Fakultät für Anlagen-, Energie- und Maschinensysteme Modulhandbuch für den Studiengang Master Maschinenbau Mit den Studienrichtungen ...

 
Fakultät für Anlagen-, Energie- und Maschinensysteme Modulhandbuch für den Studiengang Master Maschinenbau Mit den Studienrichtungen ...
Fakultät für Anlagen-, Energie- und
       Maschinensysteme

Modulhandbuch für den Studiengang

      Master Maschinenbau

    Mit den Studienrichtungen

       „Produktentwicklung“

               und

        „Automatisierung“
Fakultät für Anlagen-, Energie- und Maschinensysteme Modulhandbuch für den Studiengang Master Maschinenbau Mit den Studienrichtungen ...
Studienverlauf des Studiengangs Master Maschinenbau

Semeste      M-Nummer   Modulbezeichnung                                Credits
r
1. oder      WiSe
2.

             106        Integriertes Produktionsmanagement              5
             101        Numerische Mathematik/ Numerische               5
                        Lösungsmethoden
             104        Systementwicklung im Maschinenbau               5
             130ff      Wahlpflichtmodule in der Studienrichtung        5
                        „Automatisierung“ 1

             150 ff     Wahlpflichtmodule in der Studienrichtung        5
                        „Produktentwicklung“ 1
             105        Masterprojekt 1                                 10
1. oder      SoSe
2.
             101        Numerische Mathematik/ Numerische               5
                        Lösungsmethoden
             102        Entwicklungsmanagement                          5
             104        Systementwicklung im Maschinenbau               5
             103        Sensorik, Aktorik                               5
             130ff      Wahlpflichtmodule in der Studienrichtung        5
                        „Automatisierung“ 2
                        Wahlpflichtmodule in der Studienrichtung        5
                        „Automatisierung“ 3

             150 ff     Wahlpflichtmodule in der Studienrichtung        5
                        „Produktentwicklung“2

                        Wahlpflichtmodule in der Studienrichtung        5
                        „Produktentwicklung“ 3
             107        Masterprojekt 2                                 10
3.
             108        Masterarbeit mit Masterseminar und Kolloquium   30

20.03.2019                                                                   2
Erläuterung der Modulnummer:

Die erste Ziffer der Modulnummer steht für die Fakultät:

9 = Fakultät 09

Die zweite Ziffer steht für die Unterscheidung Bachelor- oder Masterstudiengang

B = Bachelor

M = Master

Die dritte Ziffer steht für die Studienrichtung bzw. Studiengang

1 = Studiengang Maschinenbau

2 = Studiengang Erneuerbare Energien

4 = Studiengang Verfahrenstechnik – Prozessintensivierung

5 = Studiengang Rettungsingenieurwesen, Studienrichtung Rettungsingenieurwesen

6 = Studiengang Rettungsingenieurwesen, Studienrichtung Brandschutzingenieurwesen

Die vierte und fünfte Ziffer sind fortlaufende Nummern, wobei die Module zwar mehrere
Nummern haben können, allerdings pro Studienrichtung exakt einer Nummer zugeordnet
sein müssen. So ist anhand der Modulnummern erkennbar, welcher Fakultät, welchem
Studiengang und welcher Studienrichtung ein Modul zugeordnet ist.

20.03.2019                                                                              3
20.03.2019   4
20.03.2019   5
Modulnummer            Modulbezeichnung

9M101                  Numerische Mathematik/ Numerische Lösungsmethoden

Credits                5

Verantwortlicher       Prof. Dr. rer. nat. Schmitz

Dozent                 Prof. Dr. rer. nat. Schmitz

Modulziele             Die Studierenden können einen in einer höheren
                       Programmiersprache (VBA und MATLAB) geschriebenen
                       Quellcode interpretieren, modifizieren und selbstständig einen
                       strukturierten und kommentierten Quellcode erstellen. Sie können
                       typische Problemstellungen aus dem Bereich der
                       Ingenieurwissenschaften als Gleichungs- bzw.
                       Differentialgleichungs-Systeme formulieren und zur Lösung
                       adäquate Algorithmen bzw. Tools auswählen und parametrieren.
                       Sie kennen die Ursachen numerischer Instabilitäten und können
                       damit die Genauigkeit der erhaltenen Resultate bewerten.

Modulinhalte           •   Fourier- und Laplace-Transformation
                       •   Computerprogrammierung mit VBA und MATLAB
                       •   Konvergenz, Fehlerkontrolle und numerische Dispersion
                       •   Integrale von Funktionen einer und mehrerer Variablen
                       •   Interpolation
                       •   Numerische Lösung gewöhnlicher
                           Differentialgleichungssysteme
                       •   Numerische Steifigkeit
                       •   Numerische Lösung partieller Differentialgleichungssysteme
                           mittels finiter Differenzen speziell am Beispiel der
                           Wärmeleitungsgleichung und der Navier-Stokes-Gleichung
                       •   Optimierung
                           -   Hill-Climbing
                           -   Lineare und nicht–lineare Regression
                           -   Optimierungsprobleme mit Nebenbedingungen
                           -   Monte-Carlo Simulation
Lehrmethoden/-formen   Vorlesung, Übung

20.03.2019                                                                         6
Leistungsnachweis             Klausur

Empfohlene Voraussetzungen Differential- und Integralrechnung von Funktionen einer und
                              mehrerer Variablen, Grundkenntnisse der Lösung elementarer
                              gewöhnlicher Differentialgleichungen

Workload                      150 Std./5 Credits

(30 Std./Credit)              Vorlesung                    30 Std.

                              Übungen                      30 Std.

                              Vor- und Nachbereitung       90 Std.

Empfohlene Einordnung         Semester M1 oder M2

Empfohlene Literatur          •   Moler, C.B.: Numerical Computing with MATLAB, Society for
                                  Industrial Mathematics, 2010
                              •   https://msdn.microsoft.com/de-
                                  de/library/office/Ee814737%28v=office.14%29.aspx#odc_Offic
                                  e14_ta_GettingStartedWithVBAInExcel2010_MacrosAndTheVi
                                  sualBasicEditor
                              •   Wolfgang Dahmen, Arnold Reusken: Numerik für Ingenieure
                                  und Naturwissenschaftler. Springer, Berlin u. a. 2006, ISBN 3-
                                  540-25544-3.
                              •   Gene H. Golub, James M. Ortega: Wissenschaftliches
                                  Rechnen und Differentialgleichungen. Eine Einführung in die
                                  Numerische Mathematik (= Berliner Studienreihe zur
                                  Mathematik. Bd. 6). Heldermann, Berlin 1995, ISBN 3-88538-
                                  106-0.
                              •   Constantinides, A.; Mostoufi, N.: Numerical Methods for
                                  Chemical Engineers with MATLAB Applications, Prentice Hall,
                                  1999

20.03.2019                                                                                  7
Modulnummer                 Modulbezeichnung

9M102                       Entwicklungsmanagement

Credits                     5

Verantwortlicher            Prof. Dr.-Ing. Meinel

Dozent                      Prof. Dr.-Ing. Meinel

Modulziele                  Studierende

                            •   nennen Ziele und Inhalte von Entwicklungssystemen
                            •   vergleichen Entwicklungs- mit Produktionssystemen
                            •   begreifen die unternehmerischen Schnittstellen und die
                                Bedeutung der Produktentwicklung auf nachfolgende
                                Prozesse und den Unternehmenserfolg
                            •   sind in der Lage Kreativitätstechniken, DRBFM sowie Analyse-
                                und Bewertungsmethoden anzuwenden
                            •   analysieren Entwicklungsprozesse, erkennen Verschwendung
                                und bewerten erzielbare Optimierungspotenziale
Modulinhalte                •   Teamentwicklung
                            •   Interdisziplinarität
                            •   Konstruktionsarten und ihre Referenzprozesse
                            •   Methodeneinsatz in der Produktentwicklung
                                (Kreativitätstechniken, DRBFM, Analyse- und
                                Bewertungsmethoden)
                            •   Reorganisation von Entwicklungsprozessen (Analyse, Konzept,
                                Implementierung, Aufrechterhaltung)
                            •   Produktentwicklungssysteme
                            •   inhaltliches Arbeiten und Führen
                            •   V-Modell
                            •   Lean Development
Lehrmethoden/-formen        Seminar

                            Praktikum

Leistungsnachweis           Klausur

Empfohlene Voraussetzungen Modul „Konstruktionsmethodik“, Studiengang Maschinenbau,

20.03.2019                                                                               8
Studienrichtung Allgemeiner Maschinenbau, Semester B5

Workload                150 Std./5 Credits

(30 Std./Credit)        Seminar                      30 Std.

                        Praktikum                    30 Std.

                        Vor-/Nachbereitung           90 Std.

