Projectdossier Verder met techniek
6
Biochem
ie
Constructies
en Informatie atie communic
Energie
Transport
Wim Broos Sofie Cobbaert Swa Cremers Steven Dehond Hanneke Dhaese
TEEX26W.indd 1
19/04/13 12:59 PM
De site www.knooppunt.net geeft je toegang tot het digitale lesmateriaal bij dit boek. Activeer jouw licentie aan de hand van de onderstaande code. Tijdens de activatie accepteer je de gebruiksvoorwaarden. Zo krijg je voor de duur van de licentie toegang tot het digitale lesmateriaal. www.knooppunt.net
Plantyn Motstraat 32, 2800 Mechelen T 015 36 36 36 F 015 36 36 37
[email protected] www.plantyn.com
Dit boek werd gedrukt op papier van verantwoorde herkomst.
TEEX26W.indd 2
Code
PL-TEEX-6MY9-U254-5P
Ontwerp binnenwerk: Vrijdag grafis Ontwerp omslag: Vrijdag grafis Cartoons: Camp Omslagillustraties: Fotolia.com: NoahGolan, Fantasista, Monika Adamczyk, Bernard BAILLY, Franck Boston, macumazahn Illustratieverantwoording: © Bombaert Patrick - Fotolia.com, © Creative images - Fotolia.com, © kikkerdirk - Fotolia.com, © Kruwt - Fotolia.com, © Mariusz Blach - Fotolia.com, iStockphoto, © nazira_g - Fotolia.com, © Noam - Fotolia.com, © studiovespa - Fotolia.com, © olly - Fotolia.com, © Marcus Phoenix - Fotolia.com, © percent - Fotolia.com, © Artsem Martysiuk - Fotolia.com, © .shock - Fotolia.com, iStockphoto, Thinkstock - George Doyle, uit de verzameling van Erik De Keukeleire, Wikipedia/MilborneOne, NASA Images, Corbis, Symen Postema, Ilse Van de Velde-Van Uffelen, Thinkstock NUR 176 © Plantyn nv, Mechelen, België Alle rechten voorbehouden. Behoudens de uitdrukkelijk bij wet bepaalde uitzonderingen mag niets uit deze uitgave worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand of openbaar gemaakt, op welke wijze dan ook, zonder de uitdrukkelijke voorafgaande en schriftelijke toestemming van de uitgever. Uitgeverij Plantyn heeft alle redelijke inspanningen geleverd om de houders van intellectuele rechten op het materiaal dat in dit leermiddel wordt gebruikt, te identificeren, te contacteren en te honoreren. Mocht u ondanks de zorg die daaraan is besteed, van oordeel zijn toch rechten op dit materiaal te kunnen laten gelden, dan kunt u contact opnemen met uitgeverij Plantyn. ISBN 978-90-301-4067-2
20401/0
D2013/0032/0608
19/04/13 12:59 PM
2
Weg van chocola!
2.1
Chocolade van ver weg Niet alleen mensen verplaatsen zich. Alles wat we gebruiken, eten, drinken,... komt ergens van en moet dus vervoerd worden tot bij ons. Heb je je bijvoorbeeld ooit al eens afgevraagd welke weg chocolade en zijn bestanddelen hebben afgelegd voor jij ervan kan snoepen? Laat ons deze weg samen ontdekken... Het hoofdbestanddeel van chocolade is cacao. Cacao wordt gewonnen uit cacaobonen. Cacaobomen groeien niet in België, wel in Latijns-Amerika, Azië en Afrika, bijvoorbeeld in Ghana.
Opdracht Zoek op in je atlas of via www.luchthavenvervoer.be/Vliegtijden-Country hoe groot de afstand tussen België (Brussel) en Ghana (Accra) ongeveer is.
