Schwerpunkthandbuch CDHAW - MT - 2009-08-24hawiedma/CDHAW/MT... · 17 h Documentation 17 h Lab...

Schwerpunkthandbuch

Mechatronik

7. und 8. Fachsemester:

WS 2009/2010 und SS 2010

Stand: 24.08.2009

CDHAW Chinesisch-Deutsche Hochschule für Angewandte Wissenschaften

MT

CDHAW MT

Schwerpunkthandbuch S. MT_2/54 MT - Schwerpunkthandbuch - 2009-08-24.doc

Legende

Allgemein: MT: Studiengang Mechatronik SWS: Semesterwochenstunden

Beteiligte Hochschulen und angebotene Studienschwerpunkte:

Hochschule Bereich (Campus/Standort,

Fakultät/Fachbereich/Fachgruppe, Studiengang)

CDHAW der Tongji-Universität SHANGHAI

Jiading-Campus Studiengang Mechatronik

Hochschule Esslingen

Standort GÖPPINGEN Fakultät Mechatronik und Elektrotechnik

Hochschule BOCHUM

Fakultät Mechatronik

Fachhochschule BRANDENBURG

Fachbereich Technik

Fachhochschule JENA

Fachbereich Maschinenbau und Mechatronik

Fachhochschule Wiesbaden

Standort RÜSSELSHEIM Fachbereich Ingenieurwissenschaften

Hochschule ZITTAU/GÖRLITZ (FH)

Fakultät Mechatronik

CDHAW MT


Inhaltsverzeichnis der Beschreibungen:

Hochschule - Bereich (Campus, Fakultät, Studiengang) oder Schwerpunkt

· Modulbezeichnung [Modulcode] Seite

CDHAW der Tongji-Universität SHANGHAI ___________________________________ 5 - Studiengang Mechatronik .................................................................................................... 5

· Project........................................................................................................................... 6 · Advanced Technology Seminar ........................................................................................7 · Finite Element Method ....................................................................................................8 · NC-Machine Tools and Programming ................................................................................9 · The Basis of Artificial Intelligence................................................................................... 10 · Three-Dimensional CAD Modelling.................................................................................. 11 · Hydraulic Transmission ................................................................................................. 12

Hochschule Esslingen __________________________________________________ 13 - Methoden und Systeme der Automatisierungstechnik .......................................................... 13

· Mechatronisches Projekt................................................................................................ 14 · Betriebsorganisation und Fertigungstechnik .................................................................... 15 · Antriebssysteme + Robotik............................................................................................ 16 · Fluidische Aktoren ........................................................................................................ 17 · Grundlagen und Anwendungen der Robotik (zur Auswahl) ............................................... 18 · Digitale Signalverarbeitung (zur Auswahl)....................................................................... 19

Hochschule BOCHUM __________________________________________________ 20 - Produktions-Mechatronik................................................................................................... 20

· Industrieroboter/Produktionsautomatisierung.................................................................. 21 · Prozesslenkung ............................................................................................................ 22 · Angewandte Informatik................................................................................................. 23

Fachhochschule BRANDENBURG _________________________________________ 24 - Berechnung und Simulation dynamischer Systeme/Sensortechnik und Robotik....................... 24

· Berechnungsverfahren und Simulationstechniken ............................................................ 25 · Systemdynamik und Regelung von Systemen.................................................................. 26 · Autonome Mobile Systeme ............................................................................................ 27 · Digitale Bildverarbeitung ............................................................................................... 28 · Mikrostrukturtechnik und Mikrosysteme.......................................................................... 29

Fachhochschule JENA __________________________________________________ 30 - Mechatronische Antriebe ................................................................................................... 30

· Mechatronische Systeme............................................................................................... 31 · Grundlagen FEM........................................................................................................... 32 · Aktorik......................................................................................................................... 33 · Feldbussysteme............................................................................................................ 34 · Schaltungssimulation .................................................................................................... 35 · Leistungselektronik ....................................................................................................... 36 · Mechatronisches Projekt................................................................................................ 37 · Mikrorechner-Echtzeitbetriebsysteme ............................................................................. 38

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Hochschule - Bereich (Campus, Fakultät, Studiengang) oder Schwerpunkt

· Modulbezeichnung [Modulcode] Seite

Fachhochschule Wiesbaden _____________________________________________ 39 - Prozessautomation ........................................................................................................... 39

· Automatisierungstechnik - SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition).................... 40 · Produktionsplanung und -steuerung (PPS) ...................................................................... 41 · Mechatronische Systeme............................................................................................... 42 · Praxisprojekt A............................................................................................................. 43 · Qualitätsmanagement ................................................................................................... 44 · Förder- und Materialflusstechnik (Wahlmodul 1 aus 2) ..................................................... 45 · Prozesstechnik(Wahlmodul 1 aus 2) ............................................................................... 46

Hochschule ZITTAU/GÖRLITZ (FH) _______________________________________ 47 - Intelligente Diagnose- und Regelungsverfahren................................................................... 47

· Fuzzy Control ............................................................................................................... 48 · Image Processing ......................................................................................................... 49 · Magnetlagertechnik ...................................................................................................... 50 · Modellgestützte Messverfahren ...................................................................................... 51 · Prozesskommunikation.................................................................................................. 52 · Komponenten mechatronischer Systeme/Antriebstechnik, Grundsysteme .......................... 53 · Rechnergestützte Projektierung/Robotik ......................................................................... 54

CDHAW MT


Hochschule CDHAW der Tongji-Universität SHANGHAI

Bereich Studiengang Mechatronik

Studienprogramm Bachelor-Studiengang Mechatronik

Bemerkungen Im 7. Semester finden Lehrveranstaltungen im Gesamtumfang von 30 CP als Bestandteile des "Schwerpunktmoduls" [M7H SPM] statt. Das 8. Semester wird in Übereinstimmung mit Curriculum und "Modulhandbuch Mechatronik" (Beschreibung siehe dort) durchgeführt: Modul "Praxis 3" [M8H Px3] und Modul "Bachelorarbeit" [M8H Bac].

Ansprechpartner Prof. Dr. WANG Yu, stellv. Studiengangsleiter (Produktentwicklung und Konstruktion, Antriebstechnik, Technical English, Grundlagen CAE) +86 21/69 58 - 47 33 [email protected]

Code Bezeichnung Credits Regel-semester

Lehre (nur Zahl = SWS)

Project 2 7 2

Advanced Technology Seminar 12 7 6

Finite Element Method 5 7 5

NC-Machine Tools and Programming 3 7 3

The Basis of Artificial Intelligence 3 7 3

Three-Dimensional CAD Modelling 2 7 2

M7H SPM

Hydraulic Transmission 3 7 3

M8H Px3 Praxis 3 (lt. "Modulhandbuch Mechatronik") 15 8 3 Mon.

M8H Bac Bachelorarbeit (lt. "Modulhandbuch Mechatronik") 15 8 3 Mon.


mailto:[email protected]�

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Modul [Code]

Project

Kurzfassung Integrative project for students to apply basic and special knowledge and finish team work

Lernziele Under the instruction of teachers, student will apply all knowledge they learned in former courses and experiments to accomplish a project of mechatronics. It is encouraged that the student proposes the topic of project according to his/her interest and the lab conditions of CDHAW, and then approved by teachers.

Einordnung BA-Studienprogramm an der CDHAW Studiengänge: MT Regelsemester: 7 [Hauptstudium] Art: Pflichtfach Angebot: jedes Wintersemester Kontaktzeit: 8 SWS

Voraussetzungen All courses for MT students

Studieraufwand 34 h Workload in total 17 h Documentation 17 h Lab

Leistungsnachweis Project report checking, presentation and competitive examination

Kreditpunkte 2

Studieninhalt - Related information collecting - Project design - Project facilities build up and testing - Project facilities running and data collecting - Data analyzing - Project summary - Report preparing - Presentation and competitive examination

Literatur

Materielle Voraussetzungen


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Modul [Code]

Advanced Technology Seminar

Kurzfassung 12 seminars about the new technology and improvement of automation, com-puter, manufacturing, automobile, energy and economy

Lernziele The seminar gives the students the general knowledge of new development of building automation, information of manufacturing industry, vibration and noise in automobile, auto engine, renewable energy, sustainable development of energy, etc.


Voraussetzungen All courses for MT students

Studieraufwand 204 h Workload in total 72 h Lecture 132 h Self-Study

Leistungsnachweis Reports

Kreditpunkte 12

Studieninhalt - Advanced technology in the domain of automation and computer science - Information in manufacturing industry - Automobile vibration and noise testing methods and applications - New technology of automobile classis - Testing technology of automobile - New technology of auto engine - Renewable energy - Clean energy - Status quo and sustainable development of energy in China

Literatur



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Modul [Code]

Finite Element Method

Kurzfassung Basic theory of finite element method. Application of commercial software MSC.Nastran/Patran.

Lernziele To make students understand the fundamentals of finite element method and be able to use the commercial software to solve simple engineering problems.

Einordnung BA-Studienprogramm an der CDHAW Studiengänge: MT, FT Regelsemester: 7 [Hauptstudium] Art: Pflichtfach Angebot: jedes Wintersemester Kontaktzeit: 5 SWS

Voraussetzungen Basic knowledge of mechanics.

Studieraufwand 3 hours for lecture 2 hours for software practice

Leistungsnachweis 120 minutes test (60 %) + software application (40 %)

Kreditpunkte 5

Studieninhalt - Mathematical basis of Finite Element Method (FEM) - FEM for plane stress/strain problems - Construction of shape function, convergence criteria of FEM - Characteristics of FEM solutions - Isoparametric element - Numerical integration - 3-dimensional element - Bar/Truss element - Beam element - Plate element - Shell element - Solution methods of large, symmetry and sparse linear equations - Practical considerations for modelling FEM models - MSC.Nastran/Patran learning

Literatur - Wang Xucheng: Finite Element Method. Tsinghua University Press, 2003.


PCs with MSC.Nastran/Patran software installed.


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Modul [Code]

NC-Machine Tools and Programming

Kurzfassung Basic knowledge of NC programming and operation.

Lernziele To make students understand and master the basic knowledge of NC program-ming and operation.


Voraussetzungen Mechanical design basis, electronic technology, automatic control principle.

Studieraufwand 2 hours for lecture 1 hour for lab excises

Leistungsnachweis 2 hours test

Kreditpunkte 3

Studieninhalt - The basic principles of NC machine tools - The structures of NC machine tools - The operation of NC machine tools - NC programming

Literatur



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Modul [Code]

The Basis of Artificial Intelligence

Kurzfassung The basic theory, technology and application of artificial intelligence (AI).

Lernziele To make students understand the basic principles of AI and master the methods of AI.


Voraussetzungen

Studieraufwand 3 hours for lecture


Kreditpunkte 3

Studieninhalt - Overview of AI - Problem solution and state-space search method - Knowledge representation and processing - Knowledge acquisition - Machining learning - Typical reasoning methods - Expert system

Literatur - Shi Youlian: An introduction to artificial intelligence. Xi'an Science and Technology of Electronics Press, 2002.



