Master-Studiengang Maschinenbau: Studienplan

Fakten zum Studium

  • Start: September
  • Kosten pro Semester: € 363,36 Studiengebbühr, € 75,- Kostenbeitrag für Zusatzleistungen, € 20,20 ÖH-Beitrag
  • Präsenzphasen: Dienstags bis Freitags tagsüber (die Montage werden für eine Teilzeit-Berufstätigkeit freigehalten)
  • 120 ECTS-Punkte
  • Möglichkeit für ein Auslandssemester

1. Semester

Bezeichnung ECTS
SWS
Modul Aufbau und Funktionsweisen von Maschinen und Anlagen (M12)
German / kMod
6.00
4.00
Automatisierte Produktionsanlagen und Fertigungsplanung (PSYS)
German / VO
3.00
2.00

Kurzbeschreibung

Die Lehrveranstaltung vermittelt Kenntnisse über die Automatisierung und Systemtechnik von Produktionsanlagen, einschließlich Fertigungskostenberechnung, sowie Grundlagen von REFA und MTM

Methodik

Vorlesung, Übung

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

  • Die unterschiedlichen Konzepte/Typen von Fertigungsanlagen im Grundaufbau und -funktionen aus Sicht der Systemtechnik zu verstehen und zu beschreiben.
  • Optimierungsmöglichkeiten in der mechanischen Fertigung zu erkennen und Ansätze zur Reduzierung der Fertigungszeit mit Anwendung von REFA Tools umzusetzen.
  • Die Planung von Fertigungslinien (z.B. verkette Anlagen) mit unterschiedlichen Bearbeitungsaufgaben unter Berücksichtigung der Automatisierungstechnik zu realisieren.
  • Die Fertigung unter Berücksichtigung von Werkstätten- Gruppen- und Fließfertigung zu planen.
  • Wirtschaftlichkeitsberechnung von Fertigungsverfahren durchzuführen.

Lehrinhalte

  • Systemtechnische und konstruktive Betrachtung von Werkzeugmaschinen
  • REFA Zeitwirtschaft, MTM-Studie
  • Flexible Automatisierung, Fertigungssysteme
  • Fertigungskostenberechnung

Vorkenntnisse

Lehrveranstaltung Fertigungsmaschinen und Produktionsanlage (FMPA) aus BMB5

Literatur

  • CNC Handbuch, Hans B. Kief, Carl Hanser Verlag, ISBN 978-3-446-42594-1
  • Einführung in die Steuerungstechnik, Günter Pritschow, Carl Hanser Verlag, ISBN 3-446-21422-4
  • Automatisierungstechnik, Dietmar Schmid, Verlag Europa-Lehrmittel, ISBN 3-8085-5157-7
  • Zerspantechnik, Paucksch/Holsten/Linß/Tikal, Vieweg + Teubner Verlag, ISBN 978-3-8348-0279-8
  • Arbeits- und Zeitwirtschaft verstehen. Von der Zeitstudie bis zur Abtaktung, Werner Fricke, BoD, Norderstedt, ISBN 9783743162983

Leistungsbeurteilung

  • LV-immanent, schriftliche Abschlussprüfung
  • Schriftliche Ausarbeitung
Strukturierte Konzeptionierung von Maschinen (KONZ)
German / VO
3.00
2.00

Kurzbeschreibung

Diese LV teilt sich in 2 Teile: 1) In einem Teil werden die wesentlichen Grundlagen zur strukturierten Konzeptionierung von technischen Dingen im Überblick vermittelt. 2) Im Fokus des zweiten Teils stehen die Veränderungen des beruflichen Tätigkeitsfeldes „Maschinenbau“ durch Digitalisierung und Simulation.

Methodik

Integrierte Lehrveranstaltung

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

  • technische Systeme strukturiert zu analysieren
  • technische Systeme methodisch korrekt zu gestalten
  • die wesentlichen Grundregeln der Gestaltung, Gestaltungsprinzipien, Gestaltungsrichtlinien anzuwenden
  • Kernaufgaben und Kerntätigkeiten im beruflichen Spektrum von Konzeption und Design sowie Konstruktion und Auslegung zu erkennen
  • den persönliche Ist-Stand in der Berufsbiografie schriftlich auf künftige Potenziale hin zu bilanzieren
  • ein persönliches Tätigkeitsprofils für ein zukunftsfähiges Berufsbild im digitalisierten Maschinenbau systematisch zu entwickeln

