CES.04-01-23.01-SGStyczeń 2023 · 14 kroków · ok. 32 min · 25 kryteriów z klucza
Rozwiązanie krok po kroku: Wanna szklarska dla opakowań kosmetycznych
Huta szkła planuje produkcję opakowań kosmetycznych ze szkła sodowo-wapniowego. Zestaw szklarski (receptura na 100 kg szkła w tabeli 1) po dodaniu stłuczki w proporcji 1:1 topi się w wannie o powierzchni topliwnej 110 m², która zasila cztery automatyczne linie formujące. Trzeba policzyć parametry pracy wanny, dobowe zapotrzebowanie na surowce i stłuczkę, dobową produkcję opakowań z 10% odpadu i prędkości taśmy czterech odprężarek, a na końcu opisać części wanny U-płomiennej i elementy formujące.
Model „d”, czyli dokumentacja na papierze. Zdający wpisuje ręcznie do tabel i rysunków w arkuszu wyniki obliczeń i nazwy. W podglądzie tłem jest strona arkusza, wpisy zdającego są granatowe i odręczne, a pola wpisane w bieżącym kroku są podświetlone na żółto. Obliczenia pokazuję w polu „Miejsce na obliczenia” - ono nie jest oceniane, ale porządny zapis pozwala szybko znaleźć pomyłkę. Kroki idą za kolejnością tabel w arkuszu.
Skąd brać odpowiedzi. Wszystkie dane liczbowe są w arkuszu: receptura zestawu na 100 kg szkła (tabela 1), masy wyrobów i prędkości formowania linii, powierzchnia topliwna wanny oraz wzory pomocnicze. Obliczenia policzyłem w skrypcie i porównałem z kluczem oceniania CKE. Nazwy części wanny, narzędzi formujących i etapów produkcji arkusz podaje w rozsypce pod rysunkiem - trzeba je tylko przyporządkować, co jest wiedzą z technologii szkła.
To jedno z możliwych rozwiązań. W tabeli 3 klucz CKE podaje dla stłuczki masę całego zestawu surowców (128 819,80 kg) - wpisuję wartość ze wzoru arkusza (105 972,20 kg), a rozbieżność opisuję w kroku.
Jak liczą się punkty. Klucz ma 25 kryteriów w 6 rezultatach, każde za 1 punkt. Próg zdania części praktycznej to 75%, czyli 19 punktów - można stracić 6 kryteriów i nadal zdać. Najwięcej punktów (7) daje tabela 3 - każdy surowiec osobno, więc jedna pomyłka w wydobyciu masy z tabeli 2 przenosi się na wszystkie, choć klucz przyjmuje też wynik policzony poprawnie z wcześniejszych wartości.
Suwak i strzałki obok niego - albo ←→ na klawiaturze - przechodzą krok po kroku; wyjaśnienie i podgląd zmieniają się razem z krokiem.
Lista „Etap” przenosi od razu do wybranego etapu.
„Rozwiązuję samodzielnie” chowa rozwiązanie kroku - najpierw własna próba, potem odsłonięcie.
„Tryb prezentacji” pokazuje same kroki, bez menu strony - na rzutnik.
Etap 1: Tabela 2. Parametry pracy wanny szklarskiej
Kroki 1-2 · po tym etapie masz 2 z 25 kryteriów (pkt)
Krok 1: Dobowe wydobycie masy szklanej
Kryteria:
R.1.1 Dobowe wydobycie masy szklanej z wanny szklarskiej obsługującej 4 linie produkcyjne [kg] wynosi: 234 792,00
ok. 4 min
Polecenie z arkusza
Oblicz wielkość dobowego wydobycia masy szklanej z wanny szklarskiej oraz jej dobową wydajność jednostkową. Wyniki obliczeń zapisz w Tabeli 2.
Wydobycie to masa szkła, którą linie pobierają z wanny: dla każdej linii masa opakowania · prędkość · czas, a potem suma. Doba ma 24 · 60 = 1440 minut, a masy weź w kilogramach (90 g = 0,0900 kg). Cztery linie dają razem 234 792,00 kg szkła na dobę.
Typowe błędy
Podstawienie czasu w godzinach (24) zamiast minut - prędkość linii jest w sztukach na minutę, więc wynik wyszedłby 60 razy za mały.
