Bachelor of Engineering (B.Eng.)Maschinenbau

Design and Simulation

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den …

Wissen und Verstehen

• klassische und agile Methoden der Produktentwicklung verstehen und beschreiben
• Grundlagen und Konzepte der virtuellen Produktentwicklung verstehen
• den Prozess der Entwicklung, des Entwurfs und der Bewertung von maschinentechnischen Produkten oder Systemen mit Hilfe von computergestützten Design- und Simulationstools verstehen
• erweiterte M?glichkeiten der Funktion und Anwendung eines komplexen parametrischen CAD-Systems kennen.
• erweiterte Gestaltungsm?glichkeiten von komplexen Bauteilen und Baugruppen kennen.
• Grundlagen des Model Based Definition kennen.
• Grundlagen und Konzepte einer Finiten-Elemente-Analyse verstehen und beschreiben.
• numerische Modelle für strukturmechanische Fragestellungen aufbauen, analysieren und bewerten.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

• klassische und agile Methoden der Produktentwicklung in Beispiel-Projekten anwenden und ihre St?rken und Schw?chen praktisch erfahren
• Konstruktions- und Entwicklungsaufgaben mit Hilfe von CAE-Tools methodisch und eigenst?ndig l?sen
• erweiterte Arbeitsmethodiken eines komplexen parametrischen CAD-Systems anwenden und daraus Fertigungsunterlagen ableiten.
• kommerzielle FEA-Software für die Analyse realer Ingenieurprobleme praktisch anwenden.
• numerische Modelle von Bauteilen entsprechend definierter Anforderungen aufbauen und simulieren.
• Bauteile für statische Lastf?lle auslegen und Berechnungsergebnisse interpretieren.
• Berechnungsergebnisse auf ihre Richtigkeit überprüfen.

Kommunikation und Kooperation

• Inhalte und Ergebnisse klar pr?sentieren und kommunizieren.
• im Team kommunizieren und kooperieren sowie Informationen beschaffen, um ad?quate L?sungen für Aufgabenstellungen zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/Professionalit?t

• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• die Auswahl von Methoden kritisch reflektieren und begründen.
• Unsicherheiten und Grenzen der angewandten Methoden beurteilen.
• Fehler erkennen und Ergebnisse kritisch hinterfragen.
• ihre Kenntnisse und F?higkeiten eigenst?ndig erweitern.
• nachhaltige und sichere Produkte entwickeln.

Inhalte

a) Vorlesung ?Tools für die methodische Produktentwicklung“:

• Klassische, lineare Methoden
  (zum Beispiel: Lasten- und Pflichtenheft, Stage-Gate-Prozess, Funktionenorientierung, Kreativit?tstechniken, TRIZ, Morphologie, Bewertungsmethoden, QFD, FMEA, Wertanalyse, Wasserfall-Projektmanagement).
• Agile, zyklische Methoden
  (zum Beispiel: User Story, SCRUM, Design Thinking, Schnelle Mockups).

Ausgew?hlte Methoden werden vorgestellt und in praktischen ?bungsprojekten erlebbar gemacht. Es wird insbesondere der Unterschied zwischen klassischen, linearen Ans?tzen und agilen, zyklischen Ans?tzen mit ihren jeweiligen St?rken und Schw?chen herausgearbeitet.

b) Vorlesung ?Computer Aided Engineering 1“:

Themengebiet CAD:

• Erweiterte Bauteilmodellierung (Zug-Elemente mit variablem Schnitt, Zug-Verbund Elemente, spiralf?rmige Elemente…)
• Parametrische Fl?chenmodellierung
• Erweiterte Baugruppenmodellierung (Modelstruktur, Skelettmodelle, flexible Komponenten, Schrumpfverpackungen)
• Model Based Definition (kombinierte Ansichten, Grundzüge ISO GPS, 3D-Master Erstellung, Toleranzanalyse)
• Additive Fertigung (Generisches Design und Gitterstrukturen
• Parametrik (Parametermodelle, Familientabellen)

Themengebiet FEA:

• Grundlagen der Finite-Elemente-Analyse (FEA)
• Einführung in kommerzielle FE-Software
• Aufbereitung von CAD-Daten, Elementauswahl, Diskretisierung, Definition von Materialeigenschaften, Festlegung der Randbedingungen, Aufbringen von statischen Lasten, Durchführen der Berechnung, Darstellung und Auswertung der Ergebnisse
• Aufbau von Modellen mit Balken-, Schalen- und Volumenelementen
• Einfluss der Elementauswahl und Vernetzung auf die Qualit?t der Ergebnisse
• Anwendung der FEA auf statische Probleme in der Strukturmechanik
• Verifizierung und Validierung von Ergebnissen, Prüfung der Ergebnisse auf Plausibilit?t
• Darstellung der Ergebnisse in einer technischen Dokumentation

Teilnahmevoraussetzungen

• Erfolgreicher Abschluss des ersten Studienabschnittes, Erfolgreiche Teilnahme Einführung CAD

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) benotete Klausur (90 Minuten)

b) Studienarbeit (benotet)

?bersicht der Schwerpunkte

Basismodul 2

Auswahl eines Basismoduls aus einem der drei nicht gew?hlten Schwerpunkte.

?bersicht der Schwerpunkte

Roboterautomation für industrielle Anwendungen

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

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Wissen und Verstehen

• Grundlagen der anlagennahen Fertigungsautomatisierung
• Einsatzgebiete und Aufbau von Industrierobotern
• Grundlagen der Steuerungstechnik der Industrieroboter
• Grundlagen der funktionalen Sicherheit und der Mensch-Roboter-Kollaboration
• Grundlagen von Feldbussystemen
• Moderne Trends in der Industrierobotik

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• Kinematische Strukturen von seriellen Robotern mathematisch beschreiben
• Transformationen zwischen Koordinatensystemen durchführen
• Roboterprogramme erstellen
• Führungsgr??enverl?ufe und Bahnkurven berechnen
• Bewegungsachsen auslegen

Wissenschaftliche Innovation

• Herausforderungen und mathematische Methoden in der Bewegungssteuerung..

 Kommunikation und Kooperation

• aktiv innerhalb der Fachgruppe kommunizieren und Informationen austauschen, um ad?quate L?sungen für die regelungstechnische Aufgabe zu finden.
• aktiv innerhalb der Fachgruppe kommunizieren und Informationen austauschen, um Aufgabenstellungen zu analysieren und L?sungsans?tze zu bilden.
• Inhalte zur Robotik und Automation pr?sentieren und fachlich diskutieren.
• Zusammenarbeit/Kommunikation mit Produkt- und Anlagenentwicklung

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• die eigenen F?higkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einsch?tzen.

Inhalte

• Einführung in die Produktionsautomatisierung, automatisierungstechnische Pyramide, Aufbau und Komponenten von Automatisierungsl?sungen
• Aufbau und Einsatz von Industrierobotern, Freiheitsgrade von Starrk?rpersystemen, Kinematische Transformationen, Homogene Koordinaten, Euler- und Kardanwinkel, Jacobi-Matrix
• Programmierung von Industrierobotern, Simulationswerkzeuge, Mensch-Roboter-Kollaboration, Grundlagen der funktionalen Sicherheit, Trends in der Industrierobotik
• Grundlagen serieller Datenübertragung, Feldbussysteme
• Aufbau von numerischen Steuerungen, Führungsgr??enerzeugung, Interpolation
• Nutzung von MATLAB/Simulink zur Auslegung von Steuerungsalgorithmen
• Herausforderungen bei der Modellbildung sowie Steuerung und Regelung von Bewegungsachsen

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend: keine

empfohlen: Steuerungstechnik, Regelungstechnik, Technische Mechanik

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) Klausur (90 min.) (benotet)

b) Bericht und Testat (unbenotet)

?bersicht der Schwerpunkte

Design and Simulation

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den …

Wissen und Verstehen

• klassische und agile Methoden der Produktentwicklung verstehen und beschreiben
• Grundlagen und Konzepte der virtuellen Produktentwicklung verstehen
• den Prozess der Entwicklung, des Entwurfs und der Bewertung von maschinentechnischen Produkten oder Systemen mit Hilfe von computergestützten Design- und Simulationstools verstehen
• erweiterte M?glichkeiten der Funktion und Anwendung eines komplexen parametrischen CAD-Systems kennen.
• erweiterte Gestaltungsm?glichkeiten von komplexen Bauteilen und Baugruppen kennen.
• Grundlagen des Model Based Definition kennen.
• Grundlagen und Konzepte einer Finiten-Elemente-Analyse verstehen und beschreiben.
• numerische Modelle für strukturmechanische Fragestellungen aufbauen, analysieren und bewerten.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

• klassische und agile Methoden der Produktentwicklung in Beispiel-Projekten anwenden und ihre St?rken und Schw?chen praktisch erfahren
• Konstruktions- und Entwicklungsaufgaben mit Hilfe von CAE-Tools methodisch und eigenst?ndig l?sen
• erweiterte Arbeitsmethodiken eines komplexen parametrischen CAD-Systems anwenden und daraus Fertigungsunterlagen ableiten.
• kommerzielle FEA-Software für die Analyse realer Ingenieurprobleme praktisch anwenden.
• numerische Modelle von Bauteilen entsprechend definierter Anforderungen aufbauen und simulieren.
• Bauteile für statische Lastf?lle auslegen und Berechnungsergebnisse interpretieren.
• Berechnungsergebnisse auf ihre Richtigkeit überprüfen.

Kommunikation und Kooperation

• Inhalte und Ergebnisse klar pr?sentieren und kommunizieren.
• im Team kommunizieren und kooperieren sowie Informationen beschaffen, um ad?quate L?sungen für Aufgabenstellungen zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/Professionalit?t

• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• die Auswahl von Methoden kritisch reflektieren und begründen.
• Unsicherheiten und Grenzen der angewandten Methoden beurteilen.
• Fehler erkennen und Ergebnisse kritisch hinterfragen.
• ihre Kenntnisse und F?higkeiten eigenst?ndig erweitern.
• nachhaltige und sichere Produkte entwickeln.

Inhalte

a) Vorlesung ?Tools für die methodische Produktentwicklung“:

• Klassische, lineare Methoden
  (zum Beispiel: Lasten- und Pflichtenheft, Stage-Gate-Prozess, Funktionenorientierung, Kreativit?tstechniken, TRIZ, Morphologie, Bewertungsmethoden, QFD, FMEA, Wertanalyse, Wasserfall-Projektmanagement).
• Agile, zyklische Methoden
  (zum Beispiel: User Story, SCRUM, Design Thinking, Schnelle Mockups).

Ausgew?hlte Methoden werden vorgestellt und in praktischen ?bungsprojekten erlebbar gemacht. Es wird insbesondere der Unterschied zwischen klassischen, linearen Ans?tzen und agilen, zyklischen Ans?tzen mit ihren jeweiligen St?rken und Schw?chen herausgearbeitet.

b) Vorlesung ?Computer Aided Engineering 1“:

Themengebiet CAD:

• Erweiterte Bauteilmodellierung (Zug-Elemente mit variablem Schnitt, Zug-Verbund Elemente, spiralf?rmige Elemente…)
• Parametrische Fl?chenmodellierung
• Erweiterte Baugruppenmodellierung (Modelstruktur, Skelettmodelle, flexible Komponenten, Schrumpfverpackungen)
• Model Based Definition (kombinierte Ansichten, Grundzüge ISO GPS, 3D-Master Erstellung, Toleranzanalyse)
• Additive Fertigung (Generisches Design und Gitterstrukturen
• Parametrik (Parametermodelle, Familientabellen)

Themengebiet FEA:

• Grundlagen der Finite-Elemente-Analyse (FEA)
• Einführung in kommerzielle FE-Software
• Aufbereitung von CAD-Daten, Elementauswahl, Diskretisierung, Definition von Materialeigenschaften, Festlegung der Randbedingungen, Aufbringen von statischen Lasten, Durchführen der Berechnung, Darstellung und Auswertung der Ergebnisse
• Aufbau von Modellen mit Balken-, Schalen- und Volumenelementen
• Einfluss der Elementauswahl und Vernetzung auf die Qualit?t der Ergebnisse
• Anwendung der FEA auf statische Probleme in der Strukturmechanik
• Verifizierung und Validierung von Ergebnissen, Prüfung der Ergebnisse auf Plausibilit?t
• Darstellung der Ergebnisse in einer technischen Dokumentation

Teilnahmevoraussetzungen

• Erfolgreicher Abschluss des ersten Studienabschnittes, Erfolgreiche Teilnahme Einführung CAD

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) benotete Klausur (90 Minuten)

b) Studienarbeit (benotet)

?bersicht der Schwerpunkte

Standardmethoden in der Produktion und Produktionsplanung

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

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Wissen und Verstehen

• Grunds?tzlich die Aufgaben der Produktion und des Industrial Engineering und deren Leitung verstehen
• grunds?tzliches Verst?ndnis für den gesamten Produktentstehungsprozesse vorweisen
• Grundlagen der Fertigungstechnologien darin einordnen.
• Die Bedeutung einer Serienproduktion verstehen.
• Zentrale Abh?ngigkeit zwischen Entwicklung und Produktion erkennen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• Grundlegende Aufgaben im Industrial Engineering unter Anleitung durchführen
• Digitale Werkzeuge in der Produktionsplanung und – steuerung prinzipiell einsetzen
• Ziele für Produktionsprozesse und –einrichtungen definieren und gewichten
• Alternative Produktionskonzepte entwickeln
• Alternative Produktionskonzepte bewerten und ausw?hlen
• Produktionsanlagen detailliert auslegen und abtakten

Wissenschaftliche Innovation

• Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse in der Produktionsplanung zu gewinnen.
• neue Modelle erstellen.
• Produktionssysteme optimieren.
• Hypothesentests aufstellen.
• eigenst?ndig Ans?tze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen.
• Konzepte zur Optimierung von Produktionskonzepten entwickeln.

Kommunikation und Kooperation

• aktiv innerhalb einer Organisation kommunizieren und Informationen beschaffen.
• Ergebnisse der Produktion- und Produktionsplanung auslegen und zul?ssige Schlussfolgerungen ziehen.
• die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur Bewertung der Produktionsplanung und Produktion heranziehen und nach anderen Gesichtspunkten auslegen.
• Inhalte der Planung pr?sentieren und fachlich diskutieren.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für die gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• die eigenen F?higkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einsch?tzen.

Inhalte

a) Standardmethoden für Produktionsprozesse

Eingliederung der Arbeitsvorbereitung in die Unternehmensorganisation, Einführung in die Arbeitsorganisation, Produktionsprogrammplanung, Materialbedarfsplanung, Kapazit?ts- und Terminplanung, Fertigungsteuerung, Bestimmung vorherbestimmter manueller Vorgabezeiten, Systematische Planung von Produktionssystemen

b) Standardmethoden in der Planung der Produktion

Personalplanung, Betriebsmittelplanung, Betriebsmittelinstandhaltung, Zeitwesen, Arbeitsbewertung und Entlohnungssysteme, Gestaltung von Arbeitsabl?ufen, Grundlagen zu Lean Management und modernen Produktionssystemen

c) Labor Digitale Planung und Steuerung der Produktion

Einführung in die Kapazit?ts- und Terminplanung, PPS-System, rechner-gestützte Produktionsplanung und –controlling

Teilnahmevoraussetzungen

Verpflichtend: Abschluss 1. Studienabschnitt

empfohlen: Fertigungstechnik, Grundlagen der Produktentwicklung, Konstruktionslehre 1 und 2, Angewandte Informatik 1 und 2,

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

[Klausur] [benotet]

Bericht/Ausarbeitung einer eigenen Planung [unbenotet]

?bersicht der Schwerpunkte

Grundlagen Sustainable Engineering

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

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Wissen und Verstehen

• das Konzept der Exergie verstehen und erkl?ren.
• Grundlagen zur thermodynamischen Berechnung von Systemen mit chemischen Reaktionen verstehen und erkl?ren.
• Grundlagen der Bilanzierung und Simulation str?mungstechnischer Vorg?nge verstehen und erkl?ren.
• die Grundlagen von ?hnlichkeitsgesetzen für thermodynamische und fluidmechanische Systeme erkl?ren und verstehen.
• das Konzept von dimensionslosen Kennzahlen im thermofluiddynamischen Zusammenhang verstehen.
• das Konzept einer ?kobilanz verstehen und erkl?ren.
• das Konzept eines Product Carbon Footprints (PCA) und eines Corporate Carbon Footprints (CCA) verstehen und erkl?ren.
• die Bedeutung und die Quantifizierung von Umwelteinflüssen verstehen und erkl?ren.
• Grundlegende Werkstoffkennwerte kennen.
• Methode der Werkstoffauswahl erkl?ren k?nnen.
• Materilalindices für den Leichtbau benennen k?nnen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

• die Exergie von thermodynamischen Systemen und Prozessen berechnen.
• die Energiebilanz von chemischen Prozessen und Reaktionen berechnen.
• ?hnlichkeitsgesetze auf thermodynamische und fluidmechanische Systeme und Prozesse anwenden.
• dimensionslose Kennzahlen für thermofluiddynamische Systeme und Prozesse berechnen.
• Anwendung der Erhaltungs?tze in der Str?mungslehre.
• die Umwelteinflüsse von technischen Systemen analysieren.
• technische Systeme anhand ihrer Umwelteinflüsse, ihres PCA bzw. CCA oder ihrer ?kobilanz bewerten.
• Konzepte zur Optimierung der Umwelteinflüsse von technischen Systemen entwickeln.
• Zielkonflikt bei der Werkstoffauswahl analysieren und bewerten
• Einfluss verschiedener Querschnittsformen bewerten
• Werkstoffauswahlschaubilder anwenden.
• Elastische Eigenschaften von Verbundwerkstoffen und Sch?umen vorhersagen.
• Software Ansys Granta EduPack anwenden.

Kommunikation und Kooperation

• technisch/physikalische Ergebnisse zu den Gebieten Thermodynamik und Fluidmechanik interpretieren und zul?ssige Schlussfolgerungen ziehen.
• die Ergebnisse von ?kobilanzen, PCA, CCA verstehen und zul?ssige Schlussfolgerungen ziehen.
• Ergebnisse von ?kobilanzen, PCA und CCA fachlich diskutieren.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für gestellte Aufgaben zu identifizieren.
• Werkstoffauswahl im Rahmen des Produktentstehungsprozesses integrieren und zul?ssige Schlussfolgerungen ziehen.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für gestellte Aufgaben zu identifiziere

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• L?sungen im Hinblick auf thermodynamische und fluidmechanische Kennzahlen bewerten.
• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• Ableiten von neuen Werkstoffindices.
• Randbedingungen in den Werkstoffauswahlprozess integrieren.

Inhalte

Die wesentlichen Inhalte des Moduls werden in Vorlesungen vermittelt. Neben der Wissens- und Methodenvermittlung werden in den Lehrveranstaltungen Anwendungsbeispiele behandelt. Vorlesungsbegleitend werden den 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den ?bungsaufgaben zum Training und zur Anwendung des vermittelten Vorlesungsstoffes angeboten.

a) Energie- und Str?mungsprozesse

Allgemeine Grundlagen der weiterführenden Behandlung energetischer und str?mungstechnischer Prozesse, wie Exergie-Grundlagen, chem. Thermodynamik, Mehrdimensionale Str?mungen, ?hnlichkeitstheorie

b) Grundlagen LCA

Allgemeine Grundlagen von LCA/?kobilanzen, die sowohl im Rahmen energetischer und str?mungstechnischer Prozesse als auch im Rahmen der Werkstoffauswahl ben?tigt werden. ?bersicht über Umwelteinflüsse und Nachhaltigkeitsmetriken. Aufbau und Elemente von ?kobilanz (LCA), Product Carbon Footprint (PCF), Corporate Carbon Footprint (CCF). Interpretation der Ergebnisse von ?kobilanzen.

c) Systematische Werkstoffauswahl

Ausgew?hlte Methoden / Herangehensweisen der Werkstoffauswahl mit Beispielen auf Basis von Materialindices und Werkstoffeigenschaftsschaubilder. Berücksichtigung von verschiedenen Faktoren bei der Werkstoffauswahl und l?sen von Zielkonflikten.

Teilnahmevoraussetzungen

empfohlen: erfolgreicher Abschluss von Thermofluiddynamik 1 und Werkstoffe 1, Werkstoffe 2

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a), b) Klausur (90 Minuten), benotet

c) Klausur (60 Minuten), benotet

?bersicht der Schwerpunkte

Projekt 1

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den erlernen im Modul ?Projekt 1“ die Bearbeitung einer konkreten, praxisnahen und zeitlich klar begrenzten Aufgabenstellung aus einem Teilgebiet des Maschinenbaus unter Verwendung der Methoden des Projektmanagements. Die Projektdurchführung erfolgt in einer Gruppe, bestehend aus jeweils 3 oder 4 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den. Abweichungen von der vorgesehenen Gruppengr??e bedürfen der Zustimmung durch die Studiengangkoordination des Studiengangs. Zu Semesterbeginn erfolgt im Rahmen der geblockten Vorlesung ?Einführung in Projektmanagement“ die Vorstellung von Projektmanagement-Methoden, -Techniken und –Werkzeugen und von Techniken zur Pr?sentation von Arbeitsergebnissen. Damit werden im Rahmen der dann erfolgenden Projektdurchführung die studentische Teamf?higkeit, die Projektmanagement-Kompetenzen und die F?higkeit zur Selbstorganisation aufgebaut. Au?erdem beginnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den mit dem Aufbau, ihre Kompetenzen, Arbeitsergebnisse in einer für Fachleute verst?ndlichen, klar gegliederten, schriftlichen, ingenieurwissenschaftlichen Abhandlung schriftlich darzustellen und geeignet zu pr?sentieren.

Die ben?tigten Informationen, Daten und Unterlagen für die Bearbeitung der jeweiligen Aufgabenstellung werden von den Projektgruppen in Rahmen der Projektbearbeitung selbst beschafft. W?chentlich erfolgt projektgruppenweise durch die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den im Rahmen einer Besprechung mit der Projektbetreuung die Pr?sentation der erreichten Teilergebnisse. Die jeweilige Projektbetreuung coacht im Rahmen dieser Besprechungen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den der Projektgruppe Projektmanagement- und Aufgabenstellung-bezogen.

Sofern aufgrund der Gruppenanzahl r?umlich und zeitlich technisch m?glich, erfolgen im Projektverlauf jeweils drei (in Ausnahmesemestern zwei) Pr?sentationen der einzelnen Projekte mit zunehmender L?nge mittels geeigneter Pr?sentationstechniken entweder vor allen Projektgruppen des Fachsemesters ansonsten vor einer aus technischen Gründen begrenzten Anzahl von Projektgruppen. In der Regel wirkt jedes Projektgruppenmitglied pers?nlich bei diesen Pr?sentationen des eigenen Projekts mit. Bei diesen Pr?sentationen besteht Anwesenheitspflicht.

Die Projektergebnisse werden bei Projektende schriftlich in einem Bericht dokumentiert.

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den …

Wissen und Verstehen

• … die grundlegende Vorgehensweise bei der Bearbeitung konkreter praxisnaher Aufgabenstellungen aus einem Teilgebiet des Maschinenbaus im Team darlegen und die maschinenbaulichen / ingenieurwissenschaftlichen Zusammenh?nge verstehen.
• … die Bedeutung des Projektmanagements und der Projektmanagement-Methoden, -Techniken und –Werkzeuge verstehen und erkl?ren.
• … Pr?sentationstechniken verstehen und erkl?ren.
• … maschinenbauliche Grundlagen aus einem Teilgebiet verstehen und beschreiben.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• … Technische Berichte schreiben, Pr?sentationen vorbereiten und durchführen.
• … Projektmanagement-Methoden, -Techniken und –Werkzeuge zielorientiert anwenden.
• … im Team arbeiten.
• … sich ausgehend von Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten.
• … in Teilgebieten technische Zusammenh?nge erkennen und einordnen, Aufgabenstellungen analysieren, Schlussfolgerungen ziehen und L?sungen ableiten bzw. erarbeiten.

Wissenschaftliche Innovation

• … unterschiedliche Perspektiven und Sichtweisen gegenüber einem Sachverhalt einnehmen, Sachverhalte gegeneinander abw?gen und eine Bewertung vornehmen.
• … Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse im Maschinenbau zu gewinnen.
• … sofern jeweils im Projekt erforderlich, neue maschinenbauliche Modelle erstellen bzw. eigenst?ndig Ans?tze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen, Hypothesentests aufstellen und maschinenbauliche Systeme optimieren.

Kommunikation und Kooperation

• … aktiv innerhalb eines Teams / einer Organisation zusammenarbeiten/kooperieren und durch Kommunizieren Informationen beschaffen, um ad?quate L?sungen für die gestellte Projektaufgabe zu finden.
• … den erarbeiteten L?sungsweg der Aufgabe theoretisch und methodisch begründen.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• … auf Basis der projektspezifisch angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• … die eigenen F?higkeiten im Teamvergleich reflektieren und einsch?tzen.

Inhalte

a) Vorlesung ?Einführung in Projektmanagement“: Definition, Abgrenzung und charakteristische Rollen von Projekten und Projektmanagement (PM); PM-Prozessmodelle (Ablauf von Projekten); Initialisierung, Planung, Steuerung und Abschluss von Projekten; Erstellen von Projektskizzen und Projektpl?nen; PM-Methoden, -Techniken und –Werkzeuge; Pr?sentationstechniken, Verfassung von technischen Berichten.

b) Selbst?ndige Bearbeitung einer vorgegebenen individuellen Projektaufgabenstellung in Projektgruppen unter Anleitung durch die Projektbetreuung.

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend:    Module der Semester 1 und 2

empfohlen:       Module des Semesters 3

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) Testat

b) Technischer Bericht (benotet) und Pr?sentationen (nicht benotet)

Simulation und Regelung von Systemen

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• Grundlagenwissen in Regelungstechnik vorweisen.
• dynamisches Verhalten von linearen System mit Hilfe verschiedener Methoden (DGL, Frequenzgang, ?bertragungsfunktion) beschreiben und ihre Stabilit?t beurteilen.
• Dynamische Systeme in Simulationstools aufbauen und analysieren.
• Aufbau und Struktur von Regelkreisen erkennen und sich ergebende ?bertragungsfunktionen bestimmen-.
• Einfluss von St?rgr??en auf den Regelkreis begreifen und mit den Grundlagen der Regelungstechnik mathematisch beschreiben.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• Ein- und mehrschleifige Regelkreise nach unterschiedlichen Methoden auslegen, die Vor- und Nachteile der verschiedenen Regler gegeneinander abw?gen und eine Bewertung vornehmen.
• Modelle von Regelsysteme erstellen und mit Hilfe von ?bertragungsgliedern im s-Bereich beschreiben, sowie das Verhalten mit geeigneten Programmen simulieren.
• mit Hilfe der Laplace Transformation gew?hnliche Differentialgleichungen l?sen.
• Frequenzg?nge berechnen und grafisch darstellen sowie auf Grundlage eines Blockschaltbildes beliebige ?bertragungsfunktionen berechnen.
• die Systemantwort (Zeit- u. Frequenzbereich) einem ?bertragungsglied zuordnen.

Wissenschaftliche Innovation

• Steuerungs- und regelungstechnische Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse zu gewinnen.
• Regelsysteme optimieren.
• eigenst?ndig Ans?tze für neue Regelkonzepte entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen.

Kommunikation und Kooperation

• aktiv innerhalb der Fachgruppe kommunizieren und Informationen austauschen, um ad?quate L?sungen für die regelungstechnische Aufgabe zu finden.
• Regelungstechnische Inhalte pr?sentieren und fachlich diskutieren.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• die eigenen F?higkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einsch?tzen.

Inhalte

a) Vorlesung Regelungstechnik 1:

Steuern und Regeln, Signalflussbild, ?bertragungselemente, L?sung von DGL’s, LAPLACE-Transformation, ?bertragungs- und Frequenzgangfunktion, Testfunktionen, Pol-Nullstellenplan, Stabilit?t von Regelkreisen, NYQUIST-Kriterium, BODE-Verfahren, Kaskadenregelung.

b) ?bungen Computer Aided Control Engineering 1 (CACE 1):

Simulation mit MATLAB/Simulink, Rapid Control Prototyping.

c) Labor Regelungstechnik 1:

Identifikation von Streckenparametern. Auslegung, Berechnung und Aufbau eines Regelkreises mit verschiedenen Reglern. Modellierung einer Gleichstrommaschine. Auslegung, Aufbau und Berechnung eines Drehzahlreglers und eines Positionsreglers für den Gleichstrommotor. Kaskadenregelung eines Antriebs.

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend: keine

empfohlen: Mathematik 1 - 3, Steuerungstechnik, Elektronik

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) Klausur- 90 Min., benotet
b) Testat, unbenotet
c) Bericht, unbenotet

Konstruktion 3

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• die Funktion von einzelnen Bauteilen und ganzen Baugruppen verstehen.
• die Vorgehensweise der Auslegung von Maschinenelementen nachvollziehen und die Zusammenh?nge zwischen Konstruktion und Berechnung verstehen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• Problemstellungen zu ausgew?hlten Maschinenelementen l?sen.
• Methoden zur Berechnung und Auslegung von komplexen Maschinenelementen der Antriebstechnik anwenden.
• Zusammenh?nge zwischen Konstruktion und Berechnung auf neue Einsatzf?lle anwenden.
• durch Anwendung der Grundkenntnisse, sich in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten.

Wissenschaftliche Innovation

• Berechnungsmodelle erstellen und anwenden, auch bei neuen Themengebieten.
• Konzepte zur Optimierung vorhandener L?sungen entwickeln.

Kommunikation und Kooperation

• zusammenarbeiten in der Gruppe (Teamarbeit), kommunizieren und Informationen beschaffen.
• die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur Bewertung der Konstruktion und Berechnung benutzen, um daraus Schlussfolgerungen zu ziehen.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• den erarbeiteten L?sungsweg der Konstruktion theoretisch und methodisch begründen.
• die eigenen F?higkeiten in der Gruppe einbringen, reflektieren und einsch?tzen.

Inhalte

a) Maschinenelemente 2:
  · ?bersicht Zahnradgetriebe (Stirn-, Kegel-, Schraubenr?der)
  · Stirnradgetriebe (?bersetzung, Allg. Verzahnungsgesetz, Schr?gverzahnung, Profilverschiebung, Zahnkr?fte, Tragf?higkeit)
  · Achsen und Wellen (Grobauslegung, Nachrechnung mit Methode ?Bach“, dynamisches Verhalten)
  · Schraubenverbindungen (Anzieh- und L?semoment, Verspannungsdiagramm, Spannungen)
  · ?bersicht Zugmittelgetriebe (Flach-, Keil-, Zahnriemen, Ketten)
  · Reibschlüssiger Riementrieb
  · ?bersicht Kupplungen (Bauarten)
 

b) Konstruktiver Entwurf 3:
  · Wird als Teamarbeit in Kleingruppen durchgeführt
  · Eine Baugruppe entwerfen mit den Elementen aus Maschinenelemente 1 und 2 - für eine vorgegebene Funktion (Getriebe)
  · Gesamtentwurf der Baugruppe mit CAD erstellen (Volumenmodell und abgeleitete Baugruppenzeichnung)
  · Einzelteilzeichnungen als normgerechte Fertigungszeichnungen mit CAD erstellen
  · Berechnung der verwendeten Maschinenelemente

Teilnahmevoraussetzungen

empfohlen: MBB Konstruktion 1, MBB Konstruktion 2

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) Klausur - 90 Minuten (benotet)

b) Hausarbeit: Entwurf (benotet)

Mess- und Antriebstechnik

Lernergebnisse (learning outcomes) und  Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• Grundlagenwissen in Mess- und Antriebstechnik vorweisen.
• Antriebssysteme konzipieren, aufbauen und in Betrieb nehmen
• Messaufgaben in der Automatisierungs- und Prozessmesstechnik l?sen und durchführen
• die Bedeutung des Fachgebiets für den Maschinenbau erkennen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• Anwendung gelernter Kenntnisse aus Elektronik, Elektrotechnik, technischer Mechanik, Physik, Mathematik
• Zusammenh?nge in der Mess- und Antriebstechnik erkennen und einordnen.
• die Grundlagen der Mess- und Antriebstechnik sowie deren Signalverarbeitung verstehen
• Mess- und Antriebsprobleme analysieren und L?sungen dafür ableiten bzw. erarbeiten.
• Mess- und Antriebssysteme auslegen.
• Laborberichte erstellen, Messkurven bewerten und analysieren

Wissenschaftliche Innovation

• mathematische Methoden zur Signalanalyse anwenden.
• Mess- und Antriebssystemmodelle erstellen.
• Mess- und Antriebssysteme optimieren
• Mess- und Antriebsaufgaben l?sen bzw. bekannte L?sungen verbessern.

Kommunikation und Kooperation

• aktiv innerhalb einer Arbeitsgruppe kommunizieren und Informationen beschaffen.
• Ergebnisse der Laborübungen auswerten und zul?ssige Schlussfolgerungen ziehen.
• die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur L?sung neuartiger Aufgaben heranziehen
• Inhalte zu Mess- und Antriebstechnik pr?sentieren und fachlich diskutieren.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• auf Basis der gelernten Erkenntnisse Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• einen erarbeiteten L?sungsweg zu Mess-, Antriebsproblemen theoretisch und methodisch begründen.

Inhalte

Vorlesung Grundlagen Messtechnik:

Grundlegende Begriffe und Methoden der Messtechnik und Sensorik, systematische und zuf?llige Messabweichungen, Beschreibung von Messeinrichtungen (Kennlinien), Messmittelf?higkeitsanalyse, Ausgleichsrechnung, Fehlerfortpflanzung, Aufbau von Messketten.

Messen elektrischer Gr??en sowie ausgew?hlter physikalischen Gr??en wie z. B. Temperatur, Druck, Kraft, Volumenstrom

Messbrücken

Signalerfassung und -filterung, Signalformen, Frequenzanalyse, Fourier-Reihe, diskrete Fourier-Transformation (FFT).

Vorlesung Antriebssysteme:

Bewegungsgleichungen mit Einfluss von Tr?gheitsmomenten, Getriebewirkungsgrad und Getriebeübersetzung, Lastkennlinien von Arbeitsmaschinen mit ?bungen.

Dynamik-, Genauigkeit-, Leistungsbetrachtungen, typische Antriebssysteme wie Spindel/Mutter, Zahnstange/Ritzel, elektrische Motorprinzipien (Gleichstrom-, Synchron-, Asynchronmotoren, Linearmotoren, Schrittmotoren), Peripheriekomponenten (Bremsen, Drehgeber, Resolver), Leistungselektronik zum Betrieb verschiedener el. Motoren.

