Teil 1 von 6⏱ 10 hSprint 1 · Meilenstein M1 (mit Teil 2)

In der Spitzenstunde stauen sich die leeren Wannen bis zur Abwurfstelle zurück, und am Check-in werden sie knapp. Die Schichtleitung der Gepäcklogistik will Stapler 4 „schneller und klüger“. Bevor ihr eine Zeile programmiert, klärt ihr, was die alte Steuerung heute tut und was die neue können soll.

Schritt 1 von 5. Du liest die Lage, schätzt, was der alte Stapler schafft, und planst mit deinem Team den Weg durch Teil 1.

Danach: Lernangebot 1 · Die alte Steuerung lesen

Agil arbeiten · Sprint 1

Eure Storycard für Teil 1

Druckt sie doppelseitig aus, bevor ihr loslegt. Im Planning schreibt ihr euer Sprintziel in eigenen Worten auf und ergänzt eigene Kriterien. Am Ende prüft das andere Team gegen die Akzeptanzbedingungen, danach haltet ihr eure Retrospektive.

1 Planning2 Arbeiten mit Daily3 Review4 Retrospektive

Storycard Teil 1 herunterladen PDF · 2 Seiten · 345 KB

Im Projekt: Was soll der Stapler können?

Stromlaufplan lesenTaktzeit und DurchsatzLastenheftenglisches DatenblattModeration

Deine Lernangebote in Teil 1

Lernangebot 1 · Die alte Steuerung lesenLernangebot 2 · Anforderungen klären und Informationen beschaffen

Die Karte kennst du von „Bevor du loslegst“. Sie zeigt, was du in diesem Teil lernst.

Karte „Stapler 4 auf einen Blick“: Alle Betriebsmittel des Staplers mit Kennzeichen und Bedeutung, dazu die Seitenansicht. Die Karte steht im Wissensspeicher, Lektion „Wissensspeicher und Expertenrunde“. Leg sie neben jede Aufgabe dieses Teils.

Der wichtigste Satz auf dieser Seite: Wer nicht weiß, was die Anlage heute tut und morgen tun soll, programmiert am Kunden vorbei.

Check-in: Wo ist dir das schon begegnet?

Klick bei jedem Punkt an, wo er dir schon begegnet ist: im Betrieb, privat oder in einem früheren Lernfeld. Das ist keine Bewertung.

Wozu der Check-in?

Manches kennst du schon: den Stromlaufplan aus Lernfeld 2, Selbsthaltung, Verriegelung und die Schützsteuerung von Tor 4 aus Lernfeld 3, die Wannen, Lichtschranken und die Wendeschaltung aus Lernfeld 8. Das ist Absicht. Neu ist, dass du eine fremde Steuerung so genau liest, dass du ihren Takt ausrechnen kannst, und dass du mit dem Kunden zusammen festlegst, was die neue können muss, so dass man es bei der Abnahme prüfen kann. Ordne trotzdem ehrlich ein, wo dir das schon begegnet ist.

Darum geht es

Als Elektronikerin oder Elektroniker für Betriebstechnik möchte ich die alte Schützsteuerung von Stapler 4 aus ihrem Stromlaufplan verstehen und mit der Gepäcklogistik messbare Anforderungen an die neue Steuerung festlegen, damit wir eine Steuerung bauen, die den Rückstau in der Spitzenstunde wirklich beseitigt und bei der Abnahme gegen klare Kriterien geprüft werden kann.

Stapler 4 · Leerwannen-Rückführung, Gepäckkeller Terminal 3, Ebene −2 · SeitenansichtM-M1Zuführband-Y2Stopper-B1Stapelschacht-B6-B5-Y1Klinken mit Zylinder-B2M-M2Hubtisch -M2 mit Bremse-B4-B3M-M3Stapelband zur Rückführung-B7-B8Bedienfeld-S0-S1-S2-S3-S4-S5-S6-P1-P2-P3Schaltschrank-KF1SPS-KF2Sicherheit-Q1 · -Q2 · -Q3 · -Q4 · -Q11 bis -Q13 · -T1-B9Druckluft
Seitenansicht von Stapler 4 mit allen Kennzeichen, wie die Anlage nach dem Umbau aussehen wird: links das Zuführband mit -M1, dem Stopper -Y2 und der Lichtschranke -B1, in der Mitte der Stapelschacht mit den federnden Klinken, dem Zylinder -Y1 und seinen Endlagen -B5 und -B6, darunter der Stapelplatz mit -B2 und der Hubtisch mit -M2 und den Sensoren -B3 und -B4, rechts das Stapelband mit -M3 und den Lichtschranken -B7 und -B8, oben das Bedienfeld mit -S0 bis -S6 und -P1 bis -P3 und der Schaltschrank mit -KF1, -KF2 und den Schützen, daneben der Druckschalter -B9. Hervorgehoben sind die drei Antriebe -M1, -M2, -M3 und die beiden Ventile -Y1 und -Y2: Diese bewegt schon die alte Schützsteuerung. Eigene Darstellung für den Unterricht.