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Modul [Code]

Three-Dimensional CAD Modelling

Kurzfassung The basic principles and methods of three-dimensional (3D) CAD modelling. Usage of commercial 3D CAD software.

Lernziele To make students master the methods of 3D modelling and be able to use com-mercial CAD software to model solid part and assembly.


Voraussetzungen

Studieraufwand 1 hour lecture 1 hour excises


Kreditpunkte 2

Studieninhalt - The characteristics of 3D design - Primitive solids - Methods of solid part modelling - Methods of curve modelling - Method of assembly modelling - Usage of commercial software - Usage of SolidWorks software

Literatur - Li Qiyan, Li Guangyao: SolidWorks 2003 3D design, Mechanical Industrial Press, 2004.


PCs with CAD software installed.


CDHAW MT




Modul [Code]

Hydraulic Transmission

Kurzfassung Hydraulic transmission is one important type of actuator. Basic principle of hydraulic parts and system will be studied.

Lernziele Learn how to design and analyze hydraulic system.

Einordnung BA-Studienprogramm an der CDHAW Studiengänge: MT, FT Regelsemester: 7 [Hauptstudium] Art: Pflichtfach Angebot: jedes Wintersemester Kontaktzeit: 3V

Voraussetzungen Abschluss "Konstruktion 2", "Antriebstechnik", "Mikroprozessortechnik" und "Steuerungstechnik"

Studieraufwand 51 h Gesamtaufwand 34 h Vorlesung, 17 h Projekt

Leistungsnachweis Complete a project about hydraulic system.

Kreditpunkte 3

Studieninhalt 1. Description of hydraulic system 2. Base of hydraulic fluid mechanic 3. Hydraulic pump and motor 4. Hydraulic cylinder 5. Hydraulic valve 6. Accessories 7. Basic hydraulic loop 8. Design of hydraulic system

Literatur - Prof. Lu Min-xun, Prof Li Wan-li: Fluid Mechanic and Hydraulic Transmission, 2006, Shanghai, ISBN: 7-5608-3169-9/O·283



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Hochschule Hochschule Esslingen

Schwerpunkt Methoden und Systeme der Automatisierungstechnik

Schwerpunkt-beschreibung

Der Schwerpunkt vermittelt Grundlagenwissen in den Gebieten Robotertechnik, Steuerungstechnik, Fertigungsorganisation sowie Motion Control. Weite Gebiete der Automatisierungstechnik in der Fertigungstechnik sind damit abgedeckt.

Tätigkeitsfelder - Entwicklungsingenieur in der Automatisierungstechnik - Wartungs- und Service-Ingenieur - Leittechnik - Anlagentechnik - Vertrieb und Marketing - Projektierung von Automatisierungsanlagen - Sondermaschinenbau

Modul-code Modulbezeichnung Credits Regel-

semester


Mechatronisches Projekt 10 7 3

Betriebsorganisation und Fertigungstechnik 5 7 5

Antriebssysteme + Robotik 5 7 5

Fluidische Aktoren 5 7 5

Σ: 25

Ein Modul (5 Credits) zur Auswahl je nach Verfügbarkeit:

Grundlagen und Anwendungen der Robotik 5 7 4

Digitale Signalverarbeitung 5 7 5




CDHAW MT



Schwer-punkt

Methoden und Systeme der Automatisierungstechnik

Modul [Code]

Mechatronisches Projekt

Kurzfassung Die ingenieurmäßige Bearbeitung von Industrieprojekten in Teams unter Be-rücksichtigung von modernen Projektmanagementmethoden ist eine Schlüssel-qualifikation für die Konkurrenzfähigkeit eines Unternehmens. Ziel ist somit die Durchführung eines interdisziplinären, teamorientierten industrienahen Projekts mit Studierenden verschiedener Fachrichtungen.

Lernziele Die Studierenden beherrschen - das Projektmanagement in der Praxis - die Erstellung von Pflichtenheften und Zeitplänen - das Präsentieren von Projekten

Einordnung BA-Studienprogramm für CDHAW-Studierende an der HE Studiengänge: MT Regelsemester: 7., 8. [Hauptstudium] Art: Schwerpunktfach Angebot: in jedem Semester Kontaktzeit: 3 SWS Vorlesung/Seminar

Voraussetzungen

Studieraufwand 300 h Gesamtstudierumfang 60 h Kontaktzeit 210 h Selbststudium 30 h Prüfungsvorbereitung

Leistungsnachweis Anwesenheit 60 h, Referat 20 min

Kreditpunkte 10

Studieninhalt Aktuelle Projektthemen werden in jedem Semester von den beteiligten Kollegen definiert und in Form eines Lastenhefts den Studierendengruppen als Aufgabe vorgelegt. Die Projektthemen können von Industriepartnern initiiert werden. Die Zuteilung der Studierenden zu den Projekten findet per Los statt. Die Studierenden erarbeiten Pflichtenheft und Zeitplan und bearbeiten das Projekt im Team. Die Zusammenarbeit mit Studierenden anderer Fachbereiche (z.B. WF) ist wünschenswert. Die Teams präsentieren ihre Arbeiten in regelmäßigen Abständen und stellen die Ergebnisse in einer Abschlusspräsentation dar. Das gesamte Projekt wird in einer schriftlichen Ausarbeitung dokumentiert.

Literatur Verschiedene Lehrbücher zu den Themen Projektmanagement und Präsen-tationstechnik



CDHAW MT



Schwer-punkt


Modul [Code]

Betriebsorganisation und Fertigungstechnik

Kurzfassung - Verständnis des Unternehmens als ganzheitliche, zielorientiert agierende Orga-nisation

- Notwendigkeit der Gestaltung der technisch-organisatorischen Aufgaben von der Entwicklung der Produkte bis zum marktfähigen Erzeugnis

- Kennen typischer Unternehmensfunktionen - Begleiten der Informationsträger und -ströme im betrieblichen Geschehen - Kriterien zur Gestaltung und Durchführung der Fertigung - Kenntnisse über die Gestaltung und Funktionen der produktionsvorbereitenden

Abteilungen sowie der Produktion eines Unternehmens Lernziele Die Studierenden haben Kenntnisse über die Gestaltung und Funktionen der

produktionsvorbereitenden Abteilungen sowie der Produktion eines Unter-nehmens.

Einordnung BA-Studienprogramm für CDHAW-Studierende an der HE Studiengänge: MT Regelsemester: 7., 8. [Hauptstudium] Art: Schwerpunktfach Angebot: in jedem Semester Kontaktzeit: 5 SWS

Voraussetzungen Kenntnisse über die betriebsorganisatorische Strukturierung eines produzieren-den Unternehmens

Studieraufwand 150 h Gesamtstudierumfang Kontaktzeit 75 h Selbststudium 60 h Prüfungsvorbereitung 15 h

Leistungsnachweis Klausur 90 min

Kreditpunkte 5

Studieninhalt - Organisationsgestaltung und Organisationsformen in der Produktion - Aufgabe und Verantwortung der Konstruktion als produktdefinierender Funk-

tionsbereich - Aufgabenbereiche, Arbeitsinhalte und Informationsträger der Arbeitsvorbe-

reitung - Die Arbeitsplanung als der planende Funktionsbereich für die Arbeitsausfüh-

rung durch die Fertigung, Schwerpunkt Arbeitsplanerstellung - Die Arbeitssteuerung als der durchsetzende Funktionsbereich die Arbeitsdurch-

führung durch die Fertigung; Kern- und Querschnittsaufgaben der Produk-tionsplanung und Steuerung

- Organisationsformen der Fertigung, Fertigungsstrukturen, Planung der Ferti-gung, Anordnungs- und Flächenplanung

Literatur - Abeln, Olaf: Die CA-Techniken in der industriellen Praxis. Carl Hanser Verlag, München, Wien, 1990.

- Eversheim, Walter: Organisation in der Produktionstechnik. Band 1-4. Arbeits-vorbereitung. VDI-Verlag.



CDHAW MT



Schwer-punkt


Modul [Code]

Antriebssysteme + Robotik

Kurzfassung

Lernziele Die Studierenden besitzen die Befähigung zur Auslegung, Simulation und Opti-mierung komplexer Antriebsaufgaben unter Einbeziehung der Analyse dynami-scher Vorgängen, Auslegung elektronisch gesteuerter Antriebe und Antriebs-systeme.


Voraussetzungen Mathematik 1 ... 3, Elektrotechnik 1 ... 3 Elektrische Maschinen 1, Leistungselektronik, Regelungstechnik Technische Mechanik 1 und 2 MATLAB/Simulink, Mikroprozessortechnik



Kreditpunkte 5

Studieninhalt Antriebssysteme: Grundlegende Bewegungsgleichungen, Drehmoment- und Leistungsbedarf, Aus-wahl von Antriebskomponenten, Auslegung unterschiedlicher Antriebssysteme. Motion Control und Robotik: Grundlagen: Hardware Antriebssysteme, Schnittstellen, Antriebsfunktionen Führungsgrößenerzeugung: Lageregler, Weg-Zeit-Diagramme Bahnsteuerungen: Funktionale Struktur, Bahninterpolation, Bahnfehler Elektronische Getriebefunktionen

Literatur Häberle, Gregor D.; Häberle, Heinz O.: Elektrische Maschinen in Anlagen der Energietechnik. Verlag Europa-Lehrmittel. R. Isermann: Mechatronische Systeme. Springer-Verlag 2002.



CDHAW MT



Schwer-punkt


Modul [Code]

Fluidische Aktoren

Kurzfassung

Lernziele In der Fertigungsautomatisierung kommen vielfach pneumatische und hydrau-lische Komponenten zum Einsatz. Den Studierenden sollen Kenntnisse über die Art der Beschreibung, den konstruktiven Aufbau der Komponenten und über wichtige Grundschaltungen vermittelt werden. Ziel ist es, mit diesem Know-how später Automatisierungslösungen aufbauen zu können. Die Studierenden erhaltenen zusätzlich zu ihren Kenntnissen über die Aktorik und Sensorik in elektrischen Antriebssystemen fundiertes Wissen auch über fluidische Aktoren.


Voraussetzungen



Kreditpunkte 5

Studieninhalt Thermodynamische und strömungsmechanische Grundlagen. Standardelemente der Pneumatik wie Ventile, Kompressoren, Zylinder. Schaltungen der Pneumatik. Energiebilanz und Wirtschaftlichkeit von Antrieben. Hydraulik-Standardelemente wie Druckspeicher, Pumpen, Motoren, Ventiltypen. Schaltungsaufbau in der Hydraulik. Pneumatische Systeme nach dem aktuellen Stand der Technik (z. B. Ventilinsel, Regelpneumatik, servopneumatisches Positionieren). Sensoren für pneumatische Systeme.