Labor:
Inbetriebnahme und Kennlinienmessung von Drehstrom-, BLDC-Motoren, Messmittelf?higkeitsuntersuchung,

Inkrementelle Wegmesssysteme, Linearsynchronmotor, Programmierung einer Sensorkennlinie

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend

empfohlen: Elektronik, Elektrotechnik, Mathematik, technische Mechanik

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Klausur 90 Min. benotet
Labor: Testat,  unbenotet

Standardmethoden in der Produktion und Produktionsplanung

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• Grunds?tzlich die Aufgaben der Produktion und des Industrial Engineering und deren Leitung verstehen
• grunds?tzliches Verst?ndnis für den gesamten Produktentstehungsprozesse vorweisen
• Grundlagen der Fertigungstechnologien darin einordnen.
• Die Bedeutung einer Serienproduktion verstehen.
• Zentrale Abh?ngigkeit zwischen Entwicklung und Produktion erkennen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• Grundlegende Aufgaben im Industrial Engineering unter Anleitung durchführen
• Digitale Werkzeuge in der Produktionsplanung und – steuerung prinzipiell einsetzen
• Ziele für Produktionsprozesse und –einrichtungen definieren und gewichten
• Alternative Produktionskonzepte entwickeln
• Alternative Produktionskonzepte bewerten und ausw?hlen
• Produktionsanlagen detailliert auslegen und abtakten

Wissenschaftliche Innovation

• Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse in der Produktionsplanung zu gewinnen.
• neue Modelle erstellen.
• Produktionssysteme optimieren.
• Hypothesentests aufstellen.
• eigenst?ndig Ans?tze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen.
• Konzepte zur Optimierung von Produktionskonzepten entwickeln.

Kommunikation und Kooperation

• aktiv innerhalb einer Organisation kommunizieren und Informationen beschaffen.
• Ergebnisse der Produktion- und Produktionsplanung auslegen und zul?ssige Schlussfolgerungen ziehen.
• die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur Bewertung der Produktionsplanung und Produktion heranziehen und nach anderen Gesichtspunkten auslegen.
• Inhalte der Planung pr?sentieren und fachlich diskutieren.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für die gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• die eigenen F?higkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einsch?tzen.

Inhalte

a) Standardmethoden für Produktionsprozesse

Eingliederung der Arbeitsvorbereitung in die Unternehmensorganisation, Einführung in die Arbeitsorganisation, Produktionsprogrammplanung, Materialbedarfsplanung, Kapazit?ts- und Terminplanung, Fertigungsteuerung, Bestimmung vorherbestimmter manueller Vorgabezeiten, Systematische Planung von Produktionssystemen

b) Standardmethoden in der Planung der Produktion

Personalplanung, Betriebsmittelplanung, Betriebsmittelinstandhaltung, Zeitwesen, Arbeitsbewertung und Entlohnungssysteme, Gestaltung von Arbeitsabl?ufen, Grundlagen zu Lean Management und modernen Produktionssystemen

c) Labor Digitale Planung und Steuerung der Produktion

Einführung in die Kapazit?ts- und Terminplanung, PPS-System, rechner-gestützte Produktionsplanung und –controlling

Teilnahmevoraussetzungen

Verpflichtend: Abschluss 1. Studienabschnitt

empfohlen: Fertigungstechnik, Grundlagen der Produktentwicklung, Konstruktionslehre 1 und 2, Angewandte Informatik 1 und 2,

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

[Klausur] [benotet]

Bericht/Ausarbeitung einer eigenen Planung [unbenotet]

?bersicht der Schwerpunkte

Basismodul 2

Auswahl eines Basismoduls aus einem der drei nicht gew?hlten Schwerpunkte.

?bersicht der Schwerpunkte

Roboterautomation für industrielle Anwendungen

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• Grundlagen der anlagennahen Fertigungsautomatisierung
• Einsatzgebiete und Aufbau von Industrierobotern
• Grundlagen der Steuerungstechnik der Industrieroboter
• Grundlagen der funktionalen Sicherheit und der Mensch-Roboter-Kollaboration
• Grundlagen von Feldbussystemen
• Moderne Trends in der Industrierobotik

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• Kinematische Strukturen von seriellen Robotern mathematisch beschreiben
• Transformationen zwischen Koordinatensystemen durchführen
• Roboterprogramme erstellen
• Führungsgr??enverl?ufe und Bahnkurven berechnen
• Bewegungsachsen auslegen

Wissenschaftliche Innovation

• Herausforderungen und mathematische Methoden in der Bewegungssteuerung..

 Kommunikation und Kooperation

• aktiv innerhalb der Fachgruppe kommunizieren und Informationen austauschen, um ad?quate L?sungen für die regelungstechnische Aufgabe zu finden.
• aktiv innerhalb der Fachgruppe kommunizieren und Informationen austauschen, um Aufgabenstellungen zu analysieren und L?sungsans?tze zu bilden.
• Inhalte zur Robotik und Automation pr?sentieren und fachlich diskutieren.
• Zusammenarbeit/Kommunikation mit Produkt- und Anlagenentwicklung

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• die eigenen F?higkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einsch?tzen.

Inhalte

• Einführung in die Produktionsautomatisierung, automatisierungstechnische Pyramide, Aufbau und Komponenten von Automatisierungsl?sungen
• Aufbau und Einsatz von Industrierobotern, Freiheitsgrade von Starrk?rpersystemen, Kinematische Transformationen, Homogene Koordinaten, Euler- und Kardanwinkel, Jacobi-Matrix
• Programmierung von Industrierobotern, Simulationswerkzeuge, Mensch-Roboter-Kollaboration, Grundlagen der funktionalen Sicherheit, Trends in der Industrierobotik
• Grundlagen serieller Datenübertragung, Feldbussysteme
• Aufbau von numerischen Steuerungen, Führungsgr??enerzeugung, Interpolation
• Nutzung von MATLAB/Simulink zur Auslegung von Steuerungsalgorithmen
• Herausforderungen bei der Modellbildung sowie Steuerung und Regelung von Bewegungsachsen

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend: keine

empfohlen: Steuerungstechnik, Regelungstechnik, Technische Mechanik

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) Klausur (90 min.) (benotet)

b) Bericht und Testat (unbenotet)

?bersicht der Schwerpunkte

Design and Simulation

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den …

Wissen und Verstehen

• klassische und agile Methoden der Produktentwicklung verstehen und beschreiben
• Grundlagen und Konzepte der virtuellen Produktentwicklung verstehen
• den Prozess der Entwicklung, des Entwurfs und der Bewertung von maschinentechnischen Produkten oder Systemen mit Hilfe von computergestützten Design- und Simulationstools verstehen
• erweiterte M?glichkeiten der Funktion und Anwendung eines komplexen parametrischen CAD-Systems kennen.
• erweiterte Gestaltungsm?glichkeiten von komplexen Bauteilen und Baugruppen kennen.
• Grundlagen des Model Based Definition kennen.
• Grundlagen und Konzepte einer Finiten-Elemente-Analyse verstehen und beschreiben.
• numerische Modelle für strukturmechanische Fragestellungen aufbauen, analysieren und bewerten.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

• klassische und agile Methoden der Produktentwicklung in Beispiel-Projekten anwenden und ihre St?rken und Schw?chen praktisch erfahren
• Konstruktions- und Entwicklungsaufgaben mit Hilfe von CAE-Tools methodisch und eigenst?ndig l?sen
• erweiterte Arbeitsmethodiken eines komplexen parametrischen CAD-Systems anwenden und daraus Fertigungsunterlagen ableiten.
• kommerzielle FEA-Software für die Analyse realer Ingenieurprobleme praktisch anwenden.
• numerische Modelle von Bauteilen entsprechend definierter Anforderungen aufbauen und simulieren.
• Bauteile für statische Lastf?lle auslegen und Berechnungsergebnisse interpretieren.
• Berechnungsergebnisse auf ihre Richtigkeit überprüfen.

Kommunikation und Kooperation

• Inhalte und Ergebnisse klar pr?sentieren und kommunizieren.
• im Team kommunizieren und kooperieren sowie Informationen beschaffen, um ad?quate L?sungen für Aufgabenstellungen zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/Professionalit?t

• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• die Auswahl von Methoden kritisch reflektieren und begründen.
• Unsicherheiten und Grenzen der angewandten Methoden beurteilen.
• Fehler erkennen und Ergebnisse kritisch hinterfragen.
• ihre Kenntnisse und F?higkeiten eigenst?ndig erweitern.
• nachhaltige und sichere Produkte entwickeln.

Inhalte

a) Vorlesung ?Tools für die methodische Produktentwicklung“:

• Klassische, lineare Methoden
  (zum Beispiel: Lasten- und Pflichtenheft, Stage-Gate-Prozess, Funktionenorientierung, Kreativit?tstechniken, TRIZ, Morphologie, Bewertungsmethoden, QFD, FMEA, Wertanalyse, Wasserfall-Projektmanagement).
• Agile, zyklische Methoden
  (zum Beispiel: User Story, SCRUM, Design Thinking, Schnelle Mockups).

Ausgew?hlte Methoden werden vorgestellt und in praktischen ?bungsprojekten erlebbar gemacht. Es wird insbesondere der Unterschied zwischen klassischen, linearen Ans?tzen und agilen, zyklischen Ans?tzen mit ihren jeweiligen St?rken und Schw?chen herausgearbeitet.

b) Vorlesung ?Computer Aided Engineering 1“:

Themengebiet CAD:

• Erweiterte Bauteilmodellierung (Zug-Elemente mit variablem Schnitt, Zug-Verbund Elemente, spiralf?rmige Elemente…)
• Parametrische Fl?chenmodellierung
• Erweiterte Baugruppenmodellierung (Modelstruktur, Skelettmodelle, flexible Komponenten, Schrumpfverpackungen)
• Model Based Definition (kombinierte Ansichten, Grundzüge ISO GPS, 3D-Master Erstellung, Toleranzanalyse)
• Additive Fertigung (Generisches Design und Gitterstrukturen
• Parametrik (Parametermodelle, Familientabellen)

Themengebiet FEA:

• Grundlagen der Finite-Elemente-Analyse (FEA)
• Einführung in kommerzielle FE-Software
• Aufbereitung von CAD-Daten, Elementauswahl, Diskretisierung, Definition von Materialeigenschaften, Festlegung der Randbedingungen, Aufbringen von statischen Lasten, Durchführen der Berechnung, Darstellung und Auswertung der Ergebnisse
• Aufbau von Modellen mit Balken-, Schalen- und Volumenelementen
• Einfluss der Elementauswahl und Vernetzung auf die Qualit?t der Ergebnisse
• Anwendung der FEA auf statische Probleme in der Strukturmechanik
• Verifizierung und Validierung von Ergebnissen, Prüfung der Ergebnisse auf Plausibilit?t
• Darstellung der Ergebnisse in einer technischen Dokumentation

Teilnahmevoraussetzungen

• Erfolgreicher Abschluss des ersten Studienabschnittes, Erfolgreiche Teilnahme Einführung CAD

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) benotete Klausur (90 Minuten)

b) Studienarbeit (benotet)

?bersicht der Schwerpunkte

Standardmethoden in der Produktion und Produktionsplanung

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• Grunds?tzlich die Aufgaben der Produktion und des Industrial Engineering und deren Leitung verstehen
• grunds?tzliches Verst?ndnis für den gesamten Produktentstehungsprozesse vorweisen
• Grundlagen der Fertigungstechnologien darin einordnen.
• Die Bedeutung einer Serienproduktion verstehen.
• Zentrale Abh?ngigkeit zwischen Entwicklung und Produktion erkennen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• Grundlegende Aufgaben im Industrial Engineering unter Anleitung durchführen
• Digitale Werkzeuge in der Produktionsplanung und – steuerung prinzipiell einsetzen
• Ziele für Produktionsprozesse und –einrichtungen definieren und gewichten
• Alternative Produktionskonzepte entwickeln
• Alternative Produktionskonzepte bewerten und ausw?hlen
• Produktionsanlagen detailliert auslegen und abtakten

Wissenschaftliche Innovation

• Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse in der Produktionsplanung zu gewinnen.
• neue Modelle erstellen.
• Produktionssysteme optimieren.
• Hypothesentests aufstellen.
• eigenst?ndig Ans?tze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen.
• Konzepte zur Optimierung von Produktionskonzepten entwickeln.

Kommunikation und Kooperation

• aktiv innerhalb einer Organisation kommunizieren und Informationen beschaffen.
• Ergebnisse der Produktion- und Produktionsplanung auslegen und zul?ssige Schlussfolgerungen ziehen.
• die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur Bewertung der Produktionsplanung und Produktion heranziehen und nach anderen Gesichtspunkten auslegen.
• Inhalte der Planung pr?sentieren und fachlich diskutieren.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für die gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• die eigenen F?higkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einsch?tzen.

Inhalte

a) Standardmethoden für Produktionsprozesse

Eingliederung der Arbeitsvorbereitung in die Unternehmensorganisation, Einführung in die Arbeitsorganisation, Produktionsprogrammplanung, Materialbedarfsplanung, Kapazit?ts- und Terminplanung, Fertigungsteuerung, Bestimmung vorherbestimmter manueller Vorgabezeiten, Systematische Planung von Produktionssystemen

b) Standardmethoden in der Planung der Produktion

Personalplanung, Betriebsmittelplanung, Betriebsmittelinstandhaltung, Zeitwesen, Arbeitsbewertung und Entlohnungssysteme, Gestaltung von Arbeitsabl?ufen, Grundlagen zu Lean Management und modernen Produktionssystemen

c) Labor Digitale Planung und Steuerung der Produktion

Einführung in die Kapazit?ts- und Terminplanung, PPS-System, rechner-gestützte Produktionsplanung und –controlling

Teilnahmevoraussetzungen

Verpflichtend: Abschluss 1. Studienabschnitt

empfohlen: Fertigungstechnik, Grundlagen der Produktentwicklung, Konstruktionslehre 1 und 2, Angewandte Informatik 1 und 2,

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

[Klausur] [benotet]

Bericht/Ausarbeitung einer eigenen Planung [unbenotet]

?bersicht der Schwerpunkte

Grundlagen Sustainable Engineering

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• das Konzept der Exergie verstehen und erkl?ren.
• Grundlagen zur thermodynamischen Berechnung von Systemen mit chemischen Reaktionen verstehen und erkl?ren.
• Grundlagen der Bilanzierung und Simulation str?mungstechnischer Vorg?nge verstehen und erkl?ren.
• die Grundlagen von ?hnlichkeitsgesetzen für thermodynamische und fluidmechanische Systeme erkl?ren und verstehen.
• das Konzept von dimensionslosen Kennzahlen im thermofluiddynamischen Zusammenhang verstehen.
• das Konzept einer ?kobilanz verstehen und erkl?ren.
• das Konzept eines Product Carbon Footprints (PCA) und eines Corporate Carbon Footprints (CCA) verstehen und erkl?ren.
• die Bedeutung und die Quantifizierung von Umwelteinflüssen verstehen und erkl?ren.
• Grundlegende Werkstoffkennwerte kennen.
• Methode der Werkstoffauswahl erkl?ren k?nnen.
• Materilalindices für den Leichtbau benennen k?nnen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

• die Exergie von thermodynamischen Systemen und Prozessen berechnen.
• die Energiebilanz von chemischen Prozessen und Reaktionen berechnen.
• ?hnlichkeitsgesetze auf thermodynamische und fluidmechanische Systeme und Prozesse anwenden.
• dimensionslose Kennzahlen für thermofluiddynamische Systeme und Prozesse berechnen.
• Anwendung der Erhaltungs?tze in der Str?mungslehre.
• die Umwelteinflüsse von technischen Systemen analysieren.
• technische Systeme anhand ihrer Umwelteinflüsse, ihres PCA bzw. CCA oder ihrer ?kobilanz bewerten.
• Konzepte zur Optimierung der Umwelteinflüsse von technischen Systemen entwickeln.
• Zielkonflikt bei der Werkstoffauswahl analysieren und bewerten
• Einfluss verschiedener Querschnittsformen bewerten
• Werkstoffauswahlschaubilder anwenden.
• Elastische Eigenschaften von Verbundwerkstoffen und Sch?umen vorhersagen.
• Software Ansys Granta EduPack anwenden.

Kommunikation und Kooperation

• technisch/physikalische Ergebnisse zu den Gebieten Thermodynamik und Fluidmechanik interpretieren und zul?ssige Schlussfolgerungen ziehen.
• die Ergebnisse von ?kobilanzen, PCA, CCA verstehen und zul?ssige Schlussfolgerungen ziehen.
• Ergebnisse von ?kobilanzen, PCA und CCA fachlich diskutieren.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für gestellte Aufgaben zu identifizieren.
• Werkstoffauswahl im Rahmen des Produktentstehungsprozesses integrieren und zul?ssige Schlussfolgerungen ziehen.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für gestellte Aufgaben zu identifiziere

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• L?sungen im Hinblick auf thermodynamische und fluidmechanische Kennzahlen bewerten.
• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• Ableiten von neuen Werkstoffindices.
• Randbedingungen in den Werkstoffauswahlprozess integrieren.

Inhalte

Die wesentlichen Inhalte des Moduls werden in Vorlesungen vermittelt. Neben der Wissens- und Methodenvermittlung werden in den Lehrveranstaltungen Anwendungsbeispiele behandelt. Vorlesungsbegleitend werden den 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den ?bungsaufgaben zum Training und zur Anwendung des vermittelten Vorlesungsstoffes angeboten.

a) Energie- und Str?mungsprozesse

Allgemeine Grundlagen der weiterführenden Behandlung energetischer und str?mungstechnischer Prozesse, wie Exergie-Grundlagen, chem. Thermodynamik, Mehrdimensionale Str?mungen, ?hnlichkeitstheorie

b) Grundlagen LCA

Allgemeine Grundlagen von LCA/?kobilanzen, die sowohl im Rahmen energetischer und str?mungstechnischer Prozesse als auch im Rahmen der Werkstoffauswahl ben?tigt werden. ?bersicht über Umwelteinflüsse und Nachhaltigkeitsmetriken. Aufbau und Elemente von ?kobilanz (LCA), Product Carbon Footprint (PCF), Corporate Carbon Footprint (CCF). Interpretation der Ergebnisse von ?kobilanzen.

c) Systematische Werkstoffauswahl

Ausgew?hlte Methoden / Herangehensweisen der Werkstoffauswahl mit Beispielen auf Basis von Materialindices und Werkstoffeigenschaftsschaubilder. Berücksichtigung von verschiedenen Faktoren bei der Werkstoffauswahl und l?sen von Zielkonflikten.

Teilnahmevoraussetzungen

empfohlen: erfolgreicher Abschluss von Thermofluiddynamik 1 und Werkstoffe 1, Werkstoffe 2

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a), b) Klausur (90 Minuten), benotet

c) Klausur (60 Minuten), benotet

?bersicht der Schwerpunkte

Projekt 1

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den erlernen im Modul ?Projekt 1“ die Bearbeitung einer konkreten, praxisnahen und zeitlich klar begrenzten Aufgabenstellung aus einem Teilgebiet des Maschinenbaus unter Verwendung der Methoden des Projektmanagements. Die Projektdurchführung erfolgt in einer Gruppe, bestehend aus jeweils 3 oder 4 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den. Abweichungen von der vorgesehenen Gruppengr??e bedürfen der Zustimmung durch die Studiengangkoordination des Studiengangs. Zu Semesterbeginn erfolgt im Rahmen der geblockten Vorlesung ?Einführung in Projektmanagement“ die Vorstellung von Projektmanagement-Methoden, -Techniken und –Werkzeugen und von Techniken zur Pr?sentation von Arbeitsergebnissen. Damit werden im Rahmen der dann erfolgenden Projektdurchführung die studentische Teamf?higkeit, die Projektmanagement-Kompetenzen und die F?higkeit zur Selbstorganisation aufgebaut. Au?erdem beginnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den mit dem Aufbau, ihre Kompetenzen, Arbeitsergebnisse in einer für Fachleute verst?ndlichen, klar gegliederten, schriftlichen, ingenieurwissenschaftlichen Abhandlung schriftlich darzustellen und geeignet zu pr?sentieren.

Die ben?tigten Informationen, Daten und Unterlagen für die Bearbeitung der jeweiligen Aufgabenstellung werden von den Projektgruppen in Rahmen der Projektbearbeitung selbst beschafft. W?chentlich erfolgt projektgruppenweise durch die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den im Rahmen einer Besprechung mit der Projektbetreuung die Pr?sentation der erreichten Teilergebnisse. Die jeweilige Projektbetreuung coacht im Rahmen dieser Besprechungen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den der Projektgruppe Projektmanagement- und Aufgabenstellung-bezogen.

Sofern aufgrund der Gruppenanzahl r?umlich und zeitlich technisch m?glich, erfolgen im Projektverlauf jeweils drei (in Ausnahmesemestern zwei) Pr?sentationen der einzelnen Projekte mit zunehmender L?nge mittels geeigneter Pr?sentationstechniken entweder vor allen Projektgruppen des Fachsemesters ansonsten vor einer aus technischen Gründen begrenzten Anzahl von Projektgruppen. In der Regel wirkt jedes Projektgruppenmitglied pers?nlich bei diesen Pr?sentationen des eigenen Projekts mit. Bei diesen Pr?sentationen besteht Anwesenheitspflicht.

Die Projektergebnisse werden bei Projektende schriftlich in einem Bericht dokumentiert.

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den …

Wissen und Verstehen

• … die grundlegende Vorgehensweise bei der Bearbeitung konkreter praxisnaher Aufgabenstellungen aus einem Teilgebiet des Maschinenbaus im Team darlegen und die maschinenbaulichen / ingenieurwissenschaftlichen Zusammenh?nge verstehen.
• … die Bedeutung des Projektmanagements und der Projektmanagement-Methoden, -Techniken und –Werkzeuge verstehen und erkl?ren.
• … Pr?sentationstechniken verstehen und erkl?ren.
• … maschinenbauliche Grundlagen aus einem Teilgebiet verstehen und beschreiben.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• … Technische Berichte schreiben, Pr?sentationen vorbereiten und durchführen.
• … Projektmanagement-Methoden, -Techniken und –Werkzeuge zielorientiert anwenden.
• … im Team arbeiten.
• … sich ausgehend von Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten.
• … in Teilgebieten technische Zusammenh?nge erkennen und einordnen, Aufgabenstellungen analysieren, Schlussfolgerungen ziehen und L?sungen ableiten bzw. erarbeiten.

Wissenschaftliche Innovation

• … unterschiedliche Perspektiven und Sichtweisen gegenüber einem Sachverhalt einnehmen, Sachverhalte gegeneinander abw?gen und eine Bewertung vornehmen.
• … Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse im Maschinenbau zu gewinnen.
• … sofern jeweils im Projekt erforderlich, neue maschinenbauliche Modelle erstellen bzw. eigenst?ndig Ans?tze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen, Hypothesentests aufstellen und maschinenbauliche Systeme optimieren.

Kommunikation und Kooperation

• … aktiv innerhalb eines Teams / einer Organisation zusammenarbeiten/kooperieren und durch Kommunizieren Informationen beschaffen, um ad?quate L?sungen für die gestellte Projektaufgabe zu finden.
• … den erarbeiteten L?sungsweg der Aufgabe theoretisch und methodisch begründen.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• … auf Basis der projektspezifisch angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• … die eigenen F?higkeiten im Teamvergleich reflektieren und einsch?tzen.

Inhalte

a) Vorlesung ?Einführung in Projektmanagement“: Definition, Abgrenzung und charakteristische Rollen von Projekten und Projektmanagement (PM); PM-Prozessmodelle (Ablauf von Projekten); Initialisierung, Planung, Steuerung und Abschluss von Projekten; Erstellen von Projektskizzen und Projektpl?nen; PM-Methoden, -Techniken und –Werkzeuge; Pr?sentationstechniken, Verfassung von technischen Berichten.

b) Selbst?ndige Bearbeitung einer vorgegebenen individuellen Projektaufgabenstellung in Projektgruppen unter Anleitung durch die Projektbetreuung.

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend:    Module der Semester 1 und 2

empfohlen:       Module des Semesters 3

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) Testat

b) Technischer Bericht (benotet) und Pr?sentationen (nicht benotet)

Simulation und Regelung von Systemen

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• Grundlagenwissen in Regelungstechnik vorweisen.
• dynamisches Verhalten von linearen System mit Hilfe verschiedener Methoden (DGL, Frequenzgang, ?bertragungsfunktion) beschreiben und ihre Stabilit?t beurteilen.
• Dynamische Systeme in Simulationstools aufbauen und analysieren.
• Aufbau und Struktur von Regelkreisen erkennen und sich ergebende ?bertragungsfunktionen bestimmen-.
• Einfluss von St?rgr??en auf den Regelkreis begreifen und mit den Grundlagen der Regelungstechnik mathematisch beschreiben.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• Ein- und mehrschleifige Regelkreise nach unterschiedlichen Methoden auslegen, die Vor- und Nachteile der verschiedenen Regler gegeneinander abw?gen und eine Bewertung vornehmen.
• Modelle von Regelsysteme erstellen und mit Hilfe von ?bertragungsgliedern im s-Bereich beschreiben, sowie das Verhalten mit geeigneten Programmen simulieren.
• mit Hilfe der Laplace Transformation gew?hnliche Differentialgleichungen l?sen.
• Frequenzg?nge berechnen und grafisch darstellen sowie auf Grundlage eines Blockschaltbildes beliebige ?bertragungsfunktionen berechnen.
• die Systemantwort (Zeit- u. Frequenzbereich) einem ?bertragungsglied zuordnen.

Wissenschaftliche Innovation

• Steuerungs- und regelungstechnische Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse zu gewinnen.
• Regelsysteme optimieren.
• eigenst?ndig Ans?tze für neue Regelkonzepte entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen.

Kommunikation und Kooperation

• aktiv innerhalb der Fachgruppe kommunizieren und Informationen austauschen, um ad?quate L?sungen für die regelungstechnische Aufgabe zu finden.
• Regelungstechnische Inhalte pr?sentieren und fachlich diskutieren.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• die eigenen F?higkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einsch?tzen.

Inhalte

a) Vorlesung Regelungstechnik 1:

Steuern und Regeln, Signalflussbild, ?bertragungselemente, L?sung von DGL’s, LAPLACE-Transformation, ?bertragungs- und Frequenzgangfunktion, Testfunktionen, Pol-Nullstellenplan, Stabilit?t von Regelkreisen, NYQUIST-Kriterium, BODE-Verfahren, Kaskadenregelung.

b) ?bungen Computer Aided Control Engineering 1 (CACE 1):

Simulation mit MATLAB/Simulink, Rapid Control Prototyping.

c) Labor Regelungstechnik 1:

Identifikation von Streckenparametern. Auslegung, Berechnung und Aufbau eines Regelkreises mit verschiedenen Reglern. Modellierung einer Gleichstrommaschine. Auslegung, Aufbau und Berechnung eines Drehzahlreglers und eines Positionsreglers für den Gleichstrommotor. Kaskadenregelung eines Antriebs.

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend: keine

empfohlen: Mathematik 1 - 3, Steuerungstechnik, Elektronik

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) Klausur- 90 Min., benotet
b) Testat, unbenotet
c) Bericht, unbenotet

Konstruktion 3

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• die Funktion von einzelnen Bauteilen und ganzen Baugruppen verstehen.
• die Vorgehensweise der Auslegung von Maschinenelementen nachvollziehen und die Zusammenh?nge zwischen Konstruktion und Berechnung verstehen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• Problemstellungen zu ausgew?hlten Maschinenelementen l?sen.
• Methoden zur Berechnung und Auslegung von komplexen Maschinenelementen der Antriebstechnik anwenden.
• Zusammenh?nge zwischen Konstruktion und Berechnung auf neue Einsatzf?lle anwenden.
• durch Anwendung der Grundkenntnisse, sich in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten.

Wissenschaftliche Innovation

• Berechnungsmodelle erstellen und anwenden, auch bei neuen Themengebieten.
• Konzepte zur Optimierung vorhandener L?sungen entwickeln.

Kommunikation und Kooperation

• zusammenarbeiten in der Gruppe (Teamarbeit), kommunizieren und Informationen beschaffen.
• die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur Bewertung der Konstruktion und Berechnung benutzen, um daraus Schlussfolgerungen zu ziehen.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• den erarbeiteten L?sungsweg der Konstruktion theoretisch und methodisch begründen.
• die eigenen F?higkeiten in der Gruppe einbringen, reflektieren und einsch?tzen.

Inhalte

a) Maschinenelemente 2:
  · ?bersicht Zahnradgetriebe (Stirn-, Kegel-, Schraubenr?der)
  · Stirnradgetriebe (?bersetzung, Allg. Verzahnungsgesetz, Schr?gverzahnung, Profilverschiebung, Zahnkr?fte, Tragf?higkeit)
  · Achsen und Wellen (Grobauslegung, Nachrechnung mit Methode ?Bach“, dynamisches Verhalten)
  · Schraubenverbindungen (Anzieh- und L?semoment, Verspannungsdiagramm, Spannungen)
  · ?bersicht Zugmittelgetriebe (Flach-, Keil-, Zahnriemen, Ketten)
  · Reibschlüssiger Riementrieb
  · ?bersicht Kupplungen (Bauarten)
 

b) Konstruktiver Entwurf 3:
  · Wird als Teamarbeit in Kleingruppen durchgeführt
  · Eine Baugruppe entwerfen mit den Elementen aus Maschinenelemente 1 und 2 - für eine vorgegebene Funktion (Getriebe)
  · Gesamtentwurf der Baugruppe mit CAD erstellen (Volumenmodell und abgeleitete Baugruppenzeichnung)
  · Einzelteilzeichnungen als normgerechte Fertigungszeichnungen mit CAD erstellen
  · Berechnung der verwendeten Maschinenelemente

Teilnahmevoraussetzungen

empfohlen: MBB Konstruktion 1, MBB Konstruktion 2

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) Klausur - 90 Minuten (benotet)

b) Hausarbeit: Entwurf (benotet)

Mess- und Antriebstechnik

Lernergebnisse (learning outcomes) und  Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• Grundlagenwissen in Mess- und Antriebstechnik vorweisen.
• Antriebssysteme konzipieren, aufbauen und in Betrieb nehmen
• Messaufgaben in der Automatisierungs- und Prozessmesstechnik l?sen und durchführen
• die Bedeutung des Fachgebiets für den Maschinenbau erkennen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• Anwendung gelernter Kenntnisse aus Elektronik, Elektrotechnik, technischer Mechanik, Physik, Mathematik
• Zusammenh?nge in der Mess- und Antriebstechnik erkennen und einordnen.
• die Grundlagen der Mess- und Antriebstechnik sowie deren Signalverarbeitung verstehen
• Mess- und Antriebsprobleme analysieren und L?sungen dafür ableiten bzw. erarbeiten.
• Mess- und Antriebssysteme auslegen.
• Laborberichte erstellen, Messkurven bewerten und analysieren

Wissenschaftliche Innovation

• mathematische Methoden zur Signalanalyse anwenden.
• Mess- und Antriebssystemmodelle erstellen.
• Mess- und Antriebssysteme optimieren
• Mess- und Antriebsaufgaben l?sen bzw. bekannte L?sungen verbessern.

Kommunikation und Kooperation

• aktiv innerhalb einer Arbeitsgruppe kommunizieren und Informationen beschaffen.
• Ergebnisse der Laborübungen auswerten und zul?ssige Schlussfolgerungen ziehen.
• die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur L?sung neuartiger Aufgaben heranziehen
• Inhalte zu Mess- und Antriebstechnik pr?sentieren und fachlich diskutieren.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• auf Basis der gelernten Erkenntnisse Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• einen erarbeiteten L?sungsweg zu Mess-, Antriebsproblemen theoretisch und methodisch begründen.

Inhalte

Vorlesung Grundlagen Messtechnik:

Grundlegende Begriffe und Methoden der Messtechnik und Sensorik, systematische und zuf?llige Messabweichungen, Beschreibung von Messeinrichtungen (Kennlinien), Messmittelf?higkeitsanalyse, Ausgleichsrechnung, Fehlerfortpflanzung, Aufbau von Messketten.

Messen elektrischer Gr??en sowie ausgew?hlter physikalischen Gr??en wie z. B. Temperatur, Druck, Kraft, Volumenstrom

Messbrücken

Signalerfassung und -filterung, Signalformen, Frequenzanalyse, Fourier-Reihe, diskrete Fourier-Transformation (FFT).

Vorlesung Antriebssysteme:

Bewegungsgleichungen mit Einfluss von Tr?gheitsmomenten, Getriebewirkungsgrad und Getriebeübersetzung, Lastkennlinien von Arbeitsmaschinen mit ?bungen.

Dynamik-, Genauigkeit-, Leistungsbetrachtungen, typische Antriebssysteme wie Spindel/Mutter, Zahnstange/Ritzel, elektrische Motorprinzipien (Gleichstrom-, Synchron-, Asynchronmotoren, Linearmotoren, Schrittmotoren), Peripheriekomponenten (Bremsen, Drehgeber, Resolver), Leistungselektronik zum Betrieb verschiedener el. Motoren.

