Didaktické pomůcka – výběr výrobku pro experiment

6. PRAKTICKÁ ČÁST PRÁCE

6.9. PŘIPRAVA EXPERIMENTU

6.9.1. Didaktické pomůcka – výběr výrobku pro experiment

Pro experiment byl vybrán výrobek modelu traktoru. Jedná se o stavebnici od společnosti ROTO, model 14001 – viz. obr. 6.2. Montážní sestava je tvořena z 34 dílů, které tvoří 12 typových součástek, které mají rozličné tvary a barevné zpracování.

Stavebnice je prezentovaná jako kreativní a variabilní, kdy konkrétní typový model stavebnice je jen součástí celkové řady stavebnice.

Obr. 6.2 Fotografická ukázka kreativní stavebnice od společnosti ROTO, jednotlivé díly montážní sestavy

Jednotlivé díly sestavy lze spojovat a následně rozebrat bez použití destrukce, či částečného poškození a je tedy vhodná pro opakované montáže a demontáže. Pro realizaci experimentu bude použito 10ks těchto stavebnic pro dostatečné zajištění jednotlivých dílů. Součástí balení stavebnice je jednostránkový grafický návod, který je však pro potřeby experimentu nevyhovující a proto nebude použit v experimentu.

Jednotlivé díly a podsestavy jsou zřejmé z technologického montážního návodu v papírové podobě – viz. kapitola 6.9.6. a příloha č.1. Finální výrobek po provedení technologické montáže je vidět na obr. 6.3. Pro experiment nebyla stavebnice vybrána náhodně.

Důvody výběru této stavebnice spočívaly zejména v těchto ukazatelích:

 počet dílů – 34 ks (v rámci výzkumu i zohlednění trendů v praxi bylo nutné vybrat výrobek cca do 50 ks dílů)

 rozměrová variabilita

 barevná (vizualizace) variabilita dílů

 díly o dostatečně lehkosti v řádech do v několika g či desítek g

 délka předpokládané montáže výrobku nepřesahující cca 10 minut

 vazba k cílům a kompetencím – podrobnosti v kapitole 4.1 až 4.5.

Obr. 6.3 Fotografická ukázka vybraného výrobku – kompletní sestavení 6.9.2. Pracoviště

V rámci přípravy bylo zapotřebí definovat pracoviště, na kterém bude probíhat realizace experimentu. V určitých podmínkách se má přibližovat budoucímu konceptu pracoviště.

Pro potřeby realizace experimentu bylo nutné učinit kompromis v řešení, neboť bakalářská práce se zabývá úzce vymezenou oblastí a komplexní požadavky na pracoviště a variabilita proměnných možností jsou značné, nehledě na fakt dostupnosti některých technických řešení. Došlo proto k rozhodnutí provést experiment v běžně vybavené učební třídě na Střední průmyslové škole v České Lípě, kde probíhá výuka předmětu Strojírenská technologie.

Příprava pracoviště pro experimentování spočívala v oblastech vybavenosti ICT, dle jednotlivých skupin, vybavení logistickými boxy, didaktickými pomůckami (rozdílnost, dle jednotlivých skupin – technologický návod v papírové podobě, video technologický návod bez audio návodu a video technologický návod s audio návodem), záznamovou, či měřící technikou, pro možnost záznam výkonu. Záznamová a měřící technika byla

44 umístěna z pravé strany stolu testovacího respondentů. Školní lavice byly přestavěny do tvaru L – viz. obrázek 6.4. Dále k připravenému pracovišti byla dostupná židle, která se využívá při výuce ostatních předmětů ve třídě.

Obr. 6.4 Ukázka přípravy pracoviště pro experimentování – pracoviště připraveno pro Skupinu II – video návod technologické montáže bez audio návodu s použitím ICT

Na lavicích budou umístěny logistické boxy s jednotlivými díly – rozmístění logistických boxů bude respektovat trendy v oblasti ergonomie a pohybové ekonomie.

Logistické boxy budou číselně označeny a korespondovat s technologickými návody.

Pro Skupinu I bude technologický montážní návod v papírové podobě umístěn v přímém zorném úhlů respondenta, stejně jako prostředky ICT (notebook) – viz. obr.