Literatur Bohl, W.: Technische Strömungslehre, Vogel-Verlag Sigloch, H.: Technische Fluidmechanik, VDI-Verlag Deppert, W.; Stoll, K.: Pneumatische Steuerungen, Vogel-Verlag



CDHAW MT



Schwer-punkt


Modul [Code]

Grundlagen und Anwendungen der Robotik (zur Auswahl)

Kurzfassung Einführung in die Grundlagen und Funktionsweise von Robotern und Roboter-steuerungen. Einsatzgebiete und Randbedingungen des Einsatzes von Industrie-robotern.

Lernziele Die Studierenden erhalten ein Verständnis über die Technik, Anwendungsge-biete, Einsatzmöglichkeiten und Randbedingungen von Industrierobotern. Sie können das Einsatzpotential für Roboter in einer gegebenen Anwendung ab-schätzen und Roboteranlagen planen.


Voraussetzungen Sensorik/Aktorik, Regelungstechnik, Steuerungstechnik



Kreditpunkte 5

Studieninhalt - Begriffe und Definitionen - Typische Einsatzgebiete - Koordinatensysteme - Kinematiken, Sicherheitstechnik - Planung von Roboteranlagen - Roboterwerkzeuge - Robotersteuerungen - Steuerungskonzepte - Kommunikation - Markt-, Kostenbetrachtung

Literatur Hesse, S.: Industrieroboterpraxis, Vieweg, 1998 Weber, W.: Industrieroboter - Methoden der Steuerung und Regelung, Fach-buchverlag Leipzig, 2002 Volmer, J.: Industrieroboter - Funktion und Gestaltung, Verlag Technik Berlin, 1992



CDHAW MT



Schwer-punkt


Modul [Code]

Digitale Signalverarbeitung (zur Auswahl)

Kurzfassung - Einführung in die digitale Bildverarbeitung - Spektralanalyse digitaler Signale - Einführung in digitale Systeme - Berechnungen in digitalen Systemen - Anwendung: Entwurf einfacher Filter

Lernziele Das Verständnis und der Entwurf von digitalen Systemen ist eine Schlüsselquali-fikation im Berufsbild des Automatisierungstechnikers, der maßgeblich in Sys-temen denkt. Die Studierenden lernen die Anwendung systematischer Methoden zum Entwurf digitaler Systeme und erwerben Methodenkompetenz zur Analyse und zum Entwurf mechatronischer Systeme.

Einordnung BA-Studienprogramm für CDHAW-Studierende an der HE Studiengänge: MT Regelsemester: 7. [Hauptstudium] Art: Schwerpunktfach Angebot: in jedem Semester Kontaktzeit: 5 SWS

Voraussetzungen Komplexe Rechnung, Potenzreihen, lineare Differentialgleichungen, Spektren periodischer Signale, Fourier- und Laplace-Transformation.



Kreditpunkte 5

Studieninhalt - Einführung in die digitale Bildverarbeitung - Einführung in analoge (zeitkontinuierliche) und digitale (zeitdiskrete) Signale - Abtast- und Haltevorgang, Abtasttheorem nach Shannon - diskrete Fouriertransformation (DFT) - Differenzengleichung - diskrete Faltung - Z-Transformation, Z-Übertragungsfunktion - Stabilität diskreter Systeme - einfache analoge und digitale Filter (Tiefpass, Hochpass, Bandpass, Band-

sperre), - rekursive und nichtrekursive Filter - Wahl der Abtastzeit

Literatur - Meyer, Martin: Signalverarbeitung. Braunschweig, Wiesbaden: Vieweg, 1998. ISBN 3-528-06955-4.

- Martin, Werner: Signale und Systeme. Braunschweig, Wiesbaden: Vieweg, 1998. ISBN 3-528-03929-9.

- Van den Emden, A; Verhoeckx, N.: Digitale Signalverarbeitung. Braunschweig, Wiesbaden: Vieweg, 1990. ISBN 3-528-03045-3.

- Tietze, U., Schenk, Ch.: Halbleiter-Schaltungstechnik. Berlin, Heidelberg, New York: Springer, 1993. ISBN 3-540-56184-6.



CDHAW MT


Hochschule Hochschule BOCHUM

Schwerpunkt Produktions-Mechatronik


Der Schwerpunkt vermittelt Grundwissen in den Gebieten Prozesslenkung, Bild-datenverarbeitung, Rechnernetze, SPS-Programmierung, Feldbussysteme und Roboterprogrammierung. Dadurch werden alle wesentlichen Aspekte der Automatisierung in der Produk-tionstechnik behandelt.



semester


Industrieroboter/Produktionsautomatisierung 11 7 10

Prozesslenkung 11 7 10

Angewandte Informatik 8 7 7




CDHAW MT



Schwer-punkt

Produktions-Mechatronik

Modul [Code]

Industrieroboter/Produktions-automatisierung

Kurzfassung Aufgeteilt auf zwei Professoren werden Kenntnisse von Automatisierungsauf-gaben in der Produktionstechnik vermittelt. In beiden Lehrveranstaltungsteilen wird jeweils ein Praktikum durchgeführt, in denen schwerpunktmäßig die Pro-grammierung von Industrierobotern bzw. von speicherprogrammierbaren Steue-rungen eingeübt wird.

Lernziele Die Studierenden beherrschen - Programmierung von SPS-Steuerungen in der Produktionstechnik - Fabriknetzen und Feldbussystemen - Puffer- und Lagersteuerungen - Die Kinematik und Funktionalität von Industrierobotern - Die Programmierung von Industrierobotern für industrielle Anwendungen in

der Produktion

Einordnung Zur Zeit noch im Diplomstudiengang Mechatronik und später auch in leicht mo-difizierter Form im BA-Studiengang Mechatronik der HS Bochum Regelsemester: 7., 8. [Hauptstudium] Art: Schwerpunktfach Angebot: 7. Sem. Kontaktzeit: 10 SWS Vorlesung/Übung/Praktikum

Voraussetzungen


Leistungsnachweis Praktikumsteilnahme 3 SWS

Kreditpunkte 11

Studieninhalt Industrieroboter: Robotersysteme, Roboterkinematik, Robotersteuerung, Roboterprogrammierung in einer Roboterhochsprache, Einsatzbereiche, Beispiele für Roboterapplikatio-nen, Entwicklungsprojekt für eine Roboterapplikation. Produktionsautomatisierung: Kombinatorik, Produktionsleittechnik, SPS-Programmerstellung einschließlich Praktikum zur SPS-Programmierung, Fabriknetze, Feldbussysteme, Puffer- und Lagersteuerung.

Literatur Literatur und Downloads zu Industrieroboter und Produktionsautomatisierung: - http://www.fh-bochum.de/fb4/institute/roboter/index.html - http://www.fh-bochum.de/fb3/aid/prof-caninenberg/lehre/industrieroboter-

produktionsauto-matisierung-mip.html



http://www.fh-bochum.de/fb4/institute/roboter/index.html�

http://www.fh-bochum.de/fb3/aid/prof-caninenberg/lehre/industrieroboter-produktionsauto-matisierung-mip.html�

http://www.fh-bochum.de/fb3/aid/prof-caninenberg/lehre/industrieroboter-produktionsauto-matisierung-mip.html�

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Schwer-punkt


Modul [Code]

Prozesslenkung

Kurzfassung Den Studierenden werden grundlegende Techniken der Prozessleittechnik ver-mittelt. Die Lehrveranstaltung beinhaltet ein Praktikum, an dem die Studieren-den das Erlernte an industriellen Prozessleitsystemen umsetzten und üben können.

Lernziele Die Studierenden werden in die Lage versetzt, Techniken und Fachterminologien zu verstehen und anzuwenden. Sie gewinnen einen Überblick über den Stand der Technik und sind in der Lage, unterschiedliche Systeme zu vergleichen und zu bewerten.


Voraussetzungen



Kreditpunkte 11

Studieninhalt - Einleitung: Anforderungen an Prozessleittechnik, Ebenenmodell - Systemkomponenten: Feldanbindung, Ex-Schutz, Prozessnahe Komponenten

(PNK), Engineering und Diagnose-Systeme, Bedienebene, Buskommunikation, Dokumentation und Kennzeichnungssysteme

- Programmierung: Funktionsgruppen, Betriebsautomatiken, Standardfunk-tionen

- Mensch-Maschine-Kommunikation: SCADA-Systeme, Zeitfolgemelder, Leitwar-ten: Aufbau und Ergonomie

- Redundanzkonzepte: Sicherheit und Verfügbarkeit - Beispiele ausgeführter Prozessleitsysteme: PCS 7, P14

Literatur Literatur und Downloads: - Handbuch der Prozessautomatisierung. K. Früh, U. Maier, Oldenbourg In-

dustrieverlag. - Automatisierungstechnik 1, Grundlagen, analoge und digitale Prozessleit-

technik. G. Stohrmann. Oldenbourg Verlag. - Realzeitsysteme zur Prozessautomatisierung. U. Rembold, P. Levi. Carl Han-

ser Verlag. - Digitale Verarbeitung analoger Signale. S.D. Stearns, D.R. Hush. Oldenbourg

Verlag. - http://www.fh-bochum.de/fb3/ass-lab/



http://www.fh-bochum.de/fb3/ass-lab/�

CDHAW MT



Schwer-punkt


Modul [Code]

Angewandte Informatik

Kurzfassung Die Lehrveranstaltung wird in unterschiedlichen Anteilen von drei Professoren aus den Fachgebieten Bilddatenverarbeitung, Anwendungsprogrammierung in C++ und Rechnernetze und Betriebssysteme abgehalten.

Lernziele Technische Bildverarbeitung: Die Studierenden erlernen die Technik und die An-wendungsmöglichkeiten in Qualitätssicherung und Produktionsautomatisierung. Rechnernetze und Betriebssysteme: Die Studierenden erlernen die Begriffe und Techniken im Bereich Rechnernetze und werden in die Lage versetzt, praktisch ein Betriebssysteme zu installieren, zu konfigurieren und in ein Rechnernetz zu integrieren. Anwendungsprogrammierung in C++: Erlernen einer zweiten Programmierspra-che C++ und Anwendung eines visuellen Programmiertools


Voraussetzungen



Kreditpunkte 8

Studieninhalt Technische Bildverarbeitung: Menschliches Sehen, Bildverarbeitungssysteme, Beleuchtung, Optik, Kameras, Grundlagen der Bildverarbeitung, Softwaresys-teme, Anwendungen in der Qualitätssicherung und Produktionsautomatisierung, praktische Übungen an verschiedenen industriellen Bildverarbeitungssystemen. Rechnernetze und Betriebssysteme: Grundlegende Konzepte des Netzwerkbe-triebs und das OSI-Schichtmodell. Netzwerkhardware und Protokolle, insbeson-dere Ethernet und TCP/IP, IP-Routing und IP-Firewalls, Praktikum zur Installa-tion und Wartung eines Betriebsystems sowie zur Netzwerkkonfiguration und zu IP-Routing. Anwendungsprogrammierung in C++: Vertiefen objektorientierter Programmier-verfahren, Benutzung eines visuellen Programmiertools, Verknüpfung grafischer Darstellungskomponenten mit Programmen, Erlernen einer zweiten Program-miersprache nach JAVA im Grundstudium, praktische Übungen mit der Entwick-lungsumgebung Borland C++-Builder.

