Bachelorstudiengang BSc. Systems Engineering Modulhandbuch Engineering/Modulhandbuch_Pflicht... · Norman S. Nise: Control Systems Engineering (Englisch) Modulhandbuch Studiengang

Bachelorstudiengang BSc. Systems Engineering

Modulhandbuch

Universität Bremen

Fachbereich 1 Elektrotechnik Fachbereich 3 Informatik Fachbereich 4 Produktionstechnik

Stand: Oktober 2016

Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering

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Inhaltsverzeichnis

Seite Katalog Pflichtmodule BSc. Systems Engineering 3 Katalog Wahlpflichtmodule BSc. Systems Engineering 53 Spezialisierungsbereich Automatisierungstechnik und Robotik 56 Spezialisierungsbereich Produktionstechnik 88 Spezialisierungsbereich Eingebettete Systeme und Systemsoftware 116 Spezialisierungsbereich Raumfahrtsystemtechnik 137 General Studies der Universität Bremen 161 GS Bereich: Schlüsselqualifikationen 162


3

Katalog Pflichtmodule BSc. Systems Engineering

Titel des Moduls CP Grundlagen der Elektrotechnik A, Teil 1/2 bestehend aus Grundlagen der Elektrotechnik A, Teil 1 Grundlagen der Elektrotechnik A, Teil 2

12

Systemtheorie

4

Grundlagen der Regelungstechnik + Praktikum bestehend aus Grundlagen der Regelungstechnik Grundlagenpraktikum Regelungstechnik

7

Messtechnik mit Labor bestehend aus Messtechnik 1 Grundlagenlabor Elektrotechnik Grundlagenlabor Produktionstechnik

7

Mathematik für Systems Engineering I

8

Mathematik für Systems Engineering II

8

Mathematik für Systems Engineering III

8

Praktische Informatik 1

8

Praktische Informatik 2

6

Wissenschaftliches Arbeiten, Propädeutik

1

Technische Informatik I

8

Technische Informatik II

8

Lehrprojekt Einführung in Systems Engineering

8

Technische Mechanik

4

Werkstofftechnik 1

5

Konstruktionslehre 1

6

Grundlagen der Produktionstechnik bestehend aus Grundlagen der Fertigungstechnik mit Labor Grundlagen der Qualitätswissenschaft

9

Softwareprojekt 1- Vorlesung

5


4

Titel des Moduls CP Softwaretechnik-Projekt

11

Projekt Systemtechnik

17

Bachelor-Abschlussmodul

15

Praxismodul

12


5

Modulbezeichnung Grundlagen der Elektrotechnik A, Teil 1/2

Modulverantwortlicher Prof. Krieger

Modulart Pflicht Wahlpflicht

Spezialisierungsbereich Dauer des Moduls 2 Semester Kreditpunkte Workload

12 CP Berechnung der Workload: (s. Teilmodule) Präsenz 14 x h = h Selbststudium = h Prüfungsvorbereitung = h Summe = h

Häufigkeit des Moduls Wintersemester Grundlagen der Elektrotechnik 1, T. 1 Sommersemester Grundlagen der Elektrotechnik 2, T. 2

Voraussetzung für die Teilnahme

Keine Folgende

Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung

Lernziel Die Studierenden beherrschen die Grundlagen der Elektrotechnik (s. auch detaillierte Teilmodulbeschreibungen).

Inhalt der Lehrveranstaltung s. Teilmodulbeschreibungen

Prüfungsform

Klausur

Literatur


6

Teilmodulbezeichnung Grundlagen der Elektrotechnik A, Teil 1

Teilmodulverantwortlicher Prof. Krieger


Spezialisierungsbereich Dauer des Moduls Kreditpunkte Workload

6 CP Berechnung des Workload: Präsenz 14 x 5h = 70 h Selbststudium = 56 h Übungsaufgaben/Prüfungsvorbereitung = 54 h Summe = 180 h

Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester


Keine Folgende


Lernziele Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden • einfache Gleichstromnetzwerke mit aktiven und passiven

