Post on 06-Apr-2015
Multimedia in der Produktionstechnik
PD Dr.-Ing. Stephan Klöcker, Dipl.-Inform. Jens Hoheisel,
Bremer Institut für Betriebstechnik und angewandte Arbeitswissenschaft
Bremer Institut für Konstruktionstechnik
Prof. Dr.-Ing. Bernd E. HirschProf. Dr.-Ing. Dieter H. MüllerProf. Dr. Ing. Gert GochProf. Dr.-Ing. Franz J. Heeg
Multimedia für Ingenieure
Teamwork und Telekooperation
Multimedia in der Produktentwicklung
Lebenslanges Lernen / Learning on the Job
Projekte: Übersicht
1991 -1993: Computergestützte Unterrichtsmodule für die CAD- Weiterbildung älterer Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmer 1993 -1994: Technische Maschinendokumentation mit Hilfe Multimedialer
Systeme
1995 -1999: CBT-Bausteine zum Erlernen von Qualitätsmethoden am Arbeitsplatz, Q2
1999 - 2000: Concurrent Engineering Simulation Game, COSIGA
ab März 2001: Netzbasiertes Management von Konstruktionswissen und multimedialeVermittlung innerhalb einer internet-gestützten Lernumgebung, Pro-Teach-Net
Entwicklung von CBT-Modulen für die Qualitätsmethoden QFD, FMEA und FTA
Einführungsstrategien
Evaluation
Projektziele:
BIK Bremer Institüt für Konstruktionstechnik
artec Forschungszentrum Arbeit und Technik
SET Projekt Software Ergonomietransfer
Konzept und Umsetzung
Begleitforschung, Evaluation
Softwaregestaltung, -evaluation
verschiedene Unternehmen, bei deneneine Einführung und Evaluation erfolgte
Projektpartner:
Projekt: Qualifikation zur Qualität - Q2 -Modellversuch, gefördert durch das BIBB (Bundesinstitut für berufliche Bildung)
Zielgruppekleine und mittlere Unternehmen
KonstrukteureTechniker
Technische Zeichner
Meister
ArbeitenLernen
CBT
Lernen am Arbeitsplatz (Learning on the job)Selbstqualifizierung Situationsgesteuertes LernenUnterstützung des individuellen LerntemposErlernen moderner QM-MethodenVorhandene Infrastruktur (z.B. Lernraum,Multimedia-PC)
Individuelle Randbedingungen
Erwartungshaltung gegenüber CBT und Zielkonflikte
Geringe finanzielle Ressourcen für Weiterbildungsmaßnahmen
Geringer zeitlicher Spielraum für CBT-Schulung
Motivation für neue Themen und erweiterte Aufgaben
Notwendigkeit von Weiterbildung
Offenheit gegenüber neuen Medien
Randbedingungen in den Unternehmen
Bezug zu den realen ArbeitsprozessenSelbstbestimmtes LernenWahlmöglichkeiten zwischen LernartenKreatives LernenInspiration/Motivation/Aktion/Interaktion
Handlungsorientierung
Definition/Konzept Entwicklung/Entwurf Fertigungsplanung Fertigung
Fehlerbaumanalyse FTA
Prozeß-FMEA
Konstruktions-FMEA
System-FMEA
Quality Function Deployment QFD
Produktlebenszyklus
Qualitätsmethoden und deren Einsatz-Zeitpunktim Produktlebenszyklus
FMEA (Fehler-Möglichkeits- und Einfluss Analyse)Instrument des präventiven Qualitätsmanagements
Methoden zur systematischen Risikoanalyse
- von Produkten- von Prozessen und- Systemen und AnlagenEingrenzung von Schwachpunkten
- qualitativ und- quantitativEinleitung gezielter Risikominimierungsmaßnahmen
Verringerung der Entwicklungszeit
Kundenorientierte ProduktentwicklungVerbesserung der Kommunikation im UnternehmenFrühzeitige Produktplanung
Vermeidung von Problemen durch frühzeitigen
Erkenntnisgewinn
Strategieplanung
QFD (Quality Function Deployment)
FTA (Fehlerbaum Analyse)Ermittlung von logischen Verknüpfungen von
Ermittlung von Zuverlässigkeitskennziffern
Abschätzen von Ausfallwahrscheinlichkeiten
Komponenten oder Teilsystemausfällen
Kurzvorstellung der ausgewählten Qualitätsmethoden
Bildschirmaufbau
Datei Bearbeiten Optionen Hilfe
Inhalt Lernmodi Navigation Ende
Inhalt Buch Fallstudie Anleitung Erläuterung Suche Zurück << < > >> Ende
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+
--
-
-
--
++
-
Lernfensterunterstützende Grafiken,Animationen, etc.
