Produktion

Mål ur kursplanen:

Skolan skall i sin undervisning i teknik sträva efter att eleven:
- utvecklar förmågan att reflektera över, bedöma och värdera konsekvenserna av olika teknikval
Mål som eleverna skall ha uppnått i slutet av det femte skolåret:
- kunna använda vanligt förekommande redskap och tekniska hjälpmedel och beskriva deras funktioner
 

Syfte med lektionen:

Ge eleverna kunskap om vad som behövs vid tillverkning och hur det kan gå till.

Uppvärmning – Teknikspana på material

1
Material från Teknikspanarna
-
2
Material att komplettera med
Papper och penna
3
Att förbereda
Läs faktarutan om material längre ned på sidan

Uppvärmningsövningen – så går den till: 

Spaningsövningen går ut på att eleverna själva utforskar och spanar efter olika material i skolan. Eleverna får fundera över hur olika material påverkar utveckling och tillverkning av produkter.

  • Dela in eleverna i grupper om 3–4 elever. Varje grupp blir ett Teknikspanarteam. 
  • Låt spaningsteamen gå runt och spana efter olika material som använts för att tillverka produkter i skolan. Be dem att skriva ner alla material de hittar. 
  • Återsamla klassen efter 5–10 minuter. 
  • Låt eleverna berätta om vilka olika material de har hittat.
  • Berätta att val av material är en viktig del av produktutvecklingsprocessen. Se faktarutan om material för inspiration.
  • Låt eleverna ge exempel på vad som kan vara avgörande när företagen väljer material till en produkt – till exempel pris, hållbarhet, miljövänlighet, formbarhet, utseende o.s.v. 
  • Låt varje grupp välja en produkt som finns i klassrummet och svara på frågorna nedan. Skriv upp frågorna på tavlan:
    1. Vilket material är produkten gjord av?
    2. Vad tror eleverna behövs när produkten ska tillverkas?
    (vilken typ av verktyg, maskiner, människor behövs etc.)
    3. Skulle man kunna tillverka produkten i ett helt annat material?
    (vad skulle det innebära för miljön, priset och användaren?)
  • Varje grupp redovisar för klassen.

 

Fakta om material

Material delas in i olika grupper. Det finns två huvudgrupper: material som är industriellt framställda, till exempel stål och plast, och material som är naturligt förekommande, till exempel sten och trä. Val av material utgår från en rad olika kriterier, så som användnings- och tillverkningsegenskaper, material- och tillverkningskostnader samt tillgänglighet. För vissa typer av material spelar miljöfaktorer en betydande roll och de har fått allt större betydelse allteftersom miljöfrågor och återvinning av resurser blivit viktigare.

I det moderna samhället används mer material än någonsin tidigare. Förr utnyttjade ingenjörer ett fåtal basmaterial och utformade sina konstruktioner utifrån begränsningarna i dessa materials egenskaper. Så är det inte längre. Under 1900-talet har en mängd nya typer av material utvecklats, till exempel termoplaster och superlegeringar på koboltbas. I och med detta ökar kraven på återvinning. Att framställa och använda material som kan förstöras/brytas ned utan miljökonsekvenser, eller återvinnas, är en av materialteknikens största utmaningar.

Nanoteknik

När vi människor upptäcker och lär oss använda nya material kan det förändra våra liv drastiskt. Idag jobbar många forskare med nanoteknik som handlar om att studera och manipulera materia på atomär nivå för att kunna designa speciella egenskaper. Med hjälp av nanoteknik utvecklas hela tiden specialdesignade material med oerhörd styrka och hållbarhet, eller med helt nya egenskaper som beror på de effekter som dyker upp på nanonivå. Smuts- och vattenavvisande tyger, slitstarka däck och UV-filter i solkräm är tre exempel, och det kommer hela tiden nya.

Uppdraget – Produktion brevlåda

1
Material från Teknikspanarna
Kopieringsunderlaget 'Brevlåda'
2
Material att komplettera med
Penna och sudd
3
Att förbereda
Ett exemplar av kopieringsunderlaget till varje grupp.