Die Lage im Gepäckkeller

Nach dem Entladen an den Abwurfstellen laufen die Wannen leer zurück. Stapler 4 am Ende von Abschnitt 4 stapelt sie, und das Stapelband schickt die Stapel zurück zum Check-in. Seit Jahren steuert ihn eine Schützsteuerung mit Hilfsschützen, Zeitrelais und einem Zählrelais. In der Spitzenstunde kommt er nicht mehr nach: Die leeren Wannen stauen sich bis zur Abwurfstelle, am Check-in fehlen sie. Bleibt der Stapler stehen, weiß niemand, weshalb. Die neue, flachere Wannengeneration ließe sich zu sechst stapeln, die alte Steuerung kann nur fünf.

Die Elektrowerkstatt der Instandhaltung soll die Schützsteuerung durch die Kompaktsteuerung -KF1 ersetzen. Die Meisterin der Elektrowerkstatt hat euch den Stromlaufplan aus dem Schaltschrank gegeben. Euer Ergebnis in Teil 1: Was tut die Anlage heute, und was soll sie nach dem Umbau können? Zusammen mit der Hardwareplanung aus Teil 2 ist das Meilenstein M1.

Gepäckkeller Terminal 3, Ebene −2 · Weg der Wannen, Draufsicht vereinfacht, nicht maßstäblichCheck-inWannen werden belegtAbschnitt 4Zuführung zur SortierungSortierungAbwurfstellenKoffer raus, Wanne leervolle Wannen mit Gepäckleere WannenRückstau in der SpitzenstundeZuführband M1mit Stopper Y2Stapler 4stapelt die WannenStapelband M3Stapelzurück zumCheck-inLeerwannen-Rückführung
Lageplan des Gepäckkellers in Terminal 3, Ebene −2, als vereinfachte Draufsicht: Die Wannen laufen voll vom Check-in über Abschnitt 4 und die Sortierung zu den Abwurfstellen. Dort wird das Gepäck entnommen, die leeren Wannen laufen über die Leerwannen-Rückführung zum Zuführband -M1 mit Stopper -Y2 und in Stapler 4. Die Stapel fahren über das Stapelband -M3 zurück zum Check-in. Vor dem Zuführband ist der Rückstau markiert, der sich in der Spitzenstunde bis zur Abwurfstelle aufbaut. Eigene Darstellung für den Unterricht.
Stapler 4 in Zahlen · Unterrichtswerte
  • Wanne 9 kg, wie in Lernfeld 8; die alte Generation wird zu fünft gestapelt, die neue, flachere zu sechst
  • Tagesmenge an Stapler 4 rund 9.000 Wannen
  • Zuführband -M1: 1,0 m/s, 0,55 kW; vom Stopper bis zum Stapelplatz 1,2 m
  • Hubtisch -M2: Getriebemotor 0,75 kW mit Federdruckbremse, Wendeschaltung mit -Q2 (auf) und -Q3 (ab), Hub 0,30 m, 0,20 m/s
  • Stapelband -M3: 1,0 m/s, 0,37 kW
  • Klinken: vier federnde Sperrklinken, Zylinder mit 5/2-Wegeventil -Y1, stromlos geschlossen, Schaltzeit 0,3 s
  • Stopper -Y2: 3/2-Wegeventil, stromlos oben, sperrt
  • Netz TN-S 400/230 V aus der Unterverteilung UV-K4 (Lernfeld 8); Steuerspannung 24 V DC aus dem Netzteil -T1

Alle Werte zu Stapler 4 und zur alten Steuerung sind Unterrichtswerte. Zahlen zum Flughafen sind öffentliche Größenordnungen, gerundet.

Das kennst du schon aus Lernfeld 2, 3 und 8

Lernfeld 2: Schaltplanarten. Den Stromlaufplan in aufgelöster Darstellung hast du dort zum ersten Mal gelesen. Hier liest du einen mit 24 Strompfaden.

Lernfeld 3 „Tor 4 macht zu“: Selbsthaltung, Verriegelung, Schütz und Hilfsschütz, die Kleinsteuerung KF0 und GRAFCET als Ausblick. Stapler 4 ist größer, aber dieselben Grundschaltungen kommen wieder.

Lernfeld 8 „Koffer auf Kurs“: Abschnitt 4 der Gepäckanlage, die Wannen, Lichtschranken, die Wendeschaltung eines Bandes und das englische Datenblatt eines Antriebs. Stapler 4 steht am Ende genau dieses Abschnitts.