ArbeitsfensterAnleitungstexte,ergänzende Beispiele
Erfahrungen
Der Ansatz "Arbeiten und Lernen" läßt sich mit CBT-Programmen sehr gut vermitteln,wenn eine direkte Anwendung für den Lernenden erkennbar wird
Notwendigkeit eines Einführungskonzeptes, durch z.B. Seminare
CBT-Programme sind eine sinnvolle Alternative für Qualifizierungsmaßnahmen,
bei den genannten Qualitätsmethoden
Der Aufwand für die Erstellung war sehr hoch
Die Akzeptanz durch betriebliche Mitarbeiter ist hoch
Multimedia in der Produktionstechnik
am Beispiel des Computersimulationsspiels
COSIGAJens Hoheisel
BIBA, Prof. Dr.-Ing. Bernd E. Hirsch
COSIGA
Concurrent Engineering Simulation Game
ist ein Multimedia-Simulationsspiel
bildet ein Produktentwicklungsszenario ab
wird von Gruppen bis zu 5 Teilnehmern gespielt
verwendet Telekommunikationstechnik
erfordert Teamwork
COSIGA - das Spiel
Produktentwicklung eines Lastwagens
bekanntes, einfaches und universelles Produkt
Simuliert die Produktentwicklung von der Markt-beobachtung bis zur Produktion
Konkurrierende Rahmenbedingungen
Marktanforderungen
Produktspezifikation und Konstruktion
Produktionsumgebung
Zuliefermarkt
Spielaufbau
Designer
Purchase ManagerProject Manager
Marketing ManagerProduction Manager
INTERNET
Spielaufbau
Designer
Purchase Manager
Project Manager
Marketing Manager
Production Manager
INTERNET
Simulation & Kommunikation
Simulationsspiel
Kommunikationsplattform
Trainingsablauf Vermittlung der notwendigen Fachkompetenz
Regeln1. Vorbereitung der
Spielsituation
Durchführungdes Simulationsspiels
Plenums-gespräch
Reflexion in Gruppen
Partner A
Partner BPartner C
Designer
Production Manager
Erfahrungen
Hohe Investitionen bei der Entwicklung
Hoher Aufwand bei Vorbereitung und Durchführung einer Veranstaltung
Positives Feedback von den Studierenden
Lernerfolg sichtbar
Leistungen einzelner schwer zu bewerten
Zugang zum Spiel
Individuelle Vorführung in der Austellung
COSIGA Download im Internet
http://www.biba.uni-bremen.de/projects/cosiga
Trial-Version im Menüpunkt “results”
Kontakt
Jens Hoheisel
Tel: +49 (0)421 218 5519
Email hoh@biba.uni-bremen.de
Pro-Teach-Net
Netzbasiertes Management von Konstruktionswissen und multimediale Vermittlung innerhalb einer internetgestützten Lernumgebung
Laufzeit: 01.März 2001 bis 31.Dez. 2003
Förderung durch: BMBF / Träger: GMD PT-NMB
Volumen: ~ 4,5 Mio DM
Projektleitung: Bremer Institut für Konstruktionstechnik, BIK,
Prof. Dr.-Ing. D.H. Müller
Projektmanagement: PD Dr.-Ing. S. Klöcker
Konsortium:
Ziele des Projektes“PRO-TEACH-NET
Schaffung einer Lernumgebung für den Bereich lebenszyklusorientierte Produktentwicklung, d.h.Technische Darstellungslehre und CAD
Konstruktionslehre
Konstruktionsmethodik
CAx-Technologien
Virtuelle Produktentwicklung, DMU
Design for “X”
Schaffung einer Wissensbasis zur Produktentwicklung für Studierenden des Maschinenbaus, des Wirtschaftsingenieurwesensund verwandter Studiengänge mitFachwissen
Methodenwissen
Praxiswissen
Konstruktionswissen- Konstruktionslehre/-methodik- CAx- EDM/PDM- Virtualisierung, DMU- ...