Labor:
Inbetriebnahme und Kennlinienmessung von Drehstrom-, BLDC-Motoren, Messmittelf?higkeitsuntersuchung,

Inkrementelle Wegmesssysteme, Linearsynchronmotor, Programmierung einer Sensorkennlinie

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend

empfohlen: Elektronik, Elektrotechnik, Mathematik, technische Mechanik

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Klausur 90 Min. benotet
Labor: Testat,  unbenotet

Grundlagen Sustainable Engineering

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• das Konzept der Exergie verstehen und erkl?ren.
• Grundlagen zur thermodynamischen Berechnung von Systemen mit chemischen Reaktionen verstehen und erkl?ren.
• Grundlagen der Bilanzierung und Simulation str?mungstechnischer Vorg?nge verstehen und erkl?ren.
• die Grundlagen von ?hnlichkeitsgesetzen für thermodynamische und fluidmechanische Systeme erkl?ren und verstehen.
• das Konzept von dimensionslosen Kennzahlen im thermofluiddynamischen Zusammenhang verstehen.
• das Konzept einer ?kobilanz verstehen und erkl?ren.
• das Konzept eines Product Carbon Footprints (PCA) und eines Corporate Carbon Footprints (CCA) verstehen und erkl?ren.
• die Bedeutung und die Quantifizierung von Umwelteinflüssen verstehen und erkl?ren.
• Grundlegende Werkstoffkennwerte kennen.
• Methode der Werkstoffauswahl erkl?ren k?nnen.
• Materilalindices für den Leichtbau benennen k?nnen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

• die Exergie von thermodynamischen Systemen und Prozessen berechnen.
• die Energiebilanz von chemischen Prozessen und Reaktionen berechnen.
• ?hnlichkeitsgesetze auf thermodynamische und fluidmechanische Systeme und Prozesse anwenden.
• dimensionslose Kennzahlen für thermofluiddynamische Systeme und Prozesse berechnen.
• Anwendung der Erhaltungs?tze in der Str?mungslehre.
• die Umwelteinflüsse von technischen Systemen analysieren.
• technische Systeme anhand ihrer Umwelteinflüsse, ihres PCA bzw. CCA oder ihrer ?kobilanz bewerten.
• Konzepte zur Optimierung der Umwelteinflüsse von technischen Systemen entwickeln.
• Zielkonflikt bei der Werkstoffauswahl analysieren und bewerten
• Einfluss verschiedener Querschnittsformen bewerten
• Werkstoffauswahlschaubilder anwenden.
• Elastische Eigenschaften von Verbundwerkstoffen und Sch?umen vorhersagen.
• Software Ansys Granta EduPack anwenden.

Kommunikation und Kooperation

• technisch/physikalische Ergebnisse zu den Gebieten Thermodynamik und Fluidmechanik interpretieren und zul?ssige Schlussfolgerungen ziehen.
• die Ergebnisse von ?kobilanzen, PCA, CCA verstehen und zul?ssige Schlussfolgerungen ziehen.
• Ergebnisse von ?kobilanzen, PCA und CCA fachlich diskutieren.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für gestellte Aufgaben zu identifizieren.
• Werkstoffauswahl im Rahmen des Produktentstehungsprozesses integrieren und zul?ssige Schlussfolgerungen ziehen.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für gestellte Aufgaben zu identifiziere

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• L?sungen im Hinblick auf thermodynamische und fluidmechanische Kennzahlen bewerten.
• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• Ableiten von neuen Werkstoffindices.
• Randbedingungen in den Werkstoffauswahlprozess integrieren.

Inhalte

Die wesentlichen Inhalte des Moduls werden in Vorlesungen vermittelt. Neben der Wissens- und Methodenvermittlung werden in den Lehrveranstaltungen Anwendungsbeispiele behandelt. Vorlesungsbegleitend werden den 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den ?bungsaufgaben zum Training und zur Anwendung des vermittelten Vorlesungsstoffes angeboten.

a) Energie- und Str?mungsprozesse

Allgemeine Grundlagen der weiterführenden Behandlung energetischer und str?mungstechnischer Prozesse, wie Exergie-Grundlagen, chem. Thermodynamik, Mehrdimensionale Str?mungen, ?hnlichkeitstheorie

b) Grundlagen LCA

Allgemeine Grundlagen von LCA/?kobilanzen, die sowohl im Rahmen energetischer und str?mungstechnischer Prozesse als auch im Rahmen der Werkstoffauswahl ben?tigt werden. ?bersicht über Umwelteinflüsse und Nachhaltigkeitsmetriken. Aufbau und Elemente von ?kobilanz (LCA), Product Carbon Footprint (PCF), Corporate Carbon Footprint (CCF). Interpretation der Ergebnisse von ?kobilanzen.

c) Systematische Werkstoffauswahl

Ausgew?hlte Methoden / Herangehensweisen der Werkstoffauswahl mit Beispielen auf Basis von Materialindices und Werkstoffeigenschaftsschaubilder. Berücksichtigung von verschiedenen Faktoren bei der Werkstoffauswahl und l?sen von Zielkonflikten.

Teilnahmevoraussetzungen

empfohlen: erfolgreicher Abschluss von Thermofluiddynamik 1 und Werkstoffe 1, Werkstoffe 2

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a), b) Klausur (90 Minuten), benotet

c) Klausur (60 Minuten), benotet

?bersicht der Schwerpunkte

Basismodul 2

Auswahl eines Basismoduls aus einem der drei nicht gew?hlten Schwerpunkte.

?bersicht der Schwerpunkte

Roboterautomation für industrielle Anwendungen

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

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Wissen und Verstehen

• Grundlagen der anlagennahen Fertigungsautomatisierung
• Einsatzgebiete und Aufbau von Industrierobotern
• Grundlagen der Steuerungstechnik der Industrieroboter
• Grundlagen der funktionalen Sicherheit und der Mensch-Roboter-Kollaboration
• Grundlagen von Feldbussystemen
• Moderne Trends in der Industrierobotik

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• Kinematische Strukturen von seriellen Robotern mathematisch beschreiben
• Transformationen zwischen Koordinatensystemen durchführen
• Roboterprogramme erstellen
• Führungsgr??enverl?ufe und Bahnkurven berechnen
• Bewegungsachsen auslegen

Wissenschaftliche Innovation

• Herausforderungen und mathematische Methoden in der Bewegungssteuerung..

 Kommunikation und Kooperation

• aktiv innerhalb der Fachgruppe kommunizieren und Informationen austauschen, um ad?quate L?sungen für die regelungstechnische Aufgabe zu finden.
• aktiv innerhalb der Fachgruppe kommunizieren und Informationen austauschen, um Aufgabenstellungen zu analysieren und L?sungsans?tze zu bilden.
• Inhalte zur Robotik und Automation pr?sentieren und fachlich diskutieren.
• Zusammenarbeit/Kommunikation mit Produkt- und Anlagenentwicklung

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• die eigenen F?higkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einsch?tzen.

Inhalte

• Einführung in die Produktionsautomatisierung, automatisierungstechnische Pyramide, Aufbau und Komponenten von Automatisierungsl?sungen
• Aufbau und Einsatz von Industrierobotern, Freiheitsgrade von Starrk?rpersystemen, Kinematische Transformationen, Homogene Koordinaten, Euler- und Kardanwinkel, Jacobi-Matrix
• Programmierung von Industrierobotern, Simulationswerkzeuge, Mensch-Roboter-Kollaboration, Grundlagen der funktionalen Sicherheit, Trends in der Industrierobotik
• Grundlagen serieller Datenübertragung, Feldbussysteme
• Aufbau von numerischen Steuerungen, Führungsgr??enerzeugung, Interpolation
• Nutzung von MATLAB/Simulink zur Auslegung von Steuerungsalgorithmen
• Herausforderungen bei der Modellbildung sowie Steuerung und Regelung von Bewegungsachsen

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend: keine

empfohlen: Steuerungstechnik, Regelungstechnik, Technische Mechanik

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) Klausur (90 min.) (benotet)

b) Bericht und Testat (unbenotet)

?bersicht der Schwerpunkte

Design and Simulation

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

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Wissen und Verstehen

• klassische und agile Methoden der Produktentwicklung verstehen und beschreiben
• Grundlagen und Konzepte der virtuellen Produktentwicklung verstehen
• den Prozess der Entwicklung, des Entwurfs und der Bewertung von maschinentechnischen Produkten oder Systemen mit Hilfe von computergestützten Design- und Simulationstools verstehen
• erweiterte M?glichkeiten der Funktion und Anwendung eines komplexen parametrischen CAD-Systems kennen.
• erweiterte Gestaltungsm?glichkeiten von komplexen Bauteilen und Baugruppen kennen.
• Grundlagen des Model Based Definition kennen.
• Grundlagen und Konzepte einer Finiten-Elemente-Analyse verstehen und beschreiben.
• numerische Modelle für strukturmechanische Fragestellungen aufbauen, analysieren und bewerten.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

• klassische und agile Methoden der Produktentwicklung in Beispiel-Projekten anwenden und ihre St?rken und Schw?chen praktisch erfahren
• Konstruktions- und Entwicklungsaufgaben mit Hilfe von CAE-Tools methodisch und eigenst?ndig l?sen
• erweiterte Arbeitsmethodiken eines komplexen parametrischen CAD-Systems anwenden und daraus Fertigungsunterlagen ableiten.
• kommerzielle FEA-Software für die Analyse realer Ingenieurprobleme praktisch anwenden.
• numerische Modelle von Bauteilen entsprechend definierter Anforderungen aufbauen und simulieren.
• Bauteile für statische Lastf?lle auslegen und Berechnungsergebnisse interpretieren.
• Berechnungsergebnisse auf ihre Richtigkeit überprüfen.

Kommunikation und Kooperation

• Inhalte und Ergebnisse klar pr?sentieren und kommunizieren.
• im Team kommunizieren und kooperieren sowie Informationen beschaffen, um ad?quate L?sungen für Aufgabenstellungen zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/Professionalit?t

• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• die Auswahl von Methoden kritisch reflektieren und begründen.
• Unsicherheiten und Grenzen der angewandten Methoden beurteilen.
• Fehler erkennen und Ergebnisse kritisch hinterfragen.
• ihre Kenntnisse und F?higkeiten eigenst?ndig erweitern.
• nachhaltige und sichere Produkte entwickeln.

Inhalte

a) Vorlesung ?Tools für die methodische Produktentwicklung“:

• Klassische, lineare Methoden
  (zum Beispiel: Lasten- und Pflichtenheft, Stage-Gate-Prozess, Funktionenorientierung, Kreativit?tstechniken, TRIZ, Morphologie, Bewertungsmethoden, QFD, FMEA, Wertanalyse, Wasserfall-Projektmanagement).
• Agile, zyklische Methoden
  (zum Beispiel: User Story, SCRUM, Design Thinking, Schnelle Mockups).

Ausgew?hlte Methoden werden vorgestellt und in praktischen ?bungsprojekten erlebbar gemacht. Es wird insbesondere der Unterschied zwischen klassischen, linearen Ans?tzen und agilen, zyklischen Ans?tzen mit ihren jeweiligen St?rken und Schw?chen herausgearbeitet.

b) Vorlesung ?Computer Aided Engineering 1“:

Themengebiet CAD:

• Erweiterte Bauteilmodellierung (Zug-Elemente mit variablem Schnitt, Zug-Verbund Elemente, spiralf?rmige Elemente…)
• Parametrische Fl?chenmodellierung
• Erweiterte Baugruppenmodellierung (Modelstruktur, Skelettmodelle, flexible Komponenten, Schrumpfverpackungen)
• Model Based Definition (kombinierte Ansichten, Grundzüge ISO GPS, 3D-Master Erstellung, Toleranzanalyse)
• Additive Fertigung (Generisches Design und Gitterstrukturen
• Parametrik (Parametermodelle, Familientabellen)

Themengebiet FEA:

• Grundlagen der Finite-Elemente-Analyse (FEA)
• Einführung in kommerzielle FE-Software
• Aufbereitung von CAD-Daten, Elementauswahl, Diskretisierung, Definition von Materialeigenschaften, Festlegung der Randbedingungen, Aufbringen von statischen Lasten, Durchführen der Berechnung, Darstellung und Auswertung der Ergebnisse
• Aufbau von Modellen mit Balken-, Schalen- und Volumenelementen
• Einfluss der Elementauswahl und Vernetzung auf die Qualit?t der Ergebnisse
• Anwendung der FEA auf statische Probleme in der Strukturmechanik
• Verifizierung und Validierung von Ergebnissen, Prüfung der Ergebnisse auf Plausibilit?t
• Darstellung der Ergebnisse in einer technischen Dokumentation

Teilnahmevoraussetzungen

• Erfolgreicher Abschluss des ersten Studienabschnittes, Erfolgreiche Teilnahme Einführung CAD

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) benotete Klausur (90 Minuten)

b) Studienarbeit (benotet)

?bersicht der Schwerpunkte

Standardmethoden in der Produktion und Produktionsplanung

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• Grunds?tzlich die Aufgaben der Produktion und des Industrial Engineering und deren Leitung verstehen
• grunds?tzliches Verst?ndnis für den gesamten Produktentstehungsprozesse vorweisen
• Grundlagen der Fertigungstechnologien darin einordnen.
• Die Bedeutung einer Serienproduktion verstehen.
• Zentrale Abh?ngigkeit zwischen Entwicklung und Produktion erkennen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• Grundlegende Aufgaben im Industrial Engineering unter Anleitung durchführen
• Digitale Werkzeuge in der Produktionsplanung und – steuerung prinzipiell einsetzen
• Ziele für Produktionsprozesse und –einrichtungen definieren und gewichten
• Alternative Produktionskonzepte entwickeln
• Alternative Produktionskonzepte bewerten und ausw?hlen
• Produktionsanlagen detailliert auslegen und abtakten

Wissenschaftliche Innovation

• Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse in der Produktionsplanung zu gewinnen.
• neue Modelle erstellen.
• Produktionssysteme optimieren.
• Hypothesentests aufstellen.
• eigenst?ndig Ans?tze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen.
• Konzepte zur Optimierung von Produktionskonzepten entwickeln.

Kommunikation und Kooperation

• aktiv innerhalb einer Organisation kommunizieren und Informationen beschaffen.
• Ergebnisse der Produktion- und Produktionsplanung auslegen und zul?ssige Schlussfolgerungen ziehen.
• die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur Bewertung der Produktionsplanung und Produktion heranziehen und nach anderen Gesichtspunkten auslegen.
• Inhalte der Planung pr?sentieren und fachlich diskutieren.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für die gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• die eigenen F?higkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einsch?tzen.

Inhalte

a) Standardmethoden für Produktionsprozesse

Eingliederung der Arbeitsvorbereitung in die Unternehmensorganisation, Einführung in die Arbeitsorganisation, Produktionsprogrammplanung, Materialbedarfsplanung, Kapazit?ts- und Terminplanung, Fertigungsteuerung, Bestimmung vorherbestimmter manueller Vorgabezeiten, Systematische Planung von Produktionssystemen

b) Standardmethoden in der Planung der Produktion

Personalplanung, Betriebsmittelplanung, Betriebsmittelinstandhaltung, Zeitwesen, Arbeitsbewertung und Entlohnungssysteme, Gestaltung von Arbeitsabl?ufen, Grundlagen zu Lean Management und modernen Produktionssystemen

c) Labor Digitale Planung und Steuerung der Produktion

Einführung in die Kapazit?ts- und Terminplanung, PPS-System, rechner-gestützte Produktionsplanung und –controlling

Teilnahmevoraussetzungen

Verpflichtend: Abschluss 1. Studienabschnitt

empfohlen: Fertigungstechnik, Grundlagen der Produktentwicklung, Konstruktionslehre 1 und 2, Angewandte Informatik 1 und 2,

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

[Klausur] [benotet]

Bericht/Ausarbeitung einer eigenen Planung [unbenotet]

?bersicht der Schwerpunkte

Grundlagen Sustainable Engineering

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• das Konzept der Exergie verstehen und erkl?ren.
• Grundlagen zur thermodynamischen Berechnung von Systemen mit chemischen Reaktionen verstehen und erkl?ren.
• Grundlagen der Bilanzierung und Simulation str?mungstechnischer Vorg?nge verstehen und erkl?ren.
• die Grundlagen von ?hnlichkeitsgesetzen für thermodynamische und fluidmechanische Systeme erkl?ren und verstehen.
• das Konzept von dimensionslosen Kennzahlen im thermofluiddynamischen Zusammenhang verstehen.
• das Konzept einer ?kobilanz verstehen und erkl?ren.
• das Konzept eines Product Carbon Footprints (PCA) und eines Corporate Carbon Footprints (CCA) verstehen und erkl?ren.
• die Bedeutung und die Quantifizierung von Umwelteinflüssen verstehen und erkl?ren.
• Grundlegende Werkstoffkennwerte kennen.
• Methode der Werkstoffauswahl erkl?ren k?nnen.
• Materilalindices für den Leichtbau benennen k?nnen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

• die Exergie von thermodynamischen Systemen und Prozessen berechnen.
• die Energiebilanz von chemischen Prozessen und Reaktionen berechnen.
• ?hnlichkeitsgesetze auf thermodynamische und fluidmechanische Systeme und Prozesse anwenden.
• dimensionslose Kennzahlen für thermofluiddynamische Systeme und Prozesse berechnen.
• Anwendung der Erhaltungs?tze in der Str?mungslehre.
• die Umwelteinflüsse von technischen Systemen analysieren.
• technische Systeme anhand ihrer Umwelteinflüsse, ihres PCA bzw. CCA oder ihrer ?kobilanz bewerten.
• Konzepte zur Optimierung der Umwelteinflüsse von technischen Systemen entwickeln.
• Zielkonflikt bei der Werkstoffauswahl analysieren und bewerten
• Einfluss verschiedener Querschnittsformen bewerten
• Werkstoffauswahlschaubilder anwenden.
• Elastische Eigenschaften von Verbundwerkstoffen und Sch?umen vorhersagen.
• Software Ansys Granta EduPack anwenden.

Kommunikation und Kooperation

• technisch/physikalische Ergebnisse zu den Gebieten Thermodynamik und Fluidmechanik interpretieren und zul?ssige Schlussfolgerungen ziehen.
• die Ergebnisse von ?kobilanzen, PCA, CCA verstehen und zul?ssige Schlussfolgerungen ziehen.
• Ergebnisse von ?kobilanzen, PCA und CCA fachlich diskutieren.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für gestellte Aufgaben zu identifizieren.
• Werkstoffauswahl im Rahmen des Produktentstehungsprozesses integrieren und zul?ssige Schlussfolgerungen ziehen.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für gestellte Aufgaben zu identifiziere

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• L?sungen im Hinblick auf thermodynamische und fluidmechanische Kennzahlen bewerten.
• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• Ableiten von neuen Werkstoffindices.
• Randbedingungen in den Werkstoffauswahlprozess integrieren.

Inhalte

Die wesentlichen Inhalte des Moduls werden in Vorlesungen vermittelt. Neben der Wissens- und Methodenvermittlung werden in den Lehrveranstaltungen Anwendungsbeispiele behandelt. Vorlesungsbegleitend werden den 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den ?bungsaufgaben zum Training und zur Anwendung des vermittelten Vorlesungsstoffes angeboten.

a) Energie- und Str?mungsprozesse

Allgemeine Grundlagen der weiterführenden Behandlung energetischer und str?mungstechnischer Prozesse, wie Exergie-Grundlagen, chem. Thermodynamik, Mehrdimensionale Str?mungen, ?hnlichkeitstheorie

b) Grundlagen LCA

Allgemeine Grundlagen von LCA/?kobilanzen, die sowohl im Rahmen energetischer und str?mungstechnischer Prozesse als auch im Rahmen der Werkstoffauswahl ben?tigt werden. ?bersicht über Umwelteinflüsse und Nachhaltigkeitsmetriken. Aufbau und Elemente von ?kobilanz (LCA), Product Carbon Footprint (PCF), Corporate Carbon Footprint (CCF). Interpretation der Ergebnisse von ?kobilanzen.

c) Systematische Werkstoffauswahl

Ausgew?hlte Methoden / Herangehensweisen der Werkstoffauswahl mit Beispielen auf Basis von Materialindices und Werkstoffeigenschaftsschaubilder. Berücksichtigung von verschiedenen Faktoren bei der Werkstoffauswahl und l?sen von Zielkonflikten.

Teilnahmevoraussetzungen

empfohlen: erfolgreicher Abschluss von Thermofluiddynamik 1 und Werkstoffe 1, Werkstoffe 2

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a), b) Klausur (90 Minuten), benotet

c) Klausur (60 Minuten), benotet

?bersicht der Schwerpunkte

Projekt 1

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den erlernen im Modul ?Projekt 1“ die Bearbeitung einer konkreten, praxisnahen und zeitlich klar begrenzten Aufgabenstellung aus einem Teilgebiet des Maschinenbaus unter Verwendung der Methoden des Projektmanagements. Die Projektdurchführung erfolgt in einer Gruppe, bestehend aus jeweils 3 oder 4 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den. Abweichungen von der vorgesehenen Gruppengr??e bedürfen der Zustimmung durch die Studiengangkoordination des Studiengangs. Zu Semesterbeginn erfolgt im Rahmen der geblockten Vorlesung ?Einführung in Projektmanagement“ die Vorstellung von Projektmanagement-Methoden, -Techniken und –Werkzeugen und von Techniken zur Pr?sentation von Arbeitsergebnissen. Damit werden im Rahmen der dann erfolgenden Projektdurchführung die studentische Teamf?higkeit, die Projektmanagement-Kompetenzen und die F?higkeit zur Selbstorganisation aufgebaut. Au?erdem beginnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den mit dem Aufbau, ihre Kompetenzen, Arbeitsergebnisse in einer für Fachleute verst?ndlichen, klar gegliederten, schriftlichen, ingenieurwissenschaftlichen Abhandlung schriftlich darzustellen und geeignet zu pr?sentieren.

Die ben?tigten Informationen, Daten und Unterlagen für die Bearbeitung der jeweiligen Aufgabenstellung werden von den Projektgruppen in Rahmen der Projektbearbeitung selbst beschafft. W?chentlich erfolgt projektgruppenweise durch die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den im Rahmen einer Besprechung mit der Projektbetreuung die Pr?sentation der erreichten Teilergebnisse. Die jeweilige Projektbetreuung coacht im Rahmen dieser Besprechungen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den der Projektgruppe Projektmanagement- und Aufgabenstellung-bezogen.

Sofern aufgrund der Gruppenanzahl r?umlich und zeitlich technisch m?glich, erfolgen im Projektverlauf jeweils drei (in Ausnahmesemestern zwei) Pr?sentationen der einzelnen Projekte mit zunehmender L?nge mittels geeigneter Pr?sentationstechniken entweder vor allen Projektgruppen des Fachsemesters ansonsten vor einer aus technischen Gründen begrenzten Anzahl von Projektgruppen. In der Regel wirkt jedes Projektgruppenmitglied pers?nlich bei diesen Pr?sentationen des eigenen Projekts mit. Bei diesen Pr?sentationen besteht Anwesenheitspflicht.

Die Projektergebnisse werden bei Projektende schriftlich in einem Bericht dokumentiert.

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den …

Wissen und Verstehen

• … die grundlegende Vorgehensweise bei der Bearbeitung konkreter praxisnaher Aufgabenstellungen aus einem Teilgebiet des Maschinenbaus im Team darlegen und die maschinenbaulichen / ingenieurwissenschaftlichen Zusammenh?nge verstehen.
• … die Bedeutung des Projektmanagements und der Projektmanagement-Methoden, -Techniken und –Werkzeuge verstehen und erkl?ren.
• … Pr?sentationstechniken verstehen und erkl?ren.
• … maschinenbauliche Grundlagen aus einem Teilgebiet verstehen und beschreiben.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• … Technische Berichte schreiben, Pr?sentationen vorbereiten und durchführen.
• … Projektmanagement-Methoden, -Techniken und –Werkzeuge zielorientiert anwenden.
• … im Team arbeiten.
• … sich ausgehend von Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten.
• … in Teilgebieten technische Zusammenh?nge erkennen und einordnen, Aufgabenstellungen analysieren, Schlussfolgerungen ziehen und L?sungen ableiten bzw. erarbeiten.

Wissenschaftliche Innovation

• … unterschiedliche Perspektiven und Sichtweisen gegenüber einem Sachverhalt einnehmen, Sachverhalte gegeneinander abw?gen und eine Bewertung vornehmen.
• … Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse im Maschinenbau zu gewinnen.
• … sofern jeweils im Projekt erforderlich, neue maschinenbauliche Modelle erstellen bzw. eigenst?ndig Ans?tze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen, Hypothesentests aufstellen und maschinenbauliche Systeme optimieren.

Kommunikation und Kooperation

• … aktiv innerhalb eines Teams / einer Organisation zusammenarbeiten/kooperieren und durch Kommunizieren Informationen beschaffen, um ad?quate L?sungen für die gestellte Projektaufgabe zu finden.
• … den erarbeiteten L?sungsweg der Aufgabe theoretisch und methodisch begründen.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• … auf Basis der projektspezifisch angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• … die eigenen F?higkeiten im Teamvergleich reflektieren und einsch?tzen.

Inhalte

a) Vorlesung ?Einführung in Projektmanagement“: Definition, Abgrenzung und charakteristische Rollen von Projekten und Projektmanagement (PM); PM-Prozessmodelle (Ablauf von Projekten); Initialisierung, Planung, Steuerung und Abschluss von Projekten; Erstellen von Projektskizzen und Projektpl?nen; PM-Methoden, -Techniken und –Werkzeuge; Pr?sentationstechniken, Verfassung von technischen Berichten.

b) Selbst?ndige Bearbeitung einer vorgegebenen individuellen Projektaufgabenstellung in Projektgruppen unter Anleitung durch die Projektbetreuung.

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend:    Module der Semester 1 und 2

empfohlen:       Module des Semesters 3

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) Testat

b) Technischer Bericht (benotet) und Pr?sentationen (nicht benotet)

Simulation und Regelung von Systemen

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• Grundlagenwissen in Regelungstechnik vorweisen.
• dynamisches Verhalten von linearen System mit Hilfe verschiedener Methoden (DGL, Frequenzgang, ?bertragungsfunktion) beschreiben und ihre Stabilit?t beurteilen.
• Dynamische Systeme in Simulationstools aufbauen und analysieren.
• Aufbau und Struktur von Regelkreisen erkennen und sich ergebende ?bertragungsfunktionen bestimmen-.
• Einfluss von St?rgr??en auf den Regelkreis begreifen und mit den Grundlagen der Regelungstechnik mathematisch beschreiben.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• Ein- und mehrschleifige Regelkreise nach unterschiedlichen Methoden auslegen, die Vor- und Nachteile der verschiedenen Regler gegeneinander abw?gen und eine Bewertung vornehmen.
• Modelle von Regelsysteme erstellen und mit Hilfe von ?bertragungsgliedern im s-Bereich beschreiben, sowie das Verhalten mit geeigneten Programmen simulieren.
• mit Hilfe der Laplace Transformation gew?hnliche Differentialgleichungen l?sen.
• Frequenzg?nge berechnen und grafisch darstellen sowie auf Grundlage eines Blockschaltbildes beliebige ?bertragungsfunktionen berechnen.
• die Systemantwort (Zeit- u. Frequenzbereich) einem ?bertragungsglied zuordnen.

Wissenschaftliche Innovation

• Steuerungs- und regelungstechnische Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse zu gewinnen.
• Regelsysteme optimieren.
• eigenst?ndig Ans?tze für neue Regelkonzepte entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen.

Kommunikation und Kooperation

• aktiv innerhalb der Fachgruppe kommunizieren und Informationen austauschen, um ad?quate L?sungen für die regelungstechnische Aufgabe zu finden.
• Regelungstechnische Inhalte pr?sentieren und fachlich diskutieren.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• die eigenen F?higkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einsch?tzen.

Inhalte

a) Vorlesung Regelungstechnik 1:

Steuern und Regeln, Signalflussbild, ?bertragungselemente, L?sung von DGL’s, LAPLACE-Transformation, ?bertragungs- und Frequenzgangfunktion, Testfunktionen, Pol-Nullstellenplan, Stabilit?t von Regelkreisen, NYQUIST-Kriterium, BODE-Verfahren, Kaskadenregelung.

b) ?bungen Computer Aided Control Engineering 1 (CACE 1):

Simulation mit MATLAB/Simulink, Rapid Control Prototyping.

c) Labor Regelungstechnik 1:

Identifikation von Streckenparametern. Auslegung, Berechnung und Aufbau eines Regelkreises mit verschiedenen Reglern. Modellierung einer Gleichstrommaschine. Auslegung, Aufbau und Berechnung eines Drehzahlreglers und eines Positionsreglers für den Gleichstrommotor. Kaskadenregelung eines Antriebs.

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend: keine

empfohlen: Mathematik 1 - 3, Steuerungstechnik, Elektronik

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) Klausur- 90 Min., benotet
b) Testat, unbenotet
c) Bericht, unbenotet

Konstruktion 3

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• die Funktion von einzelnen Bauteilen und ganzen Baugruppen verstehen.
• die Vorgehensweise der Auslegung von Maschinenelementen nachvollziehen und die Zusammenh?nge zwischen Konstruktion und Berechnung verstehen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• Problemstellungen zu ausgew?hlten Maschinenelementen l?sen.
• Methoden zur Berechnung und Auslegung von komplexen Maschinenelementen der Antriebstechnik anwenden.
• Zusammenh?nge zwischen Konstruktion und Berechnung auf neue Einsatzf?lle anwenden.
• durch Anwendung der Grundkenntnisse, sich in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten.

Wissenschaftliche Innovation

• Berechnungsmodelle erstellen und anwenden, auch bei neuen Themengebieten.
• Konzepte zur Optimierung vorhandener L?sungen entwickeln.

Kommunikation und Kooperation

• zusammenarbeiten in der Gruppe (Teamarbeit), kommunizieren und Informationen beschaffen.
• die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur Bewertung der Konstruktion und Berechnung benutzen, um daraus Schlussfolgerungen zu ziehen.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• den erarbeiteten L?sungsweg der Konstruktion theoretisch und methodisch begründen.
• die eigenen F?higkeiten in der Gruppe einbringen, reflektieren und einsch?tzen.

Inhalte

a) Maschinenelemente 2:
  · ?bersicht Zahnradgetriebe (Stirn-, Kegel-, Schraubenr?der)
  · Stirnradgetriebe (?bersetzung, Allg. Verzahnungsgesetz, Schr?gverzahnung, Profilverschiebung, Zahnkr?fte, Tragf?higkeit)
  · Achsen und Wellen (Grobauslegung, Nachrechnung mit Methode ?Bach“, dynamisches Verhalten)
  · Schraubenverbindungen (Anzieh- und L?semoment, Verspannungsdiagramm, Spannungen)
  · ?bersicht Zugmittelgetriebe (Flach-, Keil-, Zahnriemen, Ketten)
  · Reibschlüssiger Riementrieb
  · ?bersicht Kupplungen (Bauarten)
 

b) Konstruktiver Entwurf 3:
  · Wird als Teamarbeit in Kleingruppen durchgeführt
  · Eine Baugruppe entwerfen mit den Elementen aus Maschinenelemente 1 und 2 - für eine vorgegebene Funktion (Getriebe)
  · Gesamtentwurf der Baugruppe mit CAD erstellen (Volumenmodell und abgeleitete Baugruppenzeichnung)
  · Einzelteilzeichnungen als normgerechte Fertigungszeichnungen mit CAD erstellen
  · Berechnung der verwendeten Maschinenelemente

Teilnahmevoraussetzungen

empfohlen: MBB Konstruktion 1, MBB Konstruktion 2

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) Klausur - 90 Minuten (benotet)

b) Hausarbeit: Entwurf (benotet)

Mess- und Antriebstechnik

Lernergebnisse (learning outcomes) und  Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• Grundlagenwissen in Mess- und Antriebstechnik vorweisen.
• Antriebssysteme konzipieren, aufbauen und in Betrieb nehmen
• Messaufgaben in der Automatisierungs- und Prozessmesstechnik l?sen und durchführen
• die Bedeutung des Fachgebiets für den Maschinenbau erkennen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• Anwendung gelernter Kenntnisse aus Elektronik, Elektrotechnik, technischer Mechanik, Physik, Mathematik
• Zusammenh?nge in der Mess- und Antriebstechnik erkennen und einordnen.
• die Grundlagen der Mess- und Antriebstechnik sowie deren Signalverarbeitung verstehen
• Mess- und Antriebsprobleme analysieren und L?sungen dafür ableiten bzw. erarbeiten.
• Mess- und Antriebssysteme auslegen.
• Laborberichte erstellen, Messkurven bewerten und analysieren

Wissenschaftliche Innovation

• mathematische Methoden zur Signalanalyse anwenden.
• Mess- und Antriebssystemmodelle erstellen.
• Mess- und Antriebssysteme optimieren
• Mess- und Antriebsaufgaben l?sen bzw. bekannte L?sungen verbessern.

Kommunikation und Kooperation

• aktiv innerhalb einer Arbeitsgruppe kommunizieren und Informationen beschaffen.
• Ergebnisse der Laborübungen auswerten und zul?ssige Schlussfolgerungen ziehen.
• die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur L?sung neuartiger Aufgaben heranziehen
• Inhalte zu Mess- und Antriebstechnik pr?sentieren und fachlich diskutieren.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• auf Basis der gelernten Erkenntnisse Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• einen erarbeiteten L?sungsweg zu Mess-, Antriebsproblemen theoretisch und methodisch begründen.

Inhalte

Vorlesung Grundlagen Messtechnik:

Grundlegende Begriffe und Methoden der Messtechnik und Sensorik, systematische und zuf?llige Messabweichungen, Beschreibung von Messeinrichtungen (Kennlinien), Messmittelf?higkeitsanalyse, Ausgleichsrechnung, Fehlerfortpflanzung, Aufbau von Messketten.

Messen elektrischer Gr??en sowie ausgew?hlter physikalischen Gr??en wie z. B. Temperatur, Druck, Kraft, Volumenstrom

Messbrücken

Signalerfassung und -filterung, Signalformen, Frequenzanalyse, Fourier-Reihe, diskrete Fourier-Transformation (FFT).

Vorlesung Antriebssysteme:

Bewegungsgleichungen mit Einfluss von Tr?gheitsmomenten, Getriebewirkungsgrad und Getriebeübersetzung, Lastkennlinien von Arbeitsmaschinen mit ?bungen.

Dynamik-, Genauigkeit-, Leistungsbetrachtungen, typische Antriebssysteme wie Spindel/Mutter, Zahnstange/Ritzel, elektrische Motorprinzipien (Gleichstrom-, Synchron-, Asynchronmotoren, Linearmotoren, Schrittmotoren), Peripheriekomponenten (Bremsen, Drehgeber, Resolver), Leistungselektronik zum Betrieb verschiedener el. Motoren.