Lehrinhalte

  • Strukturierte Analyse technischer Systeme
  • Methodik des schrittweisen Gestaltens
  • Lösungsfindung und Bewertung
  • Grundregeln der Gestaltung, Gestaltungsprinzipien, Gestaltungsrichtlinien
  • Kernaufgaben und Kerntätigkeiten im beruflichen Spektrum
  • Funktionen, Positionen und Kompetenzen im digitalisierten Maschinenbau
  • persönliche Ist-Stand in der Berufsbiografie & zukunftsfähiges Tätigkeitsprofils

Vorkenntnisse

Maschinenelemente Grundlagen der Konstruktionslehre

Literatur

  • VDI 2221
  • VDI 2222
  • VDI 2223
  • VDI 2206
  • Pahl, Beitz, Feldhusen, Grote: Pahl/ Beitz Konstruktionslehre, Springer, 2006

Leistungsbeurteilung

  • LV-immanent & Ausarbeitung einer Arbeit
Modul Informatik im Maschinenbau (M15)
German / kMod
6.00
4.00
Datengenerierung und -analyse / Datamining im Maschinenbau (DAM)
German / ILV
3.00
2.00

Kurzbeschreibung

Fähigkeit aneignen, komplexe Datensätze aus maschinenbaulichen Anwendungen zu analysieren, zu modellieren und zu visualisieren; Spezieller Fokus auf Sensorik für Autonomes Fahren

Methodik

Integrierte Lehrveranstaltung mit Vorlesungs- und Übungsblöcken.

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

  • Zusammenhänge und Unterschiede zwischen Data-Mining und Maschinellem Lernen zu definieren und zu erklären.
  • Begriffe des Autonomen Fahrens zu definieren und zu erklären.
  • Sensorkonzepte der fortgeschrittenen bildgebenden Sensorik, die bei Autonomen Fahrzeugen vorkommt, wie Monochrom-/Farbkamera, Infrarotkamera, ToF, Stereo, Ultraschall, GPS oder LIDAR zu definieren und zu erklären.
  • für ein Assistenzsystem die Vor- und Nachteile des Einsatzes eines physikalischen Sensorsystems zu diskutieren und zu bewerten und ein dafür passendes System auszuwählen und auszulegen.
  • im Team eine vorgegebene Aufgabenstellung zu analysieren, einen Lösungsweg zu entwerfen und die erzielten Ergebnisse in einem Laborprotokoll zu dokumentieren und zu diskutieren.

Lehrinhalte

  • Motivation
  • Einführung Data-Mining, Maschinelles Lernen
  • Sensorik für Autonomes Fahren
  • Prinzip des Autonomen Fahrens
  • Übersicht über Sensorkonzepte
  • Vertiefung bei ausgewählten Sensoren
  • Laborübungseinheit zu LIDAR und bildgebenden Sensoren
  • Einsatzbeispiele

Vorkenntnisse

- Mathematik - Elektrotechnik - Sensorik und Messtechnik

Literatur

  • Teschl, S., 2013. MATLAB -- Eine Einführung. [online] Wien: FH Technikum Wien.
  • Azad, P., Gockel, T. & Dillmann, R., 2007. Computer Vision - Das Praxisbuch. Aachen: Elektor-Verlag.
  • Hesse, S. & Malisa, V. (Hrsg.), 2010. Taschenbuch Robotik -- Montage -- Handhabung. München: Carl Hanser Verlag
  • Hesse, S. & Schnell, G., 2009. Sensoren für die Fabrikautomation, Funktion - Ausführung - Anwendung. 4.~Auflage. Wiesbaden: Vieweg+Teubner.
  • Thrun, S.; Burgard, W.; Fox, D., 2006. Probabilistic Robotics, Cambridge: The MIT Press

Leistungsbeurteilung

  • LV-Immanente Leistungsbeurteilung, Klausur, Übungsbeispiele, Laborübung

Anmerkungen

Keine

Objektorientierte Programmiertechniken für Simulationstools (PRG)
German / ILV
3.00
2.00

Kurzbeschreibung

Einführung in die Programmierung für Maschinenbauer

Methodik

Vortrag und Übungen

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

  • Python-Scripte zu entwickeln, um Simulationstools anzusprechen und Berechnungen zu automatisieren

Lehrinhalte

  • Die Bestandteile eines Python-Programmes
  • Entwicklungsumgebungen wie PyCharm
  • Variablen und Konstanten
  • Ausdrücke und Anweisungen
  • Programmsteuerung
  • Funktionen
  • Arrays
  • Klassen
  • Scripting-Schnittstellen zu Simulationsumgebungen

Vorkenntnisse

keine

Literatur

  • siehe Moodle-Kurs

Leistungsbeurteilung

  • Übungen und schriftliche Prüfung
Modul Konstruktion und Auslegung (M14)
German / iMod
6.00
4.00
Methodische 3D-Konstruktion und Auslegung (M3D)
German / ILV
6.00
4.00

Kurzbeschreibung

Die Studierenden bearbeiten in Kleingruppen ein umfangreiches Konstruktionsprojekt. Ausgehend von einer Spezifikation des Kundens werden in der begleitenden Lehrveranstaltung Produktentwicklung und Entwurf von Maschinen ILV die ersten Schritte der Produktentwicklung durchlaufen. Darauf aufbauend werden in dieser LV die weiteren Schritte bis zur Zeichnungserstellung abgearbeitet.