Das tut ihr jetzt: Dein Weg in 10 Schritten

1Auftrag klären
2Den Plan lesen
3Den Ablauf beschreiben
4Takt und Durchsatz rechnen
5Schwachstellen finden
6Workshop vorbereiten
7Workshop führen
8Anforderungen messbar machen
9Datenblatt auswerten
10Abnahme und Ergebnis sichern
Dein Weg im Einzelnen
  1. Auftrag klären
    Lies die Lage, sieh dir Seitenansicht und Lageplan an und schreib auf, was ihr über die alte Steuerung noch nicht wisst.
  2. Den Plan lesen
    Lies den Stromlaufplan der alten Schützsteuerung: Strompfade, Kontaktspiegel, Betriebsmittel.
  3. Den Ablauf beschreiben
    Verfolge im Plan einen Takt und den Stapelwechsel und halte den Ablauf als Tabelle fest.
  4. Takt und Durchsatz rechnen
    Berechne Taktzeit, Stapelzeit und Durchsatz der alten Anlage und prüfe deine Schätzung.
  5. Schwachstellen finden
    Sammle, was die alte Steuerung nicht kann oder schlecht kann, und was daraus im Betrieb folgt.
  6. Workshop vorbereiten
    Plant den Anforderungsworkshop mit der Schichtleitung: Ziel, Ablauf, Methoden, Rollen, Material.
  7. Workshop führen
    Führt den Workshop mit Kartenabfrage, Clustern und Punktabfrage. Deine Lehrkraft spielt die Schichtleitung.
  8. Anforderungen messbar machen
    Formuliert den Anforderungskatalog A1 bis A8 mit Muss oder Soll und Abnahmekriterium und rechnet den Durchsatz der neuen Anlage nach.
  9. Datenblatt auswerten
    Beschafft Informationen zur Kompaktsteuerung -KF1, wertet das englische Datenblatt aus und erstellt den Steckbrief.
  10. Abnahme und Ergebnis sichern
    Lasst Funktionsbeschreibung und Anforderungskatalog im Kreuzreview abnehmen, füllt das Wissensspeicher-Blatt und das Kompetenzmodell aus.
Fertig bist du, wenn …

Das Arbeitspaket gilt erst als fertig, wenn ein anderes Team im Kreuzreview alle Punkte abnimmt und die Projektleitung abzeichnet (erster Teil von Meilenstein M1):

  • Die Funktionsbeschreibung der alten Schützsteuerung liegt vor: der Ablauf in Worten und als Tabelle Schritt, Bedingung, Wirkung, mit den Strompfaden aus dem Stromlaufplan.
  • Die Betriebsmittelliste nennt jedes Betriebsmittel des Stromlaufplans mit Kennzeichen, Art, Aufgabe und Strompfad.
  • Taktzeit je Wanne, Dauer des Stapelwechsels, Zeit für einen Stapel und Durchsatz der alten Anlage sind mit Formel, Werten und Einheit berechnet.
  • Mindestens sechs Schwachstellen der alten Steuerung sind benannt, jede mit ihrer Folge im Betrieb.
  • Der Moderationsplan für den Anforderungsworkshop steht: Ziel, Ablauf mit Zeiten, Methoden (Kartenabfrage, Clustern, Punktabfrage), Rollen, Material und Ergebnis.
  • Der Anforderungskatalog A1 bis A8 ist messbar formuliert, jede Anforderung mit Muss oder Soll und einem Abnahmekriterium, und mit der Schichtleitung der Gepäcklogistik abgestimmt.
  • Der Durchsatz der neuen Anlage ist nachgerechnet und mit der Anforderung der Gepäcklogistik verglichen.
  • Der Steckbrief der Kompaktsteuerung -KF1 ist aus dem englischen Datenblatt erstellt, mit den Fachbegriffen deutsch und englisch und einer Bewertung der Quelle.
  • Anforderungskatalog und Funktionsbeschreibung sind als erster Teil von Meilenstein M1 im Kreuzreview von einem anderen Team abgenommen und von der Projektleitung abgezeichnet.
  • Das Wissensspeicher-Blatt ist vollständig; drei Prüffragen liegen vor.
Das brauchst du dafür
  • den abgezeichneten Projektauftrag aus Sprint 0
  • den Stromlaufplan der alten Schützsteuerung (Lernangebot 1) und die Karte „Stapler 4 auf einen Blick“
  • Lernangebot 1 (Die alte Steuerung lesen) und Lernangebot 2 (Anforderungen klären und Informationen beschaffen)
  • Tabellenbuch Elektrotechnik, Taschenrechner, Moderationskarten, Stifte und Pinnwand
  • den Werkstattrechner aus Lernfeld 4 für die Informationsbeschaffung und die Dokumentation
  • die Wissensspeicher-Vorlage
Das kommt in deinen Wissensspeicher

Ein Blatt „Was soll der Stapler können?“: wie man einen Stromlaufplan mit Kontaktspiegel liest, die Anschlussbezeichnungen von Schließer, Öffner, Spule und Zeitrelais, euer Ablauf in Kurzform, die Rechnung für Takt, Stapelzeit und Durchsatz alt und neu, Lastenheft und Pflichtenheft in zwei Sätzen, eure Anforderungen A1 bis A8 in Stichworten und die wichtigsten englischen Begriffe aus dem Datenblatt.