Labor:
Inbetriebnahme und Kennlinienmessung von Drehstrom-, BLDC-Motoren, Messmittelf?higkeitsuntersuchung,

Inkrementelle Wegmesssysteme, Linearsynchronmotor, Programmierung einer Sensorkennlinie

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend

empfohlen: Elektronik, Elektrotechnik, Mathematik, technische Mechanik

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Klausur 90 Min. benotet
Labor: Testat,  unbenotet

Aufbaumodul 1 (Design and Simulation Engineering)

Ein Modul aus dem Schwerpunkt Design and Simulation Engineering:

Advanced Design and Simulation

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den …

Wissen und Verstehen

• Fortgeschrittene M?glichkeiten der Funktion und Anwendung eines komplexen parametrischen CAD-Systems kennen.
• Fortgeschrittene Gestaltungsm?glichkeiten von komplexen Bauteilen und Baugruppen kennen
• Schwingungen an Maschinen verstehen, beschreiben und numerisch simulieren.
• die Wirkungsweise von Ma?nahmen zur Schwingungsminderung verstehen und beschreiben.
• numerische Modelle für Bauteile mit dynamischen Belastungen aufbauen, analysieren und bewerten.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

•  Fortgeschrittene Arbeitsmethoden eines komplexen parametrischen CAD-Systems anwenden und daraus komplexe Fertigungsunterlagen ableiten.
• Konstruktions- und Entwicklungsaufgaben für Bauteile mit dynamischen Belastungen mit Hilfe von CAE-Tools methodisch und eigenst?ndig l?sen.
• Eigenfrequenzen und Eigenformen analytisch und numerisch bestimmen.
• Schwingungen an Maschinen analysieren und bewerten.
• Ma?nahmen zur Schwingungsminderung umsetzen.
• Berechnungsergebnisse auf ihre Richtigkeit überprüfen.

Kommunikation und Kooperation

• Inhalte und Ergebnisse klar pr?sentieren und kommunizieren.
• im Team kommunizieren und kooperieren sowie Informationen beschaffen, um ad?quate L?sungen für Aufgabenstellungen zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/Professionalit?t

• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• die Auswahl von Methoden kritisch reflektieren und begründen.
• Unsicherheiten und Grenzen der angewandten Methoden beurteilen.
• Fehler erkennen und Ergebnisse kritisch hinterfragen.
• ihre Kenntnisse und F?higkeiten eigenst?ndig erweitern.
• nachhaltige und sichere Produkte entwickeln.

Inhalte

a) Vorlesung ?Computer Aided Engineering 2“:

Themengebiet CAD:

• Mechanismen (Definition von Gelenkverbindungen, Antriebe, Bewegungsanalyse, Animation, Kurvenscheibensynthese)
• Freiformfl?chenmodellierung (Styletool, Stetigkeitsgrade und Analyse von Kurven und Fl?chen, Mastermodelle, Rendering…)
• Model Based Definition (weiterführende Themen und M?glichkeiten)
• Geometrieoptimierungen nach physikalischen Bedingungen
• Parametrik (Kurven und Koordinatensysteme, benutzerdefinierte Konstruktionselemente)
• Fertigungsbedingte Modellierungstechniken (Blech- und Profilkonstruktionen, Piping and Cabling, Casting)

Themengebiet Numerische Simulation:

• Untersuchung des dynamischen Verhaltens von Strukturen unter Anwendung von MATLAB und ANSYS
• Simulation von Systemen mit einem und mehreren Freiheitsgraden
• Durchführung von Modalanalysen zur Bestimmung von Eigenfrequenzen und -formen.
• Wirkungsweise von Ma?nahmen zur Schwingungsminderung
• Harmonische und transiente Schwingungsanalyse

b) Vorlesung ?Maschinendynamik“:

• L?sen von maschinendynamischen Aufgabenstellungen
• Analyse von Systemen mit mehreren Freiheitsgraden
• freie und erzwungene harmonische Schwingungen
• Bewertung von Schwingungen
• Wirkungsweise von Ma?nahmen zur Schwingungsminderung: Auswuchten, Verstimmen, D?mpfung, Schwingungsisolierung, passive und aktive Zusatzsysteme

Teilnahmevoraussetzungen

• Basismodul Design and Simulation

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) Studienarbeit (benotet)

b) benotete Klausur (90 Minuten)

?bersicht der Schwerpunkte

Betriebsfestigkeit und Strukturoptimierung

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den …

Wissen und Verstehen

• die Phasen des Ermüdungsvorgangs sowie rechnerische Betriebsfestigkeitskonzepte beschreiben,
• die wesentlichen Einflussgr??en auf die Ermüdung nennen und
• den Einfluss verschiedener Faktoren auf das Leichtbaupotenzial mechanisch belasteter Struktur angeben.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• die Ergebnisse von Ermüdungsversuchen im Zeit- und Dauerfestigkeitsbereich auswerten,
• die Anrisslebensdauer von Bauteilen mit dem Kerbdehnungskonzept rechnerisch absch?tzen,
• die linear-elastische Bruchmechanik zur Bewertung von Rissen in Bauteilen anwenden,
• einfache Bauteile bezüglich des Leichtbaupotenzials optimieren und
• das Konzepte des Stoff- und Formleichtbaus und entsprechender Kennzahlen (Leichtbaukennzahl, spezifische Energieabsorption) zur Bauteiloptimierung anwenden.

Wissenschaftliche Innovation

• die in den Vorlesungen vorgestellten Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse in der rechnerischen Auslegung mechanisch belasteter Bauteil zu gewinnen sowie
• eigenst?ndig Ans?tze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen.

Kommunikation und Kooperation

• Inhalte der Betriebsfestigkeit sowie der Strukturoptimierung pr?sentieren und fachlich diskutieren sowie in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für die gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/Professionalit?t

• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen und
• die eigenen F?higkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einsch?tzen.

Inhalte

a) Vorlesung ?Betriebsfestigkeit“:

• Auswertung von Versuchsergebnissen im Zeit- und Dauerfestigkeitsbereich
• Konzepte zur rechnerischen Lebensdauerabsch?tzung
• Zyklisches Werkstoffverhalten
• Kerbdehnungskonzept
• Einführung in die linear-elastische Bruchmechanik
• Rissfortschritt

b) Vorlesung ?Strukturoptimierung“:

• Grundlagen der Festigkeitslehre
• Stoffleichtbau
• Formleichtbau

c) Labor ?Betriebsfestigkeit und Strukturoptimierung“:

• Grundlagen der experimentellen Bauteilanalyse
• Experimentelle und rechnerische Analyse einer Kerbscheibe unter wiederholter Belastung
• Anwendung eines kommerziellen Lebensdauerberechnungsprogramms
• Iterative Optimierung eines Bauteils mittels eines kommerziellen Finite Elemente Programms
• Einführung in das open-source Computeralgebrasystem Maxima
• Symbolische und numerische Berechnung mittels Maxima

Teilnahmevoraussetzungen

• Erfolgreicher Abschluss der Lehrveranstaltungen Festigkeitslehre 1, Festigkeitslehre 2, Technische Mechanik 1, Werkstofftechnik 1, Werkstofftechnik 2, Mathematik 1 und Mathematik 2

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) und b) Gemeinsame Klausur (90 Min, benotet, 4 Credits)

c) Laborberichte

?bersicht der Schwerpunkte

Konstruktion und Konzeption von Werkzeugmaschinen und deren Baugruppen

Lernergebnisse und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• Verstehen des Einsatzes, der Verwendung von Werkzeugmaschinen.
• Kennenlernen und Verstehen der verschiedenen Maschinenarten und deren Einsatz und Automatisierungsm?glichkeiten.
• Wissen um die Gestaltung wesentlicher Baugruppen einer Werkzeugmaschine, von Werkzeugen und von Spanntechniken
• Kennenlernen und Verstehen des konstruktiven Aufbaus von Werkzeugmaschinen – Konzepten und der wichtigsten Baugruppen der Werkzeugmaschinen, Werkzeugen und Spannmitteln.
• Kennenlernen der Optimierungsm?glichkeiten vom statischem, dynamischem und thermischem Verhalten von Maschinen und Komponenten.
• Kennenlernen wesentlicher Methoden zur Beschreibung des mechanischen Verhaltens und deren Messung der Komponenten.
• Verstehen der Zusammenh?nge Kr?fte und deren Einfluss auf die Komponenten einer Werkzeugmaschine.
• Gestaltung und Einsetzen optimaler Maschinen und Baugruppen in Produktionsmaschinen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• Gestaltung und Konzeption von Maschinen.
• Gestaltung und Auslegung von Baugruppen und Komponenten von Werkzeugmaschinen.
• Erkl?ren und Pr?sentieren von L?sungsm?glichkeiten in der Gestaltung von Baugruppen und Maschinen zur trennenden Bearbeitung.
• Erlangen der F?higkeit neue Bauteile bezüglich der Bearbeitung zu analysieren und mit modernen Werkzeugmaschinen und Spanntechniken effizient umzusetzen.
• Erkennen, Analysieren und Erkl?ren von Problemen an Werkzeugmaschinen und Prozessen. Gestaltung und Verstehen von L?sungsm?glichkeiten.
• Auslegung und Berechnung von optimal angepassten Prozessen an die Maschinenbasis.
• Auslegung Spanntechnik und Vorrichtungsm?glichkeiten.

Wissenschaftliche Innovation

• Austesten, Absch?tzen und Erkennen der Grenzen und M?glichkeiten von Maschinen in der spanenden Fertigung. ?bertragung der M?glichkeiten auf neue Produkte.
• Konzeption der Verknüpfung von Maschinen zur Bildung von effizienten Prozessketten.
• Komponenten auf moderne und neue Bearbeitungsprozesse anzupassen und zu optimieren.
• Kenndaten aus den Maschinen zu ermitteln, zu analysieren und vorteilhaft für das System auszunutzen.

Kommunikation und Kooperation

• Aktiv innerhalb der mechanischen und technologischen Entwicklung zu kommunizieren und Informationen austauschen, um ad?quate L?sungen für die bearbeitungstechnische oder gestalterische Aufgabe zu finden.
• Zusammenarbeit/Kommunikation mit (zusammenarbeitenden) Fachdisziplinen wie Steuerungs- und Regelungstechniker, mit Service Bereichen, mit Software und Programm Gestaltern, mit der Produkt- und Anlagenentwicklung, mit der Produktion und mit der Dokumentation.
• Führen von fachlichen Diskussionen zur Weiterentwicklung der bearbeiteten Fachgebiete.
• Auswahl von Herstellverfahren je nach Werkstoff in internen und externen Meetings begründen, pr?sentieren und für weitere Fachdisziplinen aufbereiten, z.B. für Informatiker.
• In Forschungs- und Entwicklungsprojekten mitarbeiten um neue L?sungen zu gestalten.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• Anwendung des erlernten Wissens auf konkrete Anwendungsf?lle, vorteilhafte Gestaltung von gesamten Maschinen und Komponenten durch systematische Darstellung, auch durch Kommunikation mit anderen Fachrichtungen.

Inhalte

a) Vorlesung ?Werkzeugmaschinen“:

Maschinenarten und Konzepte, konstruktiver Aufbau und Einteilung, Aufbau von Modernen Maschinenkonzepten, Umsetzung Technologie, Steifigkeit, Automatisierungsm?glichkeiten, Betrachtung von Dreh-, Fr?s-, Schleif-, Verzahnmaschinen, Bearbeitungszentren, Maschinen für Einzelteilbearbeitung, für flexible Fertigung, für Gro?serienfertigung, Aufstellung und Fundamente, akustische Ma?nahmen zur Ger?uschminderung Spannprinzipien, Konstruktion und Anwendung, Berechnung von Spannkr?ften

b) Vorlesung ?Baugruppen und Komponenten“:

Methoden und optimale Auslegung- und Gestaltung bei statischer, dynamischer und thermischer Belastung, Führungen: Aufbau und Art Einsatz von W?lz-, Gleit-, Hydrostatik-, Luft- Führungen, Einsatz der verschiedenen Führungen, Vorschubantriebe: Aufbau und Arten, Kugelgewindetriebe, Linearmotorantriebe, Auslegung und Einsatz von Vorschubantrieben, Aufbau, Funktion und Einsatz von Positionsmesssystemen, Hauptantriebe: Art und Aufbau von Spindeln und Antrieben, W?lz-, Hydrostatik-, Aerostatik - und Magnet- Spindeln, Einsatz von unterschiedlichen Spindeln,

c) Labor Konstruktion Wzm :
Praktische Analyse von Schwingungen an Werkzeugmaschinen, Bestimmung des Frequenzganges, der Eigenfrequenzen, der Eigenschwingformen, Einsatz von Hilfsmassend?mpfer, Messtechnik zur Bestimmung von Schwingungen, Positionsvermessung mit Laserinterferometrie an unterschiedlichen Schlitten und Antriebssystemen,
Einsatz von modernen CAD / CAM Tools am Beispiel der Konstruktion eines Bauteils

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend: -

empfohlen: Vorlesung ?Fertigungstechnik“, ?Konstruktionslehre“, ?Werkstofftechnik“

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) Klausur (60 Minuten) (benotet)
b) Klausur (60 Minuten) (benotet)
c) Anwesenheit; Bericht (unbenotet)

?bersicht der Schwerpunkte

Entwicklung von formgebenden Werkzeugen

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• den konstruktiven Aufbau von Spritzgusswerkzeugen kennen.
• Spritzgie?werkzeuge auslegen
• den konstruktiven Aufbau von Werkzeugen zur Blechumformung kennen.
• Werkzeuge entlang der Prozesskette herleiten.
• Erfahrungen in der Konstruktion von Formwerkzeugen sammeln.
• die Ableitung der Wirkfl?chen der Werkzeuge aus der Bauteilgeometrie durchführen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

• Formwerkzeuge konzipieren, entwickeln und ausarbeiten
• Prozessketten ableiten und entwickeln
• Konstruktion mit 3D-CAD
• Einsatz von digitalen Tools im Werkzeugbau: Füllsimulation Spritzguss und Simulation Werkstofffluss Blech
• Konstruktive Ausführung von Spritzguss- und Umformwerkzeugen

Kommunikation und Kooperation

• Konstruktiver Aufbau von Spritzguss- und Blechumformwerkzeugen in internen und externen Meetings erl?utern
• In Forschungs- und Entwicklungsprojekten mitarbeiten

Inhalte

a) Vorlesung ?Werkzeuge Kunststofftechnik“: Die Vorlesung behandelt insbesondere die Konstruktion und den Aufbau von formgebenden Werkzeugen für das Spritzgie?verfahren. Insbesondere werden dabei Entformungsprinzipien, Werkzeugarten, Angussysteme, Temperiersysteme und auch die mechanische Auslegung behandelt. Dabei werden auch erreichbare Oberfl?chenqualit?ten, als auch die Materialauswahl und die Auswirkungen auf die Bauteilkonstruktion erl?utert. Abgerundet wird das ganze durch eine Kostenkalkulation.

b) Vorlesung ?Werkzeuge Blechumformung“: Die Vorlesung behandelt nach einer kurzen Einführung in die Verfahren den konstruktiven Aufbau verschiedener Werkzeugarten (Folgeverbundwerkzeuge Transferwerkzeuge, Einzelwerkzeuge). Behandelt wird die Phasen des Konstruktionsprozesses der Werkzeuge: Ableitung Methode aus Bauteilgeometrie, Entwicklung Prozesskette, Auskonstruktion, Gestaltungsrichtlinien, Wahl der Werkzeugwerkstoffe, Einsatz von Normalien, Werkzeugausprobe. Abschlie?end wird auf die Qualit?tskriterien der Blechformteile eingegangen.

c) Labor ?Werkzeugentwicklung“: Füllsimulation Spritzguss Kunststoffe, Simulation Werkstofffluss Blech, rechnerunterstützte Ableitung Werkzeugwirkfl?chen aus Bauteilgeometrie, Kostenkalkulation.

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend: Vorlesung Fertigungstechnik und Labor Fertigungstechnik, Konstruktionstechnik

empfohlen: Kenntnisse in 3D-CAD

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) Projektarbeit (benotet)

b) Klausur (60 Minuten) (benotet)

c) Bericht (unbenotet)

?bersicht der Schwerpunkte

Aufbaumodul 2 (Design and Simulation Engineering)

Ein Modul aus dem Schwerpunkt Design and Simulation Engineering

Advanced Design and Simulation

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den …

Wissen und Verstehen

• Fortgeschrittene M?glichkeiten der Funktion und Anwendung eines komplexen parametrischen CAD-Systems kennen.
• Fortgeschrittene Gestaltungsm?glichkeiten von komplexen Bauteilen und Baugruppen kennen
• Schwingungen an Maschinen verstehen, beschreiben und numerisch simulieren.
• die Wirkungsweise von Ma?nahmen zur Schwingungsminderung verstehen und beschreiben.
• numerische Modelle für Bauteile mit dynamischen Belastungen aufbauen, analysieren und bewerten.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

•  Fortgeschrittene Arbeitsmethoden eines komplexen parametrischen CAD-Systems anwenden und daraus komplexe Fertigungsunterlagen ableiten.
• Konstruktions- und Entwicklungsaufgaben für Bauteile mit dynamischen Belastungen mit Hilfe von CAE-Tools methodisch und eigenst?ndig l?sen.
• Eigenfrequenzen und Eigenformen analytisch und numerisch bestimmen.
• Schwingungen an Maschinen analysieren und bewerten.
• Ma?nahmen zur Schwingungsminderung umsetzen.
• Berechnungsergebnisse auf ihre Richtigkeit überprüfen.

Kommunikation und Kooperation

• Inhalte und Ergebnisse klar pr?sentieren und kommunizieren.
• im Team kommunizieren und kooperieren sowie Informationen beschaffen, um ad?quate L?sungen für Aufgabenstellungen zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/Professionalit?t

• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• die Auswahl von Methoden kritisch reflektieren und begründen.
• Unsicherheiten und Grenzen der angewandten Methoden beurteilen.
• Fehler erkennen und Ergebnisse kritisch hinterfragen.
• ihre Kenntnisse und F?higkeiten eigenst?ndig erweitern.
• nachhaltige und sichere Produkte entwickeln.

Inhalte

a) Vorlesung ?Computer Aided Engineering 2“:

Themengebiet CAD:

• Mechanismen (Definition von Gelenkverbindungen, Antriebe, Bewegungsanalyse, Animation, Kurvenscheibensynthese)
• Freiformfl?chenmodellierung (Styletool, Stetigkeitsgrade und Analyse von Kurven und Fl?chen, Mastermodelle, Rendering…)
• Model Based Definition (weiterführende Themen und M?glichkeiten)
• Geometrieoptimierungen nach physikalischen Bedingungen
• Parametrik (Kurven und Koordinatensysteme, benutzerdefinierte Konstruktionselemente)
• Fertigungsbedingte Modellierungstechniken (Blech- und Profilkonstruktionen, Piping and Cabling, Casting)

Themengebiet Numerische Simulation:

• Untersuchung des dynamischen Verhaltens von Strukturen unter Anwendung von MATLAB und ANSYS
• Simulation von Systemen mit einem und mehreren Freiheitsgraden
• Durchführung von Modalanalysen zur Bestimmung von Eigenfrequenzen und -formen.
• Wirkungsweise von Ma?nahmen zur Schwingungsminderung
• Harmonische und transiente Schwingungsanalyse

b) Vorlesung ?Maschinendynamik“:

• L?sen von maschinendynamischen Aufgabenstellungen
• Analyse von Systemen mit mehreren Freiheitsgraden
• freie und erzwungene harmonische Schwingungen
• Bewertung von Schwingungen
• Wirkungsweise von Ma?nahmen zur Schwingungsminderung: Auswuchten, Verstimmen, D?mpfung, Schwingungsisolierung, passive und aktive Zusatzsysteme

Teilnahmevoraussetzungen

• Basismodul Design and Simulation

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) Studienarbeit (benotet)

b) benotete Klausur (90 Minuten)

?bersicht der Schwerpunkte

Betriebsfestigkeit und Strukturoptimierung

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den …

Wissen und Verstehen

• die Phasen des Ermüdungsvorgangs sowie rechnerische Betriebsfestigkeitskonzepte beschreiben,
• die wesentlichen Einflussgr??en auf die Ermüdung nennen und
• den Einfluss verschiedener Faktoren auf das Leichtbaupotenzial mechanisch belasteter Struktur angeben.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• die Ergebnisse von Ermüdungsversuchen im Zeit- und Dauerfestigkeitsbereich auswerten,
• die Anrisslebensdauer von Bauteilen mit dem Kerbdehnungskonzept rechnerisch absch?tzen,
• die linear-elastische Bruchmechanik zur Bewertung von Rissen in Bauteilen anwenden,
• einfache Bauteile bezüglich des Leichtbaupotenzials optimieren und
• das Konzepte des Stoff- und Formleichtbaus und entsprechender Kennzahlen (Leichtbaukennzahl, spezifische Energieabsorption) zur Bauteiloptimierung anwenden.

Wissenschaftliche Innovation

• die in den Vorlesungen vorgestellten Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse in der rechnerischen Auslegung mechanisch belasteter Bauteil zu gewinnen sowie
• eigenst?ndig Ans?tze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen.

Kommunikation und Kooperation

• Inhalte der Betriebsfestigkeit sowie der Strukturoptimierung pr?sentieren und fachlich diskutieren sowie in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für die gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/Professionalit?t

• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen und
• die eigenen F?higkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einsch?tzen.

Inhalte

a) Vorlesung ?Betriebsfestigkeit“:

• Auswertung von Versuchsergebnissen im Zeit- und Dauerfestigkeitsbereich
• Konzepte zur rechnerischen Lebensdauerabsch?tzung
• Zyklisches Werkstoffverhalten
• Kerbdehnungskonzept
• Einführung in die linear-elastische Bruchmechanik
• Rissfortschritt

b) Vorlesung ?Strukturoptimierung“:

• Grundlagen der Festigkeitslehre
• Stoffleichtbau
• Formleichtbau

c) Labor ?Betriebsfestigkeit und Strukturoptimierung“:

• Grundlagen der experimentellen Bauteilanalyse
• Experimentelle und rechnerische Analyse einer Kerbscheibe unter wiederholter Belastung
• Anwendung eines kommerziellen Lebensdauerberechnungsprogramms
• Iterative Optimierung eines Bauteils mittels eines kommerziellen Finite Elemente Programms
• Einführung in das open-source Computeralgebrasystem Maxima
• Symbolische und numerische Berechnung mittels Maxima

Teilnahmevoraussetzungen

• Erfolgreicher Abschluss der Lehrveranstaltungen Festigkeitslehre 1, Festigkeitslehre 2, Technische Mechanik 1, Werkstofftechnik 1, Werkstofftechnik 2, Mathematik 1 und Mathematik 2

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) und b) Gemeinsame Klausur (90 Min, benotet, 4 Credits)

c) Laborberichte

?bersicht der Schwerpunkte

Konstruktion und Konzeption von Werkzeugmaschinen und deren Baugruppen

Lernergebnisse und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• Verstehen des Einsatzes, der Verwendung von Werkzeugmaschinen.
• Kennenlernen und Verstehen der verschiedenen Maschinenarten und deren Einsatz und Automatisierungsm?glichkeiten.
• Wissen um die Gestaltung wesentlicher Baugruppen einer Werkzeugmaschine, von Werkzeugen und von Spanntechniken
• Kennenlernen und Verstehen des konstruktiven Aufbaus von Werkzeugmaschinen – Konzepten und der wichtigsten Baugruppen der Werkzeugmaschinen, Werkzeugen und Spannmitteln.
• Kennenlernen der Optimierungsm?glichkeiten vom statischem, dynamischem und thermischem Verhalten von Maschinen und Komponenten.
• Kennenlernen wesentlicher Methoden zur Beschreibung des mechanischen Verhaltens und deren Messung der Komponenten.
• Verstehen der Zusammenh?nge Kr?fte und deren Einfluss auf die Komponenten einer Werkzeugmaschine.
• Gestaltung und Einsetzen optimaler Maschinen und Baugruppen in Produktionsmaschinen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• Gestaltung und Konzeption von Maschinen.
• Gestaltung und Auslegung von Baugruppen und Komponenten von Werkzeugmaschinen.
• Erkl?ren und Pr?sentieren von L?sungsm?glichkeiten in der Gestaltung von Baugruppen und Maschinen zur trennenden Bearbeitung.
• Erlangen der F?higkeit neue Bauteile bezüglich der Bearbeitung zu analysieren und mit modernen Werkzeugmaschinen und Spanntechniken effizient umzusetzen.
• Erkennen, Analysieren und Erkl?ren von Problemen an Werkzeugmaschinen und Prozessen. Gestaltung und Verstehen von L?sungsm?glichkeiten.
• Auslegung und Berechnung von optimal angepassten Prozessen an die Maschinenbasis.
• Auslegung Spanntechnik und Vorrichtungsm?glichkeiten.

Wissenschaftliche Innovation

• Austesten, Absch?tzen und Erkennen der Grenzen und M?glichkeiten von Maschinen in der spanenden Fertigung. ?bertragung der M?glichkeiten auf neue Produkte.
• Konzeption der Verknüpfung von Maschinen zur Bildung von effizienten Prozessketten.
• Komponenten auf moderne und neue Bearbeitungsprozesse anzupassen und zu optimieren.
• Kenndaten aus den Maschinen zu ermitteln, zu analysieren und vorteilhaft für das System auszunutzen.

Kommunikation und Kooperation

• Aktiv innerhalb der mechanischen und technologischen Entwicklung zu kommunizieren und Informationen austauschen, um ad?quate L?sungen für die bearbeitungstechnische oder gestalterische Aufgabe zu finden.
• Zusammenarbeit/Kommunikation mit (zusammenarbeitenden) Fachdisziplinen wie Steuerungs- und Regelungstechniker, mit Service Bereichen, mit Software und Programm Gestaltern, mit der Produkt- und Anlagenentwicklung, mit der Produktion und mit der Dokumentation.
• Führen von fachlichen Diskussionen zur Weiterentwicklung der bearbeiteten Fachgebiete.
• Auswahl von Herstellverfahren je nach Werkstoff in internen und externen Meetings begründen, pr?sentieren und für weitere Fachdisziplinen aufbereiten, z.B. für Informatiker.
• In Forschungs- und Entwicklungsprojekten mitarbeiten um neue L?sungen zu gestalten.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• Anwendung des erlernten Wissens auf konkrete Anwendungsf?lle, vorteilhafte Gestaltung von gesamten Maschinen und Komponenten durch systematische Darstellung, auch durch Kommunikation mit anderen Fachrichtungen.

Inhalte

a) Vorlesung ?Werkzeugmaschinen“:

Maschinenarten und Konzepte, konstruktiver Aufbau und Einteilung, Aufbau von Modernen Maschinenkonzepten, Umsetzung Technologie, Steifigkeit, Automatisierungsm?glichkeiten, Betrachtung von Dreh-, Fr?s-, Schleif-, Verzahnmaschinen, Bearbeitungszentren, Maschinen für Einzelteilbearbeitung, für flexible Fertigung, für Gro?serienfertigung, Aufstellung und Fundamente, akustische Ma?nahmen zur Ger?uschminderung Spannprinzipien, Konstruktion und Anwendung, Berechnung von Spannkr?ften

b) Vorlesung ?Baugruppen und Komponenten“:

Methoden und optimale Auslegung- und Gestaltung bei statischer, dynamischer und thermischer Belastung, Führungen: Aufbau und Art Einsatz von W?lz-, Gleit-, Hydrostatik-, Luft- Führungen, Einsatz der verschiedenen Führungen, Vorschubantriebe: Aufbau und Arten, Kugelgewindetriebe, Linearmotorantriebe, Auslegung und Einsatz von Vorschubantrieben, Aufbau, Funktion und Einsatz von Positionsmesssystemen, Hauptantriebe: Art und Aufbau von Spindeln und Antrieben, W?lz-, Hydrostatik-, Aerostatik - und Magnet- Spindeln, Einsatz von unterschiedlichen Spindeln,

c) Labor Konstruktion Wzm :
Praktische Analyse von Schwingungen an Werkzeugmaschinen, Bestimmung des Frequenzganges, der Eigenfrequenzen, der Eigenschwingformen, Einsatz von Hilfsmassend?mpfer, Messtechnik zur Bestimmung von Schwingungen, Positionsvermessung mit Laserinterferometrie an unterschiedlichen Schlitten und Antriebssystemen,
Einsatz von modernen CAD / CAM Tools am Beispiel der Konstruktion eines Bauteils

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend: -

empfohlen: Vorlesung ?Fertigungstechnik“, ?Konstruktionslehre“, ?Werkstofftechnik“

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) Klausur (60 Minuten) (benotet)
b) Klausur (60 Minuten) (benotet)
c) Anwesenheit; Bericht (unbenotet)

?bersicht der Schwerpunkte

Entwicklung von formgebenden Werkzeugen

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• den konstruktiven Aufbau von Spritzgusswerkzeugen kennen.
• Spritzgie?werkzeuge auslegen
• den konstruktiven Aufbau von Werkzeugen zur Blechumformung kennen.
• Werkzeuge entlang der Prozesskette herleiten.
• Erfahrungen in der Konstruktion von Formwerkzeugen sammeln.
• die Ableitung der Wirkfl?chen der Werkzeuge aus der Bauteilgeometrie durchführen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

• Formwerkzeuge konzipieren, entwickeln und ausarbeiten
• Prozessketten ableiten und entwickeln
• Konstruktion mit 3D-CAD
• Einsatz von digitalen Tools im Werkzeugbau: Füllsimulation Spritzguss und Simulation Werkstofffluss Blech
• Konstruktive Ausführung von Spritzguss- und Umformwerkzeugen

Kommunikation und Kooperation

• Konstruktiver Aufbau von Spritzguss- und Blechumformwerkzeugen in internen und externen Meetings erl?utern
• In Forschungs- und Entwicklungsprojekten mitarbeiten

Inhalte

a) Vorlesung ?Werkzeuge Kunststofftechnik“: Die Vorlesung behandelt insbesondere die Konstruktion und den Aufbau von formgebenden Werkzeugen für das Spritzgie?verfahren. Insbesondere werden dabei Entformungsprinzipien, Werkzeugarten, Angussysteme, Temperiersysteme und auch die mechanische Auslegung behandelt. Dabei werden auch erreichbare Oberfl?chenqualit?ten, als auch die Materialauswahl und die Auswirkungen auf die Bauteilkonstruktion erl?utert. Abgerundet wird das ganze durch eine Kostenkalkulation.

b) Vorlesung ?Werkzeuge Blechumformung“: Die Vorlesung behandelt nach einer kurzen Einführung in die Verfahren den konstruktiven Aufbau verschiedener Werkzeugarten (Folgeverbundwerkzeuge Transferwerkzeuge, Einzelwerkzeuge). Behandelt wird die Phasen des Konstruktionsprozesses der Werkzeuge: Ableitung Methode aus Bauteilgeometrie, Entwicklung Prozesskette, Auskonstruktion, Gestaltungsrichtlinien, Wahl der Werkzeugwerkstoffe, Einsatz von Normalien, Werkzeugausprobe. Abschlie?end wird auf die Qualit?tskriterien der Blechformteile eingegangen.

c) Labor ?Werkzeugentwicklung“: Füllsimulation Spritzguss Kunststoffe, Simulation Werkstofffluss Blech, rechnerunterstützte Ableitung Werkzeugwirkfl?chen aus Bauteilgeometrie, Kostenkalkulation.

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend: Vorlesung Fertigungstechnik und Labor Fertigungstechnik, Konstruktionstechnik

empfohlen: Kenntnisse in 3D-CAD

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) Projektarbeit (benotet)

b) Klausur (60 Minuten) (benotet)

c) Bericht (unbenotet)

?bersicht der Schwerpunkte

Aufbaumodul 3 (Design and Simulation Engineering)

Ein Modul aus dem Schwerpunkt Design and Simulation Engineering

Advanced Design and Simulation

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den …

Wissen und Verstehen

• Fortgeschrittene M?glichkeiten der Funktion und Anwendung eines komplexen parametrischen CAD-Systems kennen.
• Fortgeschrittene Gestaltungsm?glichkeiten von komplexen Bauteilen und Baugruppen kennen
• Schwingungen an Maschinen verstehen, beschreiben und numerisch simulieren.
• die Wirkungsweise von Ma?nahmen zur Schwingungsminderung verstehen und beschreiben.
• numerische Modelle für Bauteile mit dynamischen Belastungen aufbauen, analysieren und bewerten.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

•  Fortgeschrittene Arbeitsmethoden eines komplexen parametrischen CAD-Systems anwenden und daraus komplexe Fertigungsunterlagen ableiten.
• Konstruktions- und Entwicklungsaufgaben für Bauteile mit dynamischen Belastungen mit Hilfe von CAE-Tools methodisch und eigenst?ndig l?sen.
• Eigenfrequenzen und Eigenformen analytisch und numerisch bestimmen.
• Schwingungen an Maschinen analysieren und bewerten.
• Ma?nahmen zur Schwingungsminderung umsetzen.
• Berechnungsergebnisse auf ihre Richtigkeit überprüfen.

Kommunikation und Kooperation

• Inhalte und Ergebnisse klar pr?sentieren und kommunizieren.
• im Team kommunizieren und kooperieren sowie Informationen beschaffen, um ad?quate L?sungen für Aufgabenstellungen zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/Professionalit?t

• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• die Auswahl von Methoden kritisch reflektieren und begründen.
• Unsicherheiten und Grenzen der angewandten Methoden beurteilen.
• Fehler erkennen und Ergebnisse kritisch hinterfragen.
• ihre Kenntnisse und F?higkeiten eigenst?ndig erweitern.
• nachhaltige und sichere Produkte entwickeln.

Inhalte

a) Vorlesung ?Computer Aided Engineering 2“:

Themengebiet CAD:

• Mechanismen (Definition von Gelenkverbindungen, Antriebe, Bewegungsanalyse, Animation, Kurvenscheibensynthese)
• Freiformfl?chenmodellierung (Styletool, Stetigkeitsgrade und Analyse von Kurven und Fl?chen, Mastermodelle, Rendering…)
• Model Based Definition (weiterführende Themen und M?glichkeiten)
• Geometrieoptimierungen nach physikalischen Bedingungen
• Parametrik (Kurven und Koordinatensysteme, benutzerdefinierte Konstruktionselemente)
• Fertigungsbedingte Modellierungstechniken (Blech- und Profilkonstruktionen, Piping and Cabling, Casting)

Themengebiet Numerische Simulation:

• Untersuchung des dynamischen Verhaltens von Strukturen unter Anwendung von MATLAB und ANSYS
• Simulation von Systemen mit einem und mehreren Freiheitsgraden
• Durchführung von Modalanalysen zur Bestimmung von Eigenfrequenzen und -formen.
• Wirkungsweise von Ma?nahmen zur Schwingungsminderung
• Harmonische und transiente Schwingungsanalyse

b) Vorlesung ?Maschinendynamik“:

• L?sen von maschinendynamischen Aufgabenstellungen
• Analyse von Systemen mit mehreren Freiheitsgraden
• freie und erzwungene harmonische Schwingungen
• Bewertung von Schwingungen
• Wirkungsweise von Ma?nahmen zur Schwingungsminderung: Auswuchten, Verstimmen, D?mpfung, Schwingungsisolierung, passive und aktive Zusatzsysteme

Teilnahmevoraussetzungen

• Basismodul Design and Simulation

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) Studienarbeit (benotet)

b) benotete Klausur (90 Minuten)

?bersicht der Schwerpunkte

Betriebsfestigkeit und Strukturoptimierung

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den …

Wissen und Verstehen

• die Phasen des Ermüdungsvorgangs sowie rechnerische Betriebsfestigkeitskonzepte beschreiben,
• die wesentlichen Einflussgr??en auf die Ermüdung nennen und
• den Einfluss verschiedener Faktoren auf das Leichtbaupotenzial mechanisch belasteter Struktur angeben.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• die Ergebnisse von Ermüdungsversuchen im Zeit- und Dauerfestigkeitsbereich auswerten,
• die Anrisslebensdauer von Bauteilen mit dem Kerbdehnungskonzept rechnerisch absch?tzen,
• die linear-elastische Bruchmechanik zur Bewertung von Rissen in Bauteilen anwenden,
• einfache Bauteile bezüglich des Leichtbaupotenzials optimieren und
• das Konzepte des Stoff- und Formleichtbaus und entsprechender Kennzahlen (Leichtbaukennzahl, spezifische Energieabsorption) zur Bauteiloptimierung anwenden.