Methodik

eigenständige Bearbeitung des Konstruktionsprojektes und Betreuung durch den Lektor

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

  • methodisch und eigenständig konstruktive Problemstellungen zu lösen
  • wirtschaftliche Aspekte der Produktentwicklung in den Designprozess mit einfließen zu lassen
  • 3D CAD Software in den verschiedenen Stadien der Produktentwiklung einzusetzen

Lehrinhalte

  • Anwendung der Methodisches Vorgehensweise bei der Produktentwicklung
  • Auslegung von Bauteilen nach gültigen Normen und Richtlinien
  • 3D CAD: Bauteilerstellung, Zusammenbau und Zeichnungsableitung

Vorkenntnisse

Grundlagen in Maschinenelemente, Mechanik und Konstruktionslehre 3D CAD Methodisches Vorgehensweise bei der Produktentwicklung

Leistungsbeurteilung

  • Mitarbeit
  • Berechnung der Bauteile
  • Zeichnungen
Modul Produktentwicklung und Entwurf (M13)
German / iMod
6.00
4.00
Produktentwicklung und Entwurf von Maschinen (PEM)
German / ILV
6.00
4.00

Kurzbeschreibung

Die Studierenden lernen einen Überblick über ein Konstruktionsprojekt kennen. Hierbei wird der Fokus auf vorgelagert, begleitende und nachgelagerte Prozesse des eigentlichen Konstruierens gelegt.

Methodik

Vortag, Übung und Projekt über das gesamte Semester

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

  • eine technische Fragestellung systematisch zu bearbeiten
  • ein Konstruktionsprojekt sinnvoll aufzusetzen und zu planen
  • die Randbedingungen und äußeren Einflüße auf ein Projekt zu kennen und beurteilen zu können
  • ein technisches Produkt ordnugsgemäß zu dokumentieren
  • ein technisches Produkt zu präsentieren

Lehrinhalte

  • Produktentstehungsprozess
  • Anforderungsmanagement
  • Designphasen
  • Digitalisierung
  • Dokumentation technischer Produkte

Vorkenntnisse

Grundlagen Maschinenelemente und Konstruktionslehre.

Literatur

  • Lindemann, U., "Methodische Entwicklung technischer Produkte" Springer VDI
  • Eigner, M.;Roubanov, D.; Zafiroc, R.: "Modellbasierte virtuelle Produktentwicklung", Springer Vieweg
  • Feldhusen, J.;Grote, K.-H.: "Pahl/Beitz Konstruktionslehre", Springer Vieweg
  • Ebert, C.: "Systematisches Requirementsmanagement", dpunkt.verlag

Leistungsbeurteilung

  • Abgaben
  • Mitarbeit
  • Anwesenheit
Modul Simulationen: Voraussetzungen 1 (M11)
German / kMod
6.00
4.00
Berechnungsmethoden für dynamische Simulation (BDS)
German / ILV
3.00
2.00

Kurzbeschreibung

Die Lehrveranstaltung vermittelt Grundlagen der zeitkontinuierliche mathematischen Modellierung und Simulation mechanischer, elektrischer und hydraulischer Systeme mit kommerzieller Software MATLAB/Simulink, sowie die Analysemethoden zur Verifizierung und Validierung der Modelle.