6.4. V rámci testování Skupin II, III byl dostupný druhý monitor pro sledování průběhu video návodů z pohledu dohlížející osoby. Před zahájením testování měl každý respondent dostupný smontovaný výrobek před sebou v přímém zorném úhlu v oblasti ICT pro možnost vizuálního porovnání.

Další podrobnosti k pracovišti jsou rozepsány detailněji v dalších kapitolách.

6.9.3. Vizuální prvky

I. Mašín [16] definuje vizuální řízení – „metoda vycházející z faktu, že člověk vnímá nejvíce informací očima. Při vizuální řízení se využívají různé vizuální prostředky, pomocí kterých může každý snadno rozpoznat stav procesu, standard i případnou odchylku od něho“ (Mašín 2005, s. 87).

45 I. Mašín [16] definuje vizuální pracovní pomůcku – „obrázková pracovní pomůcka popisující postup, podle kterého by měl operátor postupovat“ (Mašín 2005, s. 87).

V rámci vizuální přípravy experimentu bylo využito vizuálního řízení. Hlavní oblast vizuálního řízení v experimentu je dána didaktickými pomůckami(návody) – viz.

následující kapitoly 6.9.6., 6.9.7. a 6.9.8., kdy lze hodnotit navržené návody také jako vizuální pracovní pomůcky. Vizuální příprava byla zaměřená také na pracoviště a výrobek, kdy jednotlivé díly byly barevně rozlišeny v logistických boxech viz. obr. 6.5.

V návodech je tento fakt respektován a podporován, kdy v každém logistickém boxu je uvažován jen jeden druh typového dílu. Jednotlivé logistické boxy byly číselně označeny a budou korespondovat se všemi návody.

Obr. 6.5 Ukázka detailu logistických boxů, kde je zřejmé, že v každém boxu se nachází jen jeden typový díl a je viditelná vizuální variabilita

Vizuální řízení bude také využito z pohledu procesního, neboť respondenti budou mít možnost poznat vizuální stav rozpracovanosti a to jak v návodech – v papírové podobě, či v digitální podobě ve formě videa. Dále bude možné porovnat montovaný výrobek s finálním výrobkem, jedná se o prvek vizuální názornosti. Použití vizuálních prvků v rámci skupin bude rozdílná v oblasti didaktických pomůcek:

 Skupina I – výkonnostní test se bude skládat ze sestavení výrobku (modulární hračka ve tvaru traktoru – 34 dílů) za použití didaktické pomůcky – technologický montážní návod na papírovém nosiči.

 Skupina II – výkonnostní test se bude skládat ze sestavení výrobku (modulární hračka ve tvar traktoru – 34 dílů) za použití didaktické pomůcky – technologická video návod bez použití audio návodu, která bude využívat ICT (LCD obrazovka součástí notebooku).

 Skupina III – výkonnostní test se bude skládat ze sestavení výrobku (modulární hračka ve tvar traktoru – 34 dílů) za použití didaktické pomůcky – technologická video návod s použití audio návodu, která bude využívat ICT (LCD obrazovka součástí notebooku).

Jednotlivé kroky v oblasti vizualizace v návodu na sebe budou logicky navazovat.

6.9.4. Audio prvky

Audio prvky v rámci experimentu se budou týkat zejména Skupiny III, kde audio návod bude součástí audio-vizuálního návodu. V tomto směru pro potřeby experimentu bude namluven návod mužským hlasem v českém jazyce a v průběhu experimentování se bude hlasitost audio návodu pohybovat přibližně v rozmezí 50 až 60dB – tedy na úrovni hlasitého rozhovoru. Orientační hlasitost bude změřena pomocí tzv. Smartphone s příslušným SW vybavením, zařízení nebude kalibrováno, neboť se jedná pouze o orientační údaj. Audio záznam bude ve formátu stereo zvukového signálu. V rámci námětu pro další výzkum by mohlo být použití specifického HW – směrových reproduktorů a prostorových reproduktorů, či specifické frekvence, z pohledu procesu např., zda audio návod spustit v předstihu či nikoliv. Audio návod bude spjat s video návodem a logicky budou spolu souviset obsahově a plynule na sebe navazovat.