Oblicz wielkość dobowego wydobycia masy szklanej z wanny szklarskiej oraz jej dobową wydajność jednostkową. Wyniki obliczeń zapisz w Tabeli 2.
Wydajność jednostkowa mówi, ile szkła daje na dobę 1 m² powierzchni topliwnej: 234 792 / 110 = 2 134,47 kg/m². To wskaźnik do porównywania wanien różnej wielkości.
Dokument po tym kroku
Etap 2: Tabela 3. Dobowe zapotrzebowanie na surowce i stłuczkę
Kroki 3-6 · po tym etapie masz 9 z 25 kryteriów (pkt)
Krok 3: Ilość masy szklanej i stłuczka
Kryteria:
R.2.1 stłuczka szklana: 128819,80 ÷ 128820,80 lub wynik uzyskany z wartości podstawionych do wzoru
ok. 3 min
Polecenie z arkusza
Oblicz dobowe zapotrzebowanie na poszczególne surowce szklarskie, zapewniające ciągłą pracę wanny szklarskiej. Wyniki obliczeń zapisz w Tabeli 3.
Najpierw mianownik wzoru: receptura daje 100 kg szkła z 121,56 kg zestawu, a stłuczki dodaje się 1:1, czyli 100 kg - mms = 121,56 + 100 = 221,56 kg. Stłuczka to w tym wzorze surowiec o masie ms = 100 kg: 234 792 · 100 / 221,56 = 105 972,20 kg.
⚠️ Rozbieżność arkusz-klucz: z wzoru arkusza (ms = 100 kg) wychodzi 105 972,20 kg i taka wartość jest wpisana - wtedy stłuczka i surowce razem dają dokładnie dobowe wydobycie 234 792 kg. Klucz CKE przyjmuje 128 819,80 kg, czyli masę całego zestawu surowców (Wm · 121,56 / 221,56). Na egzaminie punkt daje wartość z klucza; dopisek klucza „lub wynik uzyskany z wartości podstawionych do wzoru” może objąć też wynik ze wzoru, ale decyduje egzaminator.
Typowe błędy
Dzielenie przez samą masę zestawu (121,56 kg) - wzór każe uwzględnić stłuczkę w mianowniku.
Dokument po tym kroku
Krok 4: Piasek i soda
Kryteria: ,
R.2.2 piasek: 70153,59 ÷ 70154,59 lub wynik uzyskany z wartości podstawionych do wzoru
R.2.3 soda: 26704,99 ÷ 26705,99 lub zapisano wynik uzyskany z wartości podstawionych do wzoru
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Oblicz dobowe zapotrzebowanie na poszczególne surowce szklarskie, zapewniające ciągłą pracę wanny szklarskiej. Wyniki obliczeń zapisz w Tabeli 3.
Każdy surowiec liczę tym samym wzorem ZD = Wm · ms / mms: piasek 234 792 · 66,20 / 221,56 = 70 153,59 kg, soda 234 792 · 25,20 / 221,56 = 26 704,99 kg. Wynik zaokrąglam do 0,01 kg.
Dokument po tym kroku
Krok 5: Dolomit i skaleń
Kryteria: ,
R.2.4 dolomit: 7428,65 ÷ 7429,65 lub wynik uzyskany z wartości podstawionych do wzoru
R.2.5 skaleń: 10597,22 ÷ 10598,22 lub zapisano wynik uzyskany z wartości podstawionych do wzoru
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Oblicz dobowe zapotrzebowanie na poszczególne surowce szklarskie, zapewniające ciągłą pracę wanny szklarskiej. Wyniki obliczeń zapisz w Tabeli 3.
R.2.6 wapień: 12981,59 ÷ 12982,59 lub wynik uzyskany z wartości podstawionych do wzoru
R.2.7 sulfat: 953,75 ÷ 954,75 lub wynik uzyskany z wartości podstawionych do wzoru
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Oblicz dobowe zapotrzebowanie na poszczególne surowce szklarskie, zapewniające ciągłą pracę wanny szklarskiej. Wyniki obliczeń zapisz w Tabeli 3.