Zweipolen berechnen • Netzwerkberechnungsverfahren anwenden und komplexere

Gleichstromnetzwerke berechnen • elektrische Felder, Kapazität, Energie und Arbeit für

ausgewählte Geometrien berechnen • stationäre Strömungsfelder für ausgewählte Geometrien

berechnen • stationäre magnetische Felder und einfache magnetische

Kreise berechnen • Induktivität, Gegeninduktivität und die magnetische Energie

einfacher Anordnungen berechnen und das Induktionsgesetz anwenden

• einfache Wechselstromschaltungen und Wechselstromnetzwerke berechnen Transformatorgleichungen und Vierpolgleichungen anwenden

Inhalt der Lehrveranstaltung Grundlagen der Elektrotechnik A, Teil 1 • Der elektrische Gleichstrom: Stromstärke, Potential,

Spannung, Arbeit, Leistung, Zählpfeilsysteme, Ohmscher Widerstand

• Gleichstromnetzwerke: Lineare aktive und passive Zweipole, Kirchhoffsche Regeln, Messung von Strom, Spannung, Widerstand, Leistungsanpassung

• Berechnung elektrischer Netzwerke: Netzwerkvereinfachung, Überlagerungsprinzip, Ersatzzweipole, Linear unabhängige Netzwerkgleichungen, Maschenstromverfahren, Knotenpotentialverfahren, Lösungsverfahren

• Elektrothermische Analogien: Analogien Definitionen, Wärmetransportmechanismen, Berechnung einfacher


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Anordnungen • Das elektrische Feld: Grundlagen der Berechnung vektorieller

Feldgrößen, Coulombsches Gesetz, Elektrische Feldstärke, Potential, Felder einfacher Ladungsverteilungen, Elektrische Verschiebungsdichte, Kondensator und Kapazität, Arbeit und Energie, Elektrostatische Kräfte

• Das stationäre Strömungsfeld: Feldgleichungen, Leistungsdichte, Berechnungen von Feldern einfacher Symmetrie, Ableitung der Kirchhoffschen Regeln aus den Feldgleichungen

Prüfungsform Schriftliche Prüfung nach Teil 1 und Teil 2 (Dauer 150 Min.) Literatur • H. Clausert, et al., „Grundgebiete der Elektrotechnik 1 und 2“

• M. Allbach, „Grundlagen der Elektrotechnik 1 und 2“ • G. Hagmann, „Grundlagen der Elektrotechnik“ • St. Paul und R. Paul, „Grundlagen der Elektrotechnik 1“ • G. Hagmann, „Aufgabensammlung zu den Grundlagen der

Elektrotechnik“ • M. Albach, „Übungsbuch Elektrotechnik“ • O. Haas, C. Spieker, „Aufgaben zur Elektrotechnik 1“ • R. Paul und St. Paul, „Arbeitsbuch zur Elektrotechnik 1“


8

Teilmodulbezeichnung Grundlagen der Elektrotechnik A, Teil 2

Teilmodulverantwortlicher Prof. Krieger


Spezialisierungsbereich Dauer des Moduls Kreditpunkte Workload

6 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 5h = 70 h Selbststudium = 56 h Übungsaufgaben/Prüfungsvorbereitung = 54 h Summe = 180 h



Keine Folgende


Lernziele Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden • einfache Gleichstromnetzwerke mit aktiven und passiven

Zweipolen berechnen • Netzwerkberechnungsverfahren anwenden und komplexere

Gleichstromnetzwerke berechnen • elektrische Felder, Kapazität, Energie und Arbeit für

ausgewählte Geometrien berechnen • stationäre Strömungsfelder für ausgewählte Geometrien

berechnen • stationäre magnetische Felder und einfache magnetische

Kreise berechnen • Induktivität, Gegeninduktivität und die magnetische Energie

einfacher Anordnungen berechnen und das Induktionsgesetz anwenden

• einfache Wechselstromschaltungen und Wechselstromnetzwerke berechnen Transformatorgleichungen und Vierpolgleichungen anwenden

Inhalt der Lehrveranstaltung Grundlagen der Elektrotechnik A, Teil 2 • Das magnetische Feld stationärer Ströme: Magnetische

Feldgrößen, Kraftwirkung, Drehmoment, Durchflutungsgesetz, Magnetischer Fluss, Satz vom Hüllenfluss, Materie im Magnetfeld, magnetischer Kreis