Uppdraget Produktion brevlåda – så går det till

I detta uppdrag ska eleverna hjälpa ett företag som planerar att börja tillverka brevlådor. Företaget vill ha elevernas hjälp med att planera produktionen av brevlådorna. Frågan är bara vad som behövs för att tillverka brevlådorna? Elevernas uppgift är att utrusta fyra robotar med de hjälpmedel som behövs för att produktionen ska bli så bra som möjligt. Sedan vill företaget ha elevernas hjälp med att fundera över vad de kan göra med materialspillet som blir över vid tillverkningen av brevlådorna.

  • Dela in eleverna i grupper om 2–3 elever.
  • Dela ut ett exemplar av kopieringsunderlaget Brevlåda till varje grupp. Berätta för eleverna att de ser rummet och alla saker uppifrån.
  • Eleverna väljer material till brevlådan – trä, plast eller plåt.
  • Eleverna funderar över vilka hjälpmedel och vilken utrustning som robot 1, robot 2, robot 3 och robot 4 behöver för att utföra sitt uppdrag. Eleverna väljer hjälpmedel och utrustning från listan på kopieringsunderlaget.
  • Det finns inga rätt eller fel och beroende på vilket material eleverna väljer så blir valen lite olika. Eleverna ska kunna motivera och redovisa sina val.
  • När eleverna är klara med planeringen av produktionen ska de fundera på hur företaget kan använda överblivet material. Detta är en kreativitetsövning, här finns inga rätt eller fel. Berätta för eleverna att företag funderar på samma sak, eftersom de vill vara miljövänliga och ta hand om allt överblivet material på bästa sätt.
  • Låt grupperna redovisa. 

Exempel:
Brevlåda i trä

Robot 1:
Löser behovet: Dela råmaterialet i bitar inför montering
Verktyg och utrustning: Såg, cirkelsåg, slipmaskin, sandpapper, vinkelslip, fil etc.

Robot 2:
Löser behovet: Montering
Verktyg och utrustning: Spik, hammare, lim, borrmaskin, skruvar, skruvmejsel etc.

Robot 3:
Löser behovet: Ytbehandling/målning 
Verktyg och utrustning: Penslar, roller, sprayburk, målarfärg, olja etc.

Robot 4:
Löser behovet: Paketering
Verktyg och utrustning: Kniv för att dela kartong, tejp, sax, emballage, bubbelplast, frigolit, kartong etc.

 

Vill ni göra mer? 

  • Låt eleverna välja ut en målgrupp och ta fram drömbrevlådan för denna målgrupp. Vilka behov har målgruppen? Hur skulle brevlådan se ut och fungera för att göra livet enklare och kanske till och med roligare för målgruppen? Rita drömbrevlådan och beskriv vilka funktioner den har.
  • Gör en prototyp av en brevlåda med hjälp av material som finns i klassrummet, till exempel papper. 
  • Låt eleverna välja ut en produkt och kontakta ett teknikföretag (via telefon, e-post eller besök) som tillverkar produkten för att ta reda på hur de jobbar med produktion. Förslag på frågor: Hur går produktionen till? Hur många personer jobbar med produktion på företaget? Används några robotar? Vilka material används? Vad gör företaget med materialspill? Hur har produktionen förändrats sedan företaget började tillverka produkten? Hur tror man att produktionen kommer att utvecklas?

Extrauppdrag 1 – Testa tillverkning

1
Material från Teknikspanarna
'Ritning till ask', 'Instruktioner till ask' och 'Produktionsprotokoll'
2
Material att komplettera med
Sax, penna, färgpennor, lim
3
Att förbereda
Ett ex av 'Ritning till ask' till varje elev samt 8 ex till varje arbetslag. Några ex av 'Instruktioner till ask' och ett ex av 'Produktionsprotokoll'.

Extrauppdraget Testa tillverkning – så går det till

I detta uppdrag ska eleverna hjälpa ett företag som ska producera askar till löständer. Eleverna arbetar tillsammans i en produktionslinje för att producera askar och reflekterar sedan över hur samarbetet gick. Eleverna viker först var sin ask själva för att lära sig de olika stegen.