2.2
Van cacaoplantage naar fabriek: keten 1 Opdracht Hoe komt de cacaoboon bij Belgische chocoladeproducenten terecht? Op onderstaande afbeeldingen zie je hoe cacaobonen worden verwerkt en getransporteerd, welke transportmiddelen er allemaal nodig zijn om cacao van de plantage naar een Belgische fabrikant te brengen. Zet de nummers van de verschillende activiteiten in de juiste volgorde bij de foto’s. De nummers 1 en 6 hebben we zelf al ingevuld. Tip: neem een kijkje op www.callebaut.com/benl/2124 6
1
19 TEEX26W.indd 19
19/04/13 1:01 PM
Vul hieronder aan wat er bij iedere foto gebeurt. 1 De cacaovruchten worden geoogst. 2
3 Na het gisten worden de bonen gespreid om te 4 Als de bonen droog zijn, brengen de cacaoboeren ze naar een inzamelcentrum. Daar worden in balen.
de bonen gesorteerd op kwaliteit, gewogen en 5 Via grotere opslagruimtes vervoeren vrachtwagens grote ladingen bonen naar de
6 Bonen verpakt in grote
worden vervoerd naar , op weg naar een nieuwe bestemming.
De verschillende stappen hierboven, vormen een logistieke keten. Zoek de betekenis van het woord logistiek op in je woordenboek, op www.wikipedia.org of op www.vandale.be en noteer ze hieronder.
Omschrijf nu zelf in eigen woorden wat je onder een logistieke keten verstaat.
2.3
Van boon tot chocolade: keten 2 Opdracht In de vorige opdracht heb je de logistieke keten van cacaoplantage tot chocoladefabriek onderzocht. Onderzoek nu de volgende logistieke keten van chocolade. Je vertrekt waar we zonet zijn geëindigd, de aankomst van cacaobonen bij de Belgische chocoladeproducent, en je eindigt bij (h)eerlijke chocolade!
20 TEEX26W.indd 20
19/04/13 1:01 PM
Zet alle stappen tussen 1 en 7 in de juiste volgorde door ze te nummeren. Tip: raadpleeg volgende website: www.oxfamwereldwinkels.be/cacaoketen. 1
Cacaobonen komen aan in de chocoladefabriek. De cacaobonen worden gedroogd, geplet, geroosterd en gemalen tot een superfijne, warme en vloeibare cacaomassa. De verschillende ingrediënten worden gemengd, vervolgens gewalst om een zachte structuur te bekomen en ten slotte urenlang gekneed om het juiste aroma te verkrijgen. Door toevoeging van cacaoboter en sojalecithine wordt de chocolade vloeibaar. De mooi verpakte chocolade belandt met de vrachtwagen in een magazijn. Oxfam Fairtrade verkoopt de chocolade aan Vlaamse en Waalse wereldwinkels, supermarkten,... Vanuit grote, verwarmde opslagtanks wordt deze vloeibare chocolade in de juiste vorm gegoten. Na afkoeling wordt de chocolade weer hard. Door de cacaomassa te persen, verkrijgt men zowel de vaste, bruine cacaoperskoek als de vloeibare, geelwitte cacaoboter. De cacaoperskoek wordt verder vermalen tot cacaopoeder.
7
Jij koopt een (h)eerlijke reep chocolade!
Besluit Voordat je een simpele chocoladereep kunt eten, moet er een lange en niet zo eenvoudige weg afgelegd worden. Die weg waarbij verschillende productiestappen in de juiste volgorde moeten uitgevoerd worden en ingrediënten verder vervoerd worden, noemt men een logistieke keten. Chocolade is maar één van de ontelbare voorbeelden waarbij zo veel logistieke organisatie en transport komt kijken. Toch wel iets om bij stil te staan wanneer je vlug even een stuk fruit, nieuwe sportschoenen of een gsm koopt...
2.4
Cacao en Fairtrade De logistieke keten van een voedingsmiddel begint bij de teelt en doorloopt dan heel veel productiestappen en transportfasen. Helaas wordt de koek niet altijd eerlijk verdeeld tussen alle mensen die hierbij een hand (of vele handen...) toesteken. Bekijk volgend filmpje: www.youtube.com/watch?v=TPwA1RIiKbU&feature=player_embedded#at=577 Je geraakt hier ook door op YouTube de woorden ‘Oxfam Conacado’ in te tikken. Bespreek in de klas wat je vindt van wat dit filmpje toont.