Empfohlene Einordnung   Semester M1 oder M2

Empfohlene Literatur    •   Pahl, Beitz, Feldhusen, Grote: Konstruktionslehre, Springer,
                            Berlin, Heidelberg, New York, 2007
                        •   Iris Gräßler: Kundenindividuelle Massenproduktion,
                            Entwicklung, Vorbereitung der Herstellung,
                            Veränderungsmanagement, Springer, Berlin, Heidelberg, New
                            York, 2004
                        •   Klaus Ehrlenspiel: Integrierte Produktentwicklung, Methoden
                            für Prozeßorganisation; Produkterstellung und Konstruktion,
                            Carl Hanser Verlag, München, Wien, 1995

20.03.2019                                                                           9
Modulnummer        Modulbezeichnung

9M103              Sensorik, Aktorik

Credits            5

Verantwortlicher   Prof. Dr.-Ing. U. Müller

Dozent             Prof. Dr.-Ing. U. Müller

Modulziele         Die Studierenden nennen die verschieden Sensortypen und ihre
                   Einsatzgebiete. Die Studierenden können in Abhängigkeit der
                   Randbedingen die Sensoren in Maschinen bzw. Produkte
                   integrieren und die erforderliche Verarbeitungskette sowie die
                   Auswertung auslegen, berechnen und aufbauen. Sie wählen
                   geeignete Schnittstellen und Feldbussysteme aus. Sie wählen,
                   berechnen und legen die erforderlichen Aktoren aus. Sie
                   integrieren die Aktoren und verbinden sie mit verschiedenen
                   Schnittstellen. Die Studierenden können den Einfluss der
                   Sensorik, der Datenverarbeitung und der Aktorik auf die Signale,
                   Berechnungen und die Reaktionen beurteilen sowie komplexe
                   Automatisierungslösungen konstruieren.

Modulinhalte       • Wirkprinzipien von Sensoren (physikalische Grundlagen)
                   • Berechnung von Kraft, Drehmoment, Energieaufnahme
                   • Konzepte der Weg/Winkelmessung, Temperatur
                   • Konzept Näherungsschalter, optische Wegmessung,
                       Geometrieerfassung
                   • Bestimmung der Kenngrößen von Aktoren
                   • Sonderformen der Sensorik (LASER, Gas, etc.)
                   • Signalverarbeitung (Digitalisierung, Interpolation, FFT, Filter,
                       Verarbeitung an PC und Mac),
                   • Zeitverhalten von Sensoren
                   • Einfluss von Sensoren auf die Messgröße
                   • Umwandlung von Energie(Aktoren)
                   • Einsatzmöglichkeiten von Sensoren und Aktoren
                   • Erstellen von Sensor-Aktor-Systemkonzepten
                   • Montage und praktische Umsetzung der Konzepte
                   • Standardschnittstellen, P2P, Datenaustausch, Feldbussysteme

20.03.2019                                                                      10
• Aufbau und Wirkungsweise von Sensoren
                           • Aufbau und Wirkungsweise von Aktoren
                           • Unterscheidung digital/analog
                           • Integration von Sensoren in Bussysteme
                           • Intelligente Aktoren und Sensoren
                           • Umgang mit einschlägigen Softwarepaketen(LabVIEW,
                              Diadem, Matlab(Simulink), etc.)

Lehrmethoden/-formen       Vorlesung

                           Coaching und Beratung

Leistungsnachweis          Präsentation (30%)

                           Portfolio (40%)

                           mündl. Prüfung (30%)

Empfohlene Voraussetzungen Semester M1 oder M2

Workload                   150 Std./5 Credits

(30 Std./Credit)           Vorlesung                   60 Std.

                           Vor- und Nachbereitung      90 Std.

Empfohlene Einordnung      Semester M1

Empfohlene Literatur       • Hoffmann, J. (Hrsg.): "Taschenbuch der Messtechnik". ISBN 3-
                              446-22860-8, 678 Seiten Fachbuchverlag Leipzig im Carl
                              Hanser Verlag, München, Wien 2004 (4. Aufl.)
                           • Gevatter, H.-J., Grühaupt, U.: „Handbuch der Mess- und
                              Automatisierungstechnik in der Produktion. Springer 2006
                           • B. Favre-Bulle, „Automatisierung komplexer Industrieprozesse.
                              Systeme, Verfahren und Informationsmanagement“. Springer
                              2004. Wien New York

20.03.2019                                                                         11
Modulnummer        Modulbezeichnung

9M104              Systementwicklung im Maschinenbau

Credits            5

Verantwortlicher   Prof. Dr.-Ing. Luderich

Dozent             Prof. Dr.-Ing. Luderich

Modulziele         Die Studierenden können die Ingenieurtätigkeiten, die zur
                   Entwicklung komplexer Produkte notwendig sind, beschreiben.
                   Dabei erläutern sie den gesamten Entwicklungsprozess von der
                   Konzeption über die Produktion und den Betrieb bis hin zum
                   Abbau beziehungsweise zur Wiederverwertung. Die Studierenden
                   können typische mechatronische Funktionseinheiten des
                   Maschinenbaus mit ihren mechanischen, elektrischen,
                   elektronischen und softwaretechnischen Elementen erläutern. Sie
                   sind in der Lage, ausgehend von einer vorgegebenen, abstrakten
                   Funktion für grundlegende Maschinenmodule (z.B. Linear- und
                   Rotationsbewegungen) verschiedene Lösungsansätze zu
                   entwickeln und bezüglich ihrer Eignung zu bewerten. Die
                   Studierenden kombinieren und strukturieren bekannte Lösungen
                   zu einem anforderungsgerechten System und setzen ihre Lösung
                   für eine spezifizierte Aufgabenstellung bis hin zu einem
                   detaillierten Entwurf um.

Modulinhalte       •   Der Produktlebenszyklus und sein Einfluss auf die
                       Produktentwicklung
                   •   Aufbau und Charakterisierung von grundlegenden
                       Maschinenmodulen unter Berücksichtigung unterschiedlicher
                       Anforderungen
                   •   Funktionsorientierte Konzeptionierung grundlegender
                       Maschinenmodule. z.B.
                          o   Linearmodule
                          o   Rotationsmodule
                   •   Aufteilung von Funktionen unter systemischen
                       Gesichtspunkten auf
                          o   mechanische

20.03.2019                                                                     12
o    elektrische /elektronische und / oder
                                         softwaretechnische Funktionseinheiten
                             •   Kompensationstechniken zur kostenoptimalen Realisierung
                                 von gewünschten Maschineneigenschaften
Lehrmethoden/-formen         Vorlesung, Projekt

Leistungsnachweis            Vortrag/Workshop (25%)

                             Bericht/Poster (35%)

                             Fachgespräch (40%)

Empfohlene Voraussetzungen Die Veranstaltung baut auf den Kenntnissen aus den folgenden
                             Modulen oder Modulen mit vergleichbaren Inhalten auf:

                             „Produktgestaltung und Fertigung I“, Studiengang ;Maschinenbau
                             Semester B1

                             „Produktgestaltung und Fertigung II“, Studiengang ;Maschinenbau
                             Semester B2

                             „Produktgestaltung und Fertigung III“, Studiengang ;Maschinenbau
                             Semester B3

                             „Elektrotechnik und Antriebstechnik“, Studiengang ;Maschinenbau
                             Semester B2

                             „Mess- und Regelungstechnik“, Studiengang ;Maschinenbau
                             Semester B3

Workload                     150 Std./5 Credits

(30 Std./Credit)             Vorlesung                     30 Std.

                             Praktikum, Projekt            60 Std.

                             Vor- und Nachbereitung        30 Std.

Empfohlene Einordnung        Semester M1 oder M2

Empfohlene Literatur         •   Horst Czichos: Mechatronik - Grundlagen und Anwendungen
                                 technischer Systeme, Vieweg+Teubner Verlag. 2., aktualisierte
                                 und erweiterte Auflage (2008)
                             •   Manfred Weck, Christian Brecher: Werkzeugmaschinen Band

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1 bis 5, Springer Verlag, Berlin Heidelberg.

20.03.2019                                                  14
Modulnummer                Modulbezeichnung

9M105                      Masterprojekt 1

Credits                    10

Verantwortlicher           Prof. Dr.-Ing. Hallmann

Dozenten                   Dozenten und Dozentinnen des Studiengangs Master
                           Maschinenbau

Modulziele                 Die Studierenden können selbstständig in vorgegebener Frist eine
                           einschlägige ingenieurwissenschaftliche Aufgabe planen und
                           bearbeiten. Sie dokumentieren die Ergebnisse im Rahmen
                           etablierter wissenschaftlicher Gepflogenheiten klar und
                           verständlich.