Literatur Literatur und Downloads - M. Eikelberg: Netzwerk und Betriebssystem Teil 1. Foliensammlung und

Praktikumsanleitung. Bochum 2002. - http://www.fh-bochum.de/fb3/aid/prof-caninenberg/lehre/angewandte-

informatik-mai.html



http://www.fh-bochum.de/fb3/aid/prof-caninenberg/lehre/angewandte-informatik-mai.html�

http://www.fh-bochum.de/fb3/aid/prof-caninenberg/lehre/angewandte-informatik-mai.html�

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Hochschule Fachhochschule BRANDENBURG

Schwerpunkt Berechnung und Simulation dynami-scher Systeme/Sensortechnik und Robotik


Die Schwerpunkte vermitteln Grundlagen- und angewandtes Wissen in den Ge-bieten Berechnung, Simulation, Steuerung und Regelung dynamischer Syste-me, Sensortechnik, Robotik sowie Mikrosystemtechnik. Weite Gebiete der angewandten Mechatronik sind damit abgedeckt. Eine Besonderheit bildet die Einbindung umfangreicher Praktika, in denen prak-tische Erfahrungen und Einblicke in die eingesetzten Technologien gewonnen werden.

Tätigkeitsfelder - Berechnungs- und Entwicklungsingenieur in der Mechatronik - Wartungs- und Service-Ingenieur - Vertrieb und Marketing - Berechnungs- und Entwicklungsingenieur in der Automobilindustrie - Entwicklungsingenieur in der Sensor- und Mikrostrukturtechnik - Anwendung bildgebender Verfahren


semester


Berechnungsverfahren und Simulationstechniken 7,5 7 6

Systemdynamik und Regelung von Systemen 7,5 7 6

Autonome Mobile Systeme 5 7 4

Digitale Bildverarbeitung 5 7 4

Mikrostrukturtechnik und Mikrosysteme 5 7 3




CDHAW MT



Schwer-punkt

Berechnung und Simulation dynamischer Systeme/Sensortechnik und Robotik

Modul [Code]

Berechnungsverfahren und Simulationstechniken

Kurzfassung Die Methode der finiten Elemente stellt eine Basismethode der Berechnung im Maschinenbau dar. Probleme der Festigkeit, der Schwingungen und des Wärme-übergangs bilden nur einen Ausschnitt aus den Anwendungsgebieten der FEM. Im Modul wird eine Einführung in die Theorie der FEM gegeben, und es werden Übungen anhand praktischer Beispiele durchgeführt.

Lernziele Die Studierenden erlangen ein Verständnis der theoretischen Zusammenhänge und sammeln praktische Erfahrungen mit FEM.

Einordnung BA-Studienprogramm für CDHAW-Studierende an der FHB Studiengänge: MT Regelsemester: 7. [Hauptstudium] Art: Schwerpunktfach Angebot: in jedem Wintersemester Kontaktzeit: 6 SWS

Voraussetzungen Grundlagen Mechanik und Mathematik FEM, Mehrkörperdynamik


Leistungsnachweis Prüfung (mündlich oder schriftlich)

Kreditpunkte 7,5

Studieninhalt Einführung in die FEM (Diskretisierung und Vernetzung, Steifigkeitseigenschaf-ten und Stäben und Balken, Eigenschaften von Ansatzfunktionen, Element- und Systemsteifigkeitsmatrix, spezielle Lösungsverfahren für große Gleichungssyste-me, Übungsbeispiele) Elementtypen und ihre Ansatzfunktionen (Scheibenelemente für ebene Verzer-rungs- und Spannungszustände, Plattenelemente, isoparametrische Elemente, Konvergenzverhalten und Genauigkeit der Elementtypen, Ausblick auf Schalen, Übungsbeispiele) Dynamik (Berücksichtigung der Massenverteilung einer Struktur, Modalanalyse mit FEM, transiente Berechung, Kontaktelemente, Übungsbeispiele) Auswahl einer Simulationsaufgabe aus dem Aufgabenkatalog, Planung des Modellaufbaus, Variantenstudien, Ergebnisinterpretation und Präsentation

Literatur Bernd Klein: FEM. Braunschweig; Wiesbaden: Vieweg 1999. Michael Link: Finite Elemente in der Statik und Dynamik. Stuttgart: Teubner 1989.


MSC-MARC User's Manual and Demonstration Problems


CDHAW MT



Schwer-punkt


Modul [Code]

Systemdynamik und Regelung von Systemen

Kurzfassung Analytische Beschreibung der Dynamik von Maschinen und Mechanismen, Be-stimmung von dynamischen Kenngrößen, Modalanalyse, Auslegung von Mehr-größenregelungen in der Maschinendynamik, Stabilität und Dynamik des Ge-samtsystems.

Lernziele Die Studierenden beherrschen die analytische Beschreibung der Dynamik von Maschinen und Mechanismen.


Voraussetzungen


Leistungsnachweis

Kreditpunkte 7,5

Studieninhalt Diskrete Systeme (Prinzip der virtuellen Arbeit, Gleichgewichtslagen, Stabilität der Lagen, Prinzip von d'Alembert und Lagrange-Gleichungen, Anwendungen aus der Mechatronik) Kontinua (Bewegungsgleichungen für Stab- und Balkenschwingungen, Eigenfre-quenzen und Eigenformen, Näherungslösungen mit dem Ritz-Verfahren, Aus-blick zur FEM) Dynamik rotierender Systeme (Massenausgleich bei Motoren, Wuchten von star-ren und elastischen Rotoren, Einsatz von Regelungen)

Literatur Heinz Ulbrich: Maschinendynamik. Stuttgart: Teubner 1996 Bodo Heimann, Wilfried Gerth, Karl Popp: Mechatronik. Hanser Leipzig 2001



CDHAW MT



Schwer-punkt


Modul [Code]

Autonome Mobile Systeme

Kurzfassung In dieser Lehrveranstaltung werden Autonome Mobile Systeme als Beispiel eines komplexen mechatronischen Systems betrachtet und umfangreiches Wissen über die Komponenten eines mobilen Roboters vom Typ Pioneer vermittelt. Die vielfältigen Sensorinformationen, die von Sonaren, inkrementalen Gebern oder auch Kamerasystemen erhalten werden, werden zur Navigation und zur Lösung praktischer Aufgaben in der abschließenden Gruppenarbeit einbezogen.

Lernziele Die Studierenden lernen die Anwendung von Methoden verschiedener Fachge-biete der Informatik in autonomen mobilen Systemen kennen. Sie setzen das angeeignete Wissens im Zusammenwirken von Theorie und Pra-xis am Beispiel eines mobilen Roboters (u.a. vom Typ Pioneer 2 und 3) praktisch ein.


Voraussetzungen Kenntnisse in Bildverarbeitung und Wissensverarbeitung


Leistungsnachweis Bearbeitung der Gruppenarbeit, Hausarbeit mit Kolloquium (30 min)

Kreditpunkte 5

Studieninhalt - Komponenten autonomer mobiler Systeme, Aktoren und Sensoren - Bildaufnahme und -verarbeitung durch mobile Systeme - Methoden und Geräte zur Navigation und Planung - Ausgesuchte Algorithmen zur Merkmalsbestimmung, Objekterkennung und

-verfolgung - Integration von KI- und BV-Algorithmen Gruppenarbeit im Labor: Bearbeiten eines Anwendungsszenarios wie beispielsweise Navigation, Auffinden und Transport eines farblich gekennzeichneten Gegenstands mit Hilfe eines mobilen Roboters

Literatur - Voss/Süße: Praktische Bildverarbeitung - Skript - www.activmedia.com



http://www.activmedia.com/�

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Schwer-punkt


Modul [Code]

Digitale Bildverarbeitung

Kurzfassung In dieser Lehrveranstaltung werden grundlegende Kenntnisse und praktisches Wissen zur Aufnahme und Verarbeitung visueller Informationen vermittelt. Bildverarbeitende Systeme als komplexe Sensoren sind in vielfältigen techni-schen Anwendungen von ihrem Einsatz in der Automatisierung über die Überwa-chung technischer Systeme, in der Biometrie bis hin zur Steuerung von Auto-mobilen zu finden.

Lernziele Die Studierenden lernen die Unterschiede zwischen biologischen und techni-schen Sensoren zur Bildaufnahme und -verarbeitung und die Schritte der Bild-verarbeitung kennen. Sie können Standardalgorithmen für typische Problemstellungen aus den Berei-chen Filterung, Merkmalsbestimmung, Segmentierung anwenden.


Voraussetzungen



Kreditpunkte 5

Studieninhalt · Das Auge als signalverarbeitendes System · Gehirn und Auge-Apparat: Wahrnehmungsphänomene · Technische Sensoren zur Bildaufnahme, Bildaufnahmesysteme · Digitalisierung, Quantisierung, Speicherung · Grauwertmodifikationen · Werkzeuge im Ortsbereich · Segmentierung und Merkmale von Bildern Laborpraktikum

Literatur Voss/Süße: Praktische Bildverarbeitung Abmayr: Einführung in die digitale Bildverarbeitung Gonzales/Woods/Eddins: Digital Image Processing with MATLAB



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Schwer-punkt


Modul [Code]

Mikrostrukturtechnik und Mikrosysteme

Kurzfassung Intelligente Mikrosysteme werden immer mehr zum qualitätsbestimmenden Faktor in Systemen der Sensortechnik und Robotik. Mit dem Fach sollen die Stu-dierenden grundlegende Kenntnisse im Bereich moderner Sensortechnik auf der Basis mikrosystemtechnischer Lösungen und neben den theoretischen Grund-lagen der Mikrostrukturtechnik auch praktische Fähigkeiten in der Fertigung von Mikrosensoren erwerben.

Lernziele Die Studierenden erwerben - Kenntnis der Grundprozesse der technologischen Prozesse der Mikrostruktur-

technik - praktische Fähigkeiten in den grundlegenden technologischen Prozessen - die Grundlagen des Entwurfs, der physikalischen Modellierung, technologi-

schen Realisierung und Anwendung von Mikrosystemen

Einordnung BA-Studienprogramm für CDHAW-Studierende an der FHB Studiengänge: MT Regelsemester: 7., 8.[Hauptstudium] Art: Schwerpunktfach Angebot: im WS Kontaktzeit: 3 SWS Vorlesung/Labor

Voraussetzungen



Kreditpunkte 5

Studieninhalt Mikrostrukturtechnik: Grundanforderungen an Prozesse der Mikrotechnologie, Fertigungsprozess-gestaltung - Ausbeute, Zuverlässigkeit und Lebensdauer, technologische Grund-prozesse (Dünnschichttechnologie, Maskierung und Lithographie, Ätztechniken, Aufbau- und Verbindungstechnik), prozessbegleitende Messtechnik Mikrosysteme: Entwurf und Modellierung von Mikrosystemen an Beispielen, Mikrostruktur-technik für Mikrosysteme, Diskussion von Anwendungen für ausgewählte Mikro-systeme, aktuelle Entwicklungsrichtungen in der Mikrosystemtechnik Praktische Arbeiten im Labor: Maskenentwurf, Reinraumtechnik, Vakuumbeschichtung, Maskierung und Litho-graphie, Sputtern und Ätzen (nasschemisches und Trockenätzen), prozessbe-gleitende Messtechnik (optische und Elektronenmikroskopie, Profilometrie, opti-sche Spektrometrie, elektrische Messtechnik)

Literatur u.a.: K. Schade, Mikrotechnologie, Verlag Technik GmbH. Berlin 1991. Brück, A. und Schmidt, A.: Angewandte Mikrotechnik. Hanser 2001. Mescheder, U.: Mikrosystemtechnik. Teubner, Stuttgart Leipzig. 2000.