6.9.5. Audio-vizuální prvky

Audio-vizuální prvky v chápání experimentu budou použity ve Skupině III. Jedná se o didaktickou pomůcku v kombinaci video technologického návodu s audio návodem a využívající prvky, dříve uvedené v předešlých kapitolách 6.9.3., 6.9.4..

47 6.9.6. Technologický montážní návod v papírové podobě

Pro Skupinu I bylo potřeba připravit technologický návod, pro montáž výrobku.

Nejprve bylo potřeba vyfotografovat jednotlivé typové díly, označit je vlastním ID a vytvořit vlastní technologický postup montáže těchto dílů a následně tento postup optimalizovat. Jednotlivé pod montážní sestavy bylo také potřeba vyfotografovat.

Návod v papírové podobě je uveden v příloze č. 1 této bakalářské práce a ukázky jsou uvedeny na obr. 6.6 a 6.7. V technologickém návodu montáže výrobku jsou uvedeny a zobrazeny všechny díly, vstupující do jednotlivých montážních operací s následným výstupem montážní operace, kdy jednotlivé sledy montážní operace logicky na sebe navazují (celkem 16 dílčích operací). Respondenti tak budou vedeni od prvního kroku montáže po poslední krok montáže. Návod byl vytištěn na papírovým nosiči v barevném podání. Technologický návod byl zpracován pomocí SW MS PowerPoint 2010 a pro fotografický záznam byl použit digitální fotoaparát značky CANON.

Obr. 6.6 Ukázka technologického montážního návodu vytištěného na papírový nosič určený pro Skupinu I – souhrn všech dílů vstupující do montáže

Obr. 6.7 Ukázka technologického montážního návodu vytištěného na papírový nosič určený pro Skupinu I

48 6.9.7. Video technologický návod montáže bez audio návodu

Pro Skupinu II bylo potřeba připravit před zahájením experimentování video postup technologické montáže výrobku – ukázka v podobě statického obrázku z video záznamu na obr. 6.8. Jednotlivé kroky v celém procesu jsou totožné s technologickým návodem, uvedeným v předchozí kapitole, kdy jednotlivé kroky byly natočeny a poskládány po jednotlivých video sekvencích. Důležitou skutečností pro tuto skupinu je, že k video záznamu nebyl zaznamenán audio záznam. Video ukázku v papírové podobě logicky v textu nelze uvést a tedy ukázka z video záznamu je uvedena na přiloženém CD, které je součástí této bakalářské práce – viz. příloha č.2. Pro záznam bylo použito digitálního fotoaparátu CANON, umožňující záznam videa v rozlišení 1200 x 1080, ve formátu .mov. Pro vyhodnocování bude video konvertováno do formátu .mkv či .avi, pro zjednodušení práce s video soubory. Video návod byl sestaven tak, aby byly vždy vidět vstupující díly a sestava s následnou ukázkou provedení montáže. Sekvence ve video návodu jsou využity záměrně, oproti jedné sekvenci celkové montáže, z důvodu možnosti tzv. poskládání, dle jednotlivých kroků logicky na sebe navazujících.

Výhody sekvenci jsou zřejmé:

 možnost rychlého zopakování

 možnost přeskočení sekvence

 možnost kombinací

Obr. 6.8 Ukázka z video návodu technologické montáže bez audio postupu – ukázka je uvedena v příloze č. 2 na přiloženém CD

49 6.9.8. Video technologický návod montáže s audio návodem

Pro Skupinu III bylo potřeba připravit před zahájením experimentování video postup technologické montáže výrobku s audio návodem – ukázka v podobě statického obrázku z video záznamu na obr. 6.9. Jednotlivé kroky v celém procesu jsou totožné s technologickým návodem použitým v předchozí kapitole. K postupu byl namluven audio návod, který je součástí video návodu.