  • Dela ut ett exemplar av kopieringsunderlaget Ritning till ask till varje elev.
  • Kopiera så många exemplar av kopieringsunderlaget Instruktioner till ask att varje bord/bänkpar i klassrummet får ett exemplar.
  • Låt eleverna vika varsin ask enligt instruktionerna.
  • När eleverna är klara delar du upp dem i arbetslag om cirka 6 personer. Placera ut arbetslagen på olika platser i klassrummet.
  • Dela ut åtta exemplar av kopieringsunderlaget Ritning till ask till varje arbetslag.
  • Fördela ut en arbetsuppgift till varje person:
    Person 1 klipper ut asken efter de tjocka linjerna.
    Person 2 skriver på locket vad asken innehåller och ritar en symbol som visar vad asken innehåller.
    Person 3 viker kanterna efter de streckade linjerna.
    Person 4 viker ihop och klistrar ena sidan.
    Person 5 viker ihop och klistrar andra sidan.
    Person 6 viker ned locket och kvalitetskollar att asken är rätt producerad. Bestäm om det ska vara två personer på någon station.
  • Utmaningen för arbetslagen består dels i att producera hållbara och snygga askar, dels i att kommunicera och samarbeta.
  • Efter en stund avbryter du arbetet och ser efter hur många godkända askar som de olika arbetslagen framställt.
  • Har det bildats svårigheter eller stopp i produktionslinjerna? Låt de olika arbetslagen diskutera följande frågor:
    1. Vad tyckte eleverna var svårt under respektive arbetsområde?
    2. Vilka råd skulle eleverna ge till företaget som ska tillverka askarna?
    3. Vad är viktigt att tänka på när man jobbar så många tillsammans?
  • Diskutera i helklass vad arbetslagen kommit fram till. Utse en elev i klassen som är ansvarig för produktionsprotokollet. Den protokollansvariga eleven antecknar så att askföretaget vet vad de ska tänka på när de producerar denna produkt.
  • Syftet är att få igång en diskussion om samarbete och förbättring. Tillverkningen i svenska teknikföretag är i själva verket idag automatiserad och mycket avancerad.

Tips! 

Det är bra om askarna kommer till användning sedan. Låt eleverna komma på något bra som ni kan ha askarna till.

Extrauppdrag 2 – Bygg en flygande fraktfarkost

1
Material från Teknikspanarna
Kopieringsunderlag med ritningar för tre olika pappersflygplan
2
Material att komplettera med
Sax, papper, metallgem, måttband
3
Att förbereda
Kopiera så att varje grupp har en uppsättning med ritningar

Extrauppdraget Bygg en flygande fraktfarkost – så går det till

Elevernas uppdrag är att utifrån ritningarna bygga ett flygplan som ska flyga ett visst avstånd med en viss last. Lasten utgörs av metallgem som fästs på pappersplanet.

  • Dela in eleverna i par.
  • Dela ut en uppsättning med ritningar till varje par.
  • Om du vill kan du hålla ett kort resonemang om vad som händer om man lastar ett flygplan fel (visa på hur jämvikt är avgörande). Vad händer till exempel om man sätter all last och alla passagerare på bara en sida i planet?
  • Du som lärare kan antingen sätta bestämda kriterier, t.ex. avståndet 5 meter och lasten 10 metallgem. Alternativt kan du sätta kriterierna till att planet ska nå så långt som möjligt med så många gem som möjligt.
  • Om det finns tid kvar kan eleverna designa sina plan och dessutom fundera på hur det kommer sig att de flesta plan idag är vita (svaret finns här):
    - Den vita färgen reflekterar solens strålar bäst och därmed håller det sig svalt inne i planet. Det är speciellt viktigt när planet står och väntar på en flygplats i varmt väder.
    - Den vita färgen syns bra mot den blå himlen.
    - Den vita färgen är billigare än andra färger.