Reinraumlabor mit technologischen Ausrüstungen für die Mikrostrukturtechnik sowie moderne Prozessmesstechnik ist vorhanden.


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Hochschule Fachhochschule JENA

Schwerpunkt Mechatronische Antriebe


Der Schwerpunkt Mechatronische Antriebe vermittelt Grundlagenwissen in den Gebieten mechatronischer Systeme, Antriebstechnik, Leistungselektronik sowie Steuerungstechnik.

Tätigkeitsfelder - Entwicklungsingenieur in der Automatisierungstechnik/Antriebstechnik - Wartungs- und Service-Ingenieur - Leittechnik - Anlagentechnik - Vertrieb und Marketing - Projektierung von Automatisierungsanlagen - Sondermaschinenbau


semester


Mechatronische Systeme 3 7 2

Grundlagen FEM 3 7 3

Aktorik 3 7 3

Feldbussysteme 3 7 3

Schaltungssimulation 3 7 3

Leistungselektronik 3 7 3

Mechatronisches Projekt 6 7 3

Mikrorechner-Echtzeitbetriebsysteme 6 7 4




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Schwer-punkt

Mechatronische Antriebe

Modul [Code]

Mechatronische Systeme

Kurzfassung Erwerb von Kenntnissen und Fähigkeiten der Mechatronik, speziell zu Grund-lagen der Modellbildung, zur Modellierung und Simulation, zu Komponenten der Mechanik, Regelungstechnik und Elektrotechnik, zu Analogiebeziehungen zwi-schen der Elektrotechnik und Mechanik und der experimentellen Modellbildung.

Lernziele - Modellbildung mechatronischer Systeme - Modellerstellung/Modellverbesserung - Modellansätze - Modellklassen - Modellelemente - Methoden und Werkzeuge - Analogiebeziehungen

Einordnung BA-Studienprogramm für CDHAW-Studierende an der FH Jena Studiengänge an der CDHAW: MT Regelsemester: 7. Art: Schwerpunktfach Angebot: jedes Semester Kontaktzeit: 2 SWS

Voraussetzungen Technische Mechanik I bis III, Elektrotechnik, Regelungstechnik, GL Messtechnik

Studieraufwand 90 h Gesamtstudierumfang 30 h Kontaktzeit 60 h Selbststudium


Kreditpunkte 3

Studieninhalt Erwerb von Kenntnissen und Fähigkeiten der Mechatronik speziell zu: - Grundlagen der Modellbildung - Modellierung und Simulation - Komponenten der Mechatronik, Regelungstechnik und Elektrotechnik - Analogiebeziehungen zwischen der Elektrotechnik und Mechanik Grundlagen der experimentellen Modellbildung

Literatur



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Schwer-punkt


Modul [Code]

Grundlagen FEM

Kurzfassung Vermittlung von Fähigkeiten zur Lösung von Aufgabenstellungen der Mechanik und der Temperaturfeldberechnung mittels computergestützter Simulationsver-fahren, speziell der Finite-Elemente-Methode. Der Schwerpunkt liegt auf der Er-stellung geeigneter Modelle und der Bewertung der Simulationsergebnisse.

Lernziele Generelle Vorgehensweise der FEM-Methodik Näherungsansätze (Prinzip vom Minimum der potentiellen Energie) Ausführliche Beispiele

Einordnung BA-Studienprogramm für CDHAW-Studierende an der FH Jena Studiengänge an der CDHAW: MT Regelsemester: 7. Art: Schwerpunktfach Angebot: jedes Semester Kontaktzeit: 2+1 SWS

Voraussetzungen Technische Mechanik I-III, Thermodynamik


Leistungsnachweis Schriftlicher Abschlußbeleg

Kreditpunkte 3

Studieninhalt - Grundsätzliche Berechnungsaufgaben, Anwendungsgebiete - Koordinatensysteme, Koordinatentransformationen - Elementbibliothek (Stäbe, Balken, Platten, Schalen, Volumenelemente) - Allgemeine Vorgehensweise (Preprocessing, Solution, Postprocessing) - Direkte und indirekte Netzgenerierung - Statische und dynamische Analysen - CAD-FEM-Kopplung - Optimierung - Entwicklungstendenzen

Literatur - G. Müller: FEM für Praktiker, Bd. 1. Grundlagen. expert-Verlag. - G. Müller: FEM für Praktiker, Bd. 2. Strukturdynamik. expert-Verlag. - G. Müller: FEM für Praktiker, Bd. 3. Temperaturfelder. expert-Verlag. - C.C. Spyrakos: Finite Elemente Modeling in Engineering Practice. Algot

Publishing Division, Pittsburgh.



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Schwer-punkt


Modul [Code]

Aktorik

Kurzfassung Die Vorlesung gibt einen Überblick über die technisch realisierten Aktoren und deren Gesetzmäßigkeiten.

Lernziele Überblick über die technisch realisierten Aktoren und deren Gesetzmäßigkeiten. Auswahl und Projektierung für technische Anwendungen. Schwerpunkt sind elektro-magnetischen Aktoren und Piezo-Aktoren.


Voraussetzungen Elektrische Antriebe



Kreditpunkte 3

Studieninhalt In der Vorlesung werden folgende Schwerpunkte gesetzt: - Einleitung mit Beschreibung der Prinzipien der Energiewandlung und Krafter-

zeugung - Elektromagnetische Aktoren mit Magneten (Gleichstrommagnete und polarisier-

te Magnete), Schrittmotore, Linearmotore und magnetostriktive Aktoren - Elektrostatische Aktoren - Piezo-Aktoren mit Translatoren und Ultraschallmotoren - Elektro-thermische Aktoren - Steuerbare Flüssigkeiten und elektro-chemische Aktoren Im Praktikum werden die wichtigsten Inhalte praktisch erfahrbar gemacht mit folgenden Versuchen: Magnet, Schrittmotor, Magnetfeldberechnung, Festkörper-aktoren (Piezo, SMA).

Literatur - Janocha, H.: Aktoren. - Fatikow, S.: Mikroroboter und Mikromontage. - Jendritza, D.: Technischer Einsatz neuer Aktoren.



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Schwer-punkt


Modul [Code]

Feldbussysteme

Kurzfassung Erlernen von Kenntnissen, die den Umgang mit und die Konzeption von Feld-bussystemen auf der Basis verfügbarer Technik erlaubt.

Lernziele Vermittlung eines Überblicks über die gängigen Techniken lokaler Kommunika-tion zwischen Endsystemen über ein gemeinsames Medium. Vermittlung von Kenntnissen, die den Umgang mit und die Konzeption solcher Systeme auf der Basis verfügbarer Technik erlauben.


Voraussetzungen



Kreditpunkte 3

Studieninhalt - Kommunikation in der Automatisierungstechnik: Anforderungen, Technologien, nachrichtentechnische Grundlagen, logische LAN-Modelle

- Kommunikationssysteme - Klassifizierung nach Topologie, Übertragungstechnik und Zugriffsverfahren - LAN-Standardisierung und LAN-Schichtenmodell - Verkabelungssysteme - Zugriffsverfahren im Überblick - CSMA/CD-Ethernet: Grundlagen und historische Entwicklung - 10M-, 100M-, 1G- und 10G-Ethernet - Zusatztechniken (AUTONEG u.a.) - Internetworking (Bridging, Switching, Routing) - Wireless LAN, Industrial Ethernet - Profibus-DP, Interbus-S, CANopen

Literatur - Furrer, F. J.: Industrieautomation mit Ethernet-TCP/IP und Web-Technologie. Heidelberg: Hüthig.

- Etschberger, K.: Controller-Area-Network. München, Wien: Hanser. - Langmann, R.: INTERBUS. München, Wien: Hanser. - Popp, M.: Profibus-DP/DPV1. Heidelberg: Hüthig. - Reißenweber, B.: Feldbusse. München, Wien: Oldenbourg.



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Schwer-punkt


Modul [Code]

Schaltungssimulation

Kurzfassung Einführungskurs PSpice Interaktive Übungen im PC-Pool

Lernziele Die Teilnehmer erlernen den sicheren Umgang mit PSpice zur Simulation auch anspruchsvoller Probleme der analogen und digitalen Schaltungstechnik.


Voraussetzungen Signale und Systeme (3. Sem.), Elektronik I und II, El. Bauelemente


Leistungsnachweis Beleg

Kreditpunkte 3

Studieninhalt - Aufbaukurs zum Schaltungssimulationsprogramm PSpice - Simulation analoger und digitaler Schaltungen - Kennenlernen wichtiger digitaler Bauelemente und deren Verwendung - Analoge Analysemethoden einschließlich Rausch- und Worst-Case-Analyse, Lo-

gikanalyse - Einbinden von Modellen - Erstellung von Modellen und Subcircuits

Literatur - Heinemann: PSpice. - Beetz: Elektroniksimulation mit PSpice. - Kurz: Elektronische Schaltungen simulieren und verstehen mit PSpice.



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Schwer-punkt


Modul [Code]

Leistungselektronik

Kurzfassung Typische Probleme leistungselektronischer Schaltungen werden aufgezeigt. Bezug auf die Probleme der Elektromagnetischen Verträglichkeit.

Lernziele Es sollen der Aufbau sowie das statische und dynamische Verhalten von Halblei-ter-Leistungsbauelementen kennengelernt werden. Darauf aufbauend soll eine zielgerichtete Auswahl der Bauelemente möglich sein. Weiterhin sollen Aufbau und Funktion der leistungselektronischen Grundschaltungen vermittelt werden. Die Schaltungen sollen in ihrer Funktion erkannt, ausgewählt, berechnet und si-muliert werden können.


Voraussetzungen Elektronische Bauelemente, Elektronik



Kreditpunkte 3

Studieninhalt - Einleitung mit Beschreibung der Aufgaben, Prinzipien, Komponenten und von Beispielen

- Halbleiter-Leistungsbauelemente mit Leistungs-Dioden, Leistungs-MOSFET und IGBT, Thermische Belastbarkeit, Entlastungsschaltungen, Leistungsmodule

- Gleichstromsteller mit Tiefsetzsteller, Hochsetzsteller, Hoch-Tiefsetzsteller, Sperrwandler, Durchflusswandler und Leistungsfaktorkorrektur

- Wechselrichter (Grundschaltungen)

Literatur - Lappe, R.; Conrad, H.; Kronberg, M.: Leistungselektronik. - Stephan, W.: Leistungselektronik interaktiv. - Mohan, N.; Undeland, T.; Robbins, W.: Power Electronics.