Obr. 6.9 Ukázka z video návodu technologické montáže s audio návodem – ukázka je uvedena v příloze č. 3 na přiloženém CD

6.9.9. Prostředí a ergonomie

I. Mašín [16] definuje ergonomii jako – „multidisciplinární vědu o vztazích mezi člověkem, pracovním prostředím a pracovními prostředky. Cílem ergonomie je dosažení nevyšší efektivity práce nejvýhodnějším uspořádáním pracovního prostředí na základě ergonomických analýz a znalostí hranic pracovní výkonnosti lidí. Výrobní ergonomie je přizpůsobování práce a pracoviště potřebám a možnostem pracovníků“

(Mašín 2005, s. 23).

I. Mašín [16] definuje ergonomiku jako – „souhrn požadavků vycházející z ergonomie“ (Mašín 2005, s. 23).

V rámci přípravy experimentu byla zohledněna ergonomie a prostředí pracoviště, na kterém bude realizován experiment. Bylo nutné definovat základní požadavky ergonomiky.

50 Požadavky, s kterými je uvažováno:

 audio signál, který bude šířen směrem k respondentům o intenzitě zvuku v přibližném rozsahu 50 – 60 dB, při výkonu bude respondent s hodnotitelem v učebně sám a je uvažován pouze běžný hluk z okolního prostředí – zvonění, drobné pokřikování po chodbě, zvuk chůze a kroků

 návody montáže a vizualizace na pracovišti budou plnit základní podmínky vidění (dostatečná velikost podmětu, cca do dosahu 50 cm vzdálený objekt od oka, rozměr dílu o velikosti cca 1 cm lze rozeznat, v rámci kontrastu je uvažován běžný kontrast bez extrémů, nejsou použity kontrastní barvy, v rámci jasu je uvažováno běžné osvětlení místnosti v rámci učebny, které splňují požadavku pro běžnou montáž, doba expozice není omezena, video sekvence lze zopakovat, doba expozice v rámci návodu v papírové podobě není omezena

 teplo – mikroklima učebny cca v rozmezí 21 – 24 ºC s minimálním prouděním vzduchu do 0,5 m/s a relativní vlhkost cca 60%

 vliv nebezpečných, chemických látek není uvažován.

V rámci optimalizace technologického postupu a konceptu pracoviště budou využity principy:

 pohybové ekonomie

 vizuálního řízení.

6.9.10. Měřící a záznamová technika

Bude využito záznamové zařízení fotoaparát značky CANON, který je schopen zaznamenávat video záznam a audio záznam.

Audio záznam byl zaznamenán v parametrech:

 PCM_S16LE 48 KHz 1536 Kbps Stereo Video záznam byl zaznamenán v parametrech:

 rozlišení 1200 x 1080

 formátu .mov s následným převedením do .mkv a .avi

Zaměření video záznamu bude pouze na oblast rukou a to jen v době probíhající montáže výrobku. Nebude tedy snímána osoba jako taková. Záznamy budou sloužit pouze pro vyhodnocení daného experimentu, tedy pro sumarizaci hodnot, nikoliv pro sběr osobních dat. Do přiloženého CD, které je součástí této bakalářské práce jsou vloženy pouze typové vzorky video záznamu jako ukázky, vzhledem k rozsahu dat.

6.9.11. Stanovení normy času pro opakovanou montáž

I. Mašín [16] definuje metodu MOST – „metoda měření času pracovních činností, která využívá skutečnost, že lidskou práci je možno popsat univerzálními sekvenčními modely aktivit, místo popisu pomocí detailních a nezávislých základních pohybů.

Využitím tohoto principu bylo doceleno vyšší rychlosti rozboru“ (Mašín 2005, s. 50).

I. Mašín [16] definuje element jako – „určitý (malý) počet základních pohybů prováděných v přirozeném sledu jedním pracovníkem, který je zřetelný, popsatelný a měřitelný. Jde o jakousi, jednotku práce, která by mohla být, s ohledem na postup v daném procesu, klidně předána i dalšímu pracovníkovi“ (Mašín 2005, s. 22).

Pro technologickou montáž výrobku bylo zapotřebí vytvořit optimální technologický postup a stanovit normu spotřeby času. Vzhledem k předpokladu, že respondenti budou vždy výrobek sestavovat jen jednou, kdy během svého dosavadního života tento výrobek doposud nesestavovali a technologickou montáž výrobku již nebudou opakovat, je z tohoto pohledu norma pro opakovanou technologickou montáž zbytečná.