Wissenschaftliche Innovation

• die in den Vorlesungen vorgestellten Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse in der rechnerischen Auslegung mechanisch belasteter Bauteil zu gewinnen sowie
• eigenst?ndig Ans?tze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen.

Kommunikation und Kooperation

• Inhalte der Betriebsfestigkeit sowie der Strukturoptimierung pr?sentieren und fachlich diskutieren sowie in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für die gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/Professionalit?t

• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen und
• die eigenen F?higkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einsch?tzen.

Inhalte

a) Vorlesung ?Betriebsfestigkeit“:

• Auswertung von Versuchsergebnissen im Zeit- und Dauerfestigkeitsbereich
• Konzepte zur rechnerischen Lebensdauerabsch?tzung
• Zyklisches Werkstoffverhalten
• Kerbdehnungskonzept
• Einführung in die linear-elastische Bruchmechanik
• Rissfortschritt

b) Vorlesung ?Strukturoptimierung“:

• Grundlagen der Festigkeitslehre
• Stoffleichtbau
• Formleichtbau

c) Labor ?Betriebsfestigkeit und Strukturoptimierung“:

• Grundlagen der experimentellen Bauteilanalyse
• Experimentelle und rechnerische Analyse einer Kerbscheibe unter wiederholter Belastung
• Anwendung eines kommerziellen Lebensdauerberechnungsprogramms
• Iterative Optimierung eines Bauteils mittels eines kommerziellen Finite Elemente Programms
• Einführung in das open-source Computeralgebrasystem Maxima
• Symbolische und numerische Berechnung mittels Maxima

Teilnahmevoraussetzungen

• Erfolgreicher Abschluss der Lehrveranstaltungen Festigkeitslehre 1, Festigkeitslehre 2, Technische Mechanik 1, Werkstofftechnik 1, Werkstofftechnik 2, Mathematik 1 und Mathematik 2

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) und b) Gemeinsame Klausur (90 Min, benotet, 4 Credits)

c) Laborberichte

?bersicht der Schwerpunkte

Konstruktion und Konzeption von Werkzeugmaschinen und deren Baugruppen

Lernergebnisse und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• Verstehen des Einsatzes, der Verwendung von Werkzeugmaschinen.
• Kennenlernen und Verstehen der verschiedenen Maschinenarten und deren Einsatz und Automatisierungsm?glichkeiten.
• Wissen um die Gestaltung wesentlicher Baugruppen einer Werkzeugmaschine, von Werkzeugen und von Spanntechniken
• Kennenlernen und Verstehen des konstruktiven Aufbaus von Werkzeugmaschinen – Konzepten und der wichtigsten Baugruppen der Werkzeugmaschinen, Werkzeugen und Spannmitteln.
• Kennenlernen der Optimierungsm?glichkeiten vom statischem, dynamischem und thermischem Verhalten von Maschinen und Komponenten.
• Kennenlernen wesentlicher Methoden zur Beschreibung des mechanischen Verhaltens und deren Messung der Komponenten.
• Verstehen der Zusammenh?nge Kr?fte und deren Einfluss auf die Komponenten einer Werkzeugmaschine.
• Gestaltung und Einsetzen optimaler Maschinen und Baugruppen in Produktionsmaschinen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• Gestaltung und Konzeption von Maschinen.
• Gestaltung und Auslegung von Baugruppen und Komponenten von Werkzeugmaschinen.
• Erkl?ren und Pr?sentieren von L?sungsm?glichkeiten in der Gestaltung von Baugruppen und Maschinen zur trennenden Bearbeitung.
• Erlangen der F?higkeit neue Bauteile bezüglich der Bearbeitung zu analysieren und mit modernen Werkzeugmaschinen und Spanntechniken effizient umzusetzen.
• Erkennen, Analysieren und Erkl?ren von Problemen an Werkzeugmaschinen und Prozessen. Gestaltung und Verstehen von L?sungsm?glichkeiten.
• Auslegung und Berechnung von optimal angepassten Prozessen an die Maschinenbasis.
• Auslegung Spanntechnik und Vorrichtungsm?glichkeiten.

Wissenschaftliche Innovation

• Austesten, Absch?tzen und Erkennen der Grenzen und M?glichkeiten von Maschinen in der spanenden Fertigung. ?bertragung der M?glichkeiten auf neue Produkte.
• Konzeption der Verknüpfung von Maschinen zur Bildung von effizienten Prozessketten.
• Komponenten auf moderne und neue Bearbeitungsprozesse anzupassen und zu optimieren.
• Kenndaten aus den Maschinen zu ermitteln, zu analysieren und vorteilhaft für das System auszunutzen.

Kommunikation und Kooperation

• Aktiv innerhalb der mechanischen und technologischen Entwicklung zu kommunizieren und Informationen austauschen, um ad?quate L?sungen für die bearbeitungstechnische oder gestalterische Aufgabe zu finden.
• Zusammenarbeit/Kommunikation mit (zusammenarbeitenden) Fachdisziplinen wie Steuerungs- und Regelungstechniker, mit Service Bereichen, mit Software und Programm Gestaltern, mit der Produkt- und Anlagenentwicklung, mit der Produktion und mit der Dokumentation.
• Führen von fachlichen Diskussionen zur Weiterentwicklung der bearbeiteten Fachgebiete.
• Auswahl von Herstellverfahren je nach Werkstoff in internen und externen Meetings begründen, pr?sentieren und für weitere Fachdisziplinen aufbereiten, z.B. für Informatiker.
• In Forschungs- und Entwicklungsprojekten mitarbeiten um neue L?sungen zu gestalten.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• Anwendung des erlernten Wissens auf konkrete Anwendungsf?lle, vorteilhafte Gestaltung von gesamten Maschinen und Komponenten durch systematische Darstellung, auch durch Kommunikation mit anderen Fachrichtungen.

Inhalte

a) Vorlesung ?Werkzeugmaschinen“:

Maschinenarten und Konzepte, konstruktiver Aufbau und Einteilung, Aufbau von Modernen Maschinenkonzepten, Umsetzung Technologie, Steifigkeit, Automatisierungsm?glichkeiten, Betrachtung von Dreh-, Fr?s-, Schleif-, Verzahnmaschinen, Bearbeitungszentren, Maschinen für Einzelteilbearbeitung, für flexible Fertigung, für Gro?serienfertigung, Aufstellung und Fundamente, akustische Ma?nahmen zur Ger?uschminderung Spannprinzipien, Konstruktion und Anwendung, Berechnung von Spannkr?ften

b) Vorlesung ?Baugruppen und Komponenten“:

Methoden und optimale Auslegung- und Gestaltung bei statischer, dynamischer und thermischer Belastung, Führungen: Aufbau und Art Einsatz von W?lz-, Gleit-, Hydrostatik-, Luft- Führungen, Einsatz der verschiedenen Führungen, Vorschubantriebe: Aufbau und Arten, Kugelgewindetriebe, Linearmotorantriebe, Auslegung und Einsatz von Vorschubantrieben, Aufbau, Funktion und Einsatz von Positionsmesssystemen, Hauptantriebe: Art und Aufbau von Spindeln und Antrieben, W?lz-, Hydrostatik-, Aerostatik - und Magnet- Spindeln, Einsatz von unterschiedlichen Spindeln,

c) Labor Konstruktion Wzm :
Praktische Analyse von Schwingungen an Werkzeugmaschinen, Bestimmung des Frequenzganges, der Eigenfrequenzen, der Eigenschwingformen, Einsatz von Hilfsmassend?mpfer, Messtechnik zur Bestimmung von Schwingungen, Positionsvermessung mit Laserinterferometrie an unterschiedlichen Schlitten und Antriebssystemen,
Einsatz von modernen CAD / CAM Tools am Beispiel der Konstruktion eines Bauteils

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend: -

empfohlen: Vorlesung ?Fertigungstechnik“, ?Konstruktionslehre“, ?Werkstofftechnik“

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) Klausur (60 Minuten) (benotet)
b) Klausur (60 Minuten) (benotet)
c) Anwesenheit; Bericht (unbenotet)

?bersicht der Schwerpunkte

Entwicklung von formgebenden Werkzeugen

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

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Wissen und Verstehen

• den konstruktiven Aufbau von Spritzgusswerkzeugen kennen.
• Spritzgie?werkzeuge auslegen
• den konstruktiven Aufbau von Werkzeugen zur Blechumformung kennen.
• Werkzeuge entlang der Prozesskette herleiten.
• Erfahrungen in der Konstruktion von Formwerkzeugen sammeln.
• die Ableitung der Wirkfl?chen der Werkzeuge aus der Bauteilgeometrie durchführen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

• Formwerkzeuge konzipieren, entwickeln und ausarbeiten
• Prozessketten ableiten und entwickeln
• Konstruktion mit 3D-CAD
• Einsatz von digitalen Tools im Werkzeugbau: Füllsimulation Spritzguss und Simulation Werkstofffluss Blech
• Konstruktive Ausführung von Spritzguss- und Umformwerkzeugen

Kommunikation und Kooperation

• Konstruktiver Aufbau von Spritzguss- und Blechumformwerkzeugen in internen und externen Meetings erl?utern
• In Forschungs- und Entwicklungsprojekten mitarbeiten

Inhalte

a) Vorlesung ?Werkzeuge Kunststofftechnik“: Die Vorlesung behandelt insbesondere die Konstruktion und den Aufbau von formgebenden Werkzeugen für das Spritzgie?verfahren. Insbesondere werden dabei Entformungsprinzipien, Werkzeugarten, Angussysteme, Temperiersysteme und auch die mechanische Auslegung behandelt. Dabei werden auch erreichbare Oberfl?chenqualit?ten, als auch die Materialauswahl und die Auswirkungen auf die Bauteilkonstruktion erl?utert. Abgerundet wird das ganze durch eine Kostenkalkulation.

b) Vorlesung ?Werkzeuge Blechumformung“: Die Vorlesung behandelt nach einer kurzen Einführung in die Verfahren den konstruktiven Aufbau verschiedener Werkzeugarten (Folgeverbundwerkzeuge Transferwerkzeuge, Einzelwerkzeuge). Behandelt wird die Phasen des Konstruktionsprozesses der Werkzeuge: Ableitung Methode aus Bauteilgeometrie, Entwicklung Prozesskette, Auskonstruktion, Gestaltungsrichtlinien, Wahl der Werkzeugwerkstoffe, Einsatz von Normalien, Werkzeugausprobe. Abschlie?end wird auf die Qualit?tskriterien der Blechformteile eingegangen.

c) Labor ?Werkzeugentwicklung“: Füllsimulation Spritzguss Kunststoffe, Simulation Werkstofffluss Blech, rechnerunterstützte Ableitung Werkzeugwirkfl?chen aus Bauteilgeometrie, Kostenkalkulation.

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend: Vorlesung Fertigungstechnik und Labor Fertigungstechnik, Konstruktionstechnik

empfohlen: Kenntnisse in 3D-CAD

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) Projektarbeit (benotet)

b) Klausur (60 Minuten) (benotet)

c) Bericht (unbenotet)

?bersicht der Schwerpunkte

Aufbaumodul 4

Ein weiters beliebiges Aufbaumodul aus jedem Schwerpunkt.

?bersicht der Schwerpunkte

Projekt 2 (profilbildend)

Voraussetzungen:
Verst?ndnis der ingenieurwissenschaftlichen Grundlagen des Maschinenbaus (Module Semester 1 bis 4).

Gesamtziele:
Vertiefung der Kenntnisse und Fahigkeiten in einer anwendungsspezifischen Aufgabenstellung durch integrierte Verwendung bisher erworbener Kompetenzen.

Inhalt:
Die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den bearbeiten im Team von mindestens 3 Personen unter Anleitung ein spezifische Aufgabenstellung aus dem Bereich der jeweils gew?hlten Anwendung 1 oder Anwendung 2 unter Verwendung der Methoden des wissenschaftlichen und ingenieurm??igen Arbeitens, des Projektmanagements und geeigneter Pr?sentationstechniken.

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Bericht, Pr?sentation, mündliche Prüfung.

Thermofluiddynamik 2

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die  老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• die Bedeutung der Thermodynamik und der W?rmeübertragung erkennen.
• einfache W?rmeübertragungsprozesse durch W?rmeleitung, Konvektion und Strahlung verstehen und erkl?ren.
• thermodynamische Kreisprozesse verstehen und erkl?ren.
• die Anwendungsgebiete von Gas-Dampfgemischen erl?utern.
• den Messprozess von thermodynamischen Gr??en, wie der Temperatur, verstehen und erkl?ren.
• die Bedeutung von Energiebilanzen erl?utern.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

• einfache W?rmeübertragungsprobleme analysieren und L?sungen erarbeiten.
• Thermodynamische Berechnungen von rechts- und linkslaufenden Kreisprozessen durchführen.
• W?rme-Kraft- und K?lte-Maschinen in den Hauptparametern auslegen und konstruieren.
• W?rmeübertrager in den Hauptparametern auslegen und konstruieren.
• Befeuchter in den Hauptparametern auslegen und konstruieren.
• thermodynamische Gesetzm??igkeiten anwenden, um Prozesse zu verstehen und zu analysieren.
• thermodynamische Probleme analysieren und L?sungen ableiten bzw. erarbeiten.
• thermodynamische Komponenten und Systeme auslegen.
• einfache Komponenten und Systeme zur W?rmeübertragung auslegen.
• sich ausgehend von ihren thermodynamischen Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten.
• thermodynamische Systeme hinsichtlich ihrer Energieeffizienz verbessern.
• Komponenten und Systeme zur W?rmeübertragung hinsichtlich ihrer Energieeffizienz verbessern.

Kommunikation und Kooperation

• technisch/physikalische Ergebnisse zu den Gebieten Thermodynamik und W?rmeübertragung interpretieren und zul?ssige Schlussfolgerungen ziehen.
• Inhalte aus den Gebieten Thermodynamik und W?rmeübertragung kompetent pr?sentieren und fachlich diskutieren.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für gestellte Aufgaben zu identifizieren.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.

Inhalte

Das Modul bietet eine Einführung in die W?rme- und Stoffübertragung sowie in die technische Thermodynamik. Die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den sollen in die Lage versetzt werden, einfache thermodynamische Vorg?nge und W?rmeübertragungsprozesse quantitativ zu beschreiben und zu analysieren.

Die wesentlichen Inhalte des Moduls werden in Vorlesungen vermittelt. Neben der Wissens- und Methodenvermittlung werden in den Lehrveranstaltungen Anwendungsbeispiele behandelt. Vorlesungsbegleitend werden den 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den ?bungsaufgaben zum Training und zur Anwendung des vermittelten Vorlesungsstoffes angeboten.

a) W?rme- und Stoffübertragung

W?rmeübertragungsmechanismen wie W?rmeleitung, Konvektion und W?rmestrahlung, W?rmeübertrager und ihre Str?mungsführungen, Kühlrippen und instation?re W?rmeleitung.

b) Thermodynamik 2

Rechts- und Linkslaufende Kreisprozesse, Kreisprozesse idealer Gase, Kreisprozesse im Nassdampfgebiet, Gas- und Dampfgemische, Befeuchtung von Gasen, Reales Gasverhalten bei hone Drücken, Verflüssigung von Gasen.

c) Anwendungen der Thermodynamik

Fouriersche W?rmeleitungsgleichung diskretisieren mit Matlab l?sen, Analytische L?sung zur Berechnung der Kühlzeit, Messung der Temperatur in einem Werkzeug, Ableitung der Temperaturleitf?higkeit aus Messergebnissen, Aufstellung von Energiebilanzen, Aufnahme von Kennlinien im Labor

Teilnahmevoraussetzungen

empfohlen: erfolgreicher Abschluss des Modul Thermofluiddynamik 1

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von  Leistungspunkten

a), b) Klausur (120 Minuten), benotet

c) Hausarbeit, unbenotet

Aufbaumodul 1 (Production Technologies)

Ein Modul aus dem Schwerpunkt Production Technologies.

Kunststofftechnik und additive Fertigung

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• Werkstoffkundliche insbesondere rheologische Grundlagen kennen
• Grundlagenwissen zur Werkstofftechnik und der Fertigungstechnik vorweisen.
• Die wichtigsten in der Kunststofftechnik verwendeten Werkstoffe und Fertigungsverfahren kennen.
• Die wichtigsten Verfahren in der additiven Fertigung.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

• Kunststoffprodukte entwickeln und herstellen
• Die wichtigen Fertigungsverfahren anwenden
• Qualit?tssicherung und Schadensanalyse von Kunststoffbauteilen
• Digitale Methoden
• Anwendung der additiven Fertigung
• Konstruktionsrichtlinien additive Fertigung

Kommunikation und Kooperation

• Auswahl von Werkstoff; Werkzeug und Herstellverfahren in internen und externen Meetings begründen
• In Forschungs- und Entwicklungsprojekten mitarbeiten

Inhalte

a) Vorlesung ?Kunststofftechnik“: Werkstoffkunde und Rheologie sind die Grundlagen des kunststoff- und verarbeitungsgerechten Gestaltens von Bauteil und Werkzeug. Das Spritzgie?verfahren wird in seinen Grundlagen ausführlich behandelt und Strategien zur Werkstoffauswahl und der Prozessoptimierung werden aufgezeigt. Anhand der numerischen Verfahren (Spritzgie?simulation)  werden die Praxiserkenntnisse vertieft.Die Prozessauslegung eines Spritzgie?prozesses wird anhand der Berechnung der Maschineneinstellparameter dargestellt. Darauf basierend werden die Sonderverfahren der Spritzgie?technik behandelt. Die Kosten der Teile- und Formenfertigung werden an Beispielen ermittelt und optimiert. Die Konstruktionsarbeit eines Spritzgie?werkzeuges vertieft den Stoff aus Sicht der Werkzeugherstellung. Darüber hinaus werden die Konstruktionsregeln zur Gestaltung von Kunststoffteilen, deren Tolerierung, die Materialauswahl und die Bauteilauslegung besprochen.

b) Vorlesung ?Additive Fertigung im Werkzeugbau“: In der Vorlesung werden die Funktionsweisen aller relevanten additiven Fertigungstechnologien nach DIN 8580:2020-01 bzw. DIN EN ISO /ASTM 52900 vermittelt. Der Fokus liegt auf den standartisierten Verfahren, deren Funktionsweisen, Potentiale und Grenzen. Die Verfahren der Additiven Fertigung, unterteilt in Extrusionsverfahren, polymerisierende Verfahren, laserbasierte Verfahren und indirekte Verfahren, werden systematisch in Zusammenhang mit aktuellen Normen vorgestellt. Es werden Wirkprinzipien, Anlagentechnik, Prozesse und eingesetzte Werkstoffe erl?utert. Darauf aufbauend werden Besonderheiten der Prozesskette additiver Fertigungsverfahren erl?utert und auf das methodische Konstruieren von additiv gefertigten Bauteilen vorgestellt. Weiterhin wird auf Fokustechnologien und hybride Fertigung eingegangen welche für den Aufbau von Werkzeugen (bspw. Spritzguss) besonders gut geeignet sind.

c) Labor ?Kunststoffe“(2 Laborübungen):   Praktische ?bungen am Extruder oder der Spritzgie?maschine und der analytischen und mikroskopischen Prüfverfahren erg?nzen die praxisnahe Vermittlung des Stoffs. Simulation von Formfüllvorg?ngen und verschiedene Qualit?tssicherungsverfahren bereiten auf die Berufspraxis vor. Zus?tzlich wird es ein Labor geben um die Bauteilgeometrie optisch zu messen und zu digitalisieren.

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend: Vorlesung Werkstofftechnik und Labor Werkstofftechnik

empfohlen: Module Festigkeitslehre; Fertigungstechnik; Konstruktion

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a), b) Klausur (60 Minuten) (benotet)

c)  Anwesenheit; Bericht (unbenotet)

?bersicht der Schwerpunkte

Production Management

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• grundlegende Kenntnisse des Produktionsmanagements vorweisen und insbesondere die Prinzipien der schlanken Produktion (Lean Production) anwenden, erkennen, erkl?ren und veranschaulichen.
• methodisch die produktionstechnischen Zusammenh?nge ableiten und die systematische Herangehensweise mithilfe einer Wertstromanalyse durchführen.
• die wichtigsten in der industriellen Produktion auftretenden Verschwendungsarten erkennen, erkl?ren und anschaulich beschreiben.
• die fertigungs- und montagegerechte Produktgestaltung im Hinblick auf den Produktentstehungsprozess erkennen und erkl?ren sowie das Erlernte mit Transferwissen in das Simultaneous Engineering zielführend einbringen.
• die Zusammenh?nge für die Vorgehensweise bei der Planung von Fertigungs- und Montageanlagen erkennen, erkl?ren und veranschaulichen sowie die Systematik von der Aufgabenstellung, Grobplanung, Feinplanung, Realisierung bis zum Fertigungsanlauf systematisch beschreiben.
• hinsichtlich verschiedener Anforderungen an die Abtaktung von Produktionssystemen geeignete Planungshilfsmittel einsetzen, erkl?ren und veranschaulichen.
• wichtige Planungsgrundlagen für die Handhabungstechnik hinsichtlich Mechanisierung, Automatisierung, Rationalisierung und ?konomischen Aspekten einsetzen, erkl?ren und veranschaulichen.
• wichtige Planungsgrundlagen für Roboteranwendungen hinsichtlich Mensch-Roboter-Kollaborationen, Assistenzsystemen in der manuellen Montage, Automatisierung und ?konomischen Aspekten einsetzen, erkl?ren und veranschaulichen.
• Systemalternativen in der Produktionsplanung mithilfe der Nutzwertanalyse bewerten und ausw?hlen.
• Daten und Informationen für das Produktionscontrolling generieren und im erforderlichen Verdichtungsgrad für Entscheider zur Verfügung stellen, um Schlüsse für die Steuerung der Produktion zu ziehen.
• die modernen Produktionsplanungsmethoden mit den Schwerpunkten Digitale Fabrik, Produktentstehungsprozess, Layout- und Logistikplanung, Shopfloor-Management, Prozessbest?tigung, Zielentfaltungsprozess, Verbesserungsroutinen und Prozesskennzahlen einsetzen, erkl?ren und veranschaulichen.
• die verschiedenen Auswirkungen einer Push-, Pull- oder Flie?fertigung verstehen und erkl?ren sowie die Anwendung diverser Lean-Tools in der ?Lean-Modellfabrik“ (Laborveranstaltung) erkennen, erkl?ren und veranschaulichen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• die Prinzipien und Zusammenh?nge der ?Schlanken Produktion“ nutzbringend erkennen und einordnen.
• zahlreiche Methoden und Werkzeuge der ?Schlanken Produktion“ anwenden und auslegen.
• wichtige produktionstechnische Aspekte in die Entwicklung und Konstruktion einbringen.
• alternative Produktionssysteme gegeneinander abw?gen und technologische und monet?re Bewertungen vornehmen.
• unterschiedliche Perspektiven und Sichtweisen bei der Planung von Automatisierungsl?sungen, Handhabungs-einrichtungen und Robotersystemen einnehmen, diese gegeneinander abw?gen und eine Bewertung vornehmen.
• sich ausgehend von ihren produktionstechnischen Kenntnissen in neue Technologien und Tools für das Produktionsmanagement einarbeiten.
• im Rahmen der begleitenden Laborveranstaltungen verschiedene Produktionsabl?ufe in der ?Lean-Modellfabrik“ hinsichtlich einer Push-, Pull- und Flie?fertigung planen, simulieren, ausführen und analysieren.
• in Teamgespr?chen und in Form von Assessments argumentieren.
• fachliche Berichte und Pr?sentationen erstellen.

Wissenschaftliche Innovation

• vorhandenes Wissen im Produktionsmanagement anwenden und kombinieren, um neue Erkenntnisse zu gewinnen.
• Zusammenh?nge in der Produktion optimieren und eigenst?ndig Ans?tze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung hin beurteilen.
• Herausforderungen, M?glichkeiten und Grenzen bei Assistenzsystemen in der manuellen Montage und Mensch-Roboter-Kollaborationen einsch?tzen und weiterentwickeln.

Kommunikation und Kooperation

• aktiv innerhalb einer Organisation kommunizieren und Informationen beschaffen.
• die erlernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen für produktionstechnische Systemvergleiche heranziehen und geeignete Schlussfolgerungen ziehen.
• produktionstechnische Inhalte pr?sentieren und fachlich diskutieren.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für die gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• die eigenen F?higkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einsch?tzen.

Inhalte

a) Vorlesung:

Einführung in die schlanken Produktionsprinzipien:

Bausteine moderner Arbeitssysteme, Elemente der schlanken Produktion, Marktdynamik, Marktanforderungen und Auswirkungen auf die Produktion, Verschwendungsarten in der Produktion, Zusammenhang zwischen Wertsch?pfung und Verschwendung, Toyota Produktionssystem, Just in Time/Sequence, Jidoka, Ganzheitliche Produktionssysteme, Kaizen, KVP, PDCA, 5S, TQM, FMEA, Six Sigma, Shopfloor-Management, Poka Yoke, TPM, OEE, One Piece Flow, Chaku-Chaku, SMED, Kanban, Ship to Line, Milkrun, Change Management

Wertstromanalyse:

Ablaufstrukturanalyse, Swimlane, Vorgehensweise bei der Ist- und Soll-Wertstrom-Analyse, Kundentakt, Push-, Pull- und Flie?prinzipien, Leitlinien und Schrittmacherprozess, FIFO, Supermarkt, diverse Planungsbeispiele mit Wertstromanalysen

Fertigungs- und montagegerechte Produktgestaltung:

Bedeutung, Schwierigkeitsgrad in der Montage, Automatisierungshemmnisse, Wechselbeziehung zwischen Produkt und Fertigungseinrichtung, Funktionen in der Montage, Ziele und Auswirkungen der MGPG, Wandel in der Verzahnung von Entwicklungsphasen, Simultaneous Engineering, Kostenverantwortung und –verursachung, Kriterien für die Produktstrukturierung, Boothroyd- und Dewhurst-Methode

Vorgehensweise bei der Fertigungs- und Montageplanung:

Planungsstufen bei der Planung von Fertigungs- und Montageeinrichtungen, detaillierte Betrachtung der Aufgabenstellung, Grobplanung, Feinplanung, Realisierung und Fertigungsanlauf

Planungshilfsmittel:

Taktzeitermittlung, Taktzeitausgleich, Montagevorranggraph, Gestaltung von Speichersystemen, Pufferarten, Kriterien und Ziele für die Materialflussgestaltung und Teilebereitstellung

Planungsgrundlagen für Handhabungstechnik:

Definition Wirtschaftlichkeit, Mechanisierung und Automatisierung, ?konomische Aspekte und volkswirtschaftliche Randbedingungen, Vorgehensweise zum Auffinden von Automatisierungslücken, Handhabungsfunktionen, Werkstückmerkmale, Betrachtung diverser Handhabungseinrichtungen

Planungsgrundlagen für Roboteranwendungen und Industrie 4.0:

Grundlagen und Definitionen zur Robotik, Gründe für den Einsatz von Industrierobotern, Grundbauarten von Robotern, Teilsysteme, mechanischer und kinematischer Aufbau von Industrierobotern, Koordinatensysteme, TCP, Programmierverfahren, Betriebsarten, Betrachtung diverser Anwendungsbeispiele, Definition Industrie 4.0, Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK), Risikoanalyse, Einsatzspektrum, Assistenzsysteme in der manuellen Montage, Robotik in der Medizin, Sensoren in der Automatisierungstechnik

Bewertung und Auswahl von Systemalternativen in der Montageplanung:

Unternehmensziele im ?magischen Dreieck“, monet?re und nicht monet?re Kriterien, Definition der Verfügbarkeit von Fertigungsanlagen, Durchlaufzeitbetrachtungen, Paarweiser Vergleich und Nutzwertanalyse, Planungsbeispiel

Produktionscontrolling:

Definition, Instrumente, betriebliche Kennzahlen, Benchmarking, Rahmenbedingungen bei der Festlegung von Kennzahlen, Arten und Beispiele von betrieblichen Kennzahlen

Moderne Planungsmethoden und –werkzeuge für ein ganzheitliches Prozessmanagement:

Strategien, Planung, Durchführung und Umsetzung diverser Methoden

Produktionsplanungsmethoden mit dem Schwerpunkt Digitale Fabrik:

Produktentstehungsprozess, Layout- und Logistikplanung, Prozess-Kommunikation, Prozessbest?tigung, Zielentfaltungsprozess, Verbesserungsroutinen und Prozesskennzahlen

b) Labor:

Lean Modellfabrik:

Montageplanspiel mit miniaturisierten PKW-Fahrzeugen an manuellen und teilautomatisierten Montagearbeitspl?tzen mit den Schwerpunkten: 7 Verschwendungsarten, Wertstrom, Push-, Pull- und Flie?fertigung, 5S, Planung und Realisierung diverser Montagesysteme, Abtaktung, Logistik, Kunden-Lieferanten-Beziehung, Kennzahlenmanagement

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend: Abschluss 1. Studienabschnitt

empfohlen: vorangegangene Schwerpunktwahl in produktionstechnischen F?chern, abgeschlossenes Praxissemester in produktionsaffinen Unternehmensbereichen

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) Vorlesung: Klausur (120 Minuten), benotet

b) Labor: Labortestat (Nachweis zur Anwesenheit), Laborauswertung, unbenotet

?bersicht der Schwerpunkte

Metal Forming Technology and Laser Material Processing

Learning Outcomes and Competences

Once the module has been successfully completed, the students can...

Knowledge and Understanding

• Explain the basic processes of metal forming
• Describe sheet metal forming processes mostly used in industry
• Understand the process limits
• Describe the functionality of forming presses
• Understand possibilities of modern production processes with laser as a tool (e.g. additive manufacturing)

Use, Application and Generation of Knowledge

Use and Transfer

• Create reports and presentations in English
• Develop possible process chains for new products
• Calculate sheet metal processes by FEM simulations
• Create new design concepts for parts, using sheet metals or tubes

Scientific Innovation

• Optimize existing process chains by further use of simulation tools
• Independently develop approaches for new forming concepts and assess their suitability
• Develop concepts for the optimization of forming processes
• Automatization of high volume production with sheet metals

Communication and Cooperation

• Interpret the results of FEM process simulation of sheet metal forming
• Use the learned knowledge, skills and competences to evaluate the feasibility of forming processes
• Present the feasibility to manufacture new components
• Working in groups and present new solutions for design tasks

Scientific Self-Conception/ Professionalism

• Justify the feasibility of sheet metal forming process chains  and methodically
• Production of the group work sheet metal designs to see how it works

Contents

a) Plasticity; Sheet metal forming: Deep drawing, drawing of complex parts, car body parts, blanking; Development of process chains using FEM; Hydraulic and mechanical presses, modern servo presses; Applications: Components, case studies, weight reduction

b) Laser beam sources: Principle of laser and beam characteristics, beam guidance and –forming, laser security; Laser material processes: Cutting/welding/removing/hardening/marking, quality systems for laser material processing; Laser- and sheet metal processing systems: Cutting and welding systems, punching and forming of sheet metal, design of sheet and pipe constructions. Introduction of laser based additive manufacturing technologies: powder-bed based technologies (L-PBF-M/P), direct energy deposition (DED) and introduction to new tooling concepts such as conforming cooling channels

c) Sheet metal forming: Experiments deep drawing, bending, blanking, digital strain measurement; Machines: Modern servo press technology; Development of process chains within case studies using the industrial FEM-Software AutoForm

d) Design of sheet metal parts in 3D-CAD-systems, programming of machines for sheet metal processing, manufacturing of sheet metal parts, marking, demonstration of complete sheet metal process chain / alternatively designing of parts for L-PBF-M process and applying consequent software tools (e.g. slicing, support structure generation,…)

Participation Requirements

Recommended:

• Basic knowledge in production technology
• 3D-CAD software

Examination Forms and Prerequisites for Awarding ECTS Points

a) Metal Forming Technology: Written examination 60 min., graded

b) Laser Material Processing: Written examination 45 min., graded

c) Lab: Report, not graded

d) Lab: Report, not graded

?bersicht der Schwerpunkte

Moderne Fertigungssysteme / Werkzeugmaschinen und spanende Technologie

Lernergebnisse und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• Kennenlernen und Verstehen der verschiedenen Maschinenarten, deren Einsatz und deren Automatisierungsm?glichkeiten.
• Vermittlung von Kenntnissen der wichtigen spanenden Fertigungsverfahren, Verstehen und Begreifen der Eigenschaften der Verfahren. Verstehen der Erweiterung der M?glichkeiten durch moderne Verfahren.
• Verstehen der Grundlagen der Zerspanungstechnik und der Werkzeugmaschinen.
• Kennenlernen vom statischen, dynamischen und thermischen Verhalten von Maschinen und Komponenten.
• Kennenlernen der Messtechnik zur Beurteilung von Werkzeugmaschinen.
• Kennenlernen und Verstehen des konstruktiven Aufbaus und der wichtigsten Baugruppen von Werkzeugmaschinen, Werkzeugen, Spannmitteln und Vorrichtungen.
• Verstehen der Zusammenh?nge zwischen Bearbeitungsprozessen und Komponenten einer Werkzeugmaschine.
• Einsetzen optimaler (spanenden) Prozesse und Maschinen in der Produktion.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• Erlangen von Kenntnissen über die Grundlagen, Ziele, Grenzen und Anforderungen von spanenden Verfahren und deren effektiven Anwendung in der Produktion.
• Erlangen der F?higkeit technisch m?gliche, effiziente Bearbeitungsm?glichkeiten zu w?hlen und deren Umsetzung auf Werkzeugmaschinen zu beurteilen und zu bestimmen.
• Erlangen der F?higkeit neue Bauteile bezüglich der Bearbeitung zu analysieren und mit modernen Werkzeugmaschinen effizient umzusetzen.
• Erkennen, Analysieren und Erkl?ren von Problemen an Werkzeugmaschinen und Prozessen. Gestaltung und Verstehen von L?sungsm?glichkeiten.
• Auslegung und Berechnung von optimal angepassten Prozessen an die Maschinenbasis.