Modulinhalte               Die Masterprojekte bestehen aus der eigenständigen Bearbeitung
                           einer einschlägigen ingenieurwissenschaftlichen Aufgabe aus dem
                           Gebiet der Produktentwicklung oder der Automatisierung in Form
                           einer schriftlichen Darstellung der herangezogenen
                           wissenschaftlichen Methoden und Ergebnisse. Die Masterprojekte
                           umfassen Aspekte der aktuellen Forschungsaktivitäten der am
                           Institut für Produktentwicklung und Konstruktionstechnik aktiven
                           Arbeitsgruppen. Die Studierenden sind damit ein tragender Teil
                           der angewandten Forschung und damit direkt in die
                           Forschungsarbeit eingebunden.

Lehrmethoden/-formen       Projekt

Leistungsnachweis          Bericht

Empfohlene Voraussetzungen Keine

Workload                   300 Std./10 Credits

(30 Std./Credit)           Projekt         9 Std.

                           Eigenarbeit     291 Std.

Empfohlene Einordnung      Semester M1

20.03.2019                                                                            15
Empfohlene Literatur   Themenabhängige, wissenschaftliche Fachliteratur, Recherche
                       z.B. über: www.scopus.com

20.03.2019                                                                    16
Modulnummer                  Modulbezeichnung

9M107                        Masterprojekt 2

Credits                      10

Verantwortlicher             Prof. Dr.-Ing. Hallmann

Dozenten                     Dozenten und Dozentinnen des Studiengangs Master
                             Maschinenbau

Modulziele                   Die Studierenden können selbstständig in vorgegebener Frist eine
                             einschlägige ingenieurwissenschaftliche Aufgabe planen und
                             bearbeiten. Sie dokumentieren die Ergebnisse im Rahmen
                             etablierter wissenschaftlicher Gepflogenheiten klar und
                             verständlich.

Modulinhalte                 Die Masterprojekte bestehen aus der eigenständigen Bearbeitung
                             einer einschlägigen ingenieurwissenschaftlichen Aufgabe aus dem
                             Gebiet der Produktentwicklung oder der Automatisierung in Form
                             einer schriftlichen Darstellung der herangezogenen
                             wissenschaftlichen Methoden und Ergebnisse. Die Masterprojekte
                             umfassen Aspekte der aktuellen Forschungsaktivitäten der am
                             Institut für Produktentwicklung und Konstruktionstechnik aktiven
                             Arbeitsgruppen. Die Studierenden sind damit ein tragender Teil
                             der angewandten Forschung und damit direkt in die
                             Forschungsarbeit eingebunden.

Lehrmethoden/-formen         Projekt

Leistungsnachweis            Bericht

Empfohlene Voraussetzungen   Keine

Workload                     300 Std./10 Credits

(30 Std./Credit)             Projekt         9 Std.

                             Eigenarbeit     291 Std.

Empfohlene Einordnung        Semester M2

20.03.2019                                                                             17
Empfohlene Literatur   Themenabhängige, wissenschaftliche Fachliteratur, Recherche
                       z.B. über: www.scopus.com

20.03.2019                                                                18
Masterprojekte

Modulbezeichnung                                        Dozent*in                       Verantwortliche*r         WiSe   SoSe

Application Engineering in Virtual (VR) und Augmented   Prof. Dr. phil. Richert         Prof. Dr. phil. Richert      X      -
Reality (AR)
                                                        Prof. Dr.-Ing. U. Müller

Soziale Robotik                                         Prof. Dr. phil. Richert         Prof. Dr. phil. Richert      -     X

Anmerkung: die Modulbeschreibungen der weiteren Masterprojekte liegen leider aktuell nicht vor. Es werden aber Projekte bei den
Dozenten des Studiengangs Maschinenbau angeboten – fragen Sie hier bitte die entsprechenden Dozenten.

20.03.2019                                                                         19
Modulnummer        Modulbezeichnung
9M105
                   Application Engineering in Virtual (VR) und Augmented
                   Reality (AR)
Credits            5
Verantwortlicher   Prof. Dr. phil. Richert
Dozenten           Prof. Dr. phil Richert, Prof. Dr.-Ing. U. Müller
Modulziele         Die Studierenden haben am Ende des Moduls Erfahrungen
                   und     Kompetenzen       in   der    Entwicklung   von    VR-/AR
                   Applikationen im ingenieurwissenschaftlichen Bereich, in dem
                   sie:
                   •   sich mit der Theorie und Praxis VR/AR Software-
                       Anwendungen, ihren mathematischen Grundlagen, ihren
                       spezifischen Anforderungen, auseinandersetzen
                   •   gestenbasierte Eingabemöglichkeiten sowie gängige
                       Werkzeuge und Methoden für ihre Entwicklung
                       kennenlernen
                   •   Entwicklungsumgebungen und Methoden kollaborativ für die
                       Konzeption, Analyse und Erstellung von VR/AR
                       Anwendungen anzuwenden (inkl. proof of concept/Pre-Test)
                       sowie
                   •   Projektpläne erstellen, ihre Ergebnisse in schriftlichen
                       Berichten dokumentieren und sie im Rahmen von Vorträgen
                       überzeugend präsentieren,
                   um später erfolgreich VR/AR Applikationen gestalten zu
                   können.
Modulinhalte       •   Virtual und Augmented Reality
                   •   Softwareentwicklung für VR/AR Applikationen
                   •   Pre-Testing und Evaluation von VR/AR Applikationen
                   •   Kollaborative Softwareentwicklung
                   •   Management von Softwareentwicklungsprozessen

                   Die Projektdurchführung erfolgt in Teams, die jeweils eine
                   Aufgabenstellung im Bereich VR/AR Software-Anwendungen
                   eigenständig bearbeiten sollen. Jedes Team bleibt über die
                   gesamte Projektlaufzeit zusammen und arbeitet gemeinsam an
                   der Konzeption, Entwicklung und Evaluation der zu erstellenden

20.03.2019                                                                        20
VR/AR Anwendung. Dazu setzt es für die jeweils gewählte
                        Plattform (z.B. iOS, Android, Web) geeignete Technologien,
                        Methoden und Entwicklungswerkzeuge ein.
Lehrmethoden/-formen    Coaching & Beratung während der Projektdurchführung
Leistungsnachweis       Präsentation (50%)
                        Projektdokumentation (50%)
Empfohlene              Keine
Voraussetzungen
Workload                150 Std./5 Credits
(30 Std./Credit)
                        Vorlesung                                            45 Std.

                        Coaching                                             30 Std.

                        Selbstständige Projektdurchführung
                        und -organisation                                    75 Std.
Empfohlene Einordnung   Semester M1
Empfohlene Literatur    •   Ma Dhengze et al. (2011): Virtual Reality and Augmented
                            Reality in Industry, Springer. Heildelberg.
                        •   Craig, Alen et al. (2009): Developing Virtual Reality
                            Applications. Foundations of effective Design. Elsevier.
                            Amsterdam.
                        •   Augstakalnis, Steve (2016): Practical Augmented Reality: A
                            Guide to the Technologies, Applications, and Human
                            Factors for AR and VR. Addison Wesley.
                        •   Mehler-Bicher, Anett; Steiger, Lothar (2010) Augmented
                            Reality. Theorie und Praxis. De Gruyter. Oldenbourg.
                        •   Dörner, Ralf et al. (2013): Virtual und Augmented Reality
                            (VR/AR). Grundlagen und Methoden der Virtuellen und
                            Augmentierten Realität. Spinger Vieweg.

20.03.2019                                                                              21
Modulnummer            Modulbezeichnung
9M105
                       Soziale Robotik
Credits                5
Verantwortlicher       Prof. Dr. phil. Richert
Dozenten               Prof. Dr. phil Richert
Modulziele             Die Studierenden haben am Ende des Moduls Wissen und
                       Kompetenzen sozialer Robotik aufgebaut, in dem sie
                       •   sich mit sozialer Kognition und sozialen Agenten sowie
                           Zusammenhängen zwischen Emotionen und non-verbalem
                           Verhalten in der Mensch-Maschine-Interaktion
                           auseinandersetzen
                       •   Möglichkeiten und Risiken der Anthropomorphisierung
                           verstehen
                       •   Ethische Aspekte der sozialen Robotik kennen lernen und
                       •   ihr Wissen beispielhaft in die Konzeption/Umsetzung eines
                           sozialen Roboters einbringen,
                       um später erfolgreich Projekte im Bereich der sozialen Robotik
                       und Mensch-Technik-Interaktion gestalten zu können.
Modulinhalte           •   Sozialen Kognition/ Wahrnehmung der sozialen Welt
                       •   Roboter als soziale Agenten
                       •   Möglichkeiten und Risiken der Anthropomorphisierung
                       •   Mensch-Maschine/Roboter Interaktion
                       •   Welche unterschiedlichen Faktoren beeinflussen, ob ein
                           Roboter sozial wirkt?
                       •   Ethische Aspekte
                       •   Umsetzung und Anwendungsgebiete sozialer Roboter
Lehrmethoden/-formen   Coaching & Beratung während der Projektdurchführung
Leistungsnachweis      Präsentation (50%)
                       Projektdokumentation (50%)
Empfohlene             Keine
Voraussetzungen
Workload               150 Std./5 Credits
(30 Std./Credit)
                       150 Std./5 Credits

                       Vorlesung                                          45 Std.

