Multimedia in der Produktionstechnik
Bremer Institut für
Konstruktionstechnik
Bremer Institut für Betriebstechnik
und angewandte Arbeitswissenschaft
PD Dr.-Ing. Stephan Klöcker, Dipl.-Inform. Jens Hoheisel,
Prof. Dr.-Ing. Bernd E. Hirsch
Prof. Dr.-Ing. Dieter H. Müller
Prof. Dr. Ing. Gert Goch
Prof. 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 multimediale
Vermittlung innerhalb einer internet-gestützten Lernumgebung,
Pro-Teach-Net
Projekt: Qualifikation zur Qualität - Q2 Modellversuch, gefördert durch das BIBB (Bundesinstitut für berufliche Bildung)
Projektziele:
Entwicklung von CBT-Modulen für die
Qualitätsmethoden QFD, FMEA und FTA
Einführungsstrategien
Evaluation
Projektpartner:
BIK Bremer Institüt für Konstruktionstechnik
Konzept und Umsetzung
artec Forschungszentrum Arbeit und Technik
Begleitforschung, Evaluation
SET Projekt Software Ergonomietransfer
Softwaregestaltung, -evaluation
verschiedene Unternehmen, bei denen
eine Einführung und Evaluation erfolgte
Erwartungshaltung gegenüber CBT und Zielkonflikte
Randbedingungen in den Unternehmen
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
Individuelle Randbedingungen
Lernen am Arbeitsplatz (Learning on the job)
Selbstqualifizierung
Situationsgesteuertes Lernen
Unterstützung des individuellen Lerntempos
Erlernen moderner QM-Methoden
Vorhandene Infrastruktur (z.B. Lernraum,
Multimedia-PC)
CBT
Arbeiten
Lernen
Zielgruppe
kleine und mittlere Unternehmen
Konstrukteure
Techniker
Handlungsorientierung
Bezug zu den realen Arbeitsprozessen
Selbstbestimmtes Lernen
Wahlmöglichkeiten zwischen Lernarten
Kreatives Lernen
Inspiration/Motivation/Aktion/Interaktion
Meister
Technische Zeichner
Qualitätsmethoden und deren Einsatz-Zeitpunkt
im Produktlebenszyklus
Fehlerbaumanalyse FTA
Prozeß-FMEA
Konstruktions-FMEA
System-FMEA
Quality Function Deployment QFD
Definition/Konzept
Entwicklung/Entwurf
Fertigungsplanung
Produktlebenszyklus
Fertigung
Kurzvorstellung der ausgewählten Qualitätsmethoden
QFD (Quality Function Deployment)
Kundenorientierte Produktentwicklung
Verbesserung der Kommunikation im Unternehmen
Frühzeitige Produktplanung
Vermeidung von Problemen durch frühzeitigen
Erkenntnisgewinn
Strategieplanung
FMEA (Fehler-Möglichkeits- und Einfluss Analyse)
Instrument des präventiven Qualitätsmanagements
Methoden zur systematischen Risikoanalyse
- von Produkten
- von Prozessen und
- Systemen und Anlagen
Eingrenzung von Schwachpunkten
- qualitativ und
- quantitativ
Einleitung gezielter Risikominimierungsmaßnahmen
Verringerung der Entwicklungszeit
FTA (Fehlerbaum Analyse)
Ermittlung von logischen Verknüpfungen von
Komponenten oder Teilsystemausfällen
Ermittlung von Zuverlässigkeitskennziffern
Abschätzen von Ausfallwahrscheinlichkeiten
Bildschirmaufbau
Erfahrungen
CBT-Programme sind eine sinnvolle Alternative für Qualifizierungsmaßnahmen,
bei den genannten Qualitätsmethoden
Notwendigkeit eines Einführungskonzeptes, durch z.B. Seminare
Der Ansatz "Arbeiten und Lernen" läßt sich mit CBT-Programmen sehr gut vermitteln,
wenn eine direkte Anwendung für den Lernenden erkennbar wird
Der Aufwand für die Erstellung war sehr hoch
Die Akzeptanz durch betriebliche Mitarbeiter ist hoch
Multimedia in der Produktionstechnik
am Beispiel des Computersimulationsspiels
COSIGA
Jens 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 Marktbeobachtung bis zur Produktion
Konkurrierende Rahmenbedingungen