21 TEEX26W.indd 21
19/04/13 1:02 PM
2.5
Een reep wist-je-datjes -
-
-
-
-
De Maya-indianen waren de eersten die de cacaoboom kweekten voor zijn vruchten. Cacaobonen werden niet alleen gebruikt om ‘xocoatl’, een chocoladedrank, te bereiden, maar waren ook een populair betaalmiddel omwille van hun hoge waarde. Volgens sommige historische bronnen kreeg je in ruil voor tien bonen al een konijn. Tijdens zijn laatste ontdekkingsreis naar de ‘Nieuwe Wereld’ in 1502 belandde Christoffel Columbus op het Caribische eiland Guanaja. De Azteken verwelkomden hem met hun kostbare chocoladedrank ‘xocoatl’. Maar Columbus walgde van het bittere brouwsel op basis van geroosterde cacaobonen en kruiden. Aanvankelijk besefte hij dan ook niet hoe kostbaar de cacaobonen waren die hij naar Europa meebracht. Tot het begin van de 20e eeuw bleef chocolade het exclusieve voorrecht van de rijken en beroemden van deze aarde. Chocolade bleef extreem duur door de zeer hoge cacao- en suikerprijzen in de 19e eeuw. In Zwitserland is het chocoladeverbruik per hoofd van de bevolking hoger dan waar ook ter wereld: maar liefst 10 kg per persoon per jaar. Voor de Belgen is dat 7 à 8 kg, en de gemiddelde Amerikaan verorbert 5 kg per jaar. Chocolade smelt bij 34°C, onze lichaamstemperatuur. Daarom smelt chocolade in je mond.
Bron: www.guylian.be
3
3.1
Logistiek werk(t)
Een logistiek werkspel In dit hoofdstuk ga je zelf ondervinden wat logistiek is en hoe het werkt. Dat ga je doen aan de hand van een spel dat je in twee groepen speelt. Elke groep krijgt: - 50 blokjes genummerd van 1 t.e.m 50, met op de achterkant een rood merkteken en een letter - 50 blokjes genummerd van 1 t.e.m 50, met op de achterkant een blauw merkteken en een letter - 100 rode stokjes - 100 gele stokjes - 100 blauwe stokjes - 100 groene stokjes
22 TEEX26W.indd 22
19/04/13 1:02 PM
Voorbereiding Leg de blokjes en stokjes door elkaar op een tafel. Het is het beste dat iemand van de ene groep de blokjes en staafjes van de andere groep goed mengt. 1) Probleemstelling De twee groepen moeten zo snel mogelijk, dus tegen de tijd maar ook tegen elkaar, de gekleurde stokjes volgens de gevraagde combinatie (die de leerkracht je geeft) in de houten blokjes steken. De afgewerkte blokjes moeten op nummer en volgens kleur op een aangeduide tafel komen te liggen. Als de blokjes in de juiste volgorde liggen, vormen de letters op de achterkant van elke reeks een zin die een zoekopdracht formuleert. Voer de zoekopdracht uit en geef het juiste antwoord door aan je leerkracht. Als dat gebeurd is, stopt de tijd. De punten (= de kosten): - elke minuut dat je groep aan het werk is, kost € 1 arbeidstijd per groepslid; - elke foute kleurencombinatie kost per groepslid € 1 extra; - de groep die als eerste het antwoord op de zoekopdracht geeft, mag een kost van € 4 per groepslid aftrekken. 2) Oplossing ontwerpen/zoeken Voor de tijd van het spel begint te lopen, krijgen beide groepen tien minuten om de aanpak en werkwijze te bespreken. Probeer het werk te verdelen en een systeem te vinden om de opdracht zo efficiënt en snel mogelijk uit te voeren. Je mag daarbij ook de tafels in het klaslokaal verzetten. Kies een ploegbaas en een hulpploegbaas. Zij coördineren de groep en het werk en sturen zo nodig bij tijdens de proef. Uiteraard mogen alle groepsleden suggesties doen, maar de ploegbaas leidt het werk! 3) + 4) Maken + in gebruik nemen Start het spel!