Zbytečná není ve smyslu optimalizace technologického postupu, neboť pro stanovení optimálního technologického montážního postupu je nutné optimalizovat postup po jednotlivých elementech. Ideálně v tomto směru je stanovit normu pro opakovanou montáž, neboť lze předpokládat, že technologický postup pro jednorázovou montáž či opakovanou bude identický či velice podobný. Pro stanovení normy spotřeby času pro montáž jsem použil metodu MOST a to konkrétně variantu BasicMOST. Vyplněný formulář je v příloze č. 4 a ukázka je vidět obr. 6.10. Proč vůbec stanovovat normu pro

52 opakovanou montáž? V ideálním případě, by jednorázová montáž výrobku trvala stejnou dobu jako montáž výrobku, který subjekt například již montoval 100x, to z logiky věci nemůže nastat a doba opakované montáže výrobku jedním subjektem tedy bude vždy menší než u jednorázové za normálních okolností. Je to dáno osvojením dovedností. Tedy cílem montážních tedy postupů v této práci je u jedinců snížit dobu osvojení dovedností a tím zkrátit dobu jednorázové montáže. Pro modelový příklad uvažujme, že norma vypočítaná pro pomocí metody BasicMOST pro opakovanou montáž je v ideálním případě cílová hodnota pro jednorázovou montáž.

Obr. 6.10 Ukázka vyplněného formuláře pro stanovení normy spotřebu času pro optimalizovanou montáž pomocí metody BasicMOST pro opakovanou montáž – z důvodu orientačního porovnání s následně naměřenými daty v rámci experimentu

Výsledná norma spotřeby času pro montáž je dle metody BasicMOST stanovena na 84,96s. Jednotlivé sekvence (kroky procesu) neodpovídají jednotlivým krokům v rámci technologického návodu na papírovém nosiči či video návodech. Je to dáno zejména chápáním metody a jejím zápisem. Daná norma je stanovena pro opakovanou montáž, což není případ výkonnostních testů a tedy je brána pouze jako orientační a spíše jakési vodítko, kterého by ideálně mělo být dosaženo, nikoliv pevný parametr pro porovnání se zjištěnými údaji při výkonnostních testech.

6.10. REALIZACE EXPERIMENTU

6.10.1. Výběr vzorku před zahájením výkonnostních testů

Před vlastní realizací experimentu bylo zapotřebí se domluvit s vedením Střední průmyslové školy v České Lípě ohledně realizace výkonnostních testů. Respondenti byli osloveni ředitelem školy ve třídě během výuky s tím, že výkonnostní testy jsou dobrovolné a pokud mají zájem, mohou se postupně po jednom střídat při výkonnostních testech.

Základní informace byly sděleny ohledně zaměření testů a to na předmět Strojírenské technologie v oblasti technologické montáže výrobku. Testování probíhalo ve vedlejší třídě – vždy pouze jen jeden respondent byl přítomen ve třídě.

Pro vzorek bylo potřeba provést nejdříve selekci a to v zásadě ve dvou základních bodech:

 odpověď respondentů na otázku – Zda někdy výrobek(viz. obr. 6.3), již viděli nebo ho montovali či sestavovali? – v případě, že by byla odpověď ano či její ekvivalent, nepostupoval by respondent dále v experimentu

 úspěšné zvládnutí rozřazovacího testu – viz. obr. 6.1 složení hlavolamu v časovém limitu do 12 minut – nesplnění podmínek nepostoupení dále

 v rámci sestavování hlavolamu dostal každý respondent stejné instrukce – posadit se na židli, která byla součástí pracoviště pro experiment, všechny díly hlavolamu byly pro respondenta dostupné před ním na lavici + vzorek, jak má vypadat hotové sestavení a následně respondentu byla řečena instruktáž, držet se striktně přiloženého návodu pro sestavení hlavolamu (kombinace – návod na papírovém nosiči cca 1/3, video záznam cca 1/3, video záznam + audio záznam cca 1/3), v případě chyby v sestavení bylo nutné vše opravit, dále byli respondenti požádáni, aby nehovořili s ostatními o úvodním testu s hlavolamem a následném výkonnostním testu

 smysl a cíl testování nebyl předem prezentován

 respondenti byli upozornění opakovaně, že účast v experimentu je dobrovolná.