20.03.2019                                                                          22
Coaching                                             30 Std.

                        Selbstständige Projektdurchführung
                        und -organisation                                    75 Std.
Empfohlene Einordnung   Semester M1
Empfohlene Literatur    •   Koolway, Jens (2018): Die soziale Welt der Roboter.
                            Interactive Maschinen und ihre Verbindung zum Menschen.
                            Science Studies. Transcript Verlag. Bielefeld.
                        •   Bischof, Andreas (2007): Soziale Maschinen bauen.
                            Epistemische Praktiken der Sozialrobotik. Transcript Verlag.
                            Bielefeld.
                        •   Haun, Matthias (2013): Handbuch Robotik. Programmieren
                            und Einsatz intelligenter Roboter. Springer Vieweg.
                            Heidelberg.
                        •   Nida-Rümelin, Nida; Weidenfeld, Nathalie (2018): Digitaler
                            Humanismus. Eine Ethik für das Zeitalter der künstlichen
                            Intelligenz. Piper Verlag. München.

20.03.2019                                                                             23
Modulnummer            Modulbezeichnung

9M106                  Integriertes Produktionsmanagement

Credits                5

Verantwortlicher       Prof. Dr.-Ing. U. Müller

Dozent                 Prof. Dr.-Ing. U. Müller

Modulziele             Die Studierenden

                       •   kennen die Ziele, Aufgaben, Entwicklungen und Trends der
                           Logistik bzw. Produktion
                       •   können Methoden aus der Beschaffungslogistik wie
                           Materialbedarfsermittlung, Bestimmung von Bestellmengen
                           und -zeitpunkten anwenden
                       •   lernen die Vor- und Nachteile der einzelnen Transportträger
                           sowie die unterschiedlichen Lagerhaltungs- und
                           Kommissionierungssysteme kennen
                       •   lernen die wichtigsten Methoden der Produktionswirtschaft
                           kennen
                       •   verstehen die Ausgestaltungsformen des Supply Chain
                           Management
                       •   begreifen die Prinzipien des Produktionsmanagement und sind
                           in der Lage, die Prinzipien auf Fallstudien anzuwenden
Modulinhalte           •   Bedeutung, Entwicklungen und Trends in Logistik und
                           Produktion
                       •   Basisaufgaben der Logistik (Transport, Umschlag, Lagerung,
                           Kommissionierung)
                       •   Beschaffungslogistik
                       •   Produktion
                       •   Distributionslogistik
                       •   Supply Chain Management
                       •   Entsorgungslogistik
Lehrmethoden/-formen   Vorlesung

                       Übung

20.03.2019                                                                          24
(Dozentenvortrag, moderierte Diskussion, aktuelle Fallanalyse)

Leistungsnachweis          Präsentation (30%)

                           Portfolio (40%)

                           mündl. Prüfung (30%)

Empfohlene Voraussetzungen Keine

Workload                   150 Std./5 Credits

(30 Std./Credit)           Vorlesung                   30 Std.

                           Übung                       30 Std.

                           Vor- und Nachbereitung      90 Std.

Empfohlene Einordnung      Semester M2 oder M1

Empfohlene Literatur       Literatur wird zu Beginn jeden Semesters bekannt gegeben

20.03.2019                                                                           25
Modulnummer        Modulbezeichnung

9M108              Masterarbeit mit Masterseminar und Kolloquium

Credits            26 + 2 + 2

Verantwortlicher   Prof. Dr.-Ing. Hallmann

Dozenten           Dozenten und Dozentinnen des Studiengangs Master
                   Maschinenbau

Modulziele         Die Studierenden bearbeiten selbstständig innerhalb einer
                   vorgegebenen Frist eine ingenieurwissenschaftliche Aufgabe aus
                   dem Fachgebiet der Produktentwicklung oder Automatisierung und
                   stellen die Ergebnisse klar und verständlich nach
                   wissenschaftlichen Kriterien dar. Sie leisten dabei einen Transfer
                   und erweitern den Stand der Wissenschaft und Technik.

                   Nach dem Besuch des Masterseminars können die Studierenden
                   Trends und neue Entwicklungen auf dem Gebiet der
                   Produktentwicklung oder Automatisierung nennen und diese mit
                   den übrigen Ingenieurwissenschaften verknüpfen.

                   Im Masterkolloquium begründen die Studierenden mündlich und
                   selbstständig die fachlichen Grundlagen, die angewandten
                   Methoden, die Auswertung und die Ergebnisse ihrer Masterarbeit.
                   Sie erläutern fachübergreifende Zusammenhänge und
                   außerfachliche Bezüge.

Modulinhalte       Masterarbeit

                   •   Die Masterarbeit besteht aus der eigenständigen Bearbeitung
                       einer ingenieurswissenschaftlichen Aufgabe aus dem Gebiet
                       der Produktentwicklung oder Automatisierung sowie aus der
                       schriftlichen Darstellung der angewandten wissenschaftlichen
                       Methoden und Ergebnisse.
                   •   Die Masterarbeiten umfassen Aspekte der aktuellen
                       Forschungsaktivitäten der am IPK aktiven Arbeitsgruppen.
                   •   Die Studierenden sind damit ein tragender Teil der
                       angewandten Forschung und damit direkt in die
                       Forschungsarbeit eingebunden.

20.03.2019                                                                     26
Masterseminar

                          Vortrag: Fortschrittsbericht zur Masterarbeit.

Lehrmethoden/-formen      Projekt

Leistungsnachweis         Bericht, Präsentation und mündliche Prüfung, Masterseminar: 2
                          Vorträge (ohne Benotung), 24 Std. Präsenz

Empfohlene Voraussetzungen gemäß Prüfungsordnung

Workload                  900 Std./30 Credits

(30 Std./Credit)          Masterarbeit          780 Std.

                          Masterseminar         60 Std.

                          Kolloquium            60 Std.

Empfohlene Einordnung     Semester M3

Empfohlene Literatur      Themenabhängige, wissenschaftlice Fachliteratur, Recherche z.B.
                          über: www.scopus.com

20.03.2019                                                                        27
Wahlpflichtmodule in der Studienrichtung „Automatisierung“

Modulnummer    Modulname                                                    Sem.

9M130          Advanced Control                                             SoSe
9M131          Ausgewählte Anwendungen der Automatisierungstechnik          SoSe
9M132          Fertigungsautomatisierung                                    WiSe
9M133          Produktionsmesstechnik                                       WiSe
9M134          Mikrocontroller, Embedded System                             SoSe
9M135          Mobile Maschinensysteme - für Land- und Forstwirtschaft      SoSe
               sowie für Kommunal- und Bauwesen
9M136          Prozessautomatisierung                                       WiSe
9M158         Condition Monitoring                                          SoSe

  Wahlpflichtmodule in der Studienrichtung „Produktentwicklung“

Modulnummer   Modulname                                                  Sem.

9M150         Nichtlineare Finite-Elemente-Anwendungen                   WiSe + SoSe
9M153         Kunststoffe und Verbundwerkstoffe                          SoSe
9M154         Vertiefende Themen des Produktionsmanagement               SoSe
9M155         Virtuelle Produktentwicklung – Produkt Engineering         WiSe + SoSe
              und Lifecycle Management
9M156         Wärmemanagement (Automotive)                               WiSe
9M158         Condition Monitoring                                       SoSe
9M159         Konstruktion von Präzisionsgeräten                         SoSe
9M132          Fertigungsautomatisierung                                 WiSe

20.03.2019                                                                         28
Wahlpflichtmodule in der Studienrichtung „Automatisierung“

Modulnummer            Modulbezeichnung

9M130                  Advanced Control

Credits                5

Verantwortlicher       Prof. Dr.-Ing. Jelali

Dozent                 Prof. Dr.-Ing. Jelali

Modulziele             Die Studierenden besitzen grundlegende Kenntnisse über die
                       wichtigsten Methoden der modernen fortgeschrittenen
                       Regelungstechnik. Sie lernen die Notwendigkeit, das Potential und den
                       Aufwand für die Anwendung solcher Konzepte abschätzen.

                       Die Theorie der Prozessidentifikation und der modellprädiktiven
                       Regelung wird erlernt und in Beispielen vertieft. Die Studierenden sind
                       in der Lage, Prozessmodelle aus gemessenen Daten zu identifizieren
                       und darauf basierend geeignete Reglerstrukturen zu entwerfen. Hierbei
                       sollen insbesondere die Beschränkungen des Systems beim
                       Reglerentwurf berücksichtigt werden. Sie lernen die grundlegenden
                       Begriffe und Methoden zur Analyse und Linearisierung von
                       nichtlinearen Systemen sowie den Entwurf von unterschiedlichen
                       Verfahren der nichtlinearen Regelung.