Zusätzlich: drei Prüffragen für die Expertenrunde formulieren, eine Wissensfrage, eine Rechenfrage, eine Begründungsfrage.

Erst schätzen, dann arbeiten

Die alte Steuerung stapelt fünf Wannen je Stapel und lässt den Hubtisch nach Zeit fahren. Wie viele leere Wannen schafft der alte Stapler in einer Stunde, wenn ständig Wannen nachkommen: rund 300, rund 500, rund 700 oder rund 900? Schreib deine Schätzung auf, bevor du rechnest. In Lernangebot 1 rechnest du nach.

Für Lehrkräfte
Für Lehrkräfte: Sprint 1 · 10 h · Meilenstein M1 gemeinsam mit Teil 2, Kreuzreview am Ende von Sprint 1. Stunden als Vorschlag: Auftrag, Seitenansicht und Lageplan 1 h, Lernangebot 1 4 h, Lernangebot 2 4 h (davon Workshop rund 50 Minuten je Team), Rechenwege, Kontrolle und Kompetenzmodell 1 h. Lernziele: 1.1 einen Stromlaufplan in aufgelöster Darstellung mit Kontaktspiegel lesen; 1.2 den Ablauf einer bestehenden Steuerung in Schritten beschreiben; 1.3 Taktzeit und Durchsatz alt und neu berechnen; 1.4 Schwachstellen begründen; 1.5 Anforderungen mit dem Kunden erheben und messbar mit Abnahmekriterium formulieren (Lastenheft); 1.6 rechnergestützt Informationen beschaffen und ein englisches Datenblatt auswerten. Rahmenlehrplan LF 7: Steuerungen bestehender Anlagen analysieren, um sie an veränderte Kundenanforderungen anzupassen; Inhalte Anforderungskatalog, rechnergestützte Informationsbeschaffung, Moderationstechniken, Fachsprache auch in englischer Sprache. Prüfungsbezug: prüfungsrelevant für Teil 1 der Abschlussprüfung, Grundlage für Teil 2. Im Workshop spielst du die Schichtleitung; die Karten auf der Pinnwand in Lernangebot 2 sind der Ausgangspunkt, deine Antworten auf Rückfragen dürfen Teams unterscheiden. Offen ist, wie die Teams clustern, was Muss und was Soll wird und wie sie abnehmen wollen. Formulieren alle Teams dieselben acht Sätze, frag nach dem Abnahmekriterium: Wer misst was womit? Der Stromlaufplan ist ein Unterrichtsentwurf, durchgerechnet und in einer Zeitschrittsimulation geprüft: Er ergibt Stapel aus fünf Wannen in 36,6 s. Laborhinweis: Wer eine Schützsteuerung im Labor hat, kann Pfad 1 bis 17 (ein Takt ohne Stapelwechsel) mit Tastern statt Sensoren aufbauen und den Takt mit der Stoppuhr messen. Arbeiten nur an 24 V DC, Aufbau spannungsfrei.
Organisatorisches: Rollen, Sprint 1, Meilenstein M1

Teil 1 und Teil 2 bilden Sprint 1. Die Rollen aus dem Projektauftrag gelten weiter: Teamleitung, Programmierung, Hardware und Verdrahtung, Test und Inbetriebnahme, Dokumentation und Sicherheit. In Teil 1 trägt die Dokumentation viel: Funktionsbeschreibung und Anforderungskatalog sind Dokumente, die andere ohne euch lesen sollen. Im Workshop braucht ihr eine Moderation, eine Zeitwache und ein Protokoll; verteilt das im Team.

Meilenstein M1 am Ende von Teil 2: Anforderungskatalog, Zuordnungsliste, Konfiguration und Anschlussplan, abgenommen im Kreuzreview durch ein anderes Team. Die Projektleitung zeichnet ab. In der Schlusspräsentation zu M4 zeigt ihr, was ihr nach M1 an euren Anforderungen geändert habt und weshalb.

Kursmaterial · Storycard

Die Storycard zu Teil 1. Zwei Seiten: vorne Story, Akzeptanzbedingungen, Sprintziel und „Die Lage ändert sich“, hinten Anschluss, Kompetenzmodell und Retrospektive. Druck sie doppelseitig aus und leg sie neben das Tabellenbuch.

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