54 6.10.2. Instruktáž a průběh výkonnostního testu

Následně po splnění požadavků pro účast na výkonnostních testech byli respondenti připuštěni k výkonnostnímu testu. Dále proběhla instruktáž, že technologická montáž bude natáčena a to v rozsahu záběru na oblast rukou provádějící montáže. Proti nahrávání rukou při montáži neměl žádný z respondentů připomínky. Dále proběhla instruktáž před zahájením výkonnostního testu spočívající v konkrétních bodech.

Rozdílná instruktáž pro jednotlivé skupiny byla jen v rozdílném použití didaktických pomůcek:

 seznámení s výrobkem, který byl vybrán pro jednorázovou montáž, včetně ukázky hotového výrobku

 seznámení s připraveným pracovištěm – logistické boxy, materiál, didaktické pomůcky

 pravidla – respondent může a nemusí používat didaktickou pomůcku, vždy sedět u montáže, v případě zjištěné chyby je nutné chybu opravit, v rámci montáže pokud se bude dotazovat, nebude nijak napovězeno či jinak komunikováno

 je nutné provést finální kontrolu zhotoveného výrobku a následně postavit hotový výrobek na lavici a ukončit tak montáž po sestavení všech dílů

 v oblasti video postupu a sekvencí ovládá respondent jednotlivé kroky pomocí povelu – (dále nebo zopakovat), kdy následně byl proveden přechod na danou sekvenci, tento postup byl zvolen na základě dostupného technického vybavení

 na konci každého testování byl proveden rozhovor s respondentem o experimentu.

6.11. DATA ZÍSKANÁ V RÁMCI REALIZACE EXPERIMENTU

6.11.1. Získaná data a hodnoty z experimentu

Data/hodnoty z výkonnostních testů pro Skupinu I byly zaznamenány do připraveného formuláře příloha č.5 odpovídající přehledové tabulce 6.2.

Tab. 6.2 Tabulka se zaznamenanými hodnotami z experimentu – Skupina I

Respondent

56 Data z výkonnostních testů pro Skupinu II byly zaznamenány do připraveného formuláře příloha č.5 odpovídající přehledové tabulce 6.3.

Tab. 6.3 Tabulka se zaznamenanými hodnotami z experimentu – Skupina II

Respondent

57 Data z výkonnostních testů pro Skupinu III byly zaznamenány do připraveného formuláře příloha č.5 odpovídající přehledové tabulce 6.4.

Tab. 6.4 Tabulka se zaznamenanými hodnotami z experimentu – Skupina III

Respondent

58 Ve formuláři příloha č.5 a přehledových tabulkách 6.2, 6.3 a 6.4 byly zaznamenány hodnoty – pořadové číslo respondentů, celková doba montáže výrobku, počet chyb v průběhu montáže výrobku (respondenti museli vždy provést opravu v případě zjištěné chyby při montáži výrobku), celková doba případné opravy (celková doba). Dále je pro porovnání v přehledových tabulkách 6.2, 6.3, 6.4 vyznačena norma pro opakovanou montáž stanovená pomocí metody BasicMOST pro potřeby porovnání.

6.11.2. Statistické vyhodnocení dat a porovnání mezi skupinami

Tato kapitola souvisí s předchozí kapitolou 6.11.1., kdy pro věrohodnost a vizualizaci naměřených dat bylo provedeny základní statistické výpočty v softwaru Statgraphics. V této kapitole jsou uvedeny základní statistické ukazatele tabulka 6.5, 6.6, 6.7, Krabicové diagramy na obr. 6.11, 6.12, 6.13, histogramy na obr. č. 6.14, 6.15, 6.16 a frekvenční tabulky 6.8, 6.9, 6.10, diagramy s aproximovanou funkcí z naměřených dat na obr. 6.17,

In document 1 2 3 1 2 3 1 2 3 (Page 42-0)