Modulinhalte           •   Prozessidentifikation
                           - Modellstrukturen
                           - Identifikationsprozedur
                           - Schätzverfahren
                       •   Modellbasierte prädiktive Regelung
                           - Lineare modellprädiktive Regelung
                           - Effiziente numerische Berechnung
                           - Reglerentwurf mit Beschränkungen
                           - Robuste prädiktive Regelung
                       •   Analyse nichtlinearer Systeme
                           - Nichtlinearitäten

20.03.2019                                                                       29
- Stabilitätsuntersuchungen
                                 - Harmonische Balance
                                 - Linearisierungsstrategien
                             •   Entwurf nichtlinearer Regelsysteme
                                 - Statische Kompensation
                                 - Exakte Linearisierung
                                 - Flachheitsbasierter Regler
                                 - Modellprädiktive Regelung
                                 - Intelligente Regelung (Fuzzy, Neuro)
Lehrmethoden/-formen         Seminar, Praktikum

Leistungsnachweis            Mündliche Prüfung

Empfohlene Voraussetzungen   Keine

Workload                     150 Std./5 Credits

(30 Std./Credit)             Seminar                       45 Std.

                             Praktikum                     15 Std.

                             Vor- und Nachbereitung        90 Std.

Empfohlene Einordnung        Semester M1 oder M2

Empfohlene Literatur         •   Dittmar R., Pfeiffer B.-M. (2004): Modellbasierte prädiktive
                                 Regelung. Oldenbourg Wissenschaftsverlag.
                             •   Isermann R. (1992): Identifikation dynamischer Systeme 1 und 2.
                                 Springer-Verlag.
                             •   Camacho E.F., Bordons C. (2004): Model Predictive Control.
                                 Springer-Verlag.

20.03.2019                                                                               30
Modulnummer        Modulbezeichnung

9M131              Ausgewählte Anwendungen der Automatisierungstechnik

Credits            5

Verantwortlicher   Prof. Dr.-Ing. Jelali

Dozent             Prof. Dr.-Ing. Jelali

Modulziele         Die Studierenden erarbeiten unter Anleitung Lösungen für aktuelle
                   automatisierungstechnische Probleme in bestimmten
                   Anwendungsgebieten. Dabei soll im Wesentlichen der gesamte Weg
                   von der Modellbildung über den Reglerentwurf bis zur Überprüfung der
                   Funktionalität durch Simulation durchschritten werden. Je nach
                   Anwendung und Aufgabenstellung kommen verschiedene Methoden
                   zur Regelung und/oder Fehlerdiagnose zum Einsatz. Dozenten aus der
                   Industrie demonstrieren den Studierenden vorhandene industrielle
                   Lösungen der Aufgabenstellungen.

Modulinhalte       •   Regelung elektrohydraulischer Antriebe
                       - Systembeschreibung
                       - Modellbildung
                       - Reglerentwurf (linear, nichtlinear)
                       - Fehlerdiagnose
                       - Simulation
                   •   Banddickenregelung in einer Walzstraße
                       - Prozessbeschreibung
                       - Modellbildung
                       - Reglerentwurf
                       - Simulation
                   •   Fehlerdiagnose und Regelung einer Windanlage
                       - Anlagenbeschreibung
                       - Modellbildung
                       - Fehleranalyse
                       - Reglerauslegung
                       - Simulation
                   •   Temperaturregelung in einer Bandglühlinie
                       - Prozessbeschreibung
                       - Modellbildung

20.03.2019                                                                  31
- Reglerentwurf
                                - Simulation
Lehrmethoden/-formen         Seminar, Praktikum

Leistungsnachweis            Bericht (30%)

                             Präsentation (20%)

                             Mündl. Prüfung (50%)

Empfohlene Voraussetzungen   Keine

Workload                     150 Std./5 Credits

(30 Std./Credit)             Seminar                    45 Std.

                             Laborpraktikum             15 Std.

                             Vor- und Nachbereitung     90 Std.

Empfohlene Einordnung        Semester M1 oder M2

Empfohlene Literatur         Je nach Aufgabenstellung, auch von Studenten zu recherchieren

20.03.2019                                                                         32
Modulnummer        Modulbezeichnung

9M132              Fertigungsautomatisierung

Credits            5

Verantwortlicher   Prof. Dr.-Ing. U. Müller

Dozent             Prof. Dr.-Ing. U. Müller

Modulziele         Die Studierenden nennen und erklären die verschieden Begriffe
                   der Fertigungsautomatisierung und erstellen und entwerfen
                   einfache mechanische, elektrische Steuerungen.

                   Sie kennen die wesentlichen Komponenten von NC-Steuerungen
                   und deren Einfluss auf die Bearbeitung und die Maschine.

                   Die Studierenden beurteilen die verschiedenen CNC-Steuerungen
                   und wählen diese für die jeweilige Anwendung aus.

                   Sie können die Steuerung mit den wesentlichen
                   Antriebskomponenten, Messsystemen, Sensoren und Aktoren
                   verknüpfen und inbetriebnehmen. Sie nennen die
                   Sicherheitsrichtlinien und die zur Einhaltung dieser notwendigen
                   Maßnahmen und Komponenten.

                   Die Studierenden wählen aus und bedienen verschiedene
                   Softwaresysteme zur CAD-/CAP-/CAM-Kopplung. Sie können
                   CNC-Maschinen programmieren, bedienen und inbetriebnehmen.

Modulinhalte       •   Automatisierbare Funktionen
                   •   Mechanische Steuerungen
                   •   Grundlagen der Informationsverarbeitung
                   •   Elektrische Steuerungen
                   •   Numerische Steuerungen
                   •   NC-Programmierverfahren
                   •   CAD-/CAP-/CAM-Kopplung
                   •   STEP-NC
                   •   Digitalisierung von Werkstücken
                   •   Überblick über die aktuellen CNC-Steuerungen Siemens,
                       Fanuc, Bosch, Heidenhain, FIDA u.a.

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•   Führungsgrößenerzeugung und Interpolation
                             •   Robotersteuerungen
                             •   Fertigungsleittechnik
                             •   Simulations- und Planungstools für Fertigungssysteme

Lehrmethoden/-formen         Vorlesung

                             Seminar

Leistungsnachweis            Präsentation (30%)

                             Portfolio (40%)

                             mündl. Prüfung (30%)

Empfohlene Voraussetzungen   Keine

Workload                     150 Std./5 Credits

(30 Std./Credit)             Vorlesung                    30 Std.

                             Seminar                      30 Std.

                             Vor- und Nachbereitung       90 Std.

Empfohlene Einordnung        Semester M1 oder M2

Empfohlene Literatur         •   M. Weck, C. Brecher „Werkzeugmaschinen 4: Automatisierung
                                 von Maschinen und Anlagen“. 6., neu bearbeitete Auflage.
                                 Springer 2006. Berlin Heidelberg
                             • Hoffmann, J. (Hrsg.): "Taschenbuch der Messtechnik". ISBN 3-
                                 446-22860-8, 678 Seiten Fachbuchverlag Leipzig im Carl
                                 Hanser Verlag, München, Wien 2004 (4. Aufl.)
                             • Gevatter, H.-J., Grühaupt, U.: „Handbuch der Mess- und
                                 Automatisierungstechnik in der Produktion. Springer 2006
                             •   H. Groß, J. Hamann, G. Wiegärtner: „Elektrische
                                 Vorschubantriebe in der Automatisierungstechnik: Grundlagen,
                                 Berechnung, Bemessung.“ 2. Vollständig überarbeitete und
                                 erweiterte Auflage. Publics Publishing 2006
                             •   H. B. Kief „NC/CNC Handbuch 2011/2012“. Hanser Verlag.

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Modulnummer        Modulbezeichnung

9M133              Produktionsmesstechnik

Credits            5

Verantwortlicher   Prof. Dr.-Ing. U. Müller

Dozent             Prof. Dr.-Ing. U. Müller

Modulziele         Die Studierenden nennen und erklären die verschieden Begriffe
                   Qualitätsregelkreis, Messfehler, Kalibrierung, Messunsicherheit,
                   Statistische Fehler, Prüfen, Toleranzen. Die Studierenden erstellen
                   einen Prüfplan entsprechend der VDI/VDE/DGQ 2619.

                   Die Studierenden kennen und erklären die unterschiedlichen
                   Geräte zum Messen von Winkeln, Wegen, Beschleunigungen,
                   Kräften, Verformungen und Verhalten von Maschinen. Sie wählen
                   die Messmittel geeignet aus, erstellen den Prüfplan, werten die
                   Messungen aus, dokumentieren die Ergebnisse und analysieren
                   anhand der Messungen die Ursachen. Die Studierenden können
                   komplexe Anlagen messtechnisch beurteilen.