Wapień 234 792 · 12,25 / 221,56 = 12 981,59 kg, sulfat 234 792 · 0,90 / 221,56 = 953,75 kg. Na koniec sprawdzam bilans: suma wszystkich surowców i stłuczki powinna dać dobowe wydobycie masy szklanej - i daje 234 791,99 kg (różnica to zaokrąglenia).
Dokument po tym kroku
Etap 3: Tabela 4. Dobowa produkcja opakowań
Kroki 7-8 · po tym etapie masz 13 z 25 kryteriów (pkt)
Krok 7: Opakowania 90 g i 85 g
Kryteria: ,
R.3.1 opakowanie kosmetyczne o masie 90 g: 492 480
R.3.2 opakowanie kosmetyczne o masie 85 g: 505 440
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Oblicz wielkość dobowej produkcji opakowań kosmetycznych każdego rodzaju, z uwzględnieniem 10% odpadu. Wyniki obliczeń zapisz w Tabeli 4.
Linia formuje w ciągu doby prędkość · 1440 min sztuk, ale 10% to odpad, więc dobrych opakowań jest 90%: 90 g - 380 · 1440 · 0,9 = 492 480 szt., 85 g - 390 · 1440 · 0,9 = 505 440 szt.
Typowe błędy
Dodanie 10% zamiast odjęcia albo liczenie produkcji z masy szkła - odpad zmniejsza liczbę dobrych sztuk z liczby uformowanych.
Dokument po tym kroku
Krok 8: Opakowania 120 g i 150 g
Kryteria: ,
R.3.3 opakowanie kosmetyczne o masie 120 g: 466 560
R.3.4 opakowanie kosmetyczne o masie 150 g: 453 600
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Oblicz wielkość dobowej produkcji opakowań kosmetycznych każdego rodzaju, z uwzględnieniem 10% odpadu. Wyniki obliczeń zapisz w Tabeli 4.
Tak samo: 120 g - 360 · 1440 · 0,9 = 466 560 szt., 150 g - 350 · 1440 · 0,9 = 453 600 szt. Masa opakowania nie wchodzi do tego rachunku - liczba sztuk zależy tylko od prędkości linii.
Dokument po tym kroku
Etap 4: Tabela 5. Prędkości przesuwu taśmy w odprężarkach
Kroki 9-10 · po tym etapie masz 17 z 25 kryteriów (pkt)
Krok 9: Odprężarki 1 i 2
Kryteria: ,
R.4.1 Odprężarka 1: 62,5
R.4.2 Odprężarka 2: 55,6
ok. 3 min
Polecenie z arkusza
Oblicz wartość prędkości przesuwu taśmy dla czterech odprężarek szkła wiedząc, że czas przebywania opakowań kosmetycznych w tunelu odprężarki nr 1 wynosi 40 minut, nr 2 - 45 minut, nr 3 - 50 minut, nr 4 - 55 minut. Całkowita długość tunelu każdej z czterech odprężarek do odprężania szkła wynosi 25,0 m. Wyniki obliczeń zapisz w Tabeli 5.
Prędkość taśmy = długość tunelu / czas przejścia. Tabela żąda cm/min, więc 25,0 m zamieniam na 2500 cm, a czas zostawiam w minutach: v1 = 2500 / 40 = 62,5 cm/min, v2 = 2500 / 45 = 55,56 ≈ 55,6 cm/min.
Uwaga: w objaśnieniu wzoru arkusz podaje prędkość w cm/s, choć czas jest w minutach, a tabela 5 i klucz używają cm/min - wpisuję w jednostce z tabeli.
Typowe błędy
Pozostawienie długości w metrach (0,625 m/min) albo przeliczenie na cm/s - tabela wymaga cm/min.
Dokument po tym kroku
Krok 10: Odprężarki 3 i 4
Kryteria: ,
R.4.3 Odprężarka 3: 50,0
R.4.4 Odprężarka 4: 45,5
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Oblicz wartość prędkości przesuwu taśmy dla czterech odprężarek szkła wiedząc, że czas przebywania opakowań kosmetycznych w tunelu odprężarki nr 1 wynosi 40 minut, nr 2 - 45 minut, nr 3 - 50 minut, nr 4 - 55 minut. Całkowita długość tunelu każdej z czterech odprężarek do odprężania szkła wynosi 25,0 m. Wyniki obliczeń zapisz w Tabeli 5.
v3 = 2500 / 50 = 50,0 cm/min (z zerem po przecinku, jak pozostałe wyniki), v4 = 2500 / 55 = 45,45 ≈ 45,5 cm/min. Im dłużej szkło ma przebywać w tunelu, tym wolniej musi jechać taśma.