WWW-basiertes Nutzer-SystemLernsystemeWissenakquisitionwww-SuchmaschineWissensaufbereitungRepräsentation
Experte E 1
Experte E n
Experte E 2
Wissens-aufbereitung
Didaktischeaufbereitung
Studen-tischerNutzer N2
Studen-tischerNutzer Nn
Industrieller Nutzer/ Experte E/N1 Industrieller
Nutzer/ Experte E/Nk
Studen-tischerNutzer N1
... ...
Lernumgebung und Wissensbasis
CADPro-E
Team”Karlsruhe”
Team“Bremen”
CADPro-E
CBT-Moduledienen als zusätzliches Medium in den Vorlesungen sind am heimischen PC oder in universitären Labors eigenständig nutzbar
Modul F: Konstruktionsmethodik
Modul G: Vertiefende C-Techniken
F1: Planen, KonzipierenF2: Entwerfen, AusarbeitenF3: Concurrent engineering, simultaneous engineeringF4: Design for "X": Qualitäts-, kosten-, umweltgerechte Konstruktion,..
G1: CAD-Vertiefung, Schnittstellen, IntegrationskonzepteG2: FEM, Simulationen, Kinematics, etc.G3: EDM/PDM (Produktdatenmodellierung)G4: Feature Based DesignG5: Virtuelle Produktentwicklung (VP), Virtual Reality (VR), Digital Mock up (DMU)G6: Rapid PrototypingG7: Weitere Applikationen
Module H: Projekte zur virtuellen Produktentwicklung Module J: IndustrielleProduktentwicklungsprozesse
Vorträge über industrielleEntwicklungsvorhaben (Video-Mitschnitte)
aufbereitete Vortragstexte
aufbereitete Projektberichte aus F&EVorhaben
Zugriff über die einzelnenProduktentwicklungsphasen/ Arbeitsschritte(z.B. nach VDI-Richtlinie 2221)
Aufbereitet und ergänzt durch Kommentare
Verweise (Links) zu den Modulen A bis D, F1-4und G 1-7
Projekte beinhalteten Aufgabenstellungen zur Produktentwicklung von der Planungbis zur “Serienreife” unter Nutzung der in F und G erlernten Methoden, Werkzeugeund Systeme unter praxisnahen Bedingungen. Die an den jeweiligen Standortengebildeten Projektteams simulieren dabei entweder Unternehmensbereiche oderunterschiedliche Unternehmen und kommunizieren über das Netz.
Team“Ilmenau”
CADPro-E
Team”Rostock”
CADPro-E
Team“Magdeburg”
CADPro-E
Karlsruhe(Master-Server)
Beispiele zu den Lehrinhalten
Internet
Studentische CBT-Nutzer
CAx-Applikationen
CAD FEM, MKS
...ServerRostock
ServerKarlsruhe
ServerMagdeburg
ServerIlmenau
ServerBremen
CBT-ModuleE +J
CBT-ModuleB+F
CBT-ModulH
CBT-ModuleA+G
CBT-ModuleC+D
Karlsruhe(Master-Server)
CAx-Applikationen
CAD FEM, CAM
...
CAx-Applikationen
CAD PDM, VP
...
CAx-Applikationen
CAD PDM, CAM
...
CAx-Applikationen
CAD FEM, RP, CAM
...
Studentische System-Nutzerfür Übungen (Modul “E”)für Projekte (Modul “H”)
Lernumgebung und Kommunikationsmöglichkeiten