Inspirerend materiaal

Samenhang met specifieke inhouden van het leerplan:
Je kunt de leerlingen:

• de koppeling laten maken tussen de wetenschappelijke concepten (trillingen en golven, temperatuur)  gebruikt in sensoren voor predictief onderhoud.
• een onderzoek laten uitvoeren volgens de wetenschappelijke methode om zo een antwoord te formuleren op een onderzoeksvraag.
• het verband laten leggen tussen krachten op een machine en installatie en slijtage of breuk.
• het verband laten leggen tussen stroomverbruik en slijtage van een machine of installatie.
• het belang van het periodiek thermografisch onderzoek van een elektrische schakelkast, het gevolg van slechte contacten op warmteontwikkeling, het belang van periodiek testen van automaten en beveiligingscomponenten. 
• een vergelijking maken tussen de verschillende smeermethodes en smeermiddelen.
• een oplossing laten ontwikkelen door STEM- disciplines geïntegreerd toe te passen:
  • om een de kost te drukken
  • om een systeem te optimaliseren
  • om slijtage te verminderen
  • om de cyclustijd tot het volgend onderhoud te verhogen
• de wisselwerking laten illustreren tussen wetenschappen, technologie, wiskunde en de maatschappij:
  • met technologie systemen duurzamer maken
  • alternatieve smeersystemen met minder milieu-impact
  • circulariteit
  • keuze tussen herstellen of vervangen

Motivatie: er zijn verschillende strategieën bij het bepalen van het moment waarop onderhoud aan een machine of installatie dient uitgevoerd te worden. Het kan zowel preventief of curatief gebeuren, de keuze tussen deze twee strategieën is afhankelijk van vele factoren. Zo kan de kost worden afgewogen van een eventuele stilstand bij breuk ten opzichte van de preventieve onderhoudskost. Bij het maken van deze afweging kunnen de verschillende factoren die deze keuze beïnvloeden en hun effect worden onderzocht.

Oriëntatie
Je kunt aan de leerlingen:

• de noodzaak van onderhoud duiden door een beeld te schetsen van de gevolgen bij het niet uitvoeren van degelijk onderhoud, dit kun je doen via beeldmateriaal of didactische voorbeelden van machineonderdelen na breuk of slijtage.
• de gevolgen van het niet uitvoeren van onderhoud laten documenteren (www zoekopdracht naar beeldmateriaal).
• de verschillende onderhoudsstrategieën voorstellen.
• aan de hand van fabrikantengegevens de geadviseerde onderhoudsstrategie verkennen.
• de cyclus van het te lopen onderzoek verduidelijken

Probleem(stelling) of onderzoeksvraag
Je kunt vertrekken van een specifiek probleem:

• de aanleiding voor dit onderzoek kan een panne, een machinestilstand, een breuk, een afwijkend productieproces,... zijn
• studie van het slijtagepatroon.
• een onverwachte breuk of slijtage aan een machine of installatie kan worden gebruikt om een analyse uit te voeren naar de mogelijke oorzaken.
• achterhalen wat de oorzaak van breuk of onverwachte slijtage is.
• analyseren van gebruikte smeermiddelen.
• warmteontwikkeling in een elektrische schakelkast door slijtage contactpunten.

• Is het uitvoeren van periodiek onderhoud op machine xx te verkiezen boven het blijven werken machine tot er ontoelaatbare slijtage of breuk optreedt?
• Welke systemen worden er predictief ingezet in bedrijf xx om het tijdstip van onderhoud te bepalen?
• Welke factoren zijn bepalend voor het uitvoeren van preventief onderhoud op een machine of installatie?
• Wat is de invloed op de levensduur bij het gebruik van goedkope standaardcomponenten ten opzichte van duurdere merkcomponenten?
• Is herstellen te verkiezen boven vervangen?
• Wat is de invloed van het tussentijds reinigen en smeren van de machine op de cyclustijd tot volgend onderhoud?
• Wat is de gebruikte smeermethode op de machine, hoe zou die kunnen worden geoptimaliseerd?

Onderzoeksmethodes verkennen en onderzoeksplan opstellen
Je kunt met de leerlingen verschillende relevante onderzoeksmethodes bij dit thema verkennen:

• literatuuronderzoek
• interview met een verantwoordelijke uit de onderhoudsafdeling
• meting op de machine: thermografisch onderzoek, trillingsanalyse, temperatuurmetingen, meting van speling, geluidsmeting,...
• labo-onderzoek op onderdelen van een machine na breuk of slijtage

• plan van aanpak
• samenwerking vastleggen met bedrijf

Gegevensverzameling en analyse
Je kunt aandacht hebben voor het betrouwbare verzamelen van gegevens:

• aandacht voor selectie van bronnen.
• het gestructureerd verzamelen van gegevens.
• meettoestellen in relatie tot meetnauwkeurigheid.
• reflecteren op de verzamelde gegevens en de bronnen kritisch beoordelen.
  • Hierbij kunnen volgende hulpvragen gebruikt worden: waarom werd dit antwoord gegeven bij het interview, wat is de reden waarom er gekozen wordt voor..., waarom adviseert de fabrikant deze onderhoudsperiode,...?
  • Hoe verhouden die bronnen zich tot elkaar en tot de onderzoeksvraag?

• meetgegevens verwerken.
• bevindingen en argumenten formuleren.

Conclusie en rapportering

• De leerlingen vatten samen, selecteren of prioriteren de belangrijkste argumenten.
• De leerlingen geven een antwoord op de probleemstelling of onderzoeksvraag.
• Ze geven aan hoe de geraadpleegde bronnen zich tegenover elkaar verhouden en identificeren eventuele patronen, thema’s, conflicten en hiaten.
• Als conclusie kun je de belangrijkste bevindingen laten samenvatten.
• Je kunt leerlingen laten reflecteren over het verloop van het onderzoek in relatie tot de verkregen inzichten en mogelijkheden voor verder onderzoek.