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Schwer-punkt


Modul [Code]

Mechatronisches Projekt

Kurzfassung Ingenieurmäßige Bearbeitung von Industrieprojekten in Teams unter Berück-sichtigung von modernen Projektmanagementmethoden.

Lernziele Durchführung eines interdisziplinären, teamorientierten industrienahen Projektes mit Studierenden verschiedener Fachrichtungen.


Voraussetzungen


Leistungsnachweis Abschlusspräsentation, Projektbericht

Kreditpunkte 6

Studieninhalt - Aktuelle Projektthemen werden definiert und in Form eines Lastenhefts den Studierendengruppen als Aufgabe vorgelegt.

- Die Projektthemen können von Industriepartnern initiiert werden. - Die Zuteilung der Studierenden zu den Projekten findet per Los statt. - Die Studierenden erarbeiten Pflichtenheft und Zeitplan und bearbeiten das

Projekt im Team. - Die Zusammenarbeit erfolgt mit Studierenden anderer Fachbereiche (ET/IT,

SciTec, MB). - Die Teams präsentieren ihre Arbeiten in regelmäßigen Abständen und stellen

die Ergebnisse in einer Abschlusspräsentation dar. - Das gesamte Projekt wird in einer schriftlichen Ausarbeitung dokumentiert.

Literatur - Verschiedene Lehrbücher zu den Themen Projektmanagement und Präsenta-tionstechnik



CDHAW MT



Schwer-punkt


Modul [Code]

Mikrorechner-Echtzeitbetriebsysteme

Kurzfassung Grundlagen und Anwendungen von Betriebssystemen und Echtzeitbetriebssystemen

Lernziele - Kenntnisse der wichtigsten Betriebssystemarchitekturen - Kenntnisse in Konzepten der Ressourcenverwaltung und Ablaufsteuerung - Sicherer Umgang mit der Terminologie im Bereich der Betriebssysteme - Kenntnisse in Laufzeitmodellen - Kenntnisse in Prozesskommunikation und Warteschlangenkonzepten


Voraussetzungen Informatik I und III, Informationstechnik


Leistungsnachweis Abschlusspräsentation, Projektbericht

Kreditpunkte 6

Studieninhalt - Vermittlung von Kenntnissen zu Eigenschaften und Anwendungsgebieten von Echtzeitsystemen

- Entwicklung von Fähigkeiten und Fertigkeiten zur Durchführung der Anforde-rungsanalyse, zur Auswahl und zum Einsatz eines Echtzeitbetriebssystems für eine Modellanwendung

- Entwicklung des Verständnisses für die Konzepte der Parallelarbeit und der In-terprozesskommunikation in Echtzeitbetriebssystemen

- Herausbildung von Fähigkeiten zur Strukturierung einer Echtzeitanwendung

Literatur - Hermann Kopetz: Real-Time Systems. Design Principles for Distributed Em-bedded Applications. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, London, 1997.

- Phillip A. Laplante: Real-Time Systems Design and Analysis, 3rd Edition. Wiley-IEEE Press, New York, Chichester, 2004.

- Jane W.S. Liu: Real-Time Systems, 2nd Edition. Prentice Hall, Upper Saddle River, 2000.



CDHAW MT


Hochschule Fachhochschule Wiesbaden

Schwerpunkt Prozessautomation


Produktionsprozesse sind in der Regel hochgradig automatisiert. Eine Ingenieu-rin oder ein Ingenieur muss das Gesamtsystem und die Teilbereiche und -pro-zesse verstehen, um die anfallenden komplexen Aufgaben sowohl im maschi-nennahen als auch im datentechnischen Bereich kompetent wahrnehmen und Probleme lösen zu können. Die Module des Schwerpunktes vermitteln solche Kenntnisse beispielhaft und anwendungsbezogen.

Tätigkeitsfelder - Projektierung von Automatisierungs-/Produktionsanlagen - Prozessleitsysteme, Anlagentechnik - Wartungs- und Service-Ingenieur - Qualitätsmanagement - Technischer Einkauf


semester


Automatisierungstechnik - SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) 4 7 3

Produktionsplanung und -steuerung (PPS) 4 7 3

Mechatronische Systeme 6 7 4

Praxisprojekt A 6 7 2

Qualitätsmanagement 6 7 4

Σ: 26

Wahlmodule (im Gesamtumfang von 4 Credits zu belegen):

Förder- und Materialflusstechnik (Wahlmodul 1 aus 2) 4 7 3

Prozesstechnik(Wahlmodul 1 aus 2) 4 7 2




CDHAW MT



Schwer-punkt

Prozessautomation

Modul [Code]

Automatisierungstechnik - SCADA (Su-pervisory Control and Data Acquisition)

Kurzfassung - Kenntnisse zum Aufbau eines Automatisierungssystems mit Aufgaben der Überwachung und Visualisierung

- Grundlagen der Visualisierung des Datenflusses von einzelnen Geräten - Intelligente Lösungen zur Überwachung von technischen Anlagen: SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) HMI (Human-Machine-Interface) MEI (Management Execution Interface) - Praktikum: Applikation von Methoden der Überwachung und Visualisierung

Lernziele - Kenntnisse zum Aufbau eines Automatisierungssystems - Erlernen grundlegender Prinzipien der Prozesskopplung - Beherrschung der Entwurfsmethoden von Prozessleitsystemen - Umgang mit den PLS der marktführenden Firmen - Anwendung der Kenntnisse für mechatronische Aufgaben

Einordnung Studiengang Systems Engineering (KIS), B. Sc. Studiengänge an der CDHAW: MT Regelsemester: 7. Art: Pflichtmodul Angebot: Wintersemester Kontaktzeit: 3 SWS

Voraussetzungen Grundlagen der Regelungs- und Steuerungstechnik


Leistungsnachweis Klausur

Kreditpunkte 4

Studieninhalt - Engineering eines Automatisierungssystems - Topologie und Gestaltung der Prozessleitebene: PLS, ABK, PNK - Kommunikation und Integrierung von Ebenen (Ethernet, Client-Server) - Visualisierung und HMI (Human-Maschine Interface) - Offene Prozessleitsysteme: OPC, OLE - Praktikum: Anwendungsbeispiele, Steuerung und Visualisierung

Literatur - Süss: Prozessvisualisierungssysteme. Heidelberg: Hütig, 2000. - Schnell: Prozessvisualisierung unter Windows. Vieweg, Wiesbaden, 1999. - Lauber/Göhner: Prozessautomatisierung. Band 1, 2. Springer, 1999.



CDHAW MT



Schwer-punkt

Prozessautomation

Modul [Code]

Produktionsplanung und -steuerung (PPS)

Kurzfassung Die Studierenden erhalten einen Überblick über den Aufbau von Produktionspla-nungssystemen und deren Einsatz in der Industrie. Sie lernen an konkreten Auf-gaben, z.B. der Materialbedarfsplanung mit Fallbeispielen, den Einsatz von SAP R/3. Die angehenden Ingenieurinnen und Ingenieure sollen in die Lage versetzt werden, betriebswirtschaftliche Aspekte bei Ihrer Arbeit von vornherein mit zu berücksichtigen.

Lernziele - Überblick über Aufbau und Einsatz von PPS/ERP-Systemen - Erwerb von Kenntnissen zur Anwendung des Systems SAP R/3 - Erwerben von Kenntnissen zu wesentlichen Prozessketten im Industriebetrieb - Erwerb von praktischer Kompetenz in den Bereichen Auftragsabwicklung, Pro-

duktionsplanung/Produktionssteuerung - Befähigung zur sachgerechten Berücksichtigung betriebswirtschaftlicher As-

pekte bei der Arbeit als Ingenieur

Einordnung Studiengang Systems Engineering (KIS), B. Sc. Studiengänge an der CDHAW: MT Regelsemester: 7. Art: Pflichtmodul Angebot: Sommersemester, (Wintersemester) Kontaktzeit: 3 SWS

Voraussetzungen Studium der ersten 4 Semester


Leistungsnachweis Praktikum und Klausur

Kreditpunkte 4

Studieninhalt - Einführung in den Aufbau von SAP R/3 (Funktionen des Systems, Bedienerfüh-rung, Customizing, Stammdatenverwaltung, Materialstamm, Stücklistenorgani-sation, Arbeitsplatzstamm)

- Materialbedarfsplanung mit Fallbeispielen in R/3 (Programmplanung und Be-darfsermittlung, Primärbedarfsplanung, Stücklistenauflösung, Nettobedarfspla-nung)

- Terminplanung, Fertigungsauftragsverwaltung, Terminierung - Durchführung von Bestellungen und Wareneingang - Kapazitätsplanung, Belegungsplanung, Kapazitätsabgleich, Anwendung des

elektronischen Leitstandes - Betriebsdatenerfassung (BDE), Auftragsrückmeldung - Kostenermittlung mit Fallbeispielen in R/3, Produktkalkulation, Kostenplanung,

Zuschlagskalkulation, Deckungsbeitragskalkulation

Literatur - Vorlesungsskript



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Schwer-punkt

Prozessautomation

Modul [Code]

Mechatronische Systeme

Kurzfassung Mechatronische Systeme sind in allen technischen Bereichen und Branchen zu finden. Das Modul vermittelt ein Überblickswissen, das in die Lage versetzten soll, komplexe Systeme zu verstehen. Vertiefende Inhalte vermitteln Kenntnisse um solche Systeme zu entwerfen, zu prüfen und in ihrer Bedeutung für den übergreifenden technischen Kontext einer Produktionsanlage zu verstehen.

Lernziele Durch die Integration des Wissens aus Mechanik, Elektronik, und Informatik wird ein fachübergreifendes Denken in mechatronischen Systemen gefördert. Es können innovative neuartige Lösungen für Probleme gefunden werden, die bei der isolierten Betrachtung der klassischen Studienrichtungen nicht denkbar wären. Die Vermittlung dieser Grundlagen ermöglicht einen guten Start in das Berufsleben und schafft eine breite Basis für die späteren Tätigkeiten.





Kreditpunkte 6

Studieninhalt - Mechatronik-Übersicht und Anwendungsbeispiele (Kraftfahrzeugtechnik, Robo-tertechnik, Luft- und Raumfahrttechnik)

- Grundlagen mechatronischer Systeme (Systemaufbau, Modellbildung, Schwin-gungen, Dynamik, Elektronik)

- Regelung und Steuerung in der Mechatronik - Sensorik (Sensorprinzipien, Sensoren für Funktionsgrößen) - Aktorik (Prinzipien: elektro./magn./piezo-mech./fluid.) - Prozessorik (Sensor/Aktor-Signalaufbereitung, Signalverarbeitung in der Me-

chatronik) - Simulation mechatronischer Systeme (Einführung in MATLAB)

Literatur - Roddeck: Einführung in die Mechatronik. Teubner-Verlag 1997. - Modellbildung und Simulation mechatronischer Systeme. Renningen: expert

verlag 2002.