Modulinhalte       • Fertigungsmesstechnik
                   • Prüfplanung, Prüfmittelüberwachung, Prüfdatenerfassung
                   • VDI/VDE/DGQ 2619
                   • Messgeräte zur Erfassung von Maschineneigenschaften
                   • Geräte zur Messung von Wegen, Winkeln, Geschwindigkeiten,
                       Beschleunigungen, Kräften, Verformungsanalysen
                   • Geometrisches und kinematisches Verhalten von Maschinen
                   • Statisches Verhalten von Maschinen
                   • Thermisches Verhalten von Maschinen
                   • Dynamisches Verhalten von Maschinen
                   • Messtechnische Erfassung des dynamischen Verhaltens von
                       Vorschubantrieben
                   • Messung und Beurteilung der Werkstücke, Geometrie,
                       Oberfläche und Form

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Lehrmethoden/-formen         Vorlesung

                             Seminar

                             Coaching und Beratung

Leistungsnachweis            Präsentation (30%)

                             Portfolio (40%)

                             mündl. Prüfung (30%)

Empfohlene Voraussetzungen   Keine

Workload                     150 Std./5 Credits

(30 Std./Credit)             Vorlesung                   30 Std.

                             Seminar                     30Std.

                             Vor- und Nachbereitung      90 Std.

Empfohlene Einordnung        Semester M1 oder M2

Empfohlene Literatur         • Hoffmann, J. (Hrsg.): "Taschenbuch der Messtechnik". ISBN 3-
                                446-22860-8, 678 Seiten Fachbuchverlag Leipzig im Carl
                                Hanser Verlag, München, Wien 2004 (4. Aufl.)
                             • Gevatter, H.-J., Grühaupt, U.: „Handbuch der Mess- und
                                Automatisierungstechnik in der Produktion. Springer 2006
                             • M. Weck, C. Brecher: „Werkzeugmaschinen 5: Messtechnische
                                Untersuchung und Beurteilung, dynamische Stabilität“. 7., neu
                                bearbeitete Auflage. Springer 2006. Berlin Heidelberg

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Modulnummer                Modulbezeichnung

9M134                      Mikrocontroller, Embedded System

Credits

Verantwortliche            Prof. Dr.-Ing. U. Müller

Dozenten                   Prof. Dr.-Ing. U. Müller

Modulziele                 Die Studenten kennen die Vorgänge in einer CPU und einer damit
                           gesteuerten µC-Peripherie. Sie wenden Befehle auf
                           Assemblerebene an, übersetzen einfache Aufgabenstellungen in
                           Ablaufpläne und schreiben lauffähige Programme.

Modulinhalte               • Prinzipieller Aufbau einer CPU aus ALU und PSU
                           • Unterschiede zwischen µP und µC
                           • Gruppen von Befehlen (Datenbewegungen,
                              Rechenoperationen, Programmverzweigungen)
                           • Peripherie (Speicher, I/O, Capture-Logik zur Zeitmessung,
                              Compare-Logik zur Ausgabe von PWM, A/D-Wandler, Cache-
                              Speicher, MMU, DMA-Controller)
                           • D/A und A/D-Wandlerprinzipien
                           • Controller-spezifische Schnittstellen (CAN, I²C)
                           • Erprobung des gelernten Stoffs in einem Praktikum
Lehrmethoden/-formen       Vorlesung

                           Seminar

Leistungsnachweis          Präsentation (30%)

                           Portfolio (40%)

                           mündl. Prüfung (30%)

Empfohlene Voraussetzungen Keine

Workload                   150 Std./5 Credits

(30 Std./Credit)           Vorlesung                   30 Std.

                           Seminar                     30 Std.

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Vor- und Nachbereitung     90 Std.

Empfohlene Einordnung   Semester M1 oder M2

Empfohlene Literatur    • Wiegelmann, I.: Softwareentwicklung in C für
                           Mikroprozessoren und Microcontroller: C-Programmierung für
                           Embedded Systeme, VDE Verlag, 2011
                        • Brinkschulte/Ungerer: Mikrocontroller und Mikroprozessoren,
                           Springer Verlag 2002

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Modulnummer        Modulbezeichnung

9M135              Mobile Maschinensysteme - für Land- und Forstwirtschaft
                   sowie für Kommunal- und Bauwesen
Credits            5

Verantwortlicher   Prof. Dr.-Ing. Wesche

Dozenten           Prof. Dr.-Ing. Wesche, Prof. Dr.-Ing. Ulrich

Modulziele         Die Studierenden besitzen fundierte Kenntnisse über die
                   technischen, physikalischen und konstruktiven Grundlagen der
                   Teilsysteme mobiler Arbeitsmaschinen für den Einsatz in Land-
                   und Forstwirtschaft sowie im Bereich Kommunal- und Bauwesen.
                   Sie können das notwendige und sinnvolle Zusammenspiel von
                   Teilfunktionen definieren und geeignete, praxisgerechte
                   Maschinensysteme unter Berücksichtigung der Fahrwerksgrenzen
                   konzipieren, konstruktiv ausdetaillieren, erproben und zur
                   Marktreife führen. Die Studierenden können die Arbeitsfunktionen
                   in ihrem besonderen Zusammenwirken mit Fahrwerk und
                   Fahrbahn hinsichtlich der Nutz- und Schadwirkung beurteilen und
                   optimieren. Sie beherrschen die Steuerungs- und
                   Automatisierungstechniken und können diese auf sämtliche
                   Arbeits- und Fahrfunktionen der mobilen Maschinen
                   bedarfsgerecht anwenden. Dies gilt auch für die dazu notwendigen
                   Arbeitsmethoden. Die Studierenden kennen Systeme der
                   Gerätekommunikation in mobilen Arbeitsmaschinensystemen zum
                   Zwecke von Fahrerinformation, Dokumentation, Optimierung der
                   Arbeitsprozesse, Service/Teleservice, Ferndiagnose,
                   Einsatzmanagement. Sie kennen die Kommunikationsebenen auf
                   der Basis des ISOBUS. Sie können die Bodenbelastung,
                   verursacht durch den Einsatz schwerer mobiler Arbeitsmaschinen,
                   messen und beurteilen.

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Modulinhalte               •   Prozessanalyse, Prozessdatenerfassung und Dokumentation
                               von Fahr- und Arbeitsfunktionen, Systemkopplung von
                               Fahrzeug und Gerät
                           •   Fahrwerks- und Fahrantriebsberechnung mit Unterstützung
                               von Simulationswerkzeugen
                           •   Methoden, Verfahren, Einrichtungen und Geräte der Auto-
                               matisierungstechnik für Fahr- und Arbeitsfunktionen wie Mess-,
                               Steuer- und Regelungseinrichtungen, Sensor- und
                               Aktortechnik , BUS-Systeme, Netzwerkaufbau
                               Kommunikationssysteme zur Gerätebedienung und -
                               überwachung; Virtuelles Terminal, Jobrechner, Geräteangebot
Lehrmethoden/-formen       Vorlesung

                           Praktikum

Leistungsnachweis          mündl. Prüfung (50%)

                           Bericht (25%)

                           Präsentation (25%)

Empfohlene Voraussetzungen Keine

Workload                   150 Std./5 Credits

(30 Std./Credit)           Vorlesung                   30 Std.

                           Praktikum                   30 Std.

                           Vor- und Nachbereitung      90 Std.

Empfohlene Einordnung      Semester M1 oder M2

Empfohlene Literatur       • Henker, E.: Fahrwerktechnik. Vieweg Braunschweig /
                               Wiesbaden 1993
                           • Mitschke, M.: Dynamik der Kraftfahrzeuge. Springer Verlag
                               Berlin 1998
                           • Renius, K.T.: Traktoren: Technik und ihre Anwendung.
                               München 1998
                           • Beitzel, H.: Konstruktion und wirtschaftlicher Einsatz von
                               Erdbaumaschinen. Expert Verlag
                           • Kunze, G.; Göhring H. u. K. Klaus: Baumaschinen. Vieweg

20.03.2019                                                                            40
Verlag, Braunschweig / Wiesbaden 2002

20.03.2019                                           41
Modulnummer       Modulbezeichnung

9M136             Prozessautomatisierung

Credits           5

Verantwortliche   Prof. Dr.-Ing. Jelali, Prof. Dr. rer. nat. Dorner

Dozenten          Prof. Dr.-Ing. Jelali, Prof. Dr. rer. nat. Dorner

Modulziele        Die Studierenden besitzen grundlegende Kenntnisse über die
                  wichtigsten Strukturen und Komponenten von
                  Automatisierungssystemen. Sie kennen die
                  Kommunikationsnetzwerke, insbesondere Bussysteme, und
                  können ihre Eigenschaften und Einsatzgebiete nennen. Sie planen
                  die Tasks in Echtzeitsystemen mit unterschiedlichen
                  Schedulingverfahren. Die Studierenden lernen, wie menschliche
                  Wahrnehmungs-, Denk- und Entscheidungsprozesse in der
                  Automation abgebildet werden können und analysieren die
                  Zuverlässigkeit und Sicherheit von Automatisierungssystemen
                  anhand von Kenngrößen und Modellen sowie kennen die
                  Zuverlässigkeitsstrategien und Sicherheitsmaßnahmen.