Wissenschaftliche Innovation

• Austesten, Absch?tzen und Erkennen der Grenzen und M?glichkeiten von Prozessen und Maschinen in der spanenden (trennenden) Fertigung. ?bertragung der M?glichkeiten auf neue Produkte.
• Bearbeitungsprozesse zu effizienten Prozessketten verbinden.
• Komponenten auf moderne und neue Bearbeitungsprozesse anzupassen und zu optimieren.
• Kenndaten aus den Maschinen zu ermitteln, zu analysieren und vorteilhaft für das System auszunutzen.
• Einsatz und Auslegung von neuen Prozessen

Kommunikation und Kooperation

• Für die Produktion die wichtigsten qualit?tsbestimmenden Prozesse mitgestalten und zu erm?glichen, dabei haben meist auch die spanenden Prozesse die gr??te Wertsch?pfung.
• Aktiv innerhalb der mechanischen und technologischen Entwicklung zu kommunizieren und Informationen austauschen, um ad?quate L?sungen für die bearbeitungstechnische oder gestalterische Aufgabe zu finden.
• Zusammenarbeit/Kommunikation mit (zusammenarbeitenden) Fachdisziplinen wie Steuerungs- und Regelungstechniker, mit Service Bereichen, mit Software und Programm Gestaltern, mit der Produkt- und Anlagenentwicklung, mit der Produktion und mit der Dokumentation.
• Führen von fachlichen Diskussionen zur Weiterentwicklung der bearbeiteten Fachgebiete.
• Auswahl von Herstellverfahren je nach Werkstoff in internen und externen Meetings begründen, pr?sentieren und für weitere Fachdisziplinen aufbereiten, z.B. für Informatiker.
• In Forschungs- und Entwicklungsprojekten mitarbeiten um neue L?sungen zu gestalten.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• Anwendung des erlernten Wissens auf konkrete Anwendungsf?lle, vorteilhafte Gestaltung von gesamten Prozessketten durch systematische Darstellung der Schnittstellen, auch durch Kommunikation mit anderen Fachrichtungen.

Inhalte

a) Vorlesung ?Werkzeugmaschinen“:

Einteilung Maschinenarten, Dreh-, Fr?smaschinen, deren vorteilhafte Verwendung und  Gestaltung, als Horizontal-, Schr?gbett-, Vertikal- usw. Maschinen, Fr?smaschinen Bearbeitungszentren, Schleif- und Verzahnmaschinen, Konstruktiver Aufbau, Gestelle Werkstoffe, Auslegung- und Gestaltung bei statischer, dynamischer und thermischer Belastung, Aufstellung und Fundamente, Führungen: Aufbau und Art Einsatz von W?lz-, Gleit-, Hydrostatik-, Luft- Führungen, Einsatz der verschiedenen Führungen, Vorschubantriebe: Aufbau und Arten, Kugelgewindetriebe, Linearmotorantriebe, Einsatz von Vorschubantrieben, Aufbau, Hauptantriebe: Art und Aufbau

b) Vorlesung ?Spanende Fertigungstechnologie“:

Grundlagen Zerspanung, Geometrie am Schneidteil, Schnitt- und Spanbildungsvorg?nge, Verschlei?, Berechnung der Zerspankr?fte,  Schneidstoffe und Werkzeuge, Kühlschmierstoffe, Minimalmengensysteme, Trockenbearbeitung, Zerspanbarkeit, Gefügezusammensetzung und Bearbeitbarkeit, Prozess- ?berwachungs- und Regelungssysteme, Technologien Drehen, Anwendungen Fr?sen, Eingriffs-, Spannungs-, und Schnittgr??en beim Stirnfr?sen,  Kr?fte und Leistungen, Schnittkraftberechnung beim Stirnplanfr?sen, Bohren, Senken, Reiben, Spanungs- Werkzeuge, Spannmittel, Genauigkeit und Oberfl?che, Technologie, Tieflochbohren, Hartbearbeitung mit geometrisch bestimmter Schneide und Kombinationsprozesse, Kombinationsprozess Drehen und Schleifen, Spanbildung, Trockenschleifen, Schleifen, Technologie und Werkzeuge, Bindung, Sch?lschleifen.

c) Labor ?Werkzeugmaschinen“:

Durchführung der Fertigung und Vermessung von Bauteilen, Oberfl?chenmessungen, Rundheits- und Profilmessungen, Quadrantenfehler, Methoden und Verfahren der Geometrie – Auswertung, Messung von Kr?ften, Qualit?tssicherungsmethoden,
Messung der Schnittkraft, Bestimmung der spezifischen Schnittkraft

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend: -

empfohlen: Vorlesung ?Fertigungstechnik“, ?Konstruktionslehre“, ?Werkstofftechnik“

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) Klausur (60 Minuten) (benotet)
b) Klausur (60 Minuten) (benotet)
c) Anwesenheit; Bericht (unbenotet)

?bersicht der Schwerpunkte

Produktionsplanung für Smart Automation

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

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Wissen und Verstehen

• Grunds?tzliche die Aufgaben der Produktion und des Industrial Engineering und deren Leitung verstehen
• grunds?tzliches Verst?ndnis für den gesamten Produktentstehungsprozess vorweisen
• Grundlagen der Fertigungstechnologien darin einordnen.
• Die Bedeutung einer Serienproduktion verstehen.
• Zentrale Abh?ngigkeit zwischen Entwicklung und Produktion erkennen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• Grundlegende Aufgaben im Industrial Engineering unter Anleitung durchführen
• Digitale Werkzeuge in der Produktionsplanung prinzipiell einsetzen
• Ziele für Produktionsprozesse und –einrichtungen definieren und gewichten
• Alternative Produktionskonzepte entwickeln
• Alternative Produktionskonzepte bewerten und ausw?hlen
• Intelligente Produktionsanlagen detailliert auslegen
• Die Chancen, aber auch die Grenzen und Risiken der Automatisierung erkennen

Wissenschaftliche Innovation

• Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse für die Planung von SMART-Automation zu gewinnen.
• neue Modelle systematisch mithilfe von digitalen Werkzeugen erstellen
• Produktionssysteme auch mithilfe von digitalen Werkzeugen optimieren.
• eigenst?ndig Ans?tze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen.
• Konzepte zur Optimierung von Produktionskonzepten entwickeln und Sicherheit in der praktischen Anwendung gewinnen

Kommunikation und Kooperation

• aktiv innerhalb einer Organisation kommunizieren und Informationen beschaffen.
• Ergebnisse der Produktion- und Produktionsplanung auslegen und zul?ssige Schlussfolgerungen ziehen.
• die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur Bewertung der Produktionsplanung und Produktion heranziehen und nach anderen Gesichtspunkten auslegen.
• Inhalte der Planung pr?sentieren und fachlich diskutieren.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für die gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• die eigenen F?higkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einsch?tzen.

Inhalte

a) Industrial Engineering für Smart Automation

Automatisierungsgerechte Produktgestaltung, Methoden zur Absicherung der Planungsprozesse, Verfügbarkeiten von verketteten hybriden und automatisierten Linie, vorherbestimmte Zeiten in smarten Produktionsanlagen, Arbeitsplatz- und Maschinenergonomie, Assistenzsysteme und Smart-Collaboration

b) Digitale Planungsmethoden für Smart Automation

Konzeption und Bewertung von Planungsalternativen, CAI-integrierte Planung eines Produktionsbereiches, Produktions- und Fabriksimulation, Engpassmanagement bei Produktionsanlagen, Digitale Absicherung und Fabrikplanung

c) Labor Smart Automation in der digitalen Fabrik (mit z.B. Dassault-PE, TeamCenter, EMA-WS und -PD, Plant Simulation, VisTable)
 

Teilnahmevoraussetzungen

Verpflichtend: Abschluss 1. Studienabschnitt

empfohlen: Grundlagen der Produktion, Angewandte Informatik 1 und 2,

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

[Klausur] [benotet] oder

Studienarbeit [benotet]

?bersicht der Schwerpunkte

Aufbaumodul 2 (Production Technologies)

Ein Modul aus dem Schwerpunkt Production Technologies

Kunststofftechnik und additive Fertigung

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

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Wissen und Verstehen

• Werkstoffkundliche insbesondere rheologische Grundlagen kennen
• Grundlagenwissen zur Werkstofftechnik und der Fertigungstechnik vorweisen.
• Die wichtigsten in der Kunststofftechnik verwendeten Werkstoffe und Fertigungsverfahren kennen.
• Die wichtigsten Verfahren in der additiven Fertigung.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

• Kunststoffprodukte entwickeln und herstellen
• Die wichtigen Fertigungsverfahren anwenden
• Qualit?tssicherung und Schadensanalyse von Kunststoffbauteilen
• Digitale Methoden
• Anwendung der additiven Fertigung
• Konstruktionsrichtlinien additive Fertigung

Kommunikation und Kooperation

• Auswahl von Werkstoff; Werkzeug und Herstellverfahren in internen und externen Meetings begründen
• In Forschungs- und Entwicklungsprojekten mitarbeiten

Inhalte

a) Vorlesung ?Kunststofftechnik“: Werkstoffkunde und Rheologie sind die Grundlagen des kunststoff- und verarbeitungsgerechten Gestaltens von Bauteil und Werkzeug. Das Spritzgie?verfahren wird in seinen Grundlagen ausführlich behandelt und Strategien zur Werkstoffauswahl und der Prozessoptimierung werden aufgezeigt. Anhand der numerischen Verfahren (Spritzgie?simulation)  werden die Praxiserkenntnisse vertieft.Die Prozessauslegung eines Spritzgie?prozesses wird anhand der Berechnung der Maschineneinstellparameter dargestellt. Darauf basierend werden die Sonderverfahren der Spritzgie?technik behandelt. Die Kosten der Teile- und Formenfertigung werden an Beispielen ermittelt und optimiert. Die Konstruktionsarbeit eines Spritzgie?werkzeuges vertieft den Stoff aus Sicht der Werkzeugherstellung. Darüber hinaus werden die Konstruktionsregeln zur Gestaltung von Kunststoffteilen, deren Tolerierung, die Materialauswahl und die Bauteilauslegung besprochen.

b) Vorlesung ?Additive Fertigung im Werkzeugbau“: In der Vorlesung werden die Funktionsweisen aller relevanten additiven Fertigungstechnologien nach DIN 8580:2020-01 bzw. DIN EN ISO /ASTM 52900 vermittelt. Der Fokus liegt auf den standartisierten Verfahren, deren Funktionsweisen, Potentiale und Grenzen. Die Verfahren der Additiven Fertigung, unterteilt in Extrusionsverfahren, polymerisierende Verfahren, laserbasierte Verfahren und indirekte Verfahren, werden systematisch in Zusammenhang mit aktuellen Normen vorgestellt. Es werden Wirkprinzipien, Anlagentechnik, Prozesse und eingesetzte Werkstoffe erl?utert. Darauf aufbauend werden Besonderheiten der Prozesskette additiver Fertigungsverfahren erl?utert und auf das methodische Konstruieren von additiv gefertigten Bauteilen vorgestellt. Weiterhin wird auf Fokustechnologien und hybride Fertigung eingegangen welche für den Aufbau von Werkzeugen (bspw. Spritzguss) besonders gut geeignet sind.

c) Labor ?Kunststoffe“(2 Laborübungen):   Praktische ?bungen am Extruder oder der Spritzgie?maschine und der analytischen und mikroskopischen Prüfverfahren erg?nzen die praxisnahe Vermittlung des Stoffs. Simulation von Formfüllvorg?ngen und verschiedene Qualit?tssicherungsverfahren bereiten auf die Berufspraxis vor. Zus?tzlich wird es ein Labor geben um die Bauteilgeometrie optisch zu messen und zu digitalisieren.

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend: Vorlesung Werkstofftechnik und Labor Werkstofftechnik

empfohlen: Module Festigkeitslehre; Fertigungstechnik; Konstruktion

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a), b) Klausur (60 Minuten) (benotet)

c)  Anwesenheit; Bericht (unbenotet)

?bersicht der Schwerpunkte

Production Management

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

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Wissen und Verstehen

• grundlegende Kenntnisse des Produktionsmanagements vorweisen und insbesondere die Prinzipien der schlanken Produktion (Lean Production) anwenden, erkennen, erkl?ren und veranschaulichen.
• methodisch die produktionstechnischen Zusammenh?nge ableiten und die systematische Herangehensweise mithilfe einer Wertstromanalyse durchführen.
• die wichtigsten in der industriellen Produktion auftretenden Verschwendungsarten erkennen, erkl?ren und anschaulich beschreiben.
• die fertigungs- und montagegerechte Produktgestaltung im Hinblick auf den Produktentstehungsprozess erkennen und erkl?ren sowie das Erlernte mit Transferwissen in das Simultaneous Engineering zielführend einbringen.
• die Zusammenh?nge für die Vorgehensweise bei der Planung von Fertigungs- und Montageanlagen erkennen, erkl?ren und veranschaulichen sowie die Systematik von der Aufgabenstellung, Grobplanung, Feinplanung, Realisierung bis zum Fertigungsanlauf systematisch beschreiben.
• hinsichtlich verschiedener Anforderungen an die Abtaktung von Produktionssystemen geeignete Planungshilfsmittel einsetzen, erkl?ren und veranschaulichen.
• wichtige Planungsgrundlagen für die Handhabungstechnik hinsichtlich Mechanisierung, Automatisierung, Rationalisierung und ?konomischen Aspekten einsetzen, erkl?ren und veranschaulichen.
• wichtige Planungsgrundlagen für Roboteranwendungen hinsichtlich Mensch-Roboter-Kollaborationen, Assistenzsystemen in der manuellen Montage, Automatisierung und ?konomischen Aspekten einsetzen, erkl?ren und veranschaulichen.
• Systemalternativen in der Produktionsplanung mithilfe der Nutzwertanalyse bewerten und ausw?hlen.
• Daten und Informationen für das Produktionscontrolling generieren und im erforderlichen Verdichtungsgrad für Entscheider zur Verfügung stellen, um Schlüsse für die Steuerung der Produktion zu ziehen.
• die modernen Produktionsplanungsmethoden mit den Schwerpunkten Digitale Fabrik, Produktentstehungsprozess, Layout- und Logistikplanung, Shopfloor-Management, Prozessbest?tigung, Zielentfaltungsprozess, Verbesserungsroutinen und Prozesskennzahlen einsetzen, erkl?ren und veranschaulichen.
• die verschiedenen Auswirkungen einer Push-, Pull- oder Flie?fertigung verstehen und erkl?ren sowie die Anwendung diverser Lean-Tools in der ?Lean-Modellfabrik“ (Laborveranstaltung) erkennen, erkl?ren und veranschaulichen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• die Prinzipien und Zusammenh?nge der ?Schlanken Produktion“ nutzbringend erkennen und einordnen.
• zahlreiche Methoden und Werkzeuge der ?Schlanken Produktion“ anwenden und auslegen.
• wichtige produktionstechnische Aspekte in die Entwicklung und Konstruktion einbringen.
• alternative Produktionssysteme gegeneinander abw?gen und technologische und monet?re Bewertungen vornehmen.
• unterschiedliche Perspektiven und Sichtweisen bei der Planung von Automatisierungsl?sungen, Handhabungs-einrichtungen und Robotersystemen einnehmen, diese gegeneinander abw?gen und eine Bewertung vornehmen.
• sich ausgehend von ihren produktionstechnischen Kenntnissen in neue Technologien und Tools für das Produktionsmanagement einarbeiten.
• im Rahmen der begleitenden Laborveranstaltungen verschiedene Produktionsabl?ufe in der ?Lean-Modellfabrik“ hinsichtlich einer Push-, Pull- und Flie?fertigung planen, simulieren, ausführen und analysieren.
• in Teamgespr?chen und in Form von Assessments argumentieren.
• fachliche Berichte und Pr?sentationen erstellen.

Wissenschaftliche Innovation

• vorhandenes Wissen im Produktionsmanagement anwenden und kombinieren, um neue Erkenntnisse zu gewinnen.
• Zusammenh?nge in der Produktion optimieren und eigenst?ndig Ans?tze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung hin beurteilen.
• Herausforderungen, M?glichkeiten und Grenzen bei Assistenzsystemen in der manuellen Montage und Mensch-Roboter-Kollaborationen einsch?tzen und weiterentwickeln.

Kommunikation und Kooperation

• aktiv innerhalb einer Organisation kommunizieren und Informationen beschaffen.
• die erlernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen für produktionstechnische Systemvergleiche heranziehen und geeignete Schlussfolgerungen ziehen.
• produktionstechnische Inhalte pr?sentieren und fachlich diskutieren.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für die gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• die eigenen F?higkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einsch?tzen.

Inhalte

a) Vorlesung:

Einführung in die schlanken Produktionsprinzipien:

Bausteine moderner Arbeitssysteme, Elemente der schlanken Produktion, Marktdynamik, Marktanforderungen und Auswirkungen auf die Produktion, Verschwendungsarten in der Produktion, Zusammenhang zwischen Wertsch?pfung und Verschwendung, Toyota Produktionssystem, Just in Time/Sequence, Jidoka, Ganzheitliche Produktionssysteme, Kaizen, KVP, PDCA, 5S, TQM, FMEA, Six Sigma, Shopfloor-Management, Poka Yoke, TPM, OEE, One Piece Flow, Chaku-Chaku, SMED, Kanban, Ship to Line, Milkrun, Change Management

Wertstromanalyse:

Ablaufstrukturanalyse, Swimlane, Vorgehensweise bei der Ist- und Soll-Wertstrom-Analyse, Kundentakt, Push-, Pull- und Flie?prinzipien, Leitlinien und Schrittmacherprozess, FIFO, Supermarkt, diverse Planungsbeispiele mit Wertstromanalysen

Fertigungs- und montagegerechte Produktgestaltung:

Bedeutung, Schwierigkeitsgrad in der Montage, Automatisierungshemmnisse, Wechselbeziehung zwischen Produkt und Fertigungseinrichtung, Funktionen in der Montage, Ziele und Auswirkungen der MGPG, Wandel in der Verzahnung von Entwicklungsphasen, Simultaneous Engineering, Kostenverantwortung und –verursachung, Kriterien für die Produktstrukturierung, Boothroyd- und Dewhurst-Methode

Vorgehensweise bei der Fertigungs- und Montageplanung:

Planungsstufen bei der Planung von Fertigungs- und Montageeinrichtungen, detaillierte Betrachtung der Aufgabenstellung, Grobplanung, Feinplanung, Realisierung und Fertigungsanlauf

Planungshilfsmittel:

Taktzeitermittlung, Taktzeitausgleich, Montagevorranggraph, Gestaltung von Speichersystemen, Pufferarten, Kriterien und Ziele für die Materialflussgestaltung und Teilebereitstellung

Planungsgrundlagen für Handhabungstechnik:

Definition Wirtschaftlichkeit, Mechanisierung und Automatisierung, ?konomische Aspekte und volkswirtschaftliche Randbedingungen, Vorgehensweise zum Auffinden von Automatisierungslücken, Handhabungsfunktionen, Werkstückmerkmale, Betrachtung diverser Handhabungseinrichtungen

Planungsgrundlagen für Roboteranwendungen und Industrie 4.0:

Grundlagen und Definitionen zur Robotik, Gründe für den Einsatz von Industrierobotern, Grundbauarten von Robotern, Teilsysteme, mechanischer und kinematischer Aufbau von Industrierobotern, Koordinatensysteme, TCP, Programmierverfahren, Betriebsarten, Betrachtung diverser Anwendungsbeispiele, Definition Industrie 4.0, Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK), Risikoanalyse, Einsatzspektrum, Assistenzsysteme in der manuellen Montage, Robotik in der Medizin, Sensoren in der Automatisierungstechnik

Bewertung und Auswahl von Systemalternativen in der Montageplanung:

Unternehmensziele im ?magischen Dreieck“, monet?re und nicht monet?re Kriterien, Definition der Verfügbarkeit von Fertigungsanlagen, Durchlaufzeitbetrachtungen, Paarweiser Vergleich und Nutzwertanalyse, Planungsbeispiel

Produktionscontrolling:

Definition, Instrumente, betriebliche Kennzahlen, Benchmarking, Rahmenbedingungen bei der Festlegung von Kennzahlen, Arten und Beispiele von betrieblichen Kennzahlen

Moderne Planungsmethoden und –werkzeuge für ein ganzheitliches Prozessmanagement:

Strategien, Planung, Durchführung und Umsetzung diverser Methoden

Produktionsplanungsmethoden mit dem Schwerpunkt Digitale Fabrik:

Produktentstehungsprozess, Layout- und Logistikplanung, Prozess-Kommunikation, Prozessbest?tigung, Zielentfaltungsprozess, Verbesserungsroutinen und Prozesskennzahlen

b) Labor:

Lean Modellfabrik:

Montageplanspiel mit miniaturisierten PKW-Fahrzeugen an manuellen und teilautomatisierten Montagearbeitspl?tzen mit den Schwerpunkten: 7 Verschwendungsarten, Wertstrom, Push-, Pull- und Flie?fertigung, 5S, Planung und Realisierung diverser Montagesysteme, Abtaktung, Logistik, Kunden-Lieferanten-Beziehung, Kennzahlenmanagement

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend: Abschluss 1. Studienabschnitt

empfohlen: vorangegangene Schwerpunktwahl in produktionstechnischen F?chern, abgeschlossenes Praxissemester in produktionsaffinen Unternehmensbereichen

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) Vorlesung: Klausur (120 Minuten), benotet

b) Labor: Labortestat (Nachweis zur Anwesenheit), Laborauswertung, unbenotet

?bersicht der Schwerpunkte

Metal Forming Technology and Laser Material Processing

Learning Outcomes and Competences

Once the module has been successfully completed, the students can...

Knowledge and Understanding

• Explain the basic processes of metal forming
• Describe sheet metal forming processes mostly used in industry
• Understand the process limits
• Describe the functionality of forming presses
• Understand possibilities of modern production processes with laser as a tool (e.g. additive manufacturing)

Use, Application and Generation of Knowledge

Use and Transfer

• Create reports and presentations in English
• Develop possible process chains for new products
• Calculate sheet metal processes by FEM simulations
• Create new design concepts for parts, using sheet metals or tubes

Scientific Innovation

• Optimize existing process chains by further use of simulation tools
• Independently develop approaches for new forming concepts and assess their suitability
• Develop concepts for the optimization of forming processes
• Automatization of high volume production with sheet metals

Communication and Cooperation

• Interpret the results of FEM process simulation of sheet metal forming
• Use the learned knowledge, skills and competences to evaluate the feasibility of forming processes
• Present the feasibility to manufacture new components
• Working in groups and present new solutions for design tasks

Scientific Self-Conception/ Professionalism

• Justify the feasibility of sheet metal forming process chains  and methodically
• Production of the group work sheet metal designs to see how it works

Contents

a) Plasticity; Sheet metal forming: Deep drawing, drawing of complex parts, car body parts, blanking; Development of process chains using FEM; Hydraulic and mechanical presses, modern servo presses; Applications: Components, case studies, weight reduction

b) Laser beam sources: Principle of laser and beam characteristics, beam guidance and –forming, laser security; Laser material processes: Cutting/welding/removing/hardening/marking, quality systems for laser material processing; Laser- and sheet metal processing systems: Cutting and welding systems, punching and forming of sheet metal, design of sheet and pipe constructions. Introduction of laser based additive manufacturing technologies: powder-bed based technologies (L-PBF-M/P), direct energy deposition (DED) and introduction to new tooling concepts such as conforming cooling channels

c) Sheet metal forming: Experiments deep drawing, bending, blanking, digital strain measurement; Machines: Modern servo press technology; Development of process chains within case studies using the industrial FEM-Software AutoForm

d) Design of sheet metal parts in 3D-CAD-systems, programming of machines for sheet metal processing, manufacturing of sheet metal parts, marking, demonstration of complete sheet metal process chain / alternatively designing of parts for L-PBF-M process and applying consequent software tools (e.g. slicing, support structure generation,…)

Participation Requirements

Recommended:

• Basic knowledge in production technology
• 3D-CAD software

Examination Forms and Prerequisites for Awarding ECTS Points

a) Metal Forming Technology: Written examination 60 min., graded

b) Laser Material Processing: Written examination 45 min., graded

c) Lab: Report, not graded

d) Lab: Report, not graded

?bersicht der Schwerpunkte

Moderne Fertigungssysteme / Werkzeugmaschinen und spanende Technologie

Lernergebnisse und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• Kennenlernen und Verstehen der verschiedenen Maschinenarten, deren Einsatz und deren Automatisierungsm?glichkeiten.
• Vermittlung von Kenntnissen der wichtigen spanenden Fertigungsverfahren, Verstehen und Begreifen der Eigenschaften der Verfahren. Verstehen der Erweiterung der M?glichkeiten durch moderne Verfahren.
• Verstehen der Grundlagen der Zerspanungstechnik und der Werkzeugmaschinen.
• Kennenlernen vom statischen, dynamischen und thermischen Verhalten von Maschinen und Komponenten.
• Kennenlernen der Messtechnik zur Beurteilung von Werkzeugmaschinen.
• Kennenlernen und Verstehen des konstruktiven Aufbaus und der wichtigsten Baugruppen von Werkzeugmaschinen, Werkzeugen, Spannmitteln und Vorrichtungen.
• Verstehen der Zusammenh?nge zwischen Bearbeitungsprozessen und Komponenten einer Werkzeugmaschine.
• Einsetzen optimaler (spanenden) Prozesse und Maschinen in der Produktion.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• Erlangen von Kenntnissen über die Grundlagen, Ziele, Grenzen und Anforderungen von spanenden Verfahren und deren effektiven Anwendung in der Produktion.
• Erlangen der F?higkeit technisch m?gliche, effiziente Bearbeitungsm?glichkeiten zu w?hlen und deren Umsetzung auf Werkzeugmaschinen zu beurteilen und zu bestimmen.
• Erlangen der F?higkeit neue Bauteile bezüglich der Bearbeitung zu analysieren und mit modernen Werkzeugmaschinen effizient umzusetzen.
• Erkennen, Analysieren und Erkl?ren von Problemen an Werkzeugmaschinen und Prozessen. Gestaltung und Verstehen von L?sungsm?glichkeiten.
• Auslegung und Berechnung von optimal angepassten Prozessen an die Maschinenbasis.

Wissenschaftliche Innovation

• Austesten, Absch?tzen und Erkennen der Grenzen und M?glichkeiten von Prozessen und Maschinen in der spanenden (trennenden) Fertigung. ?bertragung der M?glichkeiten auf neue Produkte.
• Bearbeitungsprozesse zu effizienten Prozessketten verbinden.
• Komponenten auf moderne und neue Bearbeitungsprozesse anzupassen und zu optimieren.
• Kenndaten aus den Maschinen zu ermitteln, zu analysieren und vorteilhaft für das System auszunutzen.
• Einsatz und Auslegung von neuen Prozessen

Kommunikation und Kooperation

• Für die Produktion die wichtigsten qualit?tsbestimmenden Prozesse mitgestalten und zu erm?glichen, dabei haben meist auch die spanenden Prozesse die gr??te Wertsch?pfung.
• Aktiv innerhalb der mechanischen und technologischen Entwicklung zu kommunizieren und Informationen austauschen, um ad?quate L?sungen für die bearbeitungstechnische oder gestalterische Aufgabe zu finden.
• Zusammenarbeit/Kommunikation mit (zusammenarbeitenden) Fachdisziplinen wie Steuerungs- und Regelungstechniker, mit Service Bereichen, mit Software und Programm Gestaltern, mit der Produkt- und Anlagenentwicklung, mit der Produktion und mit der Dokumentation.
• Führen von fachlichen Diskussionen zur Weiterentwicklung der bearbeiteten Fachgebiete.
• Auswahl von Herstellverfahren je nach Werkstoff in internen und externen Meetings begründen, pr?sentieren und für weitere Fachdisziplinen aufbereiten, z.B. für Informatiker.
• In Forschungs- und Entwicklungsprojekten mitarbeiten um neue L?sungen zu gestalten.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• Anwendung des erlernten Wissens auf konkrete Anwendungsf?lle, vorteilhafte Gestaltung von gesamten Prozessketten durch systematische Darstellung der Schnittstellen, auch durch Kommunikation mit anderen Fachrichtungen.

Inhalte

a) Vorlesung ?Werkzeugmaschinen“:

Einteilung Maschinenarten, Dreh-, Fr?smaschinen, deren vorteilhafte Verwendung und  Gestaltung, als Horizontal-, Schr?gbett-, Vertikal- usw. Maschinen, Fr?smaschinen Bearbeitungszentren, Schleif- und Verzahnmaschinen, Konstruktiver Aufbau, Gestelle Werkstoffe, Auslegung- und Gestaltung bei statischer, dynamischer und thermischer Belastung, Aufstellung und Fundamente, Führungen: Aufbau und Art Einsatz von W?lz-, Gleit-, Hydrostatik-, Luft- Führungen, Einsatz der verschiedenen Führungen, Vorschubantriebe: Aufbau und Arten, Kugelgewindetriebe, Linearmotorantriebe, Einsatz von Vorschubantrieben, Aufbau, Hauptantriebe: Art und Aufbau

b) Vorlesung ?Spanende Fertigungstechnologie“:

Grundlagen Zerspanung, Geometrie am Schneidteil, Schnitt- und Spanbildungsvorg?nge, Verschlei?, Berechnung der Zerspankr?fte,  Schneidstoffe und Werkzeuge, Kühlschmierstoffe, Minimalmengensysteme, Trockenbearbeitung, Zerspanbarkeit, Gefügezusammensetzung und Bearbeitbarkeit, Prozess- ?berwachungs- und Regelungssysteme, Technologien Drehen, Anwendungen Fr?sen, Eingriffs-, Spannungs-, und Schnittgr??en beim Stirnfr?sen,  Kr?fte und Leistungen, Schnittkraftberechnung beim Stirnplanfr?sen, Bohren, Senken, Reiben, Spanungs- Werkzeuge, Spannmittel, Genauigkeit und Oberfl?che, Technologie, Tieflochbohren, Hartbearbeitung mit geometrisch bestimmter Schneide und Kombinationsprozesse, Kombinationsprozess Drehen und Schleifen, Spanbildung, Trockenschleifen, Schleifen, Technologie und Werkzeuge, Bindung, Sch?lschleifen.

c) Labor ?Werkzeugmaschinen“:

Durchführung der Fertigung und Vermessung von Bauteilen, Oberfl?chenmessungen, Rundheits- und Profilmessungen, Quadrantenfehler, Methoden und Verfahren der Geometrie – Auswertung, Messung von Kr?ften, Qualit?tssicherungsmethoden,
Messung der Schnittkraft, Bestimmung der spezifischen Schnittkraft

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend: -

empfohlen: Vorlesung ?Fertigungstechnik“, ?Konstruktionslehre“, ?Werkstofftechnik“

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) Klausur (60 Minuten) (benotet)
b) Klausur (60 Minuten) (benotet)
c) Anwesenheit; Bericht (unbenotet)

?bersicht der Schwerpunkte

Produktionsplanung für Smart Automation

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• Grunds?tzliche die Aufgaben der Produktion und des Industrial Engineering und deren Leitung verstehen
• grunds?tzliches Verst?ndnis für den gesamten Produktentstehungsprozess vorweisen
• Grundlagen der Fertigungstechnologien darin einordnen.
• Die Bedeutung einer Serienproduktion verstehen.
• Zentrale Abh?ngigkeit zwischen Entwicklung und Produktion erkennen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• Grundlegende Aufgaben im Industrial Engineering unter Anleitung durchführen
• Digitale Werkzeuge in der Produktionsplanung prinzipiell einsetzen
• Ziele für Produktionsprozesse und –einrichtungen definieren und gewichten
• Alternative Produktionskonzepte entwickeln
• Alternative Produktionskonzepte bewerten und ausw?hlen
• Intelligente Produktionsanlagen detailliert auslegen
• Die Chancen, aber auch die Grenzen und Risiken der Automatisierung erkennen

Wissenschaftliche Innovation

• Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse für die Planung von SMART-Automation zu gewinnen.
• neue Modelle systematisch mithilfe von digitalen Werkzeugen erstellen
• Produktionssysteme auch mithilfe von digitalen Werkzeugen optimieren.
• eigenst?ndig Ans?tze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen.
• Konzepte zur Optimierung von Produktionskonzepten entwickeln und Sicherheit in der praktischen Anwendung gewinnen

Kommunikation und Kooperation

• aktiv innerhalb einer Organisation kommunizieren und Informationen beschaffen.
• Ergebnisse der Produktion- und Produktionsplanung auslegen und zul?ssige Schlussfolgerungen ziehen.
• die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur Bewertung der Produktionsplanung und Produktion heranziehen und nach anderen Gesichtspunkten auslegen.
• Inhalte der Planung pr?sentieren und fachlich diskutieren.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für die gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• die eigenen F?higkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einsch?tzen.