23 TEEX26W.indd 23
19/04/13 1:02 PM
5) Evaluatie Bereken de kostprijs. aantal leerlingen in de groep Aantal minuten Aantal foute blokjes Zoekopdracht
€4
x x x
x€1 x€1
totaal
=€ =€ =€
(−)
€
Is alles goed gegaan of denk je dat het sneller en efficiënter had gekund? Bespreek samen met je groepsleden hoe het spel verlopen is en som de positieve elementen op in het systeem dat je groep gehanteerd heeft.
Zaten er nog foutjes in het systeem van je groep? Zo ja, welke?
Waren er leerlingen die op een bepaald moment niets te doen hadden (en op dat moment dus een nutteloze kost waren)?
Hebben de ploegbazen het geheel goed gecoördineerd? Zijn er opmerkingen?
Wat heeft dit spel nu volgens jou met transport en logistiek te maken? Omschrijf in maximaal vijf regels.
24 TEEX26W.indd 24
19/04/13 1:02 PM
Je hebt ongetwijfeld gemerkt dat een goede logistieke keten vormen niet zo makkelijk is en dat er meer bij komt kijken dan je denkt. Er zijn dan ook verschillende opleidingsvormen die voorbereiden op de logistieke sector. Op www.onderwijskiezer.be kun je informatie vinden over opleidingen die voorbereiden op een beroep in de logistieke sector. Je vindt er uiteraard ook informatie over andere sectoren en beroepen.
3.2
Logistieke werkers Lees de beschrijving van de verschillende beroepen en verbind ze met de juiste benaming. Beschrijving Je staat in voor het verplaatsen van goederen, producten of voorwerpen met behulp van een vorklift. Je taak bestaat erin producten of goederen op tijd af te leveren op de bestemming of bij een klant. Je taak bestaat erin het traject te coördineren dat een product moet volgen van productie tot bij de klant. Je zorgt ervoor dat de vrachtwagens tijdig worden geladen in het magazijn en steeds in orde zijn om op tijd te kunnen vertrekken. Je staat in voor de ontvangst en opslag van goederen in een opslagplaats. Je houdt ook een nauwkeurig overzicht bij van welke goederen en hoeveel er in je opslagplaats zijn.
Beroep O
O Logistiek verantwoordelijke
O
O Heftruckchauffeur
O
O Dispatcher
O
O
O Vrachtwagenchauffeur
O Magazijnier
25 TEEX26W.indd 25
19/04/13 1:02 PM
3.3
Logistiek wist-je-datje Wist je dat we op logistiek vlak heel veel kunnen leren van een mierenkolonie? Zo’n mierenkolonie bestaat uit één of enkele koninginnen, een heleboel werksters en soms ook jonge mannetjes. De werksters, die de grootste groep vormen, verdelen de taken. Er zijn verkenners, voedselverzamelaars, nestonderhouders, kinderverzorgsters, soldaten … Elke mier is specialist op zijn eigen gebied. Hun feilloze communicatietechnieken en uitstekend georganiseerde samenwerking stellen de mieren in staat om uiterst efficiënt hun aanvoer-, opslag- en distributiewerkzaamheden te verrichten.
4
4.1
Veel te sturen!