Modulinhalte      •   Automatisierungsstrukturen
                      - Zentrale und dezentrale Strukturen
                      - Automatisierungshierarchien
                      - Redundanz und Fehlertolerante Strukturen
                  •   Kommunikationsnetzwerke
                      - Netztopologien
                      - Übertragungsmedien
                      - Feldbussysteme
                      - Buszugriffsverfahren
                      - Wichtige Feldbussysteme
                  •   Echtzeitsysteme und Echtzeitprogrammierung
                      - Echtzeitsysteme
                      - Aufgaben von Echtzeitsystemen
                      - Echtzeitsysteme – Beispiele
                      - Anforderungen an Echtzeitsysteme
                      - Echtzeit-Programmierverfahren

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- Synchronisierung von Tasks
                                 - Synchronisierungsverfahren
                                 - Scheduling-Verfahren
                             •   Kognitive Systemarchitekturen
                                 - Kognitive Information
                                 - Kognitive Systemarchitekturen und Soft-Computing
                                 - Mustererkennung und Bildverarbeitung
                                 - Dezentrale Künstliche Intelligenz
                             •   Zuverlässigkeit und Sicherheit von Automatisierungssystemen
                                 - Grundlagen
                                 - Zuverlässigkeitstechnik
                                 - Zuverlässigkeitsmaßnahmen
                                 - Sicherheitstechnik
                                 - Sicherheitsmaßnahmen
                                 - Sicherheits-Nachweisverfahren
Lehrmethoden/-formen         Seminar, Praktikum

Leistungsnachweis            Klausur

Empfohlene Voraussetzungen   Keine

Workload                     150 Std./5 Credits

(30 Std./Credit)             Seminar                       30 Std.

                             Praktikum                     30 Std.

                             Vor- und Nachbereitung.       90 Std.

Empfohlene Einordnung        Semester M1 oder M2

Empfohlene Literatur         •   R. Lauber, P. Göhner (1999): Prozessautomatisierung 1 + 2.
                                 Springer-Verlag.
                             •   Favre-Bulle B. (2004): Automatisierung komplexer
                                 Industrieprozesse. Springer-Verlag.

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Wahlpflichtmodule in der Studienrichtung „Produktentwicklung“

Modulnummer           Modulbezeichnung

9M150                 Nichtlineare Finite-Elemente-Anwendungen

Credits               5

Verantwortlicher      Prof. Dr.-Ing. Hallmann

Dozent                Prof. Dr.-Ing. Hallmann

Modulziele            Die Studierenden begreifen die Notwendigkeit nichtlinearer
                      Berechnungen zur Erkennung von Tragreserven und
                      Verbesserung der Zuverlässigkeit von Konstruktionen. Sie
                      beschreiben verschiedene Arten nichtlinearer Problemstellungen.

                      Darauf aufbauend erkennen die Studierenden nichtlineare
                      Problemstellungen und können diese einer Kategorie zuordnen.

                      Die Studierenden können Konzepte nicht-linearer Finite-Elemente-
                      Methoden beschreiben, speziell in den Bereichen
                      Kontinuumsmechanik (nichtlineares Materialverhalten,
                      Stabilitätsprobleme, Kontakt und Reibung, etc.).

                      Für exemplarische Aufgabenstellungen können die Studierenden
                      unter Nutzung einer kommerziellen FEM-Software eine geeignete
                      Modellbildung vornehmen, mittels FEM lösen und die Lösung
                      diskutieren.

                      Dies sind beispielsweise Stabilitäts- und Kontaktprobleme; die
                      Studierenden klassifizieren und beurteilen diese, sie sind in der
                      Lage Stabilitäts- und Kontaktmodelle zu erstellen und zu
                      berechnen, sowie Festigkeits- und Stabilitätsnachweise
                      durchzuführen.

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Modulinhalte              •   Klassifizierung von Nichtlinearitäten, Übersicht über
                              geometrisch und physikalisch nichtlineare Probleme mit
                              Einführungsbeispiel
                          •   Übersicht über nichtlineare Materialgesetze
                          •   Elastisch-Plastische Effekte
                          •   Übersicht über Lösungsverfahren für statische Probleme
                              (Newton- und Quasi-Newton-Verfahren,
                              Bogenlängenverfahren),
                              Lösungsverfahren für nichtlineare Probleme (inkrementelle /
                              iterative Verfahren, Newton-Raphson Methode),
                              Transiente Lösungen (explizite und implizite
                              Zeitintegrationsverfahren)

                          Ausgewählte Anwendungen:

                          •   Eigenwertlösungen für Stab- und Schalenkonstruktionen
                              (Eigenbuckling)
                          •   Nichtlineare Stabilitätsuntersuchungen (Nichtlineares Beulen),
                              Einfluss der geometrischen Imperfektionen und lokalen
                              Lasteinleitungen
                          •   Post-buckling Verhalten (Nachbeulverhalten)
                          •   Kontaktarten: Modelle und Realität
                          •   Kontaktprobleme (Methoden/Algorithmen, Reibung,
                              Kontaktkörper / Kontaktpaare)
Lehrmethoden/-formen      Vorlesung, Praktikum

Leistungsnachweis         Klausur oder mündl. Prüfung oder Präsentation und Bericht (je
                          nach Teilnehmerzahl)

Empfohlene Voraussetzungen Module

                          „Technische Mechanik 1“, Maschinenbau, Semester B1

                          „Technische Mechanik 2“, Maschinenbau, Semester B2

Workload                  150 Std./5 Credits

(30 Std./Credit)          Vorlesung                     30 Std.

                          Praktikum                     30 Std.

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Vor- und Nachbereitung      90 Std.

Empfohlene Einordnung   Semester M1 oder M2

Empfohlene Literatur    • K.J. Bathe, Finite-Elemente-Methoden, Springer, 2001
                        • L. Nasdala, FEM-Formelsammlung Statik und Dynamik,
                           Vieweg+Teubner, 2010
                        • Issler, Ruoß, Häfele. Festigkeitslehre - Grundlagen, Springer,
                           2. Auflage, 1997.

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Modulnummer                 Modulbezeichnung

9M153                       Kunststoffe und Verbundwerkstoffe

Credits                     5

Verantwortlicher            Prof. Dr.-Ing. Bonnet

Dozent                      Prof. Dr.-Ing. Bonnet

Modulziele                  Die Studierenden können die Zusammenhänge von strukturellem
                            Aufbau, Additiveren und Verarbeitung von Kunststoffen und
                            polymeren Verbundwerkstoffen mit dem daraus resultierenden
                            Eigenschaftsprofil formulieren.

                            Sie können, ausgehend von einem konkreten Anwendungsfall, die
                            richtige Auswahl bzgl. Kunststoff und Additivierung treffen und den
                            Anwendungen der verschiedenen Kunststoffe die entsprechenden
                            Verarbeitungsmethoden zuordnen sowie die sich aus dem
                            gewählten Verarbeitungsverfahren ergebenden
                            Bauteileigenschaften beurteilen.

                            Die Studierenden sind in der Lage wichtige Prinzipien für die
                            konstruktive Auslegung mit polymeren Werkstoffen abzuleiten.

Modulinhalte                •   Einführung in den Aufbau und die Eigenschaften von
                                Kunststoffen und polymeren Verbundwerkstoffen
                            •   Funktionsweise und Anwendungsbereiche der
                                Kunststoffadditive
                            •   Verarbeitungsmethoden für Kunststoffe und faserverstärkte
                                Verbundwerkstoffe
                            •   Weiterverarbeitung von Kunststoffen (Kunststoffschweißen und
                                Kleben)
                            •   Konstruktive Auslegung von Spritzgussbauteilen
Lehrmethoden/-formen        Vorlesung, Praktikum und Kurzvortrag

Leistungsnachweis           Klausur

Empfohlene Voraussetzungen Modul „Werkstofftechnik“, Maschinenbau, Semester B1

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Workload                150 Std./5 Credits

(30 Std./Credit)        Seminar                     30 Std.

                        Praktikum                   30 Std.

                        Vor- und Nachbereitung      102 Std.

