Arbeitskreis Mechatronik an Fachhochschulen Gründungsveranstaltung Bielefeld, 15. Oktober 1999

Arbeitskreis Mechatronik an Fachhochschulen

GründungsveranstaltungBielefeld, 15. Oktober 1999

Arbeitskreis Mechatronik an Fachhochschulen, Bielefeld, 15.09.99

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Tagesordnung 14:00 Uhr Anton Klar (FH Bielefeld): Eröffnung 14:15 Uhr Harald Loose (FH Brandenburg):

Mechatronik-Ausbildung an Fachhochschulen, Arbeitskreis “Mechatronik an Fachhochschulen”

14:40 Uhr Wilhelm Caninenberg (FH Bochum):Mechatronik-Konzepte an der FH Bochum

15:00 Uhr Diskussion mit den Schwerpunkten Erfahrungen mit den neu eingerichteten Studienangeboten

Mechatronik, Neue Lehrformen in der Ausbildung Internationalisierung und Einrichtung von Bachelor-/Master-

Studiengängen Organisation des Arbeitskreises (Leitung und Termine)

17:00 Uhr Ende der Diskussion und Abschluß


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Themender Arbeit des Arbeitskreises Erfahrungsaustausch zu neu eingerichteten Studienangeboten

Mechatronik, Informations- und Erfahrungsaustausch zu neuen Lehrformen in

der Mechatronik, Information und Abstimmung in Fragen der Internationalisierung

und des Aufbaus von Bachelor-/Master-Studiengängen über die Grenzen der Bundesländer hinaus,

Vertretung gemeinsamer hochschulpolitischer Interessen innerhalb der Hochschullandschaft und

gemeinsame Darstellung und Werbung der Mechatronik-Angebote im Internet


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Curricula

Vergleichende Übersicht über alle FH-Mechatronik-Angebote

Wie wird Mechatronik gelehrt ? Lösung des Widerspruchs zwischen breiter

Grundlagenausbildung, der Ausprägung praktischer Fertigkeiten und der notwendigen mechatronischen Vertiefung

Wie wird interdisziplinäres Denken und Fühlen ´rübergebracht ?


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Lehrveranstaltung Mechatronik

Mechatronik I-III Methoden der Mechatronik Projekt Mechatronik Mechatronik-Praktikum Spezialseminare Mechatronik


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Neue Lehrformen

Interdisziplinäre Projekte– als Blockseminare, z.B. Uni-GH Paderborn– als reguläre Lehrform, z.B. Simultaneous

Engineering Praktische Mechatronik

– RobotBuildingLab an FH Brandenburg Praktika Mechatronik Projektorientierte Ausbildung


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CAx- und Simulationtechniken

Virtuelles Engineering als wichtiger Baustein der Mechatronik

Welche Werkzeuge in welchen Disziplinen ? Welche Lehrformen ? Grundlagen,

Systemkenntnis und praktische Erfahrung Mixed-Model-Simulation


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Bachelor-/Master-Studiengänge

Strukturen Akkreditierung nationale und internationale Kooperation


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Organisation und Leitung des AK

Regelmäßige Workshops zu konkreten Themen (1x im Semester oder 1x im Jahr)

Workshops im Umfeld von Fachtagungen (z.B. September 2000 - 4. Brandenburger Workshop Mechatronik)

Vorsitz: Reiner Dudziak - FH BochumStv.: Harald Loose - FH Brandenburg

Mechatronics Education in German Universities of Applied Sciences

(Fachhochschulen)

Harald LooseFachhochschule Brandenburg

International Workshop on Education in Mechatronics, Bochum, 18.-19.3.99

Arbeitskreis Mechatronik an Fachhochschulen


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Contents

Was ist Mechatronik ? Mechatronics at Fachhochschulen Main problems of designing the courses Analysis of some Curricula - commons

and differences Curriculum of an ideal Course New elements in Education


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Stadt Brandenburg im Land Brandenburg

Land Brandenburg

Stadt Brandenburg


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Erste Antwort:

Mechatronik ist eine neue Qualität technischer Systeme, deren Eigenschaften erst in der Wechselwirkung aller Komponenten (Hard- und Software) zum tragen kommen.

In solchen Systemen dominiert die Informations-verarbeitung über den primären Funktionen der Material- und Energieumformung. Ihre ”Intelligenz” und Flexibilität ist wesentlich größer als in herkömmlichen elektro-mechanischen Systemen.


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Zweite Antwort:

Mechatronik ist eine qualitativ neue Entwurfsmethode und Produktphilosophie.

Sie erfordert das Umdenken der Entwickler, der Projektanten und der Manager in den Unternehmensführungen.Das gemeinsame Handeln in allen Projektetappen ist für die optimale Gestaltung des Produkts notwendig.


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Dritte Antwort:

Mechatronik ist eine qualitativ neue Methodik mit neuen Werkzeugen des Maschinenbauers, Elektrotechnikers und Informatikers.

Rechnerunterstützte Verfahren, Simulationstechniken werden ebenso wie der PC zum alltäglichen Handwerkszeug des Ingenieurs.

Mechatronik ist moderner Maschinenbau.


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Vierte Antwort:

Mechatronik ist ein neues Bildungsangebot und keine Modeerscheinung.