Fakta om aerodynamik

Aerodynamik är en gren av fysiken som beskriver hur luft och andra gaser uppför sig när de är i rörelse och hur luften verkar på föremål som befinner sig i rörelse i den. Med hjälp av aerodynamikens lagar kan man till exempel beräkna hur stor lyftkraft en flygplansvinge har, luftmotståndet för en bil eller hur krökt banan blir för en skruvad boll. 

Fraktflygplan är flygplan som används för att frakta gods av olika slag. De använd istället för båtar, tåg eller lastbilar för att de åker fortare eller för att det är enda sättet att frakta gods till vissa ställen.

Boeing 747 är ett av världens vanligare flygplan, både inom passagerartrafik och fraktflyg. I fraktutförandet kan planet frakta upp till 133 ton last.

Extrauppdrag 3 – Spana på ett lokalt teknikföretag

1
Material från Teknikspanarna
Kopieringsunderlaget 'Produktutveckling'
2
Material att komplettera med
Penna, färgläggningspennor och sudd. Även papper, kartong, flörtkulor etc.
3
Att förbereda
Ett exemplar av kopieringsunderlaget till varje elev. Samt ett teknikföretag att lära er mer om!

Extrauppdraget Spana på ett lokalt teknikföretag – så går det till

Uppdraget går ut på att eleverna får lära sig mer om det lokala näringslivet och hur företag arbetar med produktion.

  • Välj ett teknikföretag som finns på en ort nära er. Ta reda på grundläggande fakta, så som: På vilken ort ligger företaget? Finns det på fler ställen i Sverige/världen? Hur många anställda har företaget på er ort? Vilka produkter tillverkar företaget?
  • Berätta lite kort om företaget för eleverna. Visa gärna på en karta var företaget ligger.
  • Dela in eleverna i grupper om cirka 3-4 elever.
  • Dela ut ett exemplar av kopieringsunderlaget Produktutveckling till varje grupp. Varje grupp behöver också tillgång till material för att konstruera en prototyp.
  • Eleverna arbetar med de olika frågeställningarna utifrån den eller de produkter som det lokala teknikföretaget utvecklar eller producerar.
  • Eleverna dokumenterar sina tankar på valfritt sätt: skriva, klippa/klistra, rita och bygga. Kopieringsunderlaget är tänkt att fungera som stöd.

Förslag på frågeställningar och praktiska uppgifter som eleverna kan jobba med (välj minst en frågeställning från varje område och minst en av konstruktionsuppgifterna):

Behov
- Vad används produkten till/vilket behov fyller produkten? 
- Vem har behov av produkten? 
- Har eleverna använt den här produkten?

Funktion
- Hur fungerar produkten? 
- Hur tycker eleverna att produkten skulle kunna förbättras?

Design
- Vad har produkten för design?
- Varför tror eleverna att produkten har just den designen?
- Vilken design tycker eleverna att produkten ska ha?

Produktion
- Vilket material är produkten gjord av? 
- Vad tror eleverna behövs när produkten ska tillverkas? 
- Låt eleverna konstruera en prototyp av produkten. 

Marknadsföring och försäljning
- Vem tror eleverna köper företagets produkter? 
- Hur skulle en reklamaffisch för produkten kunna se ut? 
- Låt eleverna konstruera en prototyp på en säljande förpackning till företagets produkt.

För att genomföra uppdraget behöver ni lite kunskap om företaget ni väljer. Du kan ta reda på information om företaget via hemsidan, någon broschyr om företaget eller genom att ringa. Givetvis går det också bra att låta eleverna själva ta reda på mer om företaget. Kanske har ni tillgång till datorer eller läsplattor så att eleverna själva kan gå in på företagets hemsida och försöka ta reda på informationen?

Tips! 

Ring ett av Teknikföretagens regionkontor för att hitta företag i er närhet. Bjud gärna in en representant från företaget som kan berätta om deras verksamhet. Kanske är ni nyfikna på deras verksamhet i stort eller vill lära er mer om något område som eleverna tycker är extra intressant?