Empfohlene Einordnung   Semester M1 oder M2

Empfohlene Literatur    •   M. Bonnet, Kunststoffe in der Ingenieuranwendung,
                            Vieweg+Teubner 2009
                        •   G. Menges / E. Haberstroh / W. Michaeli / E. Schmachtenberg,
                            Werkstoffkunde Kunststoffe, Hanser 2002
                        •   H.-G. Elias, Makrolmoleküle, Wiley-VCH 2003
                        •   W. Knappe / A. Lampl / O. Heuel, Kunststoff-Verarbeitung und
                            Werkzeugbau, Hanser 1992
                        •   Michaeli / Wagner, Einführung in die Technologie der
                            Faserverbundwerkstoffe, Hanser 1989
                        •   G. W. Ehrenstein, Mit Kunststoffen konstruieren, Hanser 2007

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Modulnummer                Modulbezeichnung

9M154                      Vertiefende Themen des Produktionsmanagement

Credits                    5

Verantwortlicher           Prof. Dr.-Ing. U. Müller

Dozent                     Prof. Dr.-Ing. U. Müller

Modulziele                 Studierende

                           •   Verstehen die Einflussfaktoren und Gestaltungskriterien für
                               weltweite Produktions- und Logistiknetzwerke
                           •   Wenden die Wertstrommethode auf Produktions- und
                               Logistikprozesse an
                           •   Wenden die Prinzipien des Lean Production und Six Sigma auf
                               Fallstudien an
                           •   Erläutern die Practices von Lean Production und Six Sigma
                               und planen deren Einführung in einem Industriebetrieb,
                               abhängig von den bestehenden Randbedingungen, in der
                               richtigen Reihenfolge ein
                           •   Analysieren und bewerten Frühwarnindikatoren über den
                               Erfolg der Einführung
                           •   Treffen auf dieser Basis eine Entscheidung über notwendige
                               Anpassungsmaßnahmen
Modulinhalte               • Lean Management
                           • Lean Production
                           • Six Sigma
                           • Weltweite Logistik- und Produktionsnetzwerke

Lehrmethoden/-formen       Proseminar,

                           Praktikum

Leistungsnachweis          Portfolio und/oder mündliche Prüfung

Empfohlene Voraussetzungen Keine

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Workload                150 Std./5 Credits

(30 Std./Credit)        Proseminar                   30 Std.

                        Praktikum                    30 Std.

                        Vor- und Nachbereitung       90 Std.

Empfohlene Einordnung   Semester M1 oder M2

Empfohlene Literatur    • Engelbert Westkämper , Erich Zahn (Hrsg.): Wandlungsfähige
                           Produktionsunternehmen, Springer, Berlin (2009)
                        • Walter Eversheim (Autor), Günther Schuh: Produktion und
                           Management. Betriebshütte: 2 Bände, Springer, Berlin;
                           Auflage: 7., völlig neubearb. A. (2000)
                        • Jeffrey Liker: The Toyota Way: 14 Management Principles from
                           the World's Greatest Manufacturer; McGraw-Hill (2003)
                        • Klaus Erlach: Wertstromdesign, Der Weg zur schlanken Fabrik,
                           VDI Springer, Berlin, Heidelberg, New York, 2007
                        • Thomas Pyzdek, Paul Keller: The Six Sigma Handbook, Third
                           Edition, McGraw-Hill Professional (2009)

20.03.2019                                                                         50
Modulnummer        Modulbezeichnung

9M155              Virtuelle Produktentwicklung – Produkt Engineering und
                   Lifecycle Management
Credits            5

Verantwortlicher   Prof. Dr.-Ing. Boryczko

Dozenten           Prof. Dr.-Ing. Boryczko, Prof. Dr.-Ing. Hallmann

Modulziele         Produkt Engineering / Strukturoptimierung

                   Die Studierenden können:

                   • Grundlegende Konzepte, Verfahren und Anwendungen der
                       analytischen und numerischen Strukturoptimierung in der
                       Virtuellen Produktentwicklung benennen und beschreiben
                       sowie Arbeitstechniken und Funktionen ausgewählter
                       Anwendungs-systeme für Topologie-, Form- und
                       Parameteroptimierung nennen, erläutern und in
                       interdisziplinären Aufgaben des Fachgebietes zielorientiert
                       anwenden
                   • Geeignete Optimierungsverfahren für ausgewählte
                       Maschinenkomponenten (ET/BG) mittlerer und hoher
                       Komplexität und diverse Problemstellungen (Kombinationen
                       von Optimierungszielen und Restriktionen) identifizieren sowie
                       Anwendungssysteme für die Umsetzung digitaler
                       Bauteilmodelle und der Optimierungsstudien auswählen
                   • Digitale Bauteilmodelle, Analyse- und Optimierungsstudien für
                       Maschinenkomponenten in Anwendungssystemen aufbauen,
                       Studien ausführen, Analyse- und Optimierungsergebnisse
                       (Design-Vorschläge) visualisieren, interpretieren und bewerten,
                       Design-Vorschläge in CAD-Anwendungen umsetzen,
                       Kontrollrechnungen durchführen und Festigkeitsnachweise
                       erbringen.

                   Produkt Lifecycle / Datenmanagement (PLM/PDM)

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Die Studierenden können:

               • Im Produktdatenmanagement (PDM) Ziele, Aufgaben,
                  Konzepte und Methoden benennen und beschreiben sowie
                  Arbeits-techniken, grundlegende Module und Funktionen
                  kommerzieller PDM-Systeme nennen, erläutern und in
                  interdisziplinären Aufgaben der Virtuellen Produktentwicklung
                  und Konstruktion zielorientiert anwenden
               • Vorgehensweisen beim Anlegen und Speichern von Artikeln
                  und Dokumenten beschreiben, Artikel und Dokumente im
                  PDM-System speichern, Produktstrukturen und -
                  konfigurationen sowie Beziehungen zwischen Artikeln und
                  Dokumenten im PDM abbilden, visualisieren und verwalten
               • Strategien zum Suchen, Finden und Wiederverwenden von
                  Artikeln und Dokumenten (Bestandsdaten) und ihrer Strukturen
                  benennen und erläutern und im Kontext industrienahen
                  Szenarien der Auftragskonstruktion (Neu-, Anpassungs- und
                  Variantenkonstruktion) zweckorientiert auswählen und
                  anwenden
               • Verfahren und den Ablauf workflowbasierter
                  Produktentwicklung und Konstruktion mit Freigabe- und
                  Änderungsprozessen für Artikel und Dokumente im PDM
                  erklären und an ausgewählten Beispielen demonstrieren.
               • Ansätze methodischer, rechnerintegrierter Produktentwicklung
                  und Konstruktion im Kontext der PDM/PLM-Technologie
                  erläutern und in Gruppenarbeit zur Lösung komplexer
                  praxisnaher Aufgabenstellungen anwenden
Modulinhalte   Produkt Engineering / Strukturoptimierung:

               • Einführung in Verfahren analytischer und numerischer
                  Strukturoptimierung mechanischer Strukturen
               • Mathematische und empirische Topologieoptimierung
               • CAD- und netzgestützte Formoptimierung
               • Vergleichs-, Sensitivitäts- und Optimierungsstudien in der
                  Parameteroptimierung
               • Parameteroptimierung (Sizing) mit General Purpose –und
                  Spezialanwendungen (FEA-gesteuerte Parameteroptimierung)
               • Integrierte Anwendungen analytischer und numerischer

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Strukturoptimierung in der Praxis

                           Produkt Lifecycle /Datenmanagement (PLM/PDM):

                            • PDM/PLM – Begriffe, Ziele, Aufgaben, Methoden, Funktionen
                            • PDM- Artikel- & Dokumentenmanagement
                            • PDM- Produktstruktur- & Konfigurationsmanagement
                            • PDM- Gruppentechnik / Klassifizierung & SML
                            • PDM- Prozess- & Workflowmanagement I+II (Freigabe- &
                               Änderungsmanagement)
                            • PDM gestütztes Product Development Design & Engineering -
                               Ansätze methodischer, rechnerintegrierter Produkt-entwicklung
                               und Konstruktion im Kontext der PDM/PLM-Technologie
                               (Projekt- Ingenieurbüro 21)
Lehrmethoden/-formen       Vorlesung

                           Proseminar

                           Praktikum

Leistungsnachweis          Klausur (50%)

                           Präsentation (25%)

                           Bericht (25%)

Empfohlene Voraussetzungen Modul „CAD und Technisches Zeichnen”, Maschinenbau,
                           Semester B1

Workload                   150 Std./5 Credits

(30 Std./Credit)           Vorlesung                    30 Std.

                           Praktikum                    30 Std.

                           Vor- und Nachbereitung       90 Std.

Empfohlene Einordnung       Semester M1 oder M2

Empfohlene Literatur        • Lothar Harzheim: Strukturoptimierung – Grundlagen und
                               Anwendungen, Harri Deutsch
                            • Axel Schumacher: Optimierung mechanischer Strukturen –

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