Methodik

Vorlesung und begleitende Übungseispiele

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

  • ... für die im Maschinenbau relevante Grundlagen der dynamischen Simulation mechanischer Systeme incl. wesentlicher Prinzipien und Gesetze zu erläutern sowie entsprechende Anwendungsbeispiele zu beschreiben
  • ... lineare und nichtlineare Differentialgleichungen von dynamischen Systemen herzuleiten
  • ... lineare und nichtlineare Differentialgleichugssysteme in MATLAB zu programmieren
  • ... einfache Bewegungssimulationen mit kommerzieller Software durchzuführen (MATLAB/Simulink)
  • ... den erforderlichen Rechenaufwand, benötigte Computerressourcen und Kosten für einfache Projekte abzuschätzen

Lehrinhalte

  • Grundlagen der Dynamik für Ein- und Mehrkörpersysteme
  • Lineare und nichtlineare Bewegungs-Differentialgleichungen mechanischer Systeme herleiten
  • Simulation mechanischer nichtlinearer Bewegung (z.b. Doppelpendel)
  • Linearisieren der hergeleiteten DGL
  • Transformation von DGL n-ter Ordnung auf DGL-Systeme
  • Stabilitätssatz für nichtlineare DGL Systeme
  • Gleichgewichtslagen und Eigenwerte von nichtlinearen DGL-Systemen bestimmen
  • Numerische Lösung nichtlinearer DGL-Systeme incl praktischer Anwendung
  • Anwendungsbeispiele mit MATLAB/Simulink:

Vorkenntnisse

Grundkenntnisse Mechanik, Mathematik, Physik

Literatur

  • Sauer, T. (2006), Numerical Analysis, Pearson
  • Bollhöfer, M./Mehrmann, V. (2004), Numerische Mathematik, Vieweg

Leistungsbeurteilung

  • Schriftliche Abschlussprüfung
  • Simulationsprojekt (mit DGL 2. oder 3. Ordnung)
Kinematik und Kinetik für Mehrkörpersysteme (KIN)
German / ILV
3.00
2.00

Kurzbeschreibung

Einführung und Vertiefung in die Kinematik und Kinetik der Mehrkörpersysteme (MKS)

Methodik

Vortrag zur Kinematik und Kinetik von Mehrkörpersystemen. Wiederholung Dynamik der Einkörpersysteme. Darauf aufbauend: Vermittlung von Methoden zum Aufstellen von Bewegungsgleichungen von Mehrkörpersystemen und deren Anwendung anhand von ausgewählten Beispielen- Selbständiges Lösen von Übungsaufgaben durch die Studierenden. Diskussion der Lösungsweg

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

  • den Schwerpunktssatz und Drallsatz zur Herleitung von Bewegungsgleichungen anzuwenden
  • die Langrange´sche Gleichung 2. Art zur Herleitung von Bewegungsgleichungen für MKS anzuwenden
  • die Schwingungsgleichungen von MKS herzuleiten und zu lösen
  • Schwingungstilger optimal auszulegen

Lehrinhalte

  • Methoden zur Lösung von MKS:
  • Newtonsches Grundgesetz
  • Schwerpunktssatz
  • Drallsatz
  • Arbeitssatz
  • Energieerhaltungssatz
  • Lagrange´sche Gleichung 2. Art
  • Schwingungstechnik
  • Schwingungstechnik

Vorkenntnisse

Mechanik: Statik, Festigkeitslehre und Dynamik Grundvorlesung Mathematisches Grundlagenwissen: Vektoralgebra, Lineare Gleichungen lösen, Trigonometrie (Winkelfunktionen), Grundlagen der Differential- und Integralrechnung (Ableitungen und Integrationsregeln elementarer Funktionen), Kurvendiskussion, Lösen von (linearen) Differnetialgleichungen 2. Ordnung

Literatur

  • Skelettskriptumg in elektronischer Form
  • Russell C. Hibbeler: Technische Mechanik 3 - Dynamik. Pearson Studium, 2006. ISBN: 3-8273-7135-X (Siehe auch: http://www.pearson-studium.de/382737135X.html)

Leistungsbeurteilung

  • Erster Zwischentest am 24.11.2017 von 17:00 – 18:30 Uhr
  • Zweiter Zwischentest am 11.01.2018 von 16:30 - 18:30 Uhr
  • Wenn jeder der zwei Zwischentests positiv ist (> 50%) dann ergibt sich die Gesamtnote aus dem Mittelwert von Test 1 und Test 2
  • Wenn einer der zwei Zwischentests negativ ist (< 50%) dann muss eine schriftliche Gesamtprüfung ca. Ende Jänner 2018 abgelegt werden (Termin wird noch abgestimmt)

2. Semester

Bezeichnung ECTS
SWS
Modul Ausgewählte Maschinenbau-Themen: Vertiefungen (M24)
German / kMod
6.00
4.00
Angewandte Zerspanungstechnik: Vertiefungen (AZT)
German / ILV
3.00
2.00

Kurzbeschreibung

Die LV vermittelt Kenntnisse über alel wichtigen Zerspanungsverfahren mit geometrisch bestimmter und nicht bestimmter Schneide.