Inhalte

a) Industrial Engineering für Smart Automation

Automatisierungsgerechte Produktgestaltung, Methoden zur Absicherung der Planungsprozesse, Verfügbarkeiten von verketteten hybriden und automatisierten Linie, vorherbestimmte Zeiten in smarten Produktionsanlagen, Arbeitsplatz- und Maschinenergonomie, Assistenzsysteme und Smart-Collaboration

b) Digitale Planungsmethoden für Smart Automation

Konzeption und Bewertung von Planungsalternativen, CAI-integrierte Planung eines Produktionsbereiches, Produktions- und Fabriksimulation, Engpassmanagement bei Produktionsanlagen, Digitale Absicherung und Fabrikplanung

c) Labor Smart Automation in der digitalen Fabrik (mit z.B. Dassault-PE, TeamCenter, EMA-WS und -PD, Plant Simulation, VisTable)
 

Teilnahmevoraussetzungen

Verpflichtend: Abschluss 1. Studienabschnitt

empfohlen: Grundlagen der Produktion, Angewandte Informatik 1 und 2,

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

[Klausur] [benotet] oder

Studienarbeit [benotet]

?bersicht der Schwerpunkte

Aufbaumodul 3 (Production Technologies)

Ein Modul aus dem Schwerpunkt Production Technologies

Kunststofftechnik und additive Fertigung

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• Werkstoffkundliche insbesondere rheologische Grundlagen kennen
• Grundlagenwissen zur Werkstofftechnik und der Fertigungstechnik vorweisen.
• Die wichtigsten in der Kunststofftechnik verwendeten Werkstoffe und Fertigungsverfahren kennen.
• Die wichtigsten Verfahren in der additiven Fertigung.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

• Kunststoffprodukte entwickeln und herstellen
• Die wichtigen Fertigungsverfahren anwenden
• Qualit?tssicherung und Schadensanalyse von Kunststoffbauteilen
• Digitale Methoden
• Anwendung der additiven Fertigung
• Konstruktionsrichtlinien additive Fertigung

Kommunikation und Kooperation

• Auswahl von Werkstoff; Werkzeug und Herstellverfahren in internen und externen Meetings begründen
• In Forschungs- und Entwicklungsprojekten mitarbeiten

Inhalte

a) Vorlesung ?Kunststofftechnik“: Werkstoffkunde und Rheologie sind die Grundlagen des kunststoff- und verarbeitungsgerechten Gestaltens von Bauteil und Werkzeug. Das Spritzgie?verfahren wird in seinen Grundlagen ausführlich behandelt und Strategien zur Werkstoffauswahl und der Prozessoptimierung werden aufgezeigt. Anhand der numerischen Verfahren (Spritzgie?simulation)  werden die Praxiserkenntnisse vertieft.Die Prozessauslegung eines Spritzgie?prozesses wird anhand der Berechnung der Maschineneinstellparameter dargestellt. Darauf basierend werden die Sonderverfahren der Spritzgie?technik behandelt. Die Kosten der Teile- und Formenfertigung werden an Beispielen ermittelt und optimiert. Die Konstruktionsarbeit eines Spritzgie?werkzeuges vertieft den Stoff aus Sicht der Werkzeugherstellung. Darüber hinaus werden die Konstruktionsregeln zur Gestaltung von Kunststoffteilen, deren Tolerierung, die Materialauswahl und die Bauteilauslegung besprochen.

b) Vorlesung ?Additive Fertigung im Werkzeugbau“: In der Vorlesung werden die Funktionsweisen aller relevanten additiven Fertigungstechnologien nach DIN 8580:2020-01 bzw. DIN EN ISO /ASTM 52900 vermittelt. Der Fokus liegt auf den standartisierten Verfahren, deren Funktionsweisen, Potentiale und Grenzen. Die Verfahren der Additiven Fertigung, unterteilt in Extrusionsverfahren, polymerisierende Verfahren, laserbasierte Verfahren und indirekte Verfahren, werden systematisch in Zusammenhang mit aktuellen Normen vorgestellt. Es werden Wirkprinzipien, Anlagentechnik, Prozesse und eingesetzte Werkstoffe erl?utert. Darauf aufbauend werden Besonderheiten der Prozesskette additiver Fertigungsverfahren erl?utert und auf das methodische Konstruieren von additiv gefertigten Bauteilen vorgestellt. Weiterhin wird auf Fokustechnologien und hybride Fertigung eingegangen welche für den Aufbau von Werkzeugen (bspw. Spritzguss) besonders gut geeignet sind.

c) Labor ?Kunststoffe“(2 Laborübungen):   Praktische ?bungen am Extruder oder der Spritzgie?maschine und der analytischen und mikroskopischen Prüfverfahren erg?nzen die praxisnahe Vermittlung des Stoffs. Simulation von Formfüllvorg?ngen und verschiedene Qualit?tssicherungsverfahren bereiten auf die Berufspraxis vor. Zus?tzlich wird es ein Labor geben um die Bauteilgeometrie optisch zu messen und zu digitalisieren.

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend: Vorlesung Werkstofftechnik und Labor Werkstofftechnik

empfohlen: Module Festigkeitslehre; Fertigungstechnik; Konstruktion

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a), b) Klausur (60 Minuten) (benotet)

c)  Anwesenheit; Bericht (unbenotet)

?bersicht der Schwerpunkte

Production Management

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• grundlegende Kenntnisse des Produktionsmanagements vorweisen und insbesondere die Prinzipien der schlanken Produktion (Lean Production) anwenden, erkennen, erkl?ren und veranschaulichen.
• methodisch die produktionstechnischen Zusammenh?nge ableiten und die systematische Herangehensweise mithilfe einer Wertstromanalyse durchführen.
• die wichtigsten in der industriellen Produktion auftretenden Verschwendungsarten erkennen, erkl?ren und anschaulich beschreiben.
• die fertigungs- und montagegerechte Produktgestaltung im Hinblick auf den Produktentstehungsprozess erkennen und erkl?ren sowie das Erlernte mit Transferwissen in das Simultaneous Engineering zielführend einbringen.
• die Zusammenh?nge für die Vorgehensweise bei der Planung von Fertigungs- und Montageanlagen erkennen, erkl?ren und veranschaulichen sowie die Systematik von der Aufgabenstellung, Grobplanung, Feinplanung, Realisierung bis zum Fertigungsanlauf systematisch beschreiben.
• hinsichtlich verschiedener Anforderungen an die Abtaktung von Produktionssystemen geeignete Planungshilfsmittel einsetzen, erkl?ren und veranschaulichen.
• wichtige Planungsgrundlagen für die Handhabungstechnik hinsichtlich Mechanisierung, Automatisierung, Rationalisierung und ?konomischen Aspekten einsetzen, erkl?ren und veranschaulichen.
• wichtige Planungsgrundlagen für Roboteranwendungen hinsichtlich Mensch-Roboter-Kollaborationen, Assistenzsystemen in der manuellen Montage, Automatisierung und ?konomischen Aspekten einsetzen, erkl?ren und veranschaulichen.
• Systemalternativen in der Produktionsplanung mithilfe der Nutzwertanalyse bewerten und ausw?hlen.
• Daten und Informationen für das Produktionscontrolling generieren und im erforderlichen Verdichtungsgrad für Entscheider zur Verfügung stellen, um Schlüsse für die Steuerung der Produktion zu ziehen.
• die modernen Produktionsplanungsmethoden mit den Schwerpunkten Digitale Fabrik, Produktentstehungsprozess, Layout- und Logistikplanung, Shopfloor-Management, Prozessbest?tigung, Zielentfaltungsprozess, Verbesserungsroutinen und Prozesskennzahlen einsetzen, erkl?ren und veranschaulichen.
• die verschiedenen Auswirkungen einer Push-, Pull- oder Flie?fertigung verstehen und erkl?ren sowie die Anwendung diverser Lean-Tools in der ?Lean-Modellfabrik“ (Laborveranstaltung) erkennen, erkl?ren und veranschaulichen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• die Prinzipien und Zusammenh?nge der ?Schlanken Produktion“ nutzbringend erkennen und einordnen.
• zahlreiche Methoden und Werkzeuge der ?Schlanken Produktion“ anwenden und auslegen.
• wichtige produktionstechnische Aspekte in die Entwicklung und Konstruktion einbringen.
• alternative Produktionssysteme gegeneinander abw?gen und technologische und monet?re Bewertungen vornehmen.
• unterschiedliche Perspektiven und Sichtweisen bei der Planung von Automatisierungsl?sungen, Handhabungs-einrichtungen und Robotersystemen einnehmen, diese gegeneinander abw?gen und eine Bewertung vornehmen.
• sich ausgehend von ihren produktionstechnischen Kenntnissen in neue Technologien und Tools für das Produktionsmanagement einarbeiten.
• im Rahmen der begleitenden Laborveranstaltungen verschiedene Produktionsabl?ufe in der ?Lean-Modellfabrik“ hinsichtlich einer Push-, Pull- und Flie?fertigung planen, simulieren, ausführen und analysieren.
• in Teamgespr?chen und in Form von Assessments argumentieren.
• fachliche Berichte und Pr?sentationen erstellen.

Wissenschaftliche Innovation

• vorhandenes Wissen im Produktionsmanagement anwenden und kombinieren, um neue Erkenntnisse zu gewinnen.
• Zusammenh?nge in der Produktion optimieren und eigenst?ndig Ans?tze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung hin beurteilen.
• Herausforderungen, M?glichkeiten und Grenzen bei Assistenzsystemen in der manuellen Montage und Mensch-Roboter-Kollaborationen einsch?tzen und weiterentwickeln.

Kommunikation und Kooperation

• aktiv innerhalb einer Organisation kommunizieren und Informationen beschaffen.
• die erlernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen für produktionstechnische Systemvergleiche heranziehen und geeignete Schlussfolgerungen ziehen.
• produktionstechnische Inhalte pr?sentieren und fachlich diskutieren.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für die gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• die eigenen F?higkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einsch?tzen.

Inhalte

a) Vorlesung:

Einführung in die schlanken Produktionsprinzipien:

Bausteine moderner Arbeitssysteme, Elemente der schlanken Produktion, Marktdynamik, Marktanforderungen und Auswirkungen auf die Produktion, Verschwendungsarten in der Produktion, Zusammenhang zwischen Wertsch?pfung und Verschwendung, Toyota Produktionssystem, Just in Time/Sequence, Jidoka, Ganzheitliche Produktionssysteme, Kaizen, KVP, PDCA, 5S, TQM, FMEA, Six Sigma, Shopfloor-Management, Poka Yoke, TPM, OEE, One Piece Flow, Chaku-Chaku, SMED, Kanban, Ship to Line, Milkrun, Change Management

Wertstromanalyse:

Ablaufstrukturanalyse, Swimlane, Vorgehensweise bei der Ist- und Soll-Wertstrom-Analyse, Kundentakt, Push-, Pull- und Flie?prinzipien, Leitlinien und Schrittmacherprozess, FIFO, Supermarkt, diverse Planungsbeispiele mit Wertstromanalysen

Fertigungs- und montagegerechte Produktgestaltung:

Bedeutung, Schwierigkeitsgrad in der Montage, Automatisierungshemmnisse, Wechselbeziehung zwischen Produkt und Fertigungseinrichtung, Funktionen in der Montage, Ziele und Auswirkungen der MGPG, Wandel in der Verzahnung von Entwicklungsphasen, Simultaneous Engineering, Kostenverantwortung und –verursachung, Kriterien für die Produktstrukturierung, Boothroyd- und Dewhurst-Methode

Vorgehensweise bei der Fertigungs- und Montageplanung:

Planungsstufen bei der Planung von Fertigungs- und Montageeinrichtungen, detaillierte Betrachtung der Aufgabenstellung, Grobplanung, Feinplanung, Realisierung und Fertigungsanlauf

Planungshilfsmittel:

Taktzeitermittlung, Taktzeitausgleich, Montagevorranggraph, Gestaltung von Speichersystemen, Pufferarten, Kriterien und Ziele für die Materialflussgestaltung und Teilebereitstellung

Planungsgrundlagen für Handhabungstechnik:

Definition Wirtschaftlichkeit, Mechanisierung und Automatisierung, ?konomische Aspekte und volkswirtschaftliche Randbedingungen, Vorgehensweise zum Auffinden von Automatisierungslücken, Handhabungsfunktionen, Werkstückmerkmale, Betrachtung diverser Handhabungseinrichtungen

Planungsgrundlagen für Roboteranwendungen und Industrie 4.0:

Grundlagen und Definitionen zur Robotik, Gründe für den Einsatz von Industrierobotern, Grundbauarten von Robotern, Teilsysteme, mechanischer und kinematischer Aufbau von Industrierobotern, Koordinatensysteme, TCP, Programmierverfahren, Betriebsarten, Betrachtung diverser Anwendungsbeispiele, Definition Industrie 4.0, Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK), Risikoanalyse, Einsatzspektrum, Assistenzsysteme in der manuellen Montage, Robotik in der Medizin, Sensoren in der Automatisierungstechnik

Bewertung und Auswahl von Systemalternativen in der Montageplanung:

Unternehmensziele im ?magischen Dreieck“, monet?re und nicht monet?re Kriterien, Definition der Verfügbarkeit von Fertigungsanlagen, Durchlaufzeitbetrachtungen, Paarweiser Vergleich und Nutzwertanalyse, Planungsbeispiel

Produktionscontrolling:

Definition, Instrumente, betriebliche Kennzahlen, Benchmarking, Rahmenbedingungen bei der Festlegung von Kennzahlen, Arten und Beispiele von betrieblichen Kennzahlen

Moderne Planungsmethoden und –werkzeuge für ein ganzheitliches Prozessmanagement:

Strategien, Planung, Durchführung und Umsetzung diverser Methoden

Produktionsplanungsmethoden mit dem Schwerpunkt Digitale Fabrik:

Produktentstehungsprozess, Layout- und Logistikplanung, Prozess-Kommunikation, Prozessbest?tigung, Zielentfaltungsprozess, Verbesserungsroutinen und Prozesskennzahlen

b) Labor:

Lean Modellfabrik:

Montageplanspiel mit miniaturisierten PKW-Fahrzeugen an manuellen und teilautomatisierten Montagearbeitspl?tzen mit den Schwerpunkten: 7 Verschwendungsarten, Wertstrom, Push-, Pull- und Flie?fertigung, 5S, Planung und Realisierung diverser Montagesysteme, Abtaktung, Logistik, Kunden-Lieferanten-Beziehung, Kennzahlenmanagement

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend: Abschluss 1. Studienabschnitt

empfohlen: vorangegangene Schwerpunktwahl in produktionstechnischen F?chern, abgeschlossenes Praxissemester in produktionsaffinen Unternehmensbereichen

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) Vorlesung: Klausur (120 Minuten), benotet

b) Labor: Labortestat (Nachweis zur Anwesenheit), Laborauswertung, unbenotet

?bersicht der Schwerpunkte

Metal Forming Technology and Laser Material Processing

Learning Outcomes and Competences

Once the module has been successfully completed, the students can...

Knowledge and Understanding

• Explain the basic processes of metal forming
• Describe sheet metal forming processes mostly used in industry
• Understand the process limits
• Describe the functionality of forming presses
• Understand possibilities of modern production processes with laser as a tool (e.g. additive manufacturing)

Use, Application and Generation of Knowledge

Use and Transfer

• Create reports and presentations in English
• Develop possible process chains for new products
• Calculate sheet metal processes by FEM simulations
• Create new design concepts for parts, using sheet metals or tubes

Scientific Innovation

• Optimize existing process chains by further use of simulation tools
• Independently develop approaches for new forming concepts and assess their suitability
• Develop concepts for the optimization of forming processes
• Automatization of high volume production with sheet metals

Communication and Cooperation

• Interpret the results of FEM process simulation of sheet metal forming
• Use the learned knowledge, skills and competences to evaluate the feasibility of forming processes
• Present the feasibility to manufacture new components
• Working in groups and present new solutions for design tasks

Scientific Self-Conception/ Professionalism

• Justify the feasibility of sheet metal forming process chains  and methodically
• Production of the group work sheet metal designs to see how it works

Contents

a) Plasticity; Sheet metal forming: Deep drawing, drawing of complex parts, car body parts, blanking; Development of process chains using FEM; Hydraulic and mechanical presses, modern servo presses; Applications: Components, case studies, weight reduction

b) Laser beam sources: Principle of laser and beam characteristics, beam guidance and –forming, laser security; Laser material processes: Cutting/welding/removing/hardening/marking, quality systems for laser material processing; Laser- and sheet metal processing systems: Cutting and welding systems, punching and forming of sheet metal, design of sheet and pipe constructions. Introduction of laser based additive manufacturing technologies: powder-bed based technologies (L-PBF-M/P), direct energy deposition (DED) and introduction to new tooling concepts such as conforming cooling channels

c) Sheet metal forming: Experiments deep drawing, bending, blanking, digital strain measurement; Machines: Modern servo press technology; Development of process chains within case studies using the industrial FEM-Software AutoForm

d) Design of sheet metal parts in 3D-CAD-systems, programming of machines for sheet metal processing, manufacturing of sheet metal parts, marking, demonstration of complete sheet metal process chain / alternatively designing of parts for L-PBF-M process and applying consequent software tools (e.g. slicing, support structure generation,…)

Participation Requirements

Recommended:

• Basic knowledge in production technology
• 3D-CAD software

Examination Forms and Prerequisites for Awarding ECTS Points

a) Metal Forming Technology: Written examination 60 min., graded

b) Laser Material Processing: Written examination 45 min., graded

c) Lab: Report, not graded

d) Lab: Report, not graded

?bersicht der Schwerpunkte

Moderne Fertigungssysteme / Werkzeugmaschinen und spanende Technologie

Lernergebnisse und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• Kennenlernen und Verstehen der verschiedenen Maschinenarten, deren Einsatz und deren Automatisierungsm?glichkeiten.
• Vermittlung von Kenntnissen der wichtigen spanenden Fertigungsverfahren, Verstehen und Begreifen der Eigenschaften der Verfahren. Verstehen der Erweiterung der M?glichkeiten durch moderne Verfahren.
• Verstehen der Grundlagen der Zerspanungstechnik und der Werkzeugmaschinen.
• Kennenlernen vom statischen, dynamischen und thermischen Verhalten von Maschinen und Komponenten.
• Kennenlernen der Messtechnik zur Beurteilung von Werkzeugmaschinen.
• Kennenlernen und Verstehen des konstruktiven Aufbaus und der wichtigsten Baugruppen von Werkzeugmaschinen, Werkzeugen, Spannmitteln und Vorrichtungen.
• Verstehen der Zusammenh?nge zwischen Bearbeitungsprozessen und Komponenten einer Werkzeugmaschine.
• Einsetzen optimaler (spanenden) Prozesse und Maschinen in der Produktion.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• Erlangen von Kenntnissen über die Grundlagen, Ziele, Grenzen und Anforderungen von spanenden Verfahren und deren effektiven Anwendung in der Produktion.
• Erlangen der F?higkeit technisch m?gliche, effiziente Bearbeitungsm?glichkeiten zu w?hlen und deren Umsetzung auf Werkzeugmaschinen zu beurteilen und zu bestimmen.
• Erlangen der F?higkeit neue Bauteile bezüglich der Bearbeitung zu analysieren und mit modernen Werkzeugmaschinen effizient umzusetzen.
• Erkennen, Analysieren und Erkl?ren von Problemen an Werkzeugmaschinen und Prozessen. Gestaltung und Verstehen von L?sungsm?glichkeiten.
• Auslegung und Berechnung von optimal angepassten Prozessen an die Maschinenbasis.

Wissenschaftliche Innovation

• Austesten, Absch?tzen und Erkennen der Grenzen und M?glichkeiten von Prozessen und Maschinen in der spanenden (trennenden) Fertigung. ?bertragung der M?glichkeiten auf neue Produkte.
• Bearbeitungsprozesse zu effizienten Prozessketten verbinden.
• Komponenten auf moderne und neue Bearbeitungsprozesse anzupassen und zu optimieren.
• Kenndaten aus den Maschinen zu ermitteln, zu analysieren und vorteilhaft für das System auszunutzen.
• Einsatz und Auslegung von neuen Prozessen

Kommunikation und Kooperation

• Für die Produktion die wichtigsten qualit?tsbestimmenden Prozesse mitgestalten und zu erm?glichen, dabei haben meist auch die spanenden Prozesse die gr??te Wertsch?pfung.
• Aktiv innerhalb der mechanischen und technologischen Entwicklung zu kommunizieren und Informationen austauschen, um ad?quate L?sungen für die bearbeitungstechnische oder gestalterische Aufgabe zu finden.
• Zusammenarbeit/Kommunikation mit (zusammenarbeitenden) Fachdisziplinen wie Steuerungs- und Regelungstechniker, mit Service Bereichen, mit Software und Programm Gestaltern, mit der Produkt- und Anlagenentwicklung, mit der Produktion und mit der Dokumentation.
• Führen von fachlichen Diskussionen zur Weiterentwicklung der bearbeiteten Fachgebiete.
• Auswahl von Herstellverfahren je nach Werkstoff in internen und externen Meetings begründen, pr?sentieren und für weitere Fachdisziplinen aufbereiten, z.B. für Informatiker.
• In Forschungs- und Entwicklungsprojekten mitarbeiten um neue L?sungen zu gestalten.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• Anwendung des erlernten Wissens auf konkrete Anwendungsf?lle, vorteilhafte Gestaltung von gesamten Prozessketten durch systematische Darstellung der Schnittstellen, auch durch Kommunikation mit anderen Fachrichtungen.

Inhalte

a) Vorlesung ?Werkzeugmaschinen“:

Einteilung Maschinenarten, Dreh-, Fr?smaschinen, deren vorteilhafte Verwendung und  Gestaltung, als Horizontal-, Schr?gbett-, Vertikal- usw. Maschinen, Fr?smaschinen Bearbeitungszentren, Schleif- und Verzahnmaschinen, Konstruktiver Aufbau, Gestelle Werkstoffe, Auslegung- und Gestaltung bei statischer, dynamischer und thermischer Belastung, Aufstellung und Fundamente, Führungen: Aufbau und Art Einsatz von W?lz-, Gleit-, Hydrostatik-, Luft- Führungen, Einsatz der verschiedenen Führungen, Vorschubantriebe: Aufbau und Arten, Kugelgewindetriebe, Linearmotorantriebe, Einsatz von Vorschubantrieben, Aufbau, Hauptantriebe: Art und Aufbau

b) Vorlesung ?Spanende Fertigungstechnologie“:

Grundlagen Zerspanung, Geometrie am Schneidteil, Schnitt- und Spanbildungsvorg?nge, Verschlei?, Berechnung der Zerspankr?fte,  Schneidstoffe und Werkzeuge, Kühlschmierstoffe, Minimalmengensysteme, Trockenbearbeitung, Zerspanbarkeit, Gefügezusammensetzung und Bearbeitbarkeit, Prozess- ?berwachungs- und Regelungssysteme, Technologien Drehen, Anwendungen Fr?sen, Eingriffs-, Spannungs-, und Schnittgr??en beim Stirnfr?sen,  Kr?fte und Leistungen, Schnittkraftberechnung beim Stirnplanfr?sen, Bohren, Senken, Reiben, Spanungs- Werkzeuge, Spannmittel, Genauigkeit und Oberfl?che, Technologie, Tieflochbohren, Hartbearbeitung mit geometrisch bestimmter Schneide und Kombinationsprozesse, Kombinationsprozess Drehen und Schleifen, Spanbildung, Trockenschleifen, Schleifen, Technologie und Werkzeuge, Bindung, Sch?lschleifen.

c) Labor ?Werkzeugmaschinen“:

Durchführung der Fertigung und Vermessung von Bauteilen, Oberfl?chenmessungen, Rundheits- und Profilmessungen, Quadrantenfehler, Methoden und Verfahren der Geometrie – Auswertung, Messung von Kr?ften, Qualit?tssicherungsmethoden,
Messung der Schnittkraft, Bestimmung der spezifischen Schnittkraft

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend: -

empfohlen: Vorlesung ?Fertigungstechnik“, ?Konstruktionslehre“, ?Werkstofftechnik“

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) Klausur (60 Minuten) (benotet)
b) Klausur (60 Minuten) (benotet)
c) Anwesenheit; Bericht (unbenotet)

?bersicht der Schwerpunkte

Produktionsplanung für Smart Automation

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• Grunds?tzliche die Aufgaben der Produktion und des Industrial Engineering und deren Leitung verstehen
• grunds?tzliches Verst?ndnis für den gesamten Produktentstehungsprozess vorweisen
• Grundlagen der Fertigungstechnologien darin einordnen.
• Die Bedeutung einer Serienproduktion verstehen.
• Zentrale Abh?ngigkeit zwischen Entwicklung und Produktion erkennen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• Grundlegende Aufgaben im Industrial Engineering unter Anleitung durchführen
• Digitale Werkzeuge in der Produktionsplanung prinzipiell einsetzen
• Ziele für Produktionsprozesse und –einrichtungen definieren und gewichten
• Alternative Produktionskonzepte entwickeln
• Alternative Produktionskonzepte bewerten und ausw?hlen
• Intelligente Produktionsanlagen detailliert auslegen
• Die Chancen, aber auch die Grenzen und Risiken der Automatisierung erkennen

Wissenschaftliche Innovation

• Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse für die Planung von SMART-Automation zu gewinnen.
• neue Modelle systematisch mithilfe von digitalen Werkzeugen erstellen
• Produktionssysteme auch mithilfe von digitalen Werkzeugen optimieren.
• eigenst?ndig Ans?tze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen.
• Konzepte zur Optimierung von Produktionskonzepten entwickeln und Sicherheit in der praktischen Anwendung gewinnen

Kommunikation und Kooperation

• aktiv innerhalb einer Organisation kommunizieren und Informationen beschaffen.
• Ergebnisse der Produktion- und Produktionsplanung auslegen und zul?ssige Schlussfolgerungen ziehen.
• die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur Bewertung der Produktionsplanung und Produktion heranziehen und nach anderen Gesichtspunkten auslegen.
• Inhalte der Planung pr?sentieren und fachlich diskutieren.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für die gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• die eigenen F?higkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einsch?tzen.

Inhalte

a) Industrial Engineering für Smart Automation

Automatisierungsgerechte Produktgestaltung, Methoden zur Absicherung der Planungsprozesse, Verfügbarkeiten von verketteten hybriden und automatisierten Linie, vorherbestimmte Zeiten in smarten Produktionsanlagen, Arbeitsplatz- und Maschinenergonomie, Assistenzsysteme und Smart-Collaboration

b) Digitale Planungsmethoden für Smart Automation

Konzeption und Bewertung von Planungsalternativen, CAI-integrierte Planung eines Produktionsbereiches, Produktions- und Fabriksimulation, Engpassmanagement bei Produktionsanlagen, Digitale Absicherung und Fabrikplanung

c) Labor Smart Automation in der digitalen Fabrik (mit z.B. Dassault-PE, TeamCenter, EMA-WS und -PD, Plant Simulation, VisTable)
 

Teilnahmevoraussetzungen

Verpflichtend: Abschluss 1. Studienabschnitt

empfohlen: Grundlagen der Produktion, Angewandte Informatik 1 und 2,

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

[Klausur] [benotet] oder

Studienarbeit [benotet]

?bersicht der Schwerpunkte

Aufbaumodul 4

Ein weiters beliebiges Aufbaumodul aus jedem Schwerpunkt.

?bersicht der Schwerpunkte

Projekt 2 (profilbildend)

Voraussetzungen:
Verst?ndnis der ingenieurwissenschaftlichen Grundlagen des Maschinenbaus (Module Semester 1 bis 4).

Gesamtziele:
Vertiefung der Kenntnisse und Fahigkeiten in einer anwendungsspezifischen Aufgabenstellung durch integrierte Verwendung bisher erworbener Kompetenzen.

Inhalt:
Die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den bearbeiten im Team von mindestens 3 Personen unter Anleitung ein spezifische Aufgabenstellung aus dem Bereich der jeweils gew?hlten Anwendung 1 oder Anwendung 2 unter Verwendung der Methoden des wissenschaftlichen und ingenieurm??igen Arbeitens, des Projektmanagements und geeigneter Pr?sentationstechniken.

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Bericht, Pr?sentation, mündliche Prüfung.

Thermofluiddynamik 2

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die  老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• die Bedeutung der Thermodynamik und der W?rmeübertragung erkennen.
• einfache W?rmeübertragungsprozesse durch W?rmeleitung, Konvektion und Strahlung verstehen und erkl?ren.
• thermodynamische Kreisprozesse verstehen und erkl?ren.
• die Anwendungsgebiete von Gas-Dampfgemischen erl?utern.
• den Messprozess von thermodynamischen Gr??en, wie der Temperatur, verstehen und erkl?ren.
• die Bedeutung von Energiebilanzen erl?utern.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

• einfache W?rmeübertragungsprobleme analysieren und L?sungen erarbeiten.
• Thermodynamische Berechnungen von rechts- und linkslaufenden Kreisprozessen durchführen.
• W?rme-Kraft- und K?lte-Maschinen in den Hauptparametern auslegen und konstruieren.
• W?rmeübertrager in den Hauptparametern auslegen und konstruieren.
• Befeuchter in den Hauptparametern auslegen und konstruieren.
• thermodynamische Gesetzm??igkeiten anwenden, um Prozesse zu verstehen und zu analysieren.
• thermodynamische Probleme analysieren und L?sungen ableiten bzw. erarbeiten.
• thermodynamische Komponenten und Systeme auslegen.
• einfache Komponenten und Systeme zur W?rmeübertragung auslegen.
• sich ausgehend von ihren thermodynamischen Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten.
• thermodynamische Systeme hinsichtlich ihrer Energieeffizienz verbessern.
• Komponenten und Systeme zur W?rmeübertragung hinsichtlich ihrer Energieeffizienz verbessern.

Kommunikation und Kooperation

• technisch/physikalische Ergebnisse zu den Gebieten Thermodynamik und W?rmeübertragung interpretieren und zul?ssige Schlussfolgerungen ziehen.
• Inhalte aus den Gebieten Thermodynamik und W?rmeübertragung kompetent pr?sentieren und fachlich diskutieren.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für gestellte Aufgaben zu identifizieren.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.

Inhalte

Das Modul bietet eine Einführung in die W?rme- und Stoffübertragung sowie in die technische Thermodynamik. Die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den sollen in die Lage versetzt werden, einfache thermodynamische Vorg?nge und W?rmeübertragungsprozesse quantitativ zu beschreiben und zu analysieren.

Die wesentlichen Inhalte des Moduls werden in Vorlesungen vermittelt. Neben der Wissens- und Methodenvermittlung werden in den Lehrveranstaltungen Anwendungsbeispiele behandelt. Vorlesungsbegleitend werden den 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den ?bungsaufgaben zum Training und zur Anwendung des vermittelten Vorlesungsstoffes angeboten.

a) W?rme- und Stoffübertragung

W?rmeübertragungsmechanismen wie W?rmeleitung, Konvektion und W?rmestrahlung, W?rmeübertrager und ihre Str?mungsführungen, Kühlrippen und instation?re W?rmeleitung.

b) Thermodynamik 2

Rechts- und Linkslaufende Kreisprozesse, Kreisprozesse idealer Gase, Kreisprozesse im Nassdampfgebiet, Gas- und Dampfgemische, Befeuchtung von Gasen, Reales Gasverhalten bei hone Drücken, Verflüssigung von Gasen.

c) Anwendungen der Thermodynamik

Fouriersche W?rmeleitungsgleichung diskretisieren mit Matlab l?sen, Analytische L?sung zur Berechnung der Kühlzeit, Messung der Temperatur in einem Werkzeug, Ableitung der Temperaturleitf?higkeit aus Messergebnissen, Aufstellung von Energiebilanzen, Aufnahme von Kennlinien im Labor

Teilnahmevoraussetzungen

empfohlen: erfolgreicher Abschluss des Modul Thermofluiddynamik 1

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von  Leistungspunkten

a), b) Klausur (120 Minuten), benotet

c) Hausarbeit, unbenotet

Aufbaumodul 1 (Sustainable Engineering)

Ein Modul aus dem Schwerpunkt Sustainable Engineering.

Energiewandlung und -speicherung

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die  老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• grundlegende thermodynamische und kinetisch Berechnungen von Elektrolyseuren und Brennstoffzellen verstehen und erkl?ren.
• Wasserstoff in der thermischen Verwendung verstehen und erkl?ren.
• Elektrolyseure und Brennstoffzellen in den Hauptparametern auslegen
• Materialien für Elektrolyseure und Brennstoffzellen (GdL, MEA) sowie deren Herstellungsverfahren beschreiben und anwenden.
• Druckgas- und Flüssiggas-Speicher in den Hauptparametern auslegen.
• die unterschiedlichen Subsysteme kombinieren und verbrauchspezifisch optimieren

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

• thermodynamische Gesetzm??igkeiten anwenden, um energetische Prozesse zu verstehen und zu analysieren,
• W?rme-, Stoff- und Energiebilanzen zur Auslegung der Hauptbaugruppen und Peripheriekomponenten anzuwenden
• Stoffwandlungsprozesse erkennen und einordnen.
• Aufbau verfahrenstechnischer Gesamtsysteme (BoP) auszulegen,

Kommunikation und Kooperation

• technisch/physikalische Ergebnisse zu den Gebieten der Elektrolyseur- und Brennstoffzellentechnik interpretieren und zul?ssige Schlussfolgerungen ziehen.
• Inhalte aus den Gebieten Elektrolyseur- und Brennstoffzellentechnik kompetent pr?sentieren und fachlich diskutieren.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für gestellte Aufgaben zu identifizieren.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.

Inhalte

a) Regenerative Energietr?ger

Die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den sollen in die Lage versetzt werden, Energiespeicherprozesse von Mehrstoffsystemen, Wirkungsgrade, Verluste und reale Prozesse zu beschreiben und zu analysieren. Das Modul vermittelt die Grundlagen der stofflichen Energiewandler und Speicher sowie deren Konstruktionsmerkmale. Im Besonderen werden die Grundlagen der Wasserstofftechnik, u.a. der Wasserstoff-Erzeugung und Speicherung mit den entsprechenden Sicherheitsaspekten vermittelt.

b) Brennstoffzellensysteme

Die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den sollen in die Lage versetzt werden, den technischen Aufbau, deren Baugruppen und Funktionsweise, sowie Wirkungsgrade, Verluste bis hin zu realen Systemschaltungen zu beschreiben und zu analysieren. Das Modul vermittelt die Grundlagen der Brennstoffzellensysteme und dessen Konstruktionsmerkmale. Weiterhin werden der Grundlagen von reversiblen Systemen bzw. Elektrolyse-Konzepten incl. deren Peripherie-Baugruppen vermittelt.

c) H2-Brennstoffzellen-Labor

Die wesentlichen Inhalte des Moduls werden in Vorlesungen und Laborübungen vermittelt. Neben der Wissens- und Methodenvermittlung werden in den Lehrveranstaltungen Anwendungsbeispiele behandelt. Vorlesungsbegleitend werden den 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den ?bungsaufgaben zum Training und zur Anwendung des ver?mittelten Vorlesungsstoffes angeboten.

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend: erfolgreicher Abschluss von Thermofluiddynamik 1 und Basismodul für Schwerpunkt Nachhaltigkeit

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von    Leistungspunkten

a), b) Gemeinsame Klausur (90 Minuten), benotet

c) Testat, unbenotet

?bersicht der Schwerpunkte

Renewable Energy Conversion

Learning Outcomes and Competences

Once the module has been successfully completed, the students can...

