schraube (M6x25) 4 8 Mutter (M6) 4 9 Feder 1 10 Sicherungsring 1 Erläuterung: Grundplatte : Trägerelement des Schraubstocks Spannbacken (Fest) : Fixer Teil, in dem die Werkstücke gehalten werden Spannbacken (Beweglich) : Bewegliches Element zum Klemmen der Werkstücke Spindel : Mechanismus, der die Spannbacken zusammenführt Kurbel : Ergonomisches Bedienelement zum Drehen der Spindel Führungsstange : Fördert die Beweglichkeit der Spannbacken Schraube und Mutter : Verschraubungen Feder : Sorgt für Rückstellkraft Sicherungsring : Verhindert das Rutschen der Spindel aus der Halterung (Link zur Originalzeichnung für die Stückliste: Schraubstock Stückliste ) Musterlösung Wichtige Bauteile identifizieren und erklären: Grundplatte : Aufgabe: Träger des gesamten Schraubstocks, bietet Stabilität. Verbindung: Verschraubt mit den Führungsstangen und den Spannbacken. Spannbacken (Fest und Beweglich) : Aufgabe: Halten das Werkstück sicher in Position. Verbindung: Der bewegliche Teil ist über die Spindel verstellbar. Spindel und Kurbel : Aufgabe: Ermöglicht das Zusammendrücken der Spannbacken. Verbindung: Die Spindel ist in das bewegliche Spannteil integriert. Führungsstangen : Aufgabe: Stabilisieren die Beweglichkeit der Spannbacken. Verbindung: Verankert in der Grundplatte und führen die beweglichen Spannbacken. Abmessungen und Verbindungen: Maßangaben der Grundplatte : z. B. 200 x 120 mm Höhe der Spannbacken : 50 mm Länge der Spindel : 100 mm, Durchmesser 12 mm Position der Schrauben und Muttern : 4x an Ecken der Grundplatte, Durchmesser 6 mm (Nicht maßstabsgerechte Angaben zur Illustration der Komponenten) Mit dieser Zeichnung und Stückliste werden die Schüler in der Lage sein, die Baugruppe vollständig zu analysieren und die Komponenten korrekt zu identifizieren.
Erarbeitung 2
Presentation
Puffer
Infografik zur Explosionszeichnung Bildquelle: Bafang-Nabenmotor öffnen und Kugellager wechseln Arbeitsauftrag: Analyse einer Explosionszeichnung Aufgaben: Identifikation der Komponenten: Schaut euch die Explosionszeichnung genau an und benennt die einzelnen Bauteile, die in der Zeichnung dargestellt sind. Vergleich mit anderen Darstellungsformen: Vergleicht die Explosionszeichnung mit einer anderen Darstellungsform, wie beispielsweise einem Strukturbaum oder einer einfachen technischen Zeichnung. Welche Vorteile bietet eine Explosionszeichnung? Erstellung einer eigenen Explosionszeichnung: Überlegt euch ein einfaches mechanisches Gerät, wie z.B. eine Fahrradklingel oder eine einfache Werkzeugstruktur. Erstellt eine eigene Explosionszeichnung, in der die einzelnen Bauteile und ihr Zusammenbau verständlich dargestellt sind. Hinweise zur Beantwortung: Kreative Darstellung: Nutzt Farben und verschiedene Darstellungsformen, um eure Explosionszeichnung anschaulich zu gestalten. Präsentation: Bereitet euch darauf vor, eure Analysen und Zeichnungen der Klasse zu präsentieren und zu erklären. Analysefragen: Welche Komponenten könnt ihr in der Explosionszeichnung identifizieren? Was sind die Unterschiede zwischen einer Explosionszeichnung und einer detaillierten technischen Zeichnung oder einem Strukturbaum? Welche Vorteile bietet eine Explosionszeichnung bei der Darstellung von Baugruppen? Wie gut könnt ihr den Zusammenbau von der Explosionszeichnung ablesen? Welche Schwierigkeiten könnten beim Erstellen einer eigenen Explosionszeichnung auftreten? Ressourcen zur Vertiefung: Explosionszeichnung auf Wikipedia Technische Zeichnung auf Wikipedia
Ergebnissicherung
Erstellung eines Posters zum Montageplan Aufgabe: Erstellen Sie in Ihrer Gruppe ein Poster, das Ihren Montageplan sowie die einzelnen Schritte und die Reihenfolge erklärt. Verwenden Sie klare und verständliche Diagramme, Werkzeuge und Schritte. Anleitung zur Poster-Erstellung: 1. Überschrift: Titel des Montageplans: Beispiel: "Montageplan für ein Metallgestell" 2. Einleitung: Kurzbeschreibung des Projekts: Ziel der Montage Endprodukt und Verwendungszweck 3. Montageplan Darstellung: Grafiken/Diagramme: Zeichnen Sie ein Diagramm des Montageprozesses. Prozessschritte: Vorbereitung: Materialüberprüfung Sicherheitsausrüstung anlegen Hauptmontageschritte: Beispiel: Befestigung der Hauptträger Werkzeug: Schweißgerät, Schraubenschlüssel Kontrollschritte: Überprüfung der Verbindungen Qualitätssicherung 4. Werkzeuge und Materialien: Liste der benötigten Werkzeuge: Schraubenzieher, Bohrer, etc. Materialliste: Stahlrohre, Schrauben, etc. 5. Diagramme und Bilder: Fügen Sie Bilder von jedem Schritt hinzu, um den Prozess zu verdeutlichen. 6. Zusammenfassung: Erwartetes Ergebnis: Stabilität und Funktionalität des montierten Produkts Mögliche Komplikationen und deren Lösungen 7. Feedbacknotizen: Lassen Sie Raum auf dem Poster für Feedback von Mitschülern und Lehrern. Dieses Poster sollte als visuelles Hilfsmittel in Ihrer Präsentation dienen und es Ihrem Publikum erleichtern, Ihren Montageprozess zu verstehen und Ihnen konstruktives Feedback zu geben. Verwenden Sie kreative und anschauliche Darstellungen, um Ihre Arbeit zu präsentieren. Ressourcen: Weitere technische Informationen und Visualisierungen können auf Wikipedia - Fachkraft für Metalltechnik gefunden werden.