Marktanforderungen

Produktspezifikation und Konstruktion

Produktionsumgebung

Zuliefermarkt
Spielaufbau
Project Manager
INTERNET
Production Manager
Purchase Manager
Marketing Manager
Designer
Spielaufbau
INTERNET
Purchase Manager
Project Manager
Production Manager
Designer
Marketing Manager
Simulation & Kommunikation
Simulationsspiel
Kommunikationsplattform
Trainingsablauf
Vermittlung der
notwendigen
Fachkompetenz
Reflexion in
Gruppen
Regeln
1.
Vorbereitung der
Spielsituation
Plenumsgespräch
Partner A
Durchführung
des Simulationsspiels
Partner C
Partner B
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 [email protected]
Pro-Teach-Net
Netzbasiertes Management von Konstruktionswissen und multimediale
Vermittlung innerhalb einer internetgestützten Lernumgebung
Laufzeit:
Förderung durch:
01.März 2001 bis 31.Dez. 2003
BMBF / Träger: GMD PT-NMB
Volumen:
~ 4,5 Mio DM
Projektleitung:
Bremer Institut für Konstruktionstechnik, BIK,
Prof. Dr.-Ing. D.H. Müller
Projektmanagement:
Konsortium:
PD Dr.-Ing. S. Klöcker
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 Wirtschaftsingenieurwesens
und verwandter Studiengänge mit
Fachwissen
Methodenwissen
Praxiswissen
Lernumgebung und Wissensbasis
Beispiele zu den Lehrinhalten
CBT-Module
dienen als zusätzliches Medium in den Vorlesungen
sind am heimischen PC oder in universitären Labors eigenständig nutzbar
Modul F: Konstruktionsmethodik
F1: Planen, Konzipieren
F2: Entwerfen, Ausarbeiten
F3: Concurrent engineering, simultaneous engineering
F4: Design for "X": Qualitäts-, kosten-, umweltgerechte Konstruktion,..
Modul G: Vertiefende C-Techniken
G1: CAD-Vertiefung, Schnittstellen, Integrationskonzepte
G2: FEM, Simulationen, Kinematics, etc.
G3: EDM/PDM (Produktdatenmodellierung)
G4: Feature Based Design
G5: Virtuelle Produktentwicklung (VP), Virtual Reality (VR), Digital Mock up (DMU)
G6: Rapid Prototyping
G7: Weitere Applikationen
Module H: Projekte zur virtuellen Produktentwicklung
Team
“Bremen”
Team
CAD
“Ilmenau” Pro-E
CAD
Pro-E
Team
“Magdeburg”
CAD
Team
Pro-E
”Rostock”
Karlsruhe
(MasterServer)
Module J: Industrielle
Produktentwicklungsprozesse
 Vorträge über industrielle
Entwicklungsvorhaben (Video-Mitschnitte)
CAD
Pro-E
CAD
Team
Pro-E
”Karlsruhe”
 aufbereitete Vortragstexte
 aufbereitete Projektberichte aus F&E
Vorhaben
 Zugriff über die einzelnen
Produktentwicklungsphasen/ Arbeitsschritte
(z.B. nach VDI-Richtlinie 2221)
 Aufbereitet und ergänzt durch Kommentare
Projekte beinhalteten Aufgabenstellungen zur Produktentwicklung von der Planung
bis zur “Serienreife” unter Nutzung der in F und G erlernten Methoden, Werkzeuge
und Systeme unter praxisnahen Bedingungen. Die an den jeweiligen Standorten
gebildeten Projektteams simulieren dabei entweder Unternehmensbereiche oder
unterschiedliche Unternehmen und kommunizieren über das Netz.
 Verweise (Links) zu den Modulen A bis D, F1-4
und G 1-7
Lernumgebung und Kommunikationsmöglichkeiten
Studentische
System-Nutzer
für Übungen (Modul “E”)
für Projekte (Modul “H”)
Internet
Server
Bremen
CBT-Module
CAx-Applikationen
...
E +J
Studentische
CBT-Nutzer
CAD
CBT-Module
Server
Ilmenau
B+F
CAx-Applikationen
...
CAD
CBT-Modul
Server
Karlsruhe
H
CBT-Module
A+G
...
CBT-Module
Server
Rostock
C+D
PDM, VP
CAx-Applikationen
...
CAD
Karlsruhe
(MasterServer)
FEM, CAM
CAx-Applikationen
CAD
Server
Magdeburg
FEM, RP, CAM
PDM, CAM
CAx-Applikationen
...
CAD
FEM, MKS

Multimediatag 2001