• Zeitlich veränderliche Felder: Induktionsgesetz, Selbstinduktion, Induktivität, Gegeninduktivität, Energie im Magnetfeld

• Wechselstromlehre: Zeitabhängige Ströme und Spannungen, Eingeschwungene Sinusströme und -spannungen in linearen RLC-Netzen, Resonanz in RLC-Schaltungen, Leistung eingeschwungener Wechselströme und -spannungen,


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Transformator im eingeschwungenen Zustand, Vierpole

Prüfungsform Schriftliche Prüfung nach Teil 1 und Teil 2 (Dauer 150 Min.) Literatur • H. Clausert, et al., „Grundgebiete der Elektrotechnik 1 und 2“

• M. Allbach, „Grundlagen der Elektrotechnik 1 und 2“ • G. Hagmann, „Grundlagen der Elektrotechnik“ • St. Paul und R. Paul, „Grundlagen der Elektrotechnik 1“ • G. Hagmann, „Aufgabensammlung zu den Grundlagen der

Elektrotechnik“ • M. Albach, „Übungsbuch Elektrotechnik“ • O. Haas, C. Spieker, „Aufgaben zur Elektrotechnik 1“ • R. Paul und St. Paul, „Arbeitsbuch zur Elektrotechnik 1“


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Modulbezeichnung Systemtheorie

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. S. Paul


Spezialisierungsbereich

--

Dauer des Moduls 1 Semester

Kreditpunkte Workload

4 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 3 h = 42 h Selbststudium = 38 h Prüfungsvorbereitung = 40 h Summe = 120 h



Keine Folgende


Lernziel • Formulierung von verschiedenen Systembeschreibungen physikalischer Systeme

• Signalanalyse durch Anwendung von Signaltransformationen • Berechnung des Übertragungsverhaltens von Systemen

durch Auswahl passender Analyseverfahren • Sicheres Anwenden von Methoden der Schaltungsanalyse

und Kenntnis der Grenzen der Verfahren • Vertrautheit mit den Grundlagen der

Wahrscheinlichkeitstheorie und Anwendung selbiger bei der Messdatenanalyse

Inhalt der Lehrveranstaltung Lineare Systeme und Netzwerke • Elementare Signale • Fourier-, Laplace-Transformation, Grundgesetze der

Transformationen, Eigenschaften, Anwendungen • Diskrete Fouriertransformation, z-Transformation,

Grundgesetze der Transformationen, Eigenschaften, Anwendungen

• Zeitkontinuierliche LTI Systeme mit Beschreibung im Zeit- und Frequenzbereich

• Impulsantwort, Stabilität, Übertragungsverhalten, Übertragungsfunktion

• Zeitdiskrete LTI Systeme im Zeit- und Frequenzbereich • Verfahren der Netzwerkberechnung, Graphenbeschreibung

von Netzwerken, Eigenschaften der Kirchhoffschen Gleichungen

• Vierpoltheorie, Vierpole in Netzwerken, Verschaltung von Vierpolen


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• Zustandsraummodelle im Zeit- und Frequenzbereich, • Ähnlichkeitstransformation, kanonische Normalformen • Beschreibung von Netzwerken im Zeit- und Frequenzbereich • Grundzüge der Netzwerksynthese

Prüfungsform

Klausur Prüfungsvorleistung: erfolgreiche Teilnahme an einer Übung unter Klausurbedingungen

Literatur

Literatur zum Modul wird in den Veranstaltungen bekannt gegeben.


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Modulbezeichnung Grundlagen der Regelungstechnik + Praktikum

Teilmodulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. K. Michels


Spezialisierungsbereich -- Dauer des Moduls 2 Semester Kreditpunkte Workload

7 CP Berechnung der Workload: (s. Teilmodulbeschreibungen) Präsenz 14 x 3 h = h Selbststudium = h Prüfungsvorbereitung = h Summe = h

Häufigkeit des Moduls Wintersemester Vorlesung Sommersemester Labor


Keine Folgende

Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Labor Übung

Lernziel Die Studierenden werden befähigt, mit den grundlegenden Methoden der Regelungstechnik einfache Systeme zu modellieren und entsprechende Regler zu entwerfen. Das Labor unterstützt die praktische Anwendbarkeit des Wissens.