Methodik

Vorlesung, Übung

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

  • Die Eigenschaften und die Einsatzgebiete der in der Zerspanung verwendeten Schneidstoffe können beschrieben werden.
  • Für die jeweiligen Zerspanungsverfahren können Werkzeuge und Schnittparameter in Abhängigkeit des zu bearbeitenden Werkstoffes und der geforderten Rautiefe grob festgelegt werden.
  • Die Berechnung der Zerspankräfte, der Leistungen und Fertigungszeit bei den wichtigsten Zerspanungsverfahren (Drehen, Fräsen, Bohren, Schleifen) wird beherrscht.
  • Die Planung von einfachen Zerspanungsprozessen unter technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten kann selbstständig durchgeführt werden.

Lehrinhalte

  • Schnikraft- und Leistungsberechnung in der Zerspanung
  • Winkel, Spanbildung, Werkzeugbeschichtung, Trockenzerspanung

Vorkenntnisse

Mechanik, Werkstofftechnik

Literatur

  • Zerspantechnik, Paucksch/Holsten/Linß/Tikal, Vieweg + Teubner Verlag, ISBN 978-3-8348-0279-8
  • Fertigungsverfahren (1 - 5), Wilfried König; Fritz Klocke, Springer Verlag
  • Einführung in die Fertigungstechnik, Engelbert Westkämper; Hans-Jürgen Warnecke, Teubner Verlag Wiesbaden

Leistungsbeurteilung

  • Klausur, Fernlehre
Innovative Fügetechnik in der industriellen Praxis (FUE)
German / ILV
3.00
2.00
Modul Mehrkörpersimulation im Maschinenbau (M23)
German / iMod
6.00
4.00
Angewandte Mehrkörpersimulation im Maschinenbau (MKS)
German / ILV
6.00
4.00
Modul Schnittstellenkompetenzen für die Maschinenintegration (M25)
German / kMod
6.00
4.00
Algorithmik für Autonome Systeme (AAS)
German / ILV
1.50
1.00

Kurzbeschreibung

Grundlagen der datenverarbeitung für autonome Systeme mit Schwerpunkt auf autonomes Fahren.

Methodik

Folien, praktische Arbeiten mit mobilen Robotern, exemplarische Implementierungen

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

  • grundlegende Konzepte der Lokalisierung zu verstehen
  • Sensoren zu fusionieren
  • die Grundzüge des autonomen Fahrens zu verstehen

Lehrinhalte

  • Sensorfusion
  • probabilistische Datenfusion
  • Anwendung von Computer Vision

Vorkenntnisse

- Sensorik - Mathematik

Literatur

  • Sebastian Thrun: Probabilistic Robotics
  • Bishop, C.M.; Pattern Recognition and Machine Learning, 2006

Leistungsbeurteilung

  • Prüfung
  • Übungen
Effektive Werkstoffauswahl (WST)
German / VO
3.00
2.00

Kurzbeschreibung

Aufbauend auf dem Wissen aus dem Bachelorstudium befassen wir uns mit der systematischen Auswahl von Werkstoffen, derer es über 100.000 gibt. Den Schwerpunkt bildet der Ansatz von Ashby mit Werkstoffdiagrammen. Sie lernen die englischen Begriffe kennen, sowie relevante Datenbanken. 12 praktische Beispiele sollen die Werkstoffauswahl verdeutlichen.

Methodik

Vorlesung

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

  • Werkstoffe systematisch auszuwaehlen

Lehrinhalte

  • Werkstoffauswahl

Vorkenntnisse

Grundlagen der Werkstoffe (aus dem Bachelorstudium)

Literatur

  • Michael Ashby, Alexander Wanner und Claudia Fleck, Materials Selection in Mechanical Design: Das Original mit Übersetzungshilfen
  • Martin Reuter, Methodik der Werkstoffauswahl: Der systematische Weg zum richtigen Material

Leistungsbeurteilung

  • Schriftliche Abschlussprüfung (closed book)

Anmerkungen

Es muss nicht immer Stahl sein...

Elektrotechnik, Meß-, Steuer- und Regeltechnik in Maschinen (EMSR)
German / ILV
1.50
1.00

Kurzbeschreibung

Aufbauend auf den Grundlagen der Mess-, Steuer- u. Regelungstechnik werden in dieser ILV zwei Themengebiete erarbeitet: Regelung nichtlinearer Systeme sowie Auslegung und Regelung von elektrischen Antrieben.

Methodik

Die zwei Themengebieten (Regelung nichtlinearer Systeme, sowie Regelung eines elektrischen Antriebes) werden an Hand von praktischen Aufgabenstellungen erarbeitet. Alle Modellierungen und Simulationen werden mit MATLAB u. Simulink berechnet.