CDHAW MT



Schwer-punkt

Prozessautomation

Modul [Code]

Praxisprojekt A

Kurzfassung Die ingenieurmäßige Bearbeitung von Projekten im Team unter Berücksich-tigung von modernen Projektmanagementmethoden ist eine Schlüsselqualifika-tion für die Konkurrenzfähigkeit eines Unternehmens. Ziel des Moduls ist somit die Durchführung eines teamorientierten, fachübergrei-fenden und industrienahen Projektes unter Anwendung der erlernten Fach-kenntnisse und Soft Skills.

Lernziele - Befähigung zur wissenschaftlich-methodischen Vorgehensweise - Kenntnis von unterschiedlichen Aspekte der Ingenieurtätigkeit im Unterneh-

mensalltag - Erkennen von technischen und unternehmensspezifischen Prozessen - Erkennen von systemischen Zusammenhängen (technisch - betriebswirtschaft-

lich - arbeitssoziologisch) - Befähigung zur projektorientierten und arbeitsteiligen Teamarbeit

Einordnung Studiengang Systems Engineering (KIS), B. Sc. Studiengänge an der CDHAW: MT Regelsemester: 7. Art: Pflichtmodul Angebot: Sommersemester, Wintersemester Kontaktzeit: 2 SWS



Leistungsnachweis 2 Ausarbeitungen (Berichte)

Kreditpunkte 6

Studieninhalt - In Absprache mit den FH-Betreuern freie Themenwahl und -ausgestaltung. - Seminaristischer Unterricht, Workshop, selbstständige Recherchen und Team-

arbeit wechseln sich ab. - Mögliche Schwerpunkte der Praxisprojekte: technisch, betriebswirtschaftlich,

soziologisch.

Literatur



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Schwer-punkt

Prozessautomation

Modul [Code]

Qualitätsmanagement

Kurzfassung Das Fach Qualitätsmanagement soll den Studierenden den Qualitätsbegriff näherbringen und die unterschiedlichen Teilaspekte des Qualitätsmanagements vermitteln. Dazu gehören sowohl die gesetzlichen Grundlagen und Normen als auch Methoden des Qualitätsmanagements in den Phasen der Produktdefinition.

Lernziele - Verständnis für die Bedeutung einer systematischen, qualitätsorientierten Be-trachtung der Interessen von Produzenten, Konsumenten und der Gesellschaft sowie der Grundlagen von Qualitätskonzepten

- Kenntnis der Qualitätsnormen und gesetzlichen Regelungen - Befähigung zum korrekten Auswählen und Anwenden relevanter QM-Metho-

den und Techniken in den Phasen der Produktdefinition und -herstellung - Befähigung zur sachgerechten Berücksichtigung von Qualitätskriterien bei der

Arbeit als Ingenieur


Voraussetzungen Studium der ersten 4 Semester, Kenntnisse betrieblicher Abläufe



Kreditpunkte 6

Studieninhalt - Qualitätsbegriff, QM-Konzepte, Total Quality Management (TQM) - Aufgaben des Qualitätsmanagements in den unterschiedlichen Phasen des

Produkt-Lebenszyklus - Qualitätsnormen und gesetzliche Regelungen, Aufbau und Zertifizierung von

QM-Systemen nach DIN EN ISO 9000 ff. - Methoden und Techniken des Qualitätsmanagements in den verschiedenen

Phasen der Produktdefinition und -herstellung - Praktikumsprojekt Qualitätsverbesserung

Literatur - Vorlesungs- und Praktikumsskript - Pfeifer, T.: Praxishandbuch Qualitätsmanagement. Carl Hanser Verlag, Mün-

chen, Wien 2003. Materielle Voraussetzungen


CDHAW MT



Schwer-punkt

Prozessautomation

Modul [Code]

Förder- und Materialflusstechnik (Wahlmodul 1 aus 2)

Kurzfassung Das Modul Förder- und Materialflusstechnik vermittelt Kenntnisse über Stetig-und Unstetigförderer, Identifikationssysteme und Lagertechniken. Methoden zur Steuerung und Optimierung des Materialflusses werden besprochen und in Übungen vertieft.

Lernziele - Kenntnisse über Förder- und Lagersysteme in automatisierten Produktionen - Kenntnisse über Identifikationssysteme für Anlagensteuerungen und zur Pro-

duktidentifikation - Befähigung zum Umgang mit Materialfluss- und Fabrikplanungstools - Befähigung zur Durchführung von Materialflussplanungen

Einordnung Studiengang Systems Engineering (KIS), B. Sc. Studiengänge an der CDHAW: MT Regelsemester: 7. Art: Wahlmodul 1 aus 2 Angebot: Wintersemester, Sommersemester Kontaktzeit: 3 SWS




Kreditpunkte 4

Studieninhalt - Materialflusstechnik (Methoden, Optimierung, Simulation) - Stetig- und Unstetigförderer (Materialdurchsatz, Beanspruchungen, Antriebs-

leistung) - Identifikationssysteme, Lagertechniken - Übungen zur Optimierung des Materialflusses (Fabrikplanungssoftware, Ausle-

gung von Stetigförderern, Versuchen mit verschiedenen Förderern) - Strategien zur Steuerung des Materialflusses und Methoden zur computerge-

stützten Optimierung)

Literatur - Heinrich Martin: Transport und Lagerlogistik. Vieweg-Verlag. - Dieter Arnold: Materialflusslehre. Vieweg-Verlag. - Heinz Pfeifer: Grundlagen der Fördertechnik. Vieweg-Verlag. - Alex Kuhn: Handbuch Simulationsanwendungen in Produktion und Logistik.

Vieweg-Verlag



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Schwer-punkt

Prozessautomation

Modul [Code]

Prozesstechnik(Wahlmodul 1 aus 2)

Kurzfassung Die Studierenden sollen die Methoden der Prozessentwicklung kennenlernen und in die Lage versetzt werden, im konkreten Fall eine geeignete Prozesstechnik auszuwählen und anzuwenden.

Lernziele - Prozesse und jeweilige Techniken kennenzulernen. - Ziele zu definieren, die geeigneten Prozesstechniken auszuwählen und anhand

einiger - im Umfang reduzierter - Prozesse im Rahmen einer Teamarbeit durchzuarbeiten und darzustellen.

- Es sollen die im Grundstudium erlernten Techniken Projektarbeit, technische Lösungsfindung etc. anhand konkreter technischer Prozesse vertieft und in ihrer Gesamtheit erschlossen werden.

Einordnung Studiengang Systems Engineering (KIS), B. Sc. Studiengänge an der CDHAW: MT Regelsemester: 7. Art: Wahlmodul 1 aus 2 Angebot: Sommersemester, (Wintersemester) Kontaktzeit: 2 SWS




Kreditpunkte 4

Studieninhalt - Prozessdefinition, Methodik der Prozessentwicklung, Definition und Inhalte verschiedener Prozesse, Schnittstellenbeschreibung

- Ausgewählte Beispiele zum Thema Prozesstechnik aus verschiedenen techni-schen Bereichen)

Literatur - Vorlesungsskript zum jeweiligen Thema: Wird je nach Themengebiet zu Be-ginn der Veranstaltung bekanntgegeben.



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Hochschule Hochschule ZITTAU/GÖRLITZ (FH)

Schwerpunkt Intelligente Diagnose- und Regelungsverfahren


Der Schwerpunkt vermittelt Grundlagenwissen in den Gebieten Fuzzy-Control, Bilderkennung und -verarbeitung, Kommunikationssysteme sowie rechnerge-stützte Projektierung. Weite Gebiete der Automatisierungstechnik in der Verfahrenstechnik sind damit abgedeckt.



semester


Fuzzy Control 3 7

Image Processing 2 7

Magnetlagertechnik 3 7

Modellgestützte Messverfahren 2 7

Prozesskommunikation 5 7

Komponenten mechatronischer Systeme/Antriebstechnik, Grundsysteme 10 7

Rechnergestützte Projektierung/Robotik 5 7




CDHAW MT



Schwer-punkt

Intelligente Diagnose- und Regelungsverfahren

Modul [Code]

Fuzzy Control

Kurzfassung Einsatz der Fuzzy-Set-Theorie für die Regelung technischer Systeme unter Be-rücksichtigung von Nichtlinearitäten.

Lernziele Die Studierenden erwerben die Fachkompetenzen: - Mathematische Grundlagen der Fuzzy-Set-Theorie - Kenntnisse zu Struktur, Wirkungsweise, Anwendung relationaler und funktio-

naler Fuzzy-Systeme - Fähigkeiten zum softwarebasierten Entwurf von Fuzzy-Systemen

Fachunabhängige Kompetenzen: - Mathematische Grundlagen binärer und mehrwertiger Logiken - Einsatz von Simulationswerkzeugen

Einordnung 7. Semester

Voraussetzungen Empfohlene Voraussetzung: Module Mathematik I, II und III

Studieraufwand 150 Zeitstunden

Leistungsnachweis Prüfung als Klausur (PK/150 min)

Kreditpunkte 3

Studieninhalt - Grundlagen der Fuzzy-Set-Theorie - Fuzzy-Systeme und deren Komponenten - Fuzzy-System nach Mamdani-Struktur, Demonstrationsbeispiel, Software - Fuzzy-System nach Takagi-Sugeno-Kang-Struktur, Demonstrationsbeispiel - Applikationen Modellierung/Control

Literatur Vorlesungsskript Bronstein, I. N.; u.a.: Taschenbuch der Mathematik. Verlag Harri Deutsch, 2001 DynStar: Ein Simulationsprogramm für Automatisierungstechniker, Programm-beschreibung. HS Zittau/Görlitz (FH), 1993 Lutz, H.; Wendt, W.: Taschenbuch der Regelungstechnik. Verlag Harri Deutsch, 2002 Unbehauen, H.: Regelungstechnik I. Vieweg Verlag, 2002 Schulz, G.: Regelungstechnik. Oldenbourg Verlag, 2002 Wong, C-C; Chen, C-C: A clustering-based method for Fuzzy Modelling - IEICE Trans. Inf. & Syst., Vol. E82-D, No. 6, 1999 Computational Intelligence Fuzzy-Logik und Fuzzy Control, Begriffe und Defini-tionen, VDI/VDE 3550, Blatt 2, Oktober 2002



CDHAW MT



Schwer-punkt


Modul [Code]

Image Processing

Kurzfassung Einsatz und Aufbau von modernen Systemen zur Bilderkennung.