Nood aan infrastruc(s)tuur Elk bedrijf heeft zijn eigen logistieke organisatie nodig. Dat heb je zelf al spelenderwijs ontdekt in het vorige hoofdstuk. Om alles in goede banen te leiden of te ‘sturen’, om met andere woorden voor een goede infrastructuur te zorgen, maken wij in het echte leven veel gebruik van automatische sturingen. Zo zou je ook in het logistiek systeem dat je in groep ontworpen en gebruikt hebt, automatische sturingen of logische schakelingen kunnen inbouwen. De basisprincipes van logische schakelingen ken je misschien nog, zeker als je met Projectdossier 5 hebt gewerkt. Maar wellicht kun je wel een beetje opfrissing gebruiken. Daarom … Even herhalen Logische schakelingen werken met 1 en 0. Is er een elektrisch signaal aanwezig, dan schrijf je Is er geen elektrisch signaal aanwezig, dan schrijf je
26 TEEX26W.indd 26
19/04/13 1:02 PM
Met invoerorganen bedien je uitvoerorganen of actuatoren. We maken een verschil tussen schakelaars en sensoren. Noem twee soorten schakelaars. Noem twee soorten sensoren. Uitvoerorganen zetten elektriciteit om in: Soms moet je verschillende invoerorganen bedienen om een uitvoerorgaan te laten werken. Dan maak je gebruik van poorten. In Projectdossier 5 hebben we drie soorten poorten besproken. Schrap wat niet juist is. Een EN- Poort (AND-poort) geeft een 1-signaal wanneer geen/minstens één/alle ingang(en) 1 zijn of is. Een OF- poort (OR-poort) geeft een 1-signaal wanneer geen/minstens één/alle ingangen(en) 1 zijn of is. Een NIET- poort(NOT-poort) geeft een 1-signaal wanneer geen/minstens één/alle ingang(en) 1 zijn of is. Vul de waarheidstabellen in. Teken bij elke tabel het tekensymbool van de poort. EN I1 =
I2 =
OF U=
I1 =
I2 =
NIET U=
I=
U=
27 TEEX26W.indd 27
19/04/13 1:02 PM
4.2
Tellen om te sturen Je herinnert je nog dat bij het logistiek werkspel een goede organisatie heel belangrijk was om de blokjes vlug en efficiënt te sorteren. De groep die het best georganiseerd was, heeft zonder twijfel het spel gewonnen. Je gaat nu onderzoeken welke logische schakelingen of sturingen je kunt inzetten om de organisatie of de logistieke infrastructuur te verbeteren.
Opdracht a Een eerste verbetering: als de vier staafjes correct in een blokje gemonteerd zijn, passeert het afgewerkte blokje een lichtstraal die een zoemer stuurt. Bij een zoemsignaal weet de volgende persoon zonder opkijken dat er een afgewerkt blokje aankomt. Welk invoerorgaan gebruik je om de zoemer te laten werken? Wanneer geeft die sensor een 1-signaal? Welk signaal heeft de zoemer nodig om te kunnen werken? Nu je dit weet, maak je met je groepsleden een passende oplossing. We helpen je alvast op weg door het blokschema te geven.
Is het je gelukt? Zo ja, goed gedaan! Zo nee, wat heb je fout gedaan, denk je?
Opdracht b Om de kans te vergroten dat degene die de zoemer moet horen, hem ook effectief hoort, ga je het zoemsignaal langer laten aanhouden. Met welke keten kun je een 1-signaal onthouden? Teken het schema van de schakeling hieronder.
Bouw de schakeling en test ze uit.
28 TEEX26W.indd 28
19/04/13 1:02 PM
Wat hoor je als resultaat?
Dat is natuurlijk niet wat je wilt. Het signaal moet ook uitgeschakeld kunnen worden. Lukt dat met deze schakeling?
Met welke keten kun je een signaal onthouden en wissen? Teken het schema van de schakeling hieronder.
Bouw de schakeling en test ze uit.
Opdracht c Het zou ook handig zijn als je gelijk wanneer weet hoeveel blokjes er al klaar zijn. Een automatisch telsysteem is hiervoor de oplossing. Wat je vooraf moet weten: Wij tellen en rekenen met het decimaal talstelsel. Computers of sturingen kennen dit echter niet. Hun werking is gebaseerd op het verwerken van elektrische signalen, dus 1- en 0-signalen. Een talstelsel met enkel 1 en 0 noemt men het binair talstelsel. Wil je graag meer weten over het binair talstelsel en hoe je talstelsels kan omrekenen? In je Opzoekboek vind je een eenvoudige en bondige uitleg. Welke invoerorganen kun je gebruiken om het aantal blokjes te tellen?
Onderstaand blokschema, waarbij een lichtsensor als invoerorgaan gebruikt wordt, helpt je op weg.
29 TEEX26W.indd 29
19/04/13 1:02 PM
Bouw de schakeling en test ze uit. Let op: je kunt niet onbeperkt tellen met deze schakeling. Dat is echter niet erg, het gaat er hier alleen om dat je het principe leert kennen. Wat gebeurt er wanneer je teller niet meer verder kan tellen?