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

  • nichtlineare Elemente in Regelkreisen zu identifizieren
  • nichtlineare Elemente zu modellieren und simulieren
  • mittels Linearisierung Regler für nichtlineare Systeme zu dimensionieren
  • die, für dir Regelung relevanten, mechanischen und elektrischen Parameter aus dem Datenblatt eines elektrischen Antriebes abzulesen
  • regelungstechnische Modelle eines elektrischen Antriebes zu erstellen.
  • Kaskadenregelungen für Drehmoment, Drehzahl und Position an einem Elektromotor auszulegen und zu charakterisieren.

Lehrinhalte

  • nichtlineare Elemente in Regelkreisen
  • Absättigung und Wind-Up Effekt
  • Linearisierung von nichtlinearen Systemen und mehrdimensionalen Kennlinienfeldern
  • elektrische Antriebe, DC, AC synchron/asynchron + Datenblätter
  • Modellbildung in Simulink
  • Klskadenregelung für Lageregelung inkl. Korrektur vom Schlepppfehler

Vorkenntnisse

Grundlagen Mess-, Steuer- u. Regelungstechnik Beschreibung von LTI Systemen in MATLAB + Simulink

Literatur

  • 2014 Übungsbuch Regelungstechnik Klassische, modell- und wissensbasierte Verfahren Autoren: Zacher, Serge
  • 2017 Grundlagen Automatisierung Sensorik, Regelung, Steuerung Autoren: Heinrich, Berthold, Linke, Petra, Glöckler, Michael
  • 2016 Servoantriebe in der Automatisierungstechnik Komponenten, Aufbau und Regelverfahren Autoren: Probst, Uwe

Leistungsbeurteilung

  • zwei Zwischenprüfungen, jeweils Lösung von praktischen Aufgaben (open-book mit MATLAB u. Simulink)
Modul Simulationen: Voraussetzungen 2 (M21)
German / kMod
6.00
4.00
Berechnungsmethoden für Finite Elemente (BFE)
German / ILV
3.00
2.00

Kurzbeschreibung

Grundlagen der Schwingungstechnik Einmassenschwinger Mehrmassenschwinger Diskrete und kontinuierliche dynamische Systeme Eigenfrequenzen, Schwingungsformen und Systemdämpfungen Freie und erwzungene Schwingung, Resonanz Schwingungsdämpfung und Schwingungstilgung Entwurf und optimale Abstimmung von Schwingungsdämpfern

Methodik

Vorträge als Kombination aus Power-Point-Präsentation (Skelettskriptum) und anschauliche Darstellungen zur Hebung des Verständnisses am Whiteboard. Herleitung der Grundgleichungen, Lösen der Gleichungen und Erläuterung des Lösungsweges sowie der Lösungsgleichungen am Whiteboard. Lösen von Übungsaufgaben durch die Studierenden. Diskussion der Lösungswege.

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

  • Dynamische Berechnungen von Ingenieurkonstruktionen durchzuführen
  • Freie und erzwungene Schwingungsvorgänge zu analysieren
  • Eigenfrequenzen, Schwingungsformen und Systemdämpfungen zu ermitteln
  • Resonanzschwingungen bei Ingenieurkonstruktionen zu identifizieren
  • Maßnahmen zur Schwingungsdämpfung zu planen

Lehrinhalte

  • Grundlagen der Schwingungstechnik
  • Einmassenschwinger
  • Mehrmassenschwinger
  • Diskrete und kontinuierliche dynamische Systeme
  • Eigenfrequenzen, Schwingungsformen und Systemdämpfungen
  • Schwingungsdämpfung und Schwingungstilgung
  • Entwurf und optimale Abstimmung von Schwingungsdämpfern

Vorkenntnisse

Grundlagenvorlesungen Mechanik Mehrkörperdynamik

Leistungsbeurteilung

  • Ausarbeitung einer Aufgabe zu "Entwurf und optimale Abstimmung eines Schwingungsdämpfers für eine Ingenieurkonstruktionen" als Gruppenarbeit
Festigkeitslehre für Finite Elemente (FFE)
German / ILV
3.00
2.00

Kurzbeschreibung

Diese Lehrveranstaltung dient dazu, für das numerische Simulationsverfahren der Methode der Finiten Elemente die notwendigen theoretischen strukturmechanischen Grundlagen zu schaffen bzw. zu wiederholen.