Abschluss/Ausblick
Reflexion und Ausblick: Montagepläne in der Industrie Leitfragen zur Reflexion Hier sind einige Leitfragen, die den Schüler:innen helfen sollen, über die Wichtigkeit und Anwendungen von Montageplänen in der Industrie nachzudenken: Warum sind Montagepläne in der Industrie wichtig? Überlegen Sie, welche Rolle Montagepläne in der Organisation des Produktionsprozesses spielen. Welche praktischen Anwendungen von Montageplänen kennt ihr in der Industrie? Beispiele aus der Praxis könnten hier helfen, um den praktischen Nutzen zu verdeutlichen. Wie beeinflussen Montagepläne die Effizienz und Qualität in der Fertigung? Denken Sie darüber nach, wie sich durchdachte Pläne auf die Produktionskosten und die Produktqualität auswirken können. Welche Rolle spielt die Genauigkeit in den Montageplänen für die Sicherheitsstandards? Reflektieren Sie, wie exakte Pläne dazu beitragen, sichere Arbeitsumgebungen zu schaffen. Wie werden Montagepläne erstellt und welche Technologien werden dabei verwendet? Diskutieren Sie den Einsatz von Technologien wie CAD (Computer Aided Design) und deren Einfluss auf die Planungseffizienz. Welche Herausforderungen können bei der Umsetzung von Montageplänen auftreten? Überlegen Sie, auf welche Hindernisse man bei der praktischen Umsetzung stoßen kann und wie man diesen begegnen könnte. Diese Fragen sollen kritisches Denken fördern und die Schüler:innen dazu anregen, sich intensiv mit der Bedeutung von Montageplänen in der industriellen Fertigung auseinanderzusetzen.
Hausaufgabe
Arbeitsblatt: Erstellung eines Montageplans Einführung in die Aufgabe Liebe Schüler:innen, eure Hausaufgabe besteht darin, einen Montageplan für eine einfache Baugruppe zu erstellen. Dabei sollt ihr die im Unterricht erarbeiteten Methoden und Techniken anwenden. Wichtig ist, dass ihr eure Schritte sorgfältig dokumentiert, damit ihr eure Ergebnisse beim nächsten Unterricht überzeugend präsentieren könnt. Schritt-für-Schritt-Anleitung Analyse der Baugruppenzeichnung: Untersucht die zur Verfügung gestellte Zeichnung der Baugruppe gründlich. Identifiziert alle Einzelteile und Verbindungen. Achtet auf Maße, Toleranzen und spezifische Hinweise. Erstellung der Stückliste: Listet alle notwendigen Komponenten und Materialien. Berücksichtigt dabei Anzahl, Bezeichnung und benötigte Werkzeuge. Entwicklung des Montageplans: Teilt den Montageprozess in klare Einzelschritte auf. Notiert die Reihenfolge und die benötigten Arbeitsschritte. Achtet darauf, welche Sicherheitshinweise beachtet werden müssen. Tabelle zur Dokumentation der Montageschritte Schritt Beschreibung Werkzeuge/Mittel Sicherheitsmaßnahmen Anmerkungen 1 … … … … 2 … … … … 3 … … … … … … … … … Leitfragen zur Reflexion und Überprüfung Welche Schritte habt ihr unternommen, um die Baugruppe zu analysieren? Wie habt ihr die Stückliste erstellt und was habt ihr dabei beachtet? Welche Herausforderungen gab es bei der Erstellung des Montageplans und wie habt ihr sie gelöst? Wie könnte der Plan in der Praxis umgesetzt werden? Gibt es Anmerkungen oder Verbesserungen, die ihr nach der Erstellung des Plans vorgenommen habt? Beispiele und Notizen Verwendet für eure Notizen den Randbereich auf diesem Arbeitsblatt. Falls euch während der Analyse ein bestimmter Aspekt nicht klar ist, schreibt eine Notiz, um ihn später im Unterricht zu klären. Bei weiteren Fragen zur Aufgabe könnt ihr in der nächsten Unterrichtsstunde eure Lehrer:in oder Mitschüler:innen um Unterstützung bitten. Nutzt die Gelegenheit, euer theoretisches Wissen praktisch anzuwenden und zu vertiefen. Viel Erfolg!