Opdracht d Hou ook al rekening met de volgende stap in de logistieke keten: het verpakken. De blokjes moeten per vier in een doosje verpakt worden. Welke schakeling kun je gebruiken om na het vierde blokje de teller terug op 0 te laten springen?
Teken het schema van de schakeling.
Bouw de schakeling en test ze uit. Deze schakeling is eigenlijk niet echt handig voor de gebruiker. Hij moet steeds naar het display kijken om te weten hoeveel blokjes er gepasseerd zijn. Niet erg: elk technisch systeem wordt geëvalueerd en zo nodig bijgestuurd. Hoe kun je dit systeem verbeteren? Anders geformuleerd: welk signaal is hier handiger dan het oplichten van een display? Welk invoerorgaan kun je daarvoor gebruiken? Bouw deze schakeling en test ze uit.
Opdracht e(xtra) Een marketingactie wijst uit dat de verpakking moet worden aangepast. De blokjes moeten voortaan per zes worden ingepakt.
30 TEEX26W.indd 30
19/04/13 1:02 PM
Teken het schema van deze schakeling en voer ze uit.
Er zijn nog veel mogelijkheden om het logistiek proces automatisch te sturen. Dat heb je ondertussen wel door, niet? Besluit Heel veel technische systemen, o.a. in de logistieke sector, worden automatisch geregeld en gestuurd. Een goed doordacht ontwerp ligt aan de basis van een goed functionerend systeem en een efficiënt werkproces.
4.3
De T’s van logistiek Logistiek maakt gebruik van hypermoderne Techniek of hightech, o.a. bij het proces van Tracking en Tracing (drie T’s...). Logistiek houdt immers veel meer in dan producten van punt A naar punt B brengen. Tracking en tracing is een proces waarmee je al de bewegingen van personen, voertuigen en voorwerpen kunt registreren. Hierbij maakt men gebruik van intelligente chips, waardoor men online op pc of gsm kan volgen waar iets of iemand zich bevindt. Een koerierbedrijf kan zo bijvoorbeeld op elk moment nagaan waar een pakje of lading zich bevindt. Maar men kan er nog andere dingen mee controleren. Een transportbedrijf kan nagaan hoeveel kilometers elke chauffeur aflegt op hoeveel tijd. Een autoverhuurbedrijf kan gestolen auto’s terugvinden. Een verkoopafdeling kan controleren hoe vaak de vertegenwoordigers klanten bezoeken. Soms wel een beetje Big Brother toestanden...
Opdracht Wanneer goederen voor transport verpakt worden, plaatst men een etiket op de verpakking. Dit etiket illustreert hoe men het pak moet behandelen, waarvoor men voorzichtig moet zijn.
31 TEEX26W.indd 31
19/04/13 1:02 PM
Noteer bij onderstaande etiketten wat ze communiceren. Tip: raadpleeg www.wikitransportlogistiek.nl. (Klik eerst bij categorieën op ‘Logistiek’, dan bij ondercategorieën op ‘Goederensoorten’. Daar vind je de link ‘Behandelingsetiketten’.)
5
De keerzijde We reizen veel en op een snelle en comfortabele manier. We kunnen spullen kopen vanuit de hele wereld. Leuk allemaal, maar... zoals bij veel dingen, is ook hier een keerzijde van de medaille. Wat betekent het gezegde ‘de keerzijde van de medaille’?
5.1
CO2: Wat is het en wat doet het? Ongetwijfeld heb je al gehoord over CO2 - of koolstofdioxidegas. CO2 is een gas dat van nature in de lucht aanwezig is (o.a. door onze adem), maar wat doet het dan precies?
Proef 1 Je hebt nodig: - 1 glazen bokaal - 1 theelichtje - lucifer of aansteker Je gaat als volgt te werk: - Steek het theelichtje aan. - Plaats de glazen bokaal over het theelichtje
32 TEEX26W.indd 32
19/04/13 1:03 PM