Methodik

Die zwei angeführten Literaturquellen decken ein sehr großes Spektrum im Bereich der Strukturmechanik ab. Ergänzend zu den theoretischen Inhalten werden Beispiele gerechnet - teilweise in Form von Handrechnungen, teilweise unter der Zuhilfenahme eines Softwaretools (MATLAB). Ein Hauptaugenmerk wird auf den Übergang des einaxialen Spannungszustandes (Stabtheorie) auf einen mehraxialen (ebenen) Spannungszustand gelegt.

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

  • den Spannungs- und Dehnungszustand von isotropen und orthotropen Strukturen zu ermitteln bzw. zu beurteilen
  • Ergebnisse auf Basis der Methode der finiten Elemente auf Plausibilität zu überprüfen
  • und ggf. Fehler zu identifizieren und zu beheben
  • Festigkeitsprobleme von Stabilitätsproblemen zu unterscheiden

Lehrinhalte

  • Lineare Elastizitätstheorie
  • Prinzip der virtuellen Verschiebung
  • Lineare Stabtheorie
  • Lineare Theorie ebener Flächentragwerke
  • Stabilitätsprobleme
  • Versagenshypothesen & Versagenskriterien
  • Grundlagen der Plastizitätstheorie
  • Isotropes & orthotropes Materialverhalten
  • Klassische Laminattheorie

Vorkenntnisse

Lehrveranstaltungen Mathematik & Mechanik

Literatur

  • H. Mang & G. Hofstetter, Festigkeitslehre, Springer-Verlag, Wien New York, 4. Auflage 2013
  • Theoretical Background of ESAComp Analyses (über CIS zur Verfügung gestellt)

Leistungsbeurteilung

  • a) Ausarbeitung von Beispielen: 40% (= 40 Punkte)
  • b) schriftliche Prüfung: 60% (= 60 Punkte)
  • Notenskala: 5: 0-49 Punkte, 4: 50-65 Punkte, 3: 66-80 Punkte, 2: 81-90 Punkte, 1: 91-100 Punkte
  • Für eine positive Note müssen beide Teilbereiche positiv beurteilt werden, d.h. es müssen auf den Beispielteil mind. 20 Punkte und auf die schriftliche Prüfung mind. 30 Punkte erreicht werden.
Modul Technische Festigkeitsberechnung - FEM (M22)
German / iMod
6.00
4.00
Angewandte technische Festigkeitsberechnung - FEM (FEM)
German / ILV
6.00
4.00

3. Semester

Bezeichnung ECTS
SWS
Modul Ausgewählte Simulationsthemen: Vertiefungen (M32)
German / kMod
6.00
4.00
CFD Vertiefungen (CFDV)
German / ILV
3.00
2.00

Kurzbeschreibung

Praktische Übungen zur Vertiefung des Wissens über die Durchführung numerischer Strömungsberechnungen und die Interpretation der erlangten Ergebnisse.

Methodik

Arbeiten in Gruppen - Ausarbeitung komplexer Strömungsberechnungen und Verifizierung der Ergebnisse anhand von Daten aus der Literatur.

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

  • selbstständig numerische Strömungsberechnungen mithilfe eines kommerziellen Strömungsberechnungsprogramms durchzuführen,
  • die zur Verfügung stehenden Modelle und Solver entsprechend des Anwendungsfalles richtig einzusetzen,
  • die erlangten Ergebnisse kritisch zu beurteilen und richtig zu interpretieren

Lehrinhalte

  • Vertiefung und Anwendung der Inhalte der LV „Computational Fluid Dynamics CFD Basics“
  • Berechnung turbulenter Strömungen mit ANSYS CFX
  • Auswirkungen unterschiedlicher Turbulenzmodelle
  • Vermittlung von Kenngrößen zur kritischen Beurteilung der Ergebnisse

Vorkenntnisse

Besuch der LV „Computational Fluid Dynamics CFD Basics“

Literatur

  • Lecheler, S.: Numerische Strömungsberechnung - Schneller Einstieg in ANSYS CFX 18 durch einfache Beispiele. Springer Vieweg, Wiesbaden, 2018.

Leistungsbeurteilung

  • Mitarbeit
  • Abschlusspräsentation
  • Abschlussbericht
Computational Fluid Dynamics CFD Basics (CFD)
German / ILV
3.00
2.00

Kurzbeschreibung

Einführung in die numerische Strömungsmechanik (Computational Fluid Dynamics, CFD) - Theorie und Anwendung numerischer Strömungsberechnungsprogramme.