Lernziele Die Studierenden erwerben die Fachkompetenzen: - Grundkenntnisse der digitalen Bildverarbeitung - Anforderungen an Hard- und Software - Algorithmen der DBV

Sowie die fachunabhängigen Kompetenzen:

- Methoden der Merkmalsextraktion - Softwaretechnologie


Voraussetzungen Empfohlene Voraussetzung: Module Mathematik I, II und Mathematik III für Mechatroniker



Kreditpunkte 2

Studieninhalt - Grundlagen Digitaler Bildverarbeitung (DBV) - Algorithmen der Bildvorverarbeitung, Segmentierung, Merkmalsextraktion - Objekterkennung, Objektverfolgung - Hardware/Software - Applikationen

Literatur Klauer, R.: Grundlagen der Digitalen Bildverarbeitung. Fachhochschule Mün-chen, Fachbereich Geoinformationswissen, 26.09.02 Kemnitz, G.: Technische Grundlagen der Bildverarbeitung. Technische Universität Clausthal, Fachbereich Informatik, 28.11.2002 Demant, C: Industrielle Bildverarbeitung, Wie optische Qualitätskontrolle wirklich funktioniert. Springer Verlag, Remseck, 2002 Ertelt, D.: Industrielle Bildverarbeitung. Fachhochschule Emden, Fachbereich Technik, Elektrotechnik und Informatik, 2002 Nawrath, R.: Industrielle Bildverarbeitung in Schleswig-Holstein. Studien der Technologiestiftung Schleswig-Holstein, Band 20, Kiel, 2001 Kurth, W.: Vorlesungsskript - Bildanalyse und Bildverstehen. Brandenburgische Technische Universität Cottbus, Lehrstuhl für Praktische Informatik/Grafische Systeme, 2002



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Schwer-punkt


Modul [Code]

Magnetlagertechnik

Kurzfassung Übersicht zum Aufbau, zur Auslegung und zum Einsatz von Magnetlagern zur berührungsfreien Lagerung von Rotoren.

Lernziele Die Studierenden erwerben die Fachkompetenzen: Fähigkeiten und Fertigkeiten beim Entwurf und Betrieb von Magnetlagern mit dem Schwerpunkt rotierende Systeme Und die fachunabhängigen Kompetenzen: Entwicklung einer analytischen Herangehensweise bei der Lösung technischer Problemstellungen


Voraussetzungen Notwendige Voraussetzung: Modul Sensor- und Steuerungstechnik Modul Regelungstechnik Modul Messtechnik Modul Grundlagen Elektrotechnik I und II Modul Grundlagen Informatik/Mechatronik Empfohlene Voraussetzung: Module Komponenten mechatronischer Systeme



Kreditpunkte 3

Studieninhalt Grundlagen der berührungsfreien Lagerung Aktive, passive, Supraleitende, Hybrid Lager Auslegung aktiver Magnetlager, Reglung und Diagnose Anwendungen

Literatur Vorlesungsunterlagen auf den Internetseiten des HSL



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Schwer-punkt


Modul [Code]

Modellgestützte Messverfahren

Kurzfassung Einsatz analytischer Redundanz zur Ermittlung nichtmessbarer Zustandsgrößen durch modellgestützte Messverfahren.

Lernziele Die Studierenden erwerben die Fachkompetenzen: - Zustandsraummethodik - Beobachterentwurf - Diskretisierungsverfahren - Stabilitätsanalyse mittels Eigenwerten, Lyapunov-Exponenten - Fähigkeiten Modellierung/Simulation

Und fachunabhängige Kompetenzen: - Matrizenrechnung - Einsatz von Simulationswerkzeugen


Voraussetzungen Empfohlene Voraussetzung: Module Mathematik I, II und III



Kreditpunkte 2

Studieninhalt Modellgestützte Messverfahren: - Grundlagen linearer Beobachterstrukturen - Struktur, Entwurf, Applikation klassischer Beobachterstrukturen - Hybrid-Verfahren (Beobachter mit fuzzybasierter Adaption)

Literatur Vorlesungsskript Wernstedt, J.. Experimentelle Prozessanalyse. Verlag Technik, Berlin, 1989 Freund, E.: Regelungssysteme im Zustandsraum I, II. Verlag Oldenbourg, Mün-chen, Wien, 1987



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Schwer-punkt


Modul [Code]

Prozesskommunikation

Kurzfassung Aufbau von Kommunikationssystemen in mechatronischen Systemen.

Lernziele Die Studierenden erwerben die Fachkompetenzen: - Überblick über die wesentlichen Verfahren der analogen und digitalen Nach-

richtenübertragung und der Kommunikationsnetze und -protokolle - Fähigkeit zur kompetenten Wahl von optimalen Kommunikationsverfah-

ren/-einrichtungen für einen großen Bereich an Problemstellungen Sowie fachunabhängige Kompetenzen:

- Ingenieurstechnische Entscheidungen im Kontext gesamtgesellschaftlicher Zusammenhänge

- Ökonomischer Bezug durch Kosten-/Nutzenanalysen

Einordnung 7. Semester (Durchführung Blocklehrveranstaltung in den ersten 5 Wochen des Semesters. Durchführung der Prüfung außerhalb des regulären Prüfungszeitraumes - nach Beendigung der Blocklehrveranstaltung.)

Voraussetzungen Mathematik I, Mathematik II, Mathematik III für Mechatroniker, Physik, Grund-lagen Elektrotechnik I, Grundlagen Elektrotechnik II, Digitaltechnik. Kenntnisse in MATLAB sind hilfreich.



Kreditpunkte 5

Studieninhalt Datenkommunikation mit Schwerpunkt industrielle Kommunikation - Pegelrechnung - Grundlagen der Kommunikation - Analoge und digitale Modulationsverfahren - Multiplexverfahren - Funkübertragung - Quellencodierungsverfahren - Kanalcodierung (FEC und ARQ) - Netztopologien - OSI-Modell - Kanalzugriffsverfahren (MAC) - Sicherungsverfahren - Vermittlungsverfahren - Anwendungen und Standards

- LANs (Ethernet), Wireless LANs - Feldbusse, WAN, (TCP/IP) - Mobilfunk

Literatur Werner, M.: Nachrichtentechnik. Vieweg-Verlag Göbel, J.: Kommunikationstechnik. Hüthig-Verlag Meyer, M.: Kommunikationstechnik. Vieweg-Verlag Werner, M.: Information und Codierung. Vieweg-Verlag Tanenbaum: "Computernetzwerke". Pearson-Studium Schnell: Bussysteme in der Automatisierungs- und Prozesstechnik. für weitere Informationen siehe: www.hs-zigr.de/~jvogt



http://www.hs-zigr.de/~jvogt�

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Schwer-punkt


Modul [Code]

Komponenten mechatronischer Sys-teme/Antriebstechnik, Grundsysteme

Kurzfassung Überblick zu mechatronischen Komponenten wie elektrische Antriebe und Ma-schinenelemente

Lernziele Die Studierenden erwerben die Fachkompetenzen: Aufbau und Funktionsweise von Hardwarekomponenten der Leistungselektronik, Methodenkompetenz (Fähigkeit der Bearbeitung von Projekten in Verbindung mit dem Einsatz von Leistungselektronik und Antriebstechnik), Anwendung von höheren mathematischen Grundwissens in der elektrischen Antriebstechnik; konstruktive Gestaltung und Dimensionierung nach statischen und dynamischen Kriterien; Beiträge zur Erfüllung komplexer Antriebsaufgaben Fachunabhängige Kompetenzen: Sozialkompetenz (Durchführung des Praktikums in Versuchsgruppen), Metho-denkompetenz (wissenschaftliche Beschreibung technischer Zusammenhänge, Aneignung einer wissenschaftlichen Darstellungs- und Ausdrucksweise), Ent-wicklung einer analytischen Herangehensweise bei der Lösung technischer Pro-blemstellungen; Umgang mit modernen Softwaretools.


Voraussetzungen Notwendige Voraussetzung: Mathematik I, Mathematik II, Mathematik III für Mechatroniker, Grundlagen der Elektrotechnik I für Mechatroniker, Grundlagen der Elektrotechnik II für Mecha-troniker, Elektrische Maschinen Empfohlene Voraussetzung: Kenntnisse auf dem Gebiet der Steuerung und Regelung elektrischer Antriebe


Leistungsnachweis Prüfung als Klausur (PK/120 min) Prüfungsleistung als Laborbericht (PL) Modulabschlussnote: 0,2 PL + 0,8 PK 120

Kreditpunkte 10

Studieninhalt Leistungselektronik: Bauelemente der Leistungselektronik (Diode, Thyristor, IGBT, MOS-FET, Biopolartransistor), Verlustleistung und Kühlung elektrischer Ventile, netzgeführte ungesteuerte Gleichrichter, netzgeführte gesteuerte Gleichrichter, Stromrichter zur Anpassung von Gleichstromsystemen (Tiefsetz-steller, Hochsetzsteller) Elektrische Antriebstechnik: Stromrichterschaltungen zur Steuerung elektrischer Antriebe, Kennlinienfeld elektrischer Antriebe (Motor, Arbeitsmaschine) Dreh-zahl- und Drehmomentensteuerung der Gleichstromnebenschlussmaschine, Drehzahl- und Drehmomentensteuerung der Drehstromasynchronmaschine, Dimensionierung elektrischer Antriebe- Drehmomenteneffektivwertmethode, Betriebsarten elektrischer Antriebe - Dauer- und Aussetzbetrieb Grundsysteme Grundlagen der Mechanismentechnik, kinematische Ketten, Momentanpole, Koppelkurven, Zykloiden, Umlaufrädergetriebe, Leistungssatz, Polkraftverfahren, Totlagenkonstruktionen, rechnergestützte Analyse, Toleranzen, normierte Über-tragungsfunktionen

Literatur Vogel, Johannes: Elektrische Antriebstechnik. 6. überarbeitete Aufl., Heidelberg: Hüthig-Verlag, 1998 Michel, Manfred: Leistungselektronik. 2. überarbeitete Aufl., Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 1998



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Modul [Code]

Rechnergestützte Projektierung/Robotik

Kurzfassung Einsatz von CAE-Systemen zur Projektierung mechatronischer Systeme. Grundlagen der Robotik.

Lernziele Die Studierenden erwerben Fähigkeiten und Fertigkeiten beim Entwurf und der Projektierung technischer Systeme. Sie lernen die Grundprinzipien für den simulationsgestützten Entwurf und die rechnergestützte Projektierung, den Umgang mit CAE-Werkzeugen, die Planung und Durchführung von Projekten sowie Aufbau und Programmierung von Robotersystemen kennen.


Voraussetzungen Notwendige Voraussetzung: Modul Sensor- und Steuerungstechnik Modul Regelungstechnik Modul Messtechnik Modul Grundlagen Elektrotechnik I und II für Mechatroniker Modul Grundlagen Informatik/Mechatronik Empfohlene Voraussetzung: Modul Komponenten mechatronischer Systeme


Leistungsnachweis Prüfung als Klausur (PK/90 min) Prüfungsleistung als Beleg (PB) Prüfungsvorleistung als Laborbericht (VL) Modulabschlussnote: 0,6 PK + 0,4 PL

Kreditpunkte 5

Studieninhalt - Rechnergestützter Projektierungsprozess - Aufbau und Struktur von CAE-Systemen - Basis- und Detailplanung - Kennzeichnungssysteme - Robotersysteme

Literatur Vorlesungsunterlagen auf den Internetseiten des HSL



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