Vom morphologischen Kasten zum Solarboot

Mein Name ist Keven Stolz, ich bin 22 Jahre alt und habe im August 2016 meine 3 ½-jährige Ausbildung zum Technischen Produktdesigner der Fachrichtung Produktgestaltung und -konstruktion bei apra-plast in Daun-Pützborn begonnen.

Als Technische(r) Produktdesigner(in) der Fachrichtung Produktgestaltung und -konstruktion ist man an der Entwicklung technischer Produkte und am Design von Gebrauchsgegenständen beteiligt. Man erstellt dreidimensionale Datenmodelle und technische Dokumentationen für Bauteile und Baugruppen. Bei apra-plast handelt es sich dabei um individuelle Kunststoff-Gehäuse. Wir fertigen ab Stückzahl eins vom Prototypen über Kleinserien bis hin zur Serienfertigung mit mehreren tausend Stück.

Bei uns erfolgen alle Schritte von der Konstruktion bis zur finalen Fertigung in einem Haus. Somit können wir gewährleisten, dass wir allen individuellen Bedürfnissen und Vorstellungen unserer Kunden gerecht werden. Unsere Möglichkeiten sind vielfältig und reichen z.B. vom Fräsen einer flachen Platte bis hin zum Tiefziehen von Kunststoffwannen.

Den theoretischen Teil der Ausbildung absolviere ich in der Berufsbildenden Schule Gestaltung und Technik (www.bbsgut.de/gut2) in Trier. Im Laufe des dritten Ausbildungsjahres haben wir in der Berufsschule zur Vorbereitung auf unser Abschlussprojekt eine Projektarbeit durchgeführt, in der ein mit Solarmotor betriebenes Boot konstruiert und gefertigt werden sollte. Im Rahmen unserer zahlreichen Produktionsmöglichkeiten habe ich dieses Boot mit verschiedenen Fertigungsmethoden im Materialmix fertigen lassen.

Im Folgenden werde ich den gesamten Ablauf erklären und das fertige Produkt vorstellen.

Schritt 1: Erstellen des Projektablaufplans

Ein Projektablaufplan stellt die zeitliche Abfolge der Arbeitspakete in Form eines Balkendiagramms dar.

Schritt 2: Erstellen des morphologischen Kastens

Der morphologische Kasten ist eine Kreativitätstechnik. Das nachfolgende PDF-Dokument zeigt den von mir erstellten

PDF: Morphologischer Kasten

Folgende Vorgehensweise habe ich bei der Erstellung des morphologischen Kastens gewählt:

1. Merkmale festlegen und untereinander aufschreiben
2. mögliche Ausprägungen des jeweiligen Merkmals rechts ergänzen
3. eine Ausprägung jedes Merkmals auswählen. Dadurch entstehen Kombinationen von Ausprägungen
4. mit den Kombinationen von Ausprägungen werden Konzepte entwickelt
5. Auswahl eines Konzeptes und Anfertigung einer groben Skizze

Schritt 3: Erstellen des Pflichtenheftes

Das Pflichtenheft beschreibt in konkreter Form eine technische Lösung zur Anforderungsliste des Kunden.

Schritt 4 : Erstellen der Konstruktion

Konstruieren heißt, den Entwurf eines technischen Produkts so auszuarbeiten, dass die Fertigung des Bauteils umsetzbar wird. Dies geschieht unter Anwendung einer CAD (Computer Aided Design)-Software. Die CAD-Software ist ein Tool, welches bei konstruktiven Aufgaben mittels EDV die Herstellung eines Produkts unterstützt. Arbeitsergebnis der Konstruktion sind die zur Fertigung benötigten Unterlagen: Technische Zeichnungen und Montageanleitungen.

Schritt 5: Erstellen der Montageanleitung         

Eine Montageanleitung ist ein Hilfsmittel für die Montage vorgefertigter Teile.

Schritt 6: Erstellen der Projektdokumentation

Die Projektdokumentation ist die Zusammenstellung wesentlicher und ausgewählter Daten über Konfiguration, Organisation, Mitteleinsatz, Lösungswege, Ablauf und erreichte Ziele des Projektes.

Schritt 7: Fertigung des Projektes

Das Boot habe ich in unserem Unternehmen fertigen lassen. Durch die vielen Möglichkeiten unserer Produktion konnte ich verschiedene Fertigungsmethoden kombinieren. Im Folgenden sind die von uns verwendeten Arbeitsschritte zur Herstellung der einzelnen Bauteile aufgeführt:

3D-Druck

• Bug
• Schiffsschraube
• Zahnrad mit Motoranbindung

Fräsen / Biegen

• Motorhalter
• Solarzellenhalter
• Rumpf

Fräsen / Flachteile

• Rückwand
• Deck
• Motorabdeckung
• Abdichtung Bootsschraube

Schritt 8: Erstellen der Projektpräsentation

Eine Präsentation ist die zielgerichtete Aufbereitung von Informationen zur Darstellung von Inhalten für ein bestimmtes Publikum. Zur Unterstützung einer Präsentation eignen sich verschiedene Mittel, wie z.B. Flip Charts, White Boards, PowerPoint-Präsentationen, Folien oder konkrete Anschauungsbeispiele.

Schritt 9: Test des fertigen Bootes

Nach vielen Tests zur Funktionsüberprüfung des Systems mit einer 9V Batterie als Stromquelle wurde an einem sonnigen Tag die Funktion mit der vorgegebenen 6V-Solarzelle getestet. Bei diesem Test im Trockenen fiel leider schon auf, dass die Batterie für den Einsatz etwas zu schwach ist. Als letztes wurde in einem Waschbecken getestet, ob sich die Boote über Wasser halten können. Dabei konnte kein Wassereintritt festgestellt werden.

Das Projekt spiegelt die Arbeit eines Technischen Produktdesigners sehr gut wieder. In dem Berufsfeld begleitet man die Projekte von der ersten Planung bis hin zur Lieferung an den Kunden. Man entscheidet maßgeblich darüber, was verändert werden muss, um die Fertigung zu optimieren. Des Weiteren stehen Technische Produktdesigner auch in engem Kontakt mit den Kunden, um deren Wünsche in entsprechend guter Qualität und zu deren Zufriedenheit umsetzen zu können. Die Aufgabenvielfalt unterscheidet den Beruf von anderen Büroberufen. Der Hauptarbeitsplatz ist zwar das Büro, aber auch eine enge Zusammenarbeit mit der Produktion und dem Vertrieb ist erforderlich, um seine eigenen Ideen durch den abteilungsübergreifenden Erfahrungs- und Gedankenaustausch noch besser umzusetzen. Hin und wieder legt man auch selbst Hand an, z.B. beim Prototypenbau.

Ich hoffe, dass mein Beitrag zu meinem Schulprojekt über das Solarboot euch einen kleinen Einblick in meine Arbeit gegeben hat und euer Interesse für eine Ausbildung zum technischen Produktdesigner bei der apra geweckt hat.

Euer Keven

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