Methodik

Vortrag der theoretischen Grundlagen, Einführung in das Strömungsberechnungsprogramm ANSYS CFX, selbstständige Ausarbeitung einfacher Strömungsberechnungen;

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

  • die theoretischen Grundlagen der reibungsbehafteten, kompressiblen Strömungsmechanik zu verstehen,
  • den Ablauf einer numerischen Strömungsberechnung nachzuvollziehen,
  • mit einiger Übung selbstständig numerische Strömungsberechnungen mithilfe eines kommerziellen Strömungsberechnungsprogramms durchzuführen.

Lehrinhalte

  • Theorie:
  • relevante Grundgleichungen (vollständige Navier-Stokes-Gleichungen)
  • Turbulenzmodelle (Reynolds-gemittelte Navier-Stokes-Gleichungen)
  • Randbedingungen, Diskretisierung, Rechennetze, Lösungsverfahren
  • Praxis - Einführung in das Strömungsberechnungsprogramm ANSYS CFX:
  • Netzgenerierung, Lösung des Strömungsproblems und Interpretation der Ergebnisse

Vorkenntnisse

Grundlagen der Strömungsmechanik und Thermodynamik, Kenntnisse über numerische Lösungsverfahren von Vorteil

Literatur

  • Lecheler, S.: Numerische Strömungsberechnung - Schneller Einstieg in ANSYS CFX 18 durch einfache Beispiele. Springer Vieweg, Wiesbaden, 2018.

Leistungsbeurteilung

  • Theorietest
  • Hausübungen
  • Abschlussbericht
FEM Vertiefungen (FEMV)
German / ILV
3.00
2.00
MKS Vertiefungen (MKSV)
German / ILV
3.00
2.00
Modul Betriebsphase von Maschinen und Anlagen (M31)
German / kMod
6.00
4.00
Analyse und Optimierung des Betriebs von Anlagensystemen (OPT)
German / ILV
3.00
2.00

Kurzbeschreibung

Ziel der ILV ist es, in die Schuhe eines Produktionsingenieurs hineinzusteigen, der die Aufgabe hat, die Fertigungsabläufe zu verbessern. Dabei werden wesentliche Aufgabenfelder und die dazu erforderlichen Methoden und Werkzeuge durchgenommen. The Vorlesung und die Übungen werden in Englisch durchgeführt.

Methodik

Vortrag, Videos, Diskussionen, Übungen

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

  • Auf den vermittelten Grundlagen aufbauen und in den Aufgabenbereichen eines Produktionsingenieurs tätig sein

Lehrinhalte

  • Grundlagen des Asset Managements
  • Industrielle Entwicklung in vier Stufen
  • Fabrikslayout
  • Darstellung des Produktionsflusses
  • Wertstromanalyse
  • Verlustmanagement inkl. OEE
  • Prozessfahigkeit und Six Sigma Definition
  • DMAIC Methode
  • Wesentliche Werkzeuge in DMAIC

Literatur

  • Toyota production system, Taiichi Ohno, Productivity Press
  • Das Praxisbuch: Der Toyota Weg, J. Liker, D.P. Meier, Finanzbuch Verlag
  • OEE für das Produktionsteam, A. Koch
  • Six Sigma + Lean Toolset, S. Lunau

Leistungsbeurteilung

  • Schriftliche Prüfung (MMB-3B: 19.12.2019, MMB-3A: 20.12.2019)
Elemente von Servicelösungen für Anlagensysteme (SVC)
German / ILV
3.00
2.00
Modul Maschinenbau-Projektarbeit (M34)
German / iMod
6.00
4.00
Maschinenbau-Projektarbeit (MPA)
German / PRJ
4.50
3.00
Seminar zur Projektarbeit (SP)
German / ILV
1.50
1.00
Modul Simulation von Anlagensystemen (M33)
German / iMod
6.00
4.00
Simulation von Anlagensystemen: Anwendungen (SAA)
German / ILV
4.50
3.00
Simulation von Anlagensystemen: Voraussetzungen (SAV)
German / ILV
1.50
1.00
Modul Wirtschaft und Sozialkompetenz für Maschinenbau-Projekte (M35)
German / kMod
6.00
4.00
Führen von Projektteams (FPT)
German / SE
3.00
2.00
Wirtschaftliche Modellierung von Maschinenbau-Projekten (WMM)
German / ILV
3.00
2.00

Kurzbeschreibung

Erstellung von Business Cases

Methodik

Vortrag zur Theorie von Business Cases sowie Erstellen eines Business Case, Coaching

4. Semester

Bezeichnung ECTS
SWS
Modul Master-Modul (M41)
German / kMod
30.00
4.00
DiplomandInnen-Seminar (inkl. Scientific Writing) (DIS)
German / SE
3.00
2.00
Master Thesis (THE)
German / -
27.00
0.00