Dokument po tym kroku
Etap 5: Rysunek 1. Wanna szklarska U-płomienna
Kroki 11-12 · po tym etapie masz 21 z 25 kryteriów (pkt)
Krok 11: Część ogniowa i część klarowania
Kryteria: ,
R.5.1 w pozycji 1 wanny szklarskiej U płomiennej: część ogniowa
R.5.2 w pozycji 2 wanny szklarskiej U płomiennej: część klarowania
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Opisz elementy składowe wanny szklarskiej U-płomiennej. Uzupełnij Rysunek 1.
W wannie U-płomiennej płomień zawraca nad zwierciadłem szkła, a palniki i regenerator są z jednej strony (opisane na rysunku). Pozycja 1 wskazuje płomień nad świeżym zestawem przy kieszeni zasypowej - to część ogniowa (topliwna). Pozycja 2, dalej w basenie, to część klarowania, gdzie z masy uchodzą pęcherze gazów (wiedza z technologii szkła).
Dokument po tym kroku
Krok 12: Część wyrobowa i zasilacz
Kryteria: ,
R.5.3 w pozycji 3 wanny szklarskiej U płomiennej: część wyrobowa
R.5.4 w pozycji 4 wanny szklarskiej U płomiennej: zasilacz
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Opisz elementy składowe wanny szklarskiej U-płomiennej. Uzupełnij Rysunek 1.
Za przepływem (oznaczonym na rysunku) szkło trafia do części wyrobowej (pozycja 3), gdzie stygnie do temperatury formowania, a z niej wychodzą długie kanały zasilaczy (pozycja 4), doprowadzające masę do maszyn formujących.
Dokument po tym kroku
Etap 6: Rysunek 2. Elementy formujące
Kroki 13-14 · po tym etapie masz 25 z 25 kryteriów (pkt)
Krok 13: Forma właściwa i przedforma
Kryteria: ,
R.6.1 w pozycji 1 elementów formujących: forma właściwa
R.6.2 w pozycji 2 elementów formujących: przedforma
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Opisz narzędzia formujące wykorzystywane do formowania opakowań szklanych. Uzupełnij Rysunek 2.
Opakowania formuje się dwuetapowo: w przedformie powstaje bańka (wstępny kształt), a w formie właściwej wydmuchuje się gotowy wyrób. Pozycja 1 to duża, dzielona forma z wnęką w kształcie całego opakowania - forma właściwa; pozycja 2 to mniejsze połówki przedformy (wiedza z technologii formowania szkła).
Dokument po tym kroku
Krok 14: Dno przedformy i wytłocznik
Kryteria: ,
R.6.3 w pozycji 3 elementów formujących: dno przedformy
R.6.4 w pozycji 4 elementów formujących: wytłocznik
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Opisz narzędzia formujące wykorzystywane do formowania opakowań szklanych. Uzupełnij Rysunek 2.
Pozycja 3 to okrągły element zamykający przedformę od dołu - dno przedformy (dno formy właściwej jest już opisane na rysunku). Pozycja 4 to stożkowy trzpień - wytłocznik, który wciska kroplę szkła w przedformę i kształtuje wnętrze.
Typowe błędy
Zamiana dna przedformy z dnem formy właściwej - to drugie arkusz już opisał, więc zostaje tylko dno przedformy.
Dokument po tym kroku
Podgląd
Symulacja ekranu w przeglądarce - w Android Studio / Visual Studio wygląd może się nieco różnić.
To jedno z możliwych rozwiązań. Egzaminator ocenia spełnienie kryteriów z klucza odpowiedzi, a nie zgodność z tym rozwiązaniem - inna, poprawna droga też daje punkty.
Autor rozwiązania: Bartosz Bryniarski. Licencja CC BY-NC 4.0 - kopiowanie i przeróbki do celów niekomercyjnych, z podaniem autora i źródła (link do tej strony) (zasady wykorzystania). Treść arkusza i klucza oceniania pochodzi z CKE.