Knowledge and Understanding

• recognize the significance of renewable energy sources, i. e. solar energy, wind energy, hydro power, geothermal energy, bio-fuels and biomass and carriers.
• recognize the significance of sustainability, energy efficiency and its evaluation.
• understand and explain the technical principles of the usage of renewable energy sources.
• understand the different types of turbo machines.
• understand conservation laws in turbo machines

Use, Application and Generation of Knowledge

Use and Transfer

• apply the laws of thermodynamics and of fluid mechanics to evaluate the usage of renewable energy sources.
• calculate the energy potential for the usage of renewable energy sources.
• calculate energy losses in the framework of energy conversion systems.
• analyze basically the energy efficiency of technical systems.
• take different perspectives and points of view on renewable energy sources and weight them up against each other.
• familiarize themselves with new ideas and topics in the framework of renewable energies based on their acquired knowledge.
• analyze turbomachinery stages.
• calculate indicators and parameters of turbomachinery stages.
• apply dimensionless numbers and laws of similarity to turbo machines.

Scientific Innovation

• optimize the usage of renewable energy sources for electricity generation and for heating.
• independently develop approaches for usage of renewable energy sources and assess their suitability.
• develop concepts for the optimization of electricity generation by renewable energy sources.
• develop concepts for the optimization of turbo machines

Communication und Cooperation

• communicate actively within an organization and obtain information about renewable systems and turbo machines.
• use the acquired knowledge, to evaluate the usage of renewable energy systems and interpret them according to other aspects.
• use the acquired knowledge, to evaluate the usage of turbo machines and interpret them according to other aspects.

Scientific Self-Conception/ Professionalism

• derive recommendations for decisions from a sustainable energy conversion perspective on the basis of the analyses and evaluations made.
• justify solutions with respect to renewable energy systems and turbo machines theoretically and methodically.

Contents

a) Renewable Energy Systems

Fundamental overview of the description and calculation of renewable energy sources like solar energy, wind energy, hydro power, geothermal energy, bio-fuels and biomass.

b) Turbo Machines

Overview of different turbo machines: axial flow and radial flow, fans, compressors, pumps, gas turbines, steam turbines, water turbines wind energy converters, conservation laws in turbo machines, dimensionless numbers and laws of similarity of turbo machines, analysis of turbomachinery stages, indicators and parameters of turbomachinery stages

c) Renewables Lab

Using and enhancing the knowledge acquired in the lectures by performing experiments in the fields of renewable energy systems and turbo machines.

Participation Requirements

Obligatory: Thermodynamics 1, Base module for specialization Sustainability

Recommended: Thermodynamics 2 (in parallel)

Examination Forms and Prerequisites for Awarding ECTS Points

a), b), c) Written examination (120 minutes), graded

c) Lab reports, not graded

?bersicht der Schwerpunkte

Technologiedemonstrator Windkraftanlage

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• die Funktionsweise einer Windkraftanlage verstehen und erkl?ren.
• die Herausforderungen bei der (Weiter-)entwicklung einer Windkraftanlage erkennen.
• die Bedeutung und den Nutzen von CFD-Simulation erkennen.
• die grundlegenden Prinzipien der CFD-Simulation verstehen und erkl?ren.
• die Grundlagen der Str?mungsmodellierung und der Str?mungssimulation verstehen und erkl?ren.
• die grundlegende Vorgehensweise bei der Analyse und Entwicklung eines technischen Systems am Beispiel der Windkraftanlage begreifen.
• die Bedeutung und den Nutzen von FEM-Simulation erkennen.
• die grundlegenden Prinzipien der FEM-Simulation verstehen und erkl?ren.
• die Grundlagen der mechanischen Modellierung und der Simulation des mechanischen Verhaltens verstehen und erkl?ren.
• Die Beanspruchung der der Windkraftanlage verstehen und erkl?ren.
• Werkstoffe in einer Windkraftanlage benennen und deren Zusammensetzungen, Eigenschaften und Einsatzgebiete beschreiben.
• wesentlichen werkstoffkundliche Mechanismen zur Festigkeitssteigerung von Werkstoffen im Triebstrang beschreiben.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

• Probleme bei der Entwicklung einer Windkraftanlage analysieren und dazugeh?rige L?sungen erarbeiten.
• Str?mungssimulationen mittels CFD-Software durchführen.
• Ergebnisse von CFD-Simulationen auswerten und analysieren.
• CFD-Simulation und Systemsimulation anwenden, um neue Erkenntnisse über technische Systeme zu gewinnen.
• ein CFD-Simulationsmodell erstellen, die Simulationsergebnisse interpretieren und systematisch darstellen.
• Konzepte zur str?mungstechnischen Optimierung von Windkraftanlagen entwickeln.
• durch fundierte Kenntnisse die fachliche Anwendung der Str?mungstechnik in der Praxis verbessern.
• Simulationen des mechanischen Verhaltens mittels FEM-Software durchführen.
• Ergebnisse von FEM-Simulationen auswerten und analysieren.
• FEM-Simulation und Systemsimulation anwenden, um neue Erkenntnisse über technische Systeme zu gewinnen.
• ein FEM-Simulationsmodell erstellen, die Simulationsergebnisse interpretieren und systematisch darstellen.
• Mechanismen zur Festigkeitssteigerung von Werkstoffen anwendungsorientiert übertragen.
• Einfache mechanische Modelle von Verbundwerkstoffen anwenden und k?nnen Unterschiede im mechanischen Verhalten in Abh?ngigkeit von Zusammensetzung und Aufbau aufzeigen.
• Werkstoffauswahl für die Windkraftanlage durchführen.

Kommunikation und Kooperation

• str?mungstechnische Fragestellungen mittels Simulationen l?sen und Schlussfolgerungen aus den Simulationsergebnissen ziehen.
• Ergebnisse von CFD-Simulationen pr?sentieren und fachlich diskutieren.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für gestellte Aufgaben zu identifizieren.
• Fragestellungen zum mechanischen Verhalten mittels Simulationen l?sen und Schlussfolgerungen aus den Simulationsergebnissen ziehen.
• Ergebnisse von FEM-Simulationen pr?sentieren und fachlich diskutieren.
• Werkstoff- und Prozessauswahl inhaltlich pr?sentieren und fachlich diskutieren.
• auf Basis der angefertigte Werkstoff- und Prozessauswahl Entscheidungsempfehlungen ableiten.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• die Modellierung, Durchführung und Auswertung von CFD-Simulationen theoretisch und methodisch begründen.
• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• die Modellierung, Durchführung und Auswertung von FEM-Simulationen theoretisch und methodisch begründen.
• Werkstoff-und Prozessauswahl theoretisch und methodisch begründen.

Inhalte

a) CFD & Str?mung der WKA

Grundlagen der Str?mungssimulation (CFD), Erhaltungsgleichungen, numerische Darstellung und L?sung des Gleichungssystems, Gittergenerierung, Turbulenzmodellierung, Anfangs- und Randbedingungen, Durchführung und Auswertung von Str?mungssimulationen anhand einer WKA

b) Lebensdaueranalyse / FEM-Simulation der WKA

Grundlagen der Struktursimulation (FEM), kontinuumsmechanische Grundgleichungen, numerische Darstellung und L?sung des Gleichungssystems, Netzgenerierung, Stoffgesetze, Anfangs- und Randbedingungen

c) Werkstoffe der WKA

Analyse der Beanspruchung und ableiten der geeigneten Werkstoffen und Prozess für die einzelnen Komponenten von Windkraftanalgen.

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend: erfolgreicher Abschluss von Thermofluiddynamik 1 und Basismodul für Schwerpunkt Nachhaltigkeit

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a), b), c) Klausur (120 Minuten), benotet

?bersicht der Schwerpunkte

Betriebsfestigkeit und Strukturoptimierung

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den …

Wissen und Verstehen

• die Phasen des Ermüdungsvorgangs sowie rechnerische Betriebsfestigkeitskonzepte beschreiben,
• die wesentlichen Einflussgr??en auf die Ermüdung nennen und
• den Einfluss verschiedener Faktoren auf das Leichtbaupotenzial mechanisch belasteter Struktur angeben.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• die Ergebnisse von Ermüdungsversuchen im Zeit- und Dauerfestigkeitsbereich auswerten,
• die Anrisslebensdauer von Bauteilen mit dem Kerbdehnungskonzept rechnerisch absch?tzen,
• die linear-elastische Bruchmechanik zur Bewertung von Rissen in Bauteilen anwenden,
• einfache Bauteile bezüglich des Leichtbaupotenzials optimieren und
• das Konzepte des Stoff- und Formleichtbaus und entsprechender Kennzahlen (Leichtbaukennzahl, spezifische Energieabsorption) zur Bauteiloptimierung anwenden.

Wissenschaftliche Innovation

• die in den Vorlesungen vorgestellten Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse in der rechnerischen Auslegung mechanisch belasteter Bauteil zu gewinnen sowie
• eigenst?ndig Ans?tze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen.

Kommunikation und Kooperation

• Inhalte der Betriebsfestigkeit sowie der Strukturoptimierung pr?sentieren und fachlich diskutieren sowie in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für die gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/Professionalit?t

• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen und
• die eigenen F?higkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einsch?tzen.

Inhalte

a) Vorlesung ?Betriebsfestigkeit“:

• Auswertung von Versuchsergebnissen im Zeit- und Dauerfestigkeitsbereich
• Konzepte zur rechnerischen Lebensdauerabsch?tzung
• Zyklisches Werkstoffverhalten
• Kerbdehnungskonzept
• Einführung in die linear-elastische Bruchmechanik
• Rissfortschritt

b) Vorlesung ?Strukturoptimierung“:

• Grundlagen der Festigkeitslehre
• Stoffleichtbau
• Formleichtbau

c) Labor ?Betriebsfestigkeit und Strukturoptimierung“:

• Grundlagen der experimentellen Bauteilanalyse
• Experimentelle und rechnerische Analyse einer Kerbscheibe unter wiederholter Belastung
• Anwendung eines kommerziellen Lebensdauerberechnungsprogramms
• Iterative Optimierung eines Bauteils mittels eines kommerziellen Finite Elemente Programms
• Einführung in das open-source Computeralgebrasystem Maxima
• Symbolische und numerische Berechnung mittels Maxima

Teilnahmevoraussetzungen

• Erfolgreicher Abschluss der Lehrveranstaltungen Festigkeitslehre 1, Festigkeitslehre 2, Technische Mechanik 1, Werkstofftechnik 1, Werkstofftechnik 2, Mathematik 1 und Mathematik 2

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) und b) Gemeinsame Klausur (90 Min, benotet, 4 Credits)

c) Laborberichte

?bersicht der Schwerpunkte

Aufbaumodul 2 (Sustainable Engineering)

Ein Modul aus dem Schwerpunkt Sustainable Engineering

Energiewandlung und -speicherung

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die  老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• grundlegende thermodynamische und kinetisch Berechnungen von Elektrolyseuren und Brennstoffzellen verstehen und erkl?ren.
• Wasserstoff in der thermischen Verwendung verstehen und erkl?ren.
• Elektrolyseure und Brennstoffzellen in den Hauptparametern auslegen
• Materialien für Elektrolyseure und Brennstoffzellen (GdL, MEA) sowie deren Herstellungsverfahren beschreiben und anwenden.
• Druckgas- und Flüssiggas-Speicher in den Hauptparametern auslegen.
• die unterschiedlichen Subsysteme kombinieren und verbrauchspezifisch optimieren

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

• thermodynamische Gesetzm??igkeiten anwenden, um energetische Prozesse zu verstehen und zu analysieren,
• W?rme-, Stoff- und Energiebilanzen zur Auslegung der Hauptbaugruppen und Peripheriekomponenten anzuwenden
• Stoffwandlungsprozesse erkennen und einordnen.
• Aufbau verfahrenstechnischer Gesamtsysteme (BoP) auszulegen,

Kommunikation und Kooperation

• technisch/physikalische Ergebnisse zu den Gebieten der Elektrolyseur- und Brennstoffzellentechnik interpretieren und zul?ssige Schlussfolgerungen ziehen.
• Inhalte aus den Gebieten Elektrolyseur- und Brennstoffzellentechnik kompetent pr?sentieren und fachlich diskutieren.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für gestellte Aufgaben zu identifizieren.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.

Inhalte

a) Regenerative Energietr?ger

Die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den sollen in die Lage versetzt werden, Energiespeicherprozesse von Mehrstoffsystemen, Wirkungsgrade, Verluste und reale Prozesse zu beschreiben und zu analysieren. Das Modul vermittelt die Grundlagen der stofflichen Energiewandler und Speicher sowie deren Konstruktionsmerkmale. Im Besonderen werden die Grundlagen der Wasserstofftechnik, u.a. der Wasserstoff-Erzeugung und Speicherung mit den entsprechenden Sicherheitsaspekten vermittelt.

b) Brennstoffzellensysteme

Die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den sollen in die Lage versetzt werden, den technischen Aufbau, deren Baugruppen und Funktionsweise, sowie Wirkungsgrade, Verluste bis hin zu realen Systemschaltungen zu beschreiben und zu analysieren. Das Modul vermittelt die Grundlagen der Brennstoffzellensysteme und dessen Konstruktionsmerkmale. Weiterhin werden der Grundlagen von reversiblen Systemen bzw. Elektrolyse-Konzepten incl. deren Peripherie-Baugruppen vermittelt.

c) H2-Brennstoffzellen-Labor

Die wesentlichen Inhalte des Moduls werden in Vorlesungen und Laborübungen vermittelt. Neben der Wissens- und Methodenvermittlung werden in den Lehrveranstaltungen Anwendungsbeispiele behandelt. Vorlesungsbegleitend werden den 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den ?bungsaufgaben zum Training und zur Anwendung des ver?mittelten Vorlesungsstoffes angeboten.

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend: erfolgreicher Abschluss von Thermofluiddynamik 1 und Basismodul für Schwerpunkt Nachhaltigkeit

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von    Leistungspunkten

a), b) Gemeinsame Klausur (90 Minuten), benotet

c) Testat, unbenotet

?bersicht der Schwerpunkte

Renewable Energy Conversion

Learning Outcomes and Competences

Once the module has been successfully completed, the students can...

Knowledge and Understanding

• recognize the significance of renewable energy sources, i. e. solar energy, wind energy, hydro power, geothermal energy, bio-fuels and biomass and carriers.
• recognize the significance of sustainability, energy efficiency and its evaluation.
• understand and explain the technical principles of the usage of renewable energy sources.
• understand the different types of turbo machines.
• understand conservation laws in turbo machines

Use, Application and Generation of Knowledge

Use and Transfer

• apply the laws of thermodynamics and of fluid mechanics to evaluate the usage of renewable energy sources.
• calculate the energy potential for the usage of renewable energy sources.
• calculate energy losses in the framework of energy conversion systems.
• analyze basically the energy efficiency of technical systems.
• take different perspectives and points of view on renewable energy sources and weight them up against each other.
• familiarize themselves with new ideas and topics in the framework of renewable energies based on their acquired knowledge.
• analyze turbomachinery stages.
• calculate indicators and parameters of turbomachinery stages.
• apply dimensionless numbers and laws of similarity to turbo machines.

Scientific Innovation

• optimize the usage of renewable energy sources for electricity generation and for heating.
• independently develop approaches for usage of renewable energy sources and assess their suitability.
• develop concepts for the optimization of electricity generation by renewable energy sources.
• develop concepts for the optimization of turbo machines

Communication und Cooperation

• communicate actively within an organization and obtain information about renewable systems and turbo machines.
• use the acquired knowledge, to evaluate the usage of renewable energy systems and interpret them according to other aspects.
• use the acquired knowledge, to evaluate the usage of turbo machines and interpret them according to other aspects.

Scientific Self-Conception/ Professionalism

• derive recommendations for decisions from a sustainable energy conversion perspective on the basis of the analyses and evaluations made.
• justify solutions with respect to renewable energy systems and turbo machines theoretically and methodically.

Contents

a) Renewable Energy Systems

Fundamental overview of the description and calculation of renewable energy sources like solar energy, wind energy, hydro power, geothermal energy, bio-fuels and biomass.

b) Turbo Machines

Overview of different turbo machines: axial flow and radial flow, fans, compressors, pumps, gas turbines, steam turbines, water turbines wind energy converters, conservation laws in turbo machines, dimensionless numbers and laws of similarity of turbo machines, analysis of turbomachinery stages, indicators and parameters of turbomachinery stages

c) Renewables Lab

Using and enhancing the knowledge acquired in the lectures by performing experiments in the fields of renewable energy systems and turbo machines.

Participation Requirements

Obligatory: Thermodynamics 1, Base module for specialization Sustainability

Recommended: Thermodynamics 2 (in parallel)

Examination Forms and Prerequisites for Awarding ECTS Points

a), b), c) Written examination (120 minutes), graded

c) Lab reports, not graded

?bersicht der Schwerpunkte

Technologiedemonstrator Windkraftanlage

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• die Funktionsweise einer Windkraftanlage verstehen und erkl?ren.
• die Herausforderungen bei der (Weiter-)entwicklung einer Windkraftanlage erkennen.
• die Bedeutung und den Nutzen von CFD-Simulation erkennen.
• die grundlegenden Prinzipien der CFD-Simulation verstehen und erkl?ren.
• die Grundlagen der Str?mungsmodellierung und der Str?mungssimulation verstehen und erkl?ren.
• die grundlegende Vorgehensweise bei der Analyse und Entwicklung eines technischen Systems am Beispiel der Windkraftanlage begreifen.
• die Bedeutung und den Nutzen von FEM-Simulation erkennen.
• die grundlegenden Prinzipien der FEM-Simulation verstehen und erkl?ren.
• die Grundlagen der mechanischen Modellierung und der Simulation des mechanischen Verhaltens verstehen und erkl?ren.
• Die Beanspruchung der der Windkraftanlage verstehen und erkl?ren.
• Werkstoffe in einer Windkraftanlage benennen und deren Zusammensetzungen, Eigenschaften und Einsatzgebiete beschreiben.
• wesentlichen werkstoffkundliche Mechanismen zur Festigkeitssteigerung von Werkstoffen im Triebstrang beschreiben.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

• Probleme bei der Entwicklung einer Windkraftanlage analysieren und dazugeh?rige L?sungen erarbeiten.
• Str?mungssimulationen mittels CFD-Software durchführen.
• Ergebnisse von CFD-Simulationen auswerten und analysieren.
• CFD-Simulation und Systemsimulation anwenden, um neue Erkenntnisse über technische Systeme zu gewinnen.
• ein CFD-Simulationsmodell erstellen, die Simulationsergebnisse interpretieren und systematisch darstellen.
• Konzepte zur str?mungstechnischen Optimierung von Windkraftanlagen entwickeln.
• durch fundierte Kenntnisse die fachliche Anwendung der Str?mungstechnik in der Praxis verbessern.
• Simulationen des mechanischen Verhaltens mittels FEM-Software durchführen.
• Ergebnisse von FEM-Simulationen auswerten und analysieren.
• FEM-Simulation und Systemsimulation anwenden, um neue Erkenntnisse über technische Systeme zu gewinnen.
• ein FEM-Simulationsmodell erstellen, die Simulationsergebnisse interpretieren und systematisch darstellen.
• Mechanismen zur Festigkeitssteigerung von Werkstoffen anwendungsorientiert übertragen.
• Einfache mechanische Modelle von Verbundwerkstoffen anwenden und k?nnen Unterschiede im mechanischen Verhalten in Abh?ngigkeit von Zusammensetzung und Aufbau aufzeigen.
• Werkstoffauswahl für die Windkraftanlage durchführen.

Kommunikation und Kooperation

• str?mungstechnische Fragestellungen mittels Simulationen l?sen und Schlussfolgerungen aus den Simulationsergebnissen ziehen.
• Ergebnisse von CFD-Simulationen pr?sentieren und fachlich diskutieren.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für gestellte Aufgaben zu identifizieren.
• Fragestellungen zum mechanischen Verhalten mittels Simulationen l?sen und Schlussfolgerungen aus den Simulationsergebnissen ziehen.
• Ergebnisse von FEM-Simulationen pr?sentieren und fachlich diskutieren.
• Werkstoff- und Prozessauswahl inhaltlich pr?sentieren und fachlich diskutieren.
• auf Basis der angefertigte Werkstoff- und Prozessauswahl Entscheidungsempfehlungen ableiten.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• die Modellierung, Durchführung und Auswertung von CFD-Simulationen theoretisch und methodisch begründen.
• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• die Modellierung, Durchführung und Auswertung von FEM-Simulationen theoretisch und methodisch begründen.
• Werkstoff-und Prozessauswahl theoretisch und methodisch begründen.

Inhalte

a) CFD & Str?mung der WKA

Grundlagen der Str?mungssimulation (CFD), Erhaltungsgleichungen, numerische Darstellung und L?sung des Gleichungssystems, Gittergenerierung, Turbulenzmodellierung, Anfangs- und Randbedingungen, Durchführung und Auswertung von Str?mungssimulationen anhand einer WKA

b) Lebensdaueranalyse / FEM-Simulation der WKA

Grundlagen der Struktursimulation (FEM), kontinuumsmechanische Grundgleichungen, numerische Darstellung und L?sung des Gleichungssystems, Netzgenerierung, Stoffgesetze, Anfangs- und Randbedingungen

c) Werkstoffe der WKA

Analyse der Beanspruchung und ableiten der geeigneten Werkstoffen und Prozess für die einzelnen Komponenten von Windkraftanalgen.

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend: erfolgreicher Abschluss von Thermofluiddynamik 1 und Basismodul für Schwerpunkt Nachhaltigkeit

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a), b), c) Klausur (120 Minuten), benotet

?bersicht der Schwerpunkte

Betriebsfestigkeit und Strukturoptimierung

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den …

Wissen und Verstehen

• die Phasen des Ermüdungsvorgangs sowie rechnerische Betriebsfestigkeitskonzepte beschreiben,
• die wesentlichen Einflussgr??en auf die Ermüdung nennen und
• den Einfluss verschiedener Faktoren auf das Leichtbaupotenzial mechanisch belasteter Struktur angeben.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer

• die Ergebnisse von Ermüdungsversuchen im Zeit- und Dauerfestigkeitsbereich auswerten,
• die Anrisslebensdauer von Bauteilen mit dem Kerbdehnungskonzept rechnerisch absch?tzen,
• die linear-elastische Bruchmechanik zur Bewertung von Rissen in Bauteilen anwenden,
• einfache Bauteile bezüglich des Leichtbaupotenzials optimieren und
• das Konzepte des Stoff- und Formleichtbaus und entsprechender Kennzahlen (Leichtbaukennzahl, spezifische Energieabsorption) zur Bauteiloptimierung anwenden.

Wissenschaftliche Innovation

• die in den Vorlesungen vorgestellten Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse in der rechnerischen Auslegung mechanisch belasteter Bauteil zu gewinnen sowie
• eigenst?ndig Ans?tze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen.

Kommunikation und Kooperation

• Inhalte der Betriebsfestigkeit sowie der Strukturoptimierung pr?sentieren und fachlich diskutieren sowie in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für die gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/Professionalit?t

• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen und
• die eigenen F?higkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einsch?tzen.

Inhalte

a) Vorlesung ?Betriebsfestigkeit“:

• Auswertung von Versuchsergebnissen im Zeit- und Dauerfestigkeitsbereich
• Konzepte zur rechnerischen Lebensdauerabsch?tzung
• Zyklisches Werkstoffverhalten
• Kerbdehnungskonzept
• Einführung in die linear-elastische Bruchmechanik
• Rissfortschritt

b) Vorlesung ?Strukturoptimierung“:

• Grundlagen der Festigkeitslehre
• Stoffleichtbau
• Formleichtbau

c) Labor ?Betriebsfestigkeit und Strukturoptimierung“:

• Grundlagen der experimentellen Bauteilanalyse
• Experimentelle und rechnerische Analyse einer Kerbscheibe unter wiederholter Belastung
• Anwendung eines kommerziellen Lebensdauerberechnungsprogramms
• Iterative Optimierung eines Bauteils mittels eines kommerziellen Finite Elemente Programms
• Einführung in das open-source Computeralgebrasystem Maxima
• Symbolische und numerische Berechnung mittels Maxima

Teilnahmevoraussetzungen

• Erfolgreicher Abschluss der Lehrveranstaltungen Festigkeitslehre 1, Festigkeitslehre 2, Technische Mechanik 1, Werkstofftechnik 1, Werkstofftechnik 2, Mathematik 1 und Mathematik 2

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) und b) Gemeinsame Klausur (90 Min, benotet, 4 Credits)

c) Laborberichte

?bersicht der Schwerpunkte

Aufbaumodul 3 (Sustainable Engineering)

Ein Modul aus dem Schwerpunkt Sustainable Engineering

Energiewandlung und -speicherung

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die  老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• grundlegende thermodynamische und kinetisch Berechnungen von Elektrolyseuren und Brennstoffzellen verstehen und erkl?ren.
• Wasserstoff in der thermischen Verwendung verstehen und erkl?ren.
• Elektrolyseure und Brennstoffzellen in den Hauptparametern auslegen
• Materialien für Elektrolyseure und Brennstoffzellen (GdL, MEA) sowie deren Herstellungsverfahren beschreiben und anwenden.
• Druckgas- und Flüssiggas-Speicher in den Hauptparametern auslegen.
• die unterschiedlichen Subsysteme kombinieren und verbrauchspezifisch optimieren

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

• thermodynamische Gesetzm??igkeiten anwenden, um energetische Prozesse zu verstehen und zu analysieren,
• W?rme-, Stoff- und Energiebilanzen zur Auslegung der Hauptbaugruppen und Peripheriekomponenten anzuwenden
• Stoffwandlungsprozesse erkennen und einordnen.
• Aufbau verfahrenstechnischer Gesamtsysteme (BoP) auszulegen,

Kommunikation und Kooperation

• technisch/physikalische Ergebnisse zu den Gebieten der Elektrolyseur- und Brennstoffzellentechnik interpretieren und zul?ssige Schlussfolgerungen ziehen.
• Inhalte aus den Gebieten Elektrolyseur- und Brennstoffzellentechnik kompetent pr?sentieren und fachlich diskutieren.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für gestellte Aufgaben zu identifizieren.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

• auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.

Inhalte

a) Regenerative Energietr?ger

Die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den sollen in die Lage versetzt werden, Energiespeicherprozesse von Mehrstoffsystemen, Wirkungsgrade, Verluste und reale Prozesse zu beschreiben und zu analysieren. Das Modul vermittelt die Grundlagen der stofflichen Energiewandler und Speicher sowie deren Konstruktionsmerkmale. Im Besonderen werden die Grundlagen der Wasserstofftechnik, u.a. der Wasserstoff-Erzeugung und Speicherung mit den entsprechenden Sicherheitsaspekten vermittelt.

b) Brennstoffzellensysteme

Die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den sollen in die Lage versetzt werden, den technischen Aufbau, deren Baugruppen und Funktionsweise, sowie Wirkungsgrade, Verluste bis hin zu realen Systemschaltungen zu beschreiben und zu analysieren. Das Modul vermittelt die Grundlagen der Brennstoffzellensysteme und dessen Konstruktionsmerkmale. Weiterhin werden der Grundlagen von reversiblen Systemen bzw. Elektrolyse-Konzepten incl. deren Peripherie-Baugruppen vermittelt.

c) H2-Brennstoffzellen-Labor

Die wesentlichen Inhalte des Moduls werden in Vorlesungen und Laborübungen vermittelt. Neben der Wissens- und Methodenvermittlung werden in den Lehrveranstaltungen Anwendungsbeispiele behandelt. Vorlesungsbegleitend werden den 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den ?bungsaufgaben zum Training und zur Anwendung des ver?mittelten Vorlesungsstoffes angeboten.

Teilnahmevoraussetzungen

verpflichtend: erfolgreicher Abschluss von Thermofluiddynamik 1 und Basismodul für Schwerpunkt Nachhaltigkeit

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von    Leistungspunkten

a), b) Gemeinsame Klausur (90 Minuten), benotet

c) Testat, unbenotet

?bersicht der Schwerpunkte

Renewable Energy Conversion

Learning Outcomes and Competences

Once the module has been successfully completed, the students can...

Knowledge and Understanding

• recognize the significance of renewable energy sources, i. e. solar energy, wind energy, hydro power, geothermal energy, bio-fuels and biomass and carriers.
• recognize the significance of sustainability, energy efficiency and its evaluation.
• understand and explain the technical principles of the usage of renewable energy sources.
• understand the different types of turbo machines.
• understand conservation laws in turbo machines

Use, Application and Generation of Knowledge

Use and Transfer

• apply the laws of thermodynamics and of fluid mechanics to evaluate the usage of renewable energy sources.
• calculate the energy potential for the usage of renewable energy sources.
• calculate energy losses in the framework of energy conversion systems.
• analyze basically the energy efficiency of technical systems.
• take different perspectives and points of view on renewable energy sources and weight them up against each other.
• familiarize themselves with new ideas and topics in the framework of renewable energies based on their acquired knowledge.
• analyze turbomachinery stages.
• calculate indicators and parameters of turbomachinery stages.
• apply dimensionless numbers and laws of similarity to turbo machines.

Scientific Innovation

• optimize the usage of renewable energy sources for electricity generation and for heating.
• independently develop approaches for usage of renewable energy sources and assess their suitability.
• develop concepts for the optimization of electricity generation by renewable energy sources.
• develop concepts for the optimization of turbo machines

Communication und Cooperation

• communicate actively within an organization and obtain information about renewable systems and turbo machines.
• use the acquired knowledge, to evaluate the usage of renewable energy systems and interpret them according to other aspects.
• use the acquired knowledge, to evaluate the usage of turbo machines and interpret them according to other aspects.

Scientific Self-Conception/ Professionalism

• derive recommendations for decisions from a sustainable energy conversion perspective on the basis of the analyses and evaluations made.
• justify solutions with respect to renewable energy systems and turbo machines theoretically and methodically.

Contents

a) Renewable Energy Systems

Fundamental overview of the description and calculation of renewable energy sources like solar energy, wind energy, hydro power, geothermal energy, bio-fuels and biomass.

b) Turbo Machines

Overview of different turbo machines: axial flow and radial flow, fans, compressors, pumps, gas turbines, steam turbines, water turbines wind energy converters, conservation laws in turbo machines, dimensionless numbers and laws of similarity of turbo machines, analysis of turbomachinery stages, indicators and parameters of turbomachinery stages

c) Renewables Lab

Using and enhancing the knowledge acquired in the lectures by performing experiments in the fields of renewable energy systems and turbo machines.

Participation Requirements

Obligatory: Thermodynamics 1, Base module for specialization Sustainability

Recommended: Thermodynamics 2 (in parallel)

Examination Forms and Prerequisites for Awarding ECTS Points

a), b), c) Written examination (120 minutes), graded

c) Lab reports, not graded

?bersicht der Schwerpunkte

Technologiedemonstrator Windkraftanlage

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 老虎机游戏_老虎机游戏下载@den…

Wissen und Verstehen

• die Funktionsweise einer Windkraftanlage verstehen und erkl?ren.
• die Herausforderungen bei der (Weiter-)entwicklung einer Windkraftanlage erkennen.
• die Bedeutung und den Nutzen von CFD-Simulation erkennen.
• die grundlegenden Prinzipien der CFD-Simulation verstehen und erkl?ren.
• die Grundlagen der Str?mungsmodellierung und der Str?mungssimulation verstehen und erkl?ren.
• die grundlegende Vorgehensweise bei der Analyse und Entwicklung eines technischen Systems am Beispiel der Windkraftanlage begreifen.
• die Bedeutung und den Nutzen von FEM-Simulation erkennen.
• die grundlegenden Prinzipien der FEM-Simulation verstehen und erkl?ren.
• die Grundlagen der mechanischen Modellierung und der Simulation des mechanischen Verhaltens verstehen und erkl?ren.
• Die Beanspruchung der der Windkraftanlage verstehen und erkl?ren.
• Werkstoffe in einer Windkraftanlage benennen und deren Zusammensetzungen, Eigenschaften und Einsatzgebiete beschreiben.
• wesentlichen werkstoffkundliche Mechanismen zur Festigkeitssteigerung von Werkstoffen im Triebstrang beschreiben.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

• Probleme bei der Entwicklung einer Windkraftanlage analysieren und dazugeh?rige L?sungen erarbeiten.
• Str?mungssimulationen mittels CFD-Software durchführen.
• Ergebnisse von CFD-Simulationen auswerten und analysieren.
• CFD-Simulation und Systemsimulation anwenden, um neue Erkenntnisse über technische Systeme zu gewinnen.
• ein CFD-Simulationsmodell erstellen, die Simulationsergebnisse interpretieren und systematisch darstellen.
• Konzepte zur str?mungstechnischen Optimierung von Windkraftanlagen entwickeln.
• durch fundierte Kenntnisse die fachliche Anwendung der Str?mungstechnik in der Praxis verbessern.
• Simulationen des mechanischen Verhaltens mittels FEM-Software durchführen.
• Ergebnisse von FEM-Simulationen auswerten und analysieren.
• FEM-Simulation und Systemsimulation anwenden, um neue Erkenntnisse über technische Systeme zu gewinnen.
• ein FEM-Simulationsmodell erstellen, die Simulationsergebnisse interpretieren und systematisch darstellen.
• Mechanismen zur Festigkeitssteigerung von Werkstoffen anwendungsorientiert übertragen.
• Einfache mechanische Modelle von Verbundwerkstoffen anwenden und k?nnen Unterschiede im mechanischen Verhalten in Abh?ngigkeit von Zusammensetzung und Aufbau aufzeigen.
• Werkstoffauswahl für die Windkraftanlage durchführen.

Kommunikation und Kooperation

• str?mungstechnische Fragestellungen mittels Simulationen l?sen und Schlussfolgerungen aus den Simulationsergebnissen ziehen.
• Ergebnisse von CFD-Simulationen pr?sentieren und fachlich diskutieren.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für gestellte Aufgaben zu identifizieren.
• Fragestellungen zum mechanischen Verhalten mittels Simulationen l?sen und Schlussfolgerungen aus den Simulationsergebnissen ziehen.
• Ergebnisse von FEM-Simulationen pr?sentieren und fachlich diskutieren.
• Werkstoff- und Prozessauswahl inhaltlich pr?sentieren und fachlich diskutieren.
• auf Basis der angefertigte Werkstoff- und Prozessauswahl Entscheidungsempfehlungen ableiten.