Ausgehend von den Anforderungen der Praxis muß ein abgestuftes Bildungsangebot geschaffen werden:

Facharbeiter Montage und ServiceIndustrietechnologen Ingenieurunterstützung

FH-Ingenieure ProduktionsvorbereitungUniversitäre Ausbildung EntwicklungWeiterbildung


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Mechatronics at Fachhochschulen

Bochum (1994) Merseburg Brandenburg Lippe Aachen others

Esslingen (Precision Mechanics, Automation, Electronics)

Furtwangen Kiel (Precision Mechanics)

Courses Departments

Special Courses Bielefeld (Product Design)

Köln (Special Courses)


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Mechatronics at FH Bochum Courses of Mechatronics at the department of Mechanical Engineering in co-operation with the department of Electrical Engineering since 1994

Classical Courses

8 semesterswith 1 practical

and diploma semester

Co-operative Courses

10 semesterswith 1 practical

and diploma semester

+ profession at a company

International Courses

8 semesterswith 1 foreign and diploma

semester+ 2nd degree


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MECHATRONIK

ElektronischeSysteme

Informations-technik

MechanischeSysteme

MaschinenbauFeinwerktechnikApparatebau

SystemtheorieModellbildungAutomatisierungs-technikSoftwaretechnikKünstliche Intelligenz

kM ikroelektronikL eistungselektroniSensorikA ktorik

BetriebswirtschaftProduktionsorganisation

MarktforschungMarketing

Produkt-DesignQualitätssicherung


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Main problems of designing of courses

In 6 semesters basic knowledge and practical skills in multiple fields

(mathematics, physics and informatics; mechanics, construction, materials, dynamics of machines and drives; electrical engineering and electronics; control, sensors, actuators and automation)

understanding and feeling of the interdisciplinarity of mechatronics (robotics or mechatronic systems)

generalist specialist


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Main problems of designing of courses

Soft Skills project management team working foreign languages special languages


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What is the problem ?

Basicknowledge

Practical skills

Special knowledge

Practical skills Basic

knowledge

Practical skills

Basicknowledge

Practical skills

Basicknowledge

Practical skills

Special knowledge

Practical skills Basic

knowledge

Practical skills

Basic knowledge

Practical skills

Soft skills

Excellent knowledge in 1 or ... fields


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How to solve the problem ?

Quality ? Duration ? Amount of

lectures ? Specialisation ? Practical skills ?

specialisation in 1 or 2 fields ?

new forms of teaching and learning ?

more projects and practical experiments ?


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Basic Courses

Fachhochschule FH Brandenburg FH Merseburg FH Bochum FH Lippe FH AachenForm Average Average SR im MB SG SG SG SG

Technik Maschinenbau MB & ET MB MB, ET, LRTSWS % SWS SWS SWS SWS SWS

mathematics 16 20% 16 16 16 16 19informatics 8 10% 8 8 8 9 8

physics 6 7% 8 6 6 6 8

mechanics 12 15% 12 10 12 14 14construction, design 8 10% 6 10 10 9materials 8 10% 4 8 8 7 5

electrical engineering 6 7% 5 6 7 14 12electronics 6 7% 5 6 6 8 5

mechatronics 4 5% 2

foreign language 4 5% 4 6 6business managment 4 5% 4others 16 10 0 16 0

altogether 82 100% 90 86 73 90 86


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Main Courses Fachhochschule Average Average FH Brandenburg FH Merseburg FH Bochum FH Lippe FH Aachen

SWS % SWS SWS SWS SWS SWS

mathematics 2 2% 2computer science 4 4% 4 4 8

drives 4 4% 3 10CAD 4 4% 3 4 6 6dynamics of machine 4 4% 7 6

technical electronics 4 4% 2 4 8micro controlers 4 4% 2

control 8 8% 4 4 8 8 9actors 2 2% 8 8sensors 2 2% 5 8measurement 4 4% 2 5

mechatronics 4 4% 8 18 16 17

laboratories 8 8% 8 2projects 6 6% 6 4 3specialisation 24 25% 24 34 39

soft skills 8 8% 4 6 11 5 6special seminars 4 4% 4 4 4 2

others 8 12 10 6 0

altogether 96 100% 84 85 91 61 88


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The mixMathematics,

Physics, Informatics19 %

Mechanical Engineering24 %

Electrical Engineering20 %

Soft skills11 %

Specialisation13 %

Mechatronics13 %


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Special Courses at FH Köln(Prof. Dr.- Ing. Hermann Henrichfreise)

Mechatronics 1/2 Selected Topics from

Mechatronics CAE-Tools in

Mechatronics and Control Engineering

Robotics Project Mechatronics,

ControlsFriction Wheel for additional friction

EMPS with Elastic Positioning Arm


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Robotics (Bochum, Köln, Merseburg, Brandenburg,...)

Topics:Robots and their Components (Drives, Actuators, Sensors, Joints)ApplicationsProgrammingFundamentals (Transformations, Kinematics, Kinetics, Control)


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Simulation (Köln, Merseburg, Brandenburg,...)


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Practical Mechatronics:Robot Building Lab

(FH Brandenburg Laboratory of Artifical Intelligence)

Components: LEGO’s Technic with wheels, joints, gear boxes, DC drives, batteries, sensors, processor board with analo-gous and digital inputs & outputs, IC-programming language, IDEAS

Project:Build an Autonomous Robot


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Conclusion

good proportions in the average a small dominance of mechanical engineering

and a small deficit of practical informatics specialisation in one or two fields, maybe in

the last two semesters related modules of specialisation including seminars and studies


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Conclusion new forms of teaching and learning like

interdisciplinary projects at different stages of the studies

teams have to solve practical technical problems with limited resources in team work

transport some ideas and a feeling for project management, team work, calculation of costs, interdependence of system components, necessity of planing and system optimisation indirectly in a short time without a great amount of lectures


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Conclusion

the realised curricula are able to produce an engineer who can be employed as a specialist or as a system engineer and who is able to learn, to train himself in mechatronics and its disciplines

courses of mechatronics can be successfully introduced in Fachhochschulen as– classical, co-operative and international courses– post gradual master of science - courses

Documents

Arbeitskreis Mechatronik an Fachhochschulen Gründungsveranstaltung Bielefeld, 15. Oktober 1999