Inhalt der Lehrveranstaltung s. Teilmodulbeschreibung

Prüfungsform Klausur/Laborbericht Sprache Deutsch Literatur

s. Teilmodul “Grundlagen der Regelungstechnik“


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Teilmodulbezeichnung Grundlagen der Regelungstechnik

Teilmodulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. K. Michels



--






Keine Folgende


Lernziel Nach Abschluss der Vorlesung sollen die Studenten • ein regelungstechnisches Problem grundsätzlich als solches

erkennen und beschreiben können • das Prinzip der Stabilität eines Regelkreises verinnerlicht

haben • sämtliche Schritte ausführen können, die zum Entwurf eines

einfachen Reglers erforderlich sind (Systemanalyse, formale Modellbildung, Auswahl eines geeigneten Reglers, Stabilitätsprüfung)

• die nötigen Grundlagen für alle weitergehenden regelungstechnischen Vorlesungen besitzen

Inhalt der Lehrveranstaltung • Grundsätzliche Einführung in die Regelungstechnik (Analyse, Modellbildung, Reglerentwurf)

• Modellbildung, einfache Übertragungsglieder • Übertragungsfunktion • Frequenzgangdarstellung, Bode-Diagramme • Stabilität linearer Systeme • PID-Regler, Strukturerweiterungen

Prüfungsform Klausur Sprache Deutsch Literatur

K. Michels: Regelungstechnik (Vorlesungsmanuskript) O. Föllinger: Regelungstechnik J. Lunze: Regelungstechnik I Norman S. Nise: Control Systems Engineering (Englisch)


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Teilmodulbezeichnung Grundlagenpraktikum Regelungstechnik

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. K. Michels



--

Dauer des Moduls 1 Semester Kreditpunkte Workload

3 CP Berechnung der Workload: Präsenz = 18 h Selbststudium/Vor-u. Nachbereitung = 48 h Prüfungsvorbereitung = 24 h Summe = 90 h



Vorlesung „Grundlagen der Regelungstechnik“

Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor Es werden insgesamt sechs Laborversuche angeboten. Die Versuche bauen inhaltlich auf die Vorlesung Grundlagen der Regelungstechnik auf. Die Studierenden werden in Gruppen zu 3-5 Personen aufgeteilt. Jeder Versuch wird in Gruppenarbeit durchgeführt.

Lernziel Das Ziel des Moduls ist, den Studenten einfache praktische Anwendungen der Regelungstechnik näher zu bringen. Nach der Veranstaltung sollen die Studenten in der Lage sein, grundlegende Methoden der Regelungstechnik praktisch anzuwenden.

Inhalt der Lehrveranstaltung • Aufbau und Messungen an selbst erstellten Schaltungen

• Aufbau eines Reglers mit el. Bauteilen • Auslegung eines Reglers für die Schwebekugel • Programmierung einer SPS zur Fahrstuhlsteuerung • Regelung von Druck und Durchfluss

Prüfungsform

Die zu bearbeitenden Vorbereitungsfragen werden vor dem Labortermin von den Tutoren auf Vollständigkeit und Richtigkeit kontrolliert. Bei nicht bearbeiteten Vorbereitungsaufgaben kann nicht am Labor teilgenommen werden. Außerdem wird vor Versuchsbeginn durch den Tutor geprüft, ob eine ausreichende Vorbereitung auf den Versuch stattgefunden hat.

Literatur

• Michels, K.: Vorlesungsmanuskript „Grundlagen der Regelungstechnik“

• Laborskripte


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Modulbezeichnung Messtechnik mit Labor

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. A. Fischer






Häufigkeit des Moduls Wintersemester Vorlesung/Übung Sommersemester Labor


Keine Folgende

Seminar Vorlesung Labor Übung

Lernziel Die Studierenden beherrschen die Grundlagen Methoden der Messtechnik. Die Theorie wird durch das Grundlagenlabor zu praktisch anwendbarem Wissen.


Prüfungsform

Klausur (V, Ü), benotete Testate (Labor)

Literatur


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Teilmodulbezeichnung Messtechnik 1

Teilmodulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. A. Fischer



-



3 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 3 h = 52 h Vorbereitung der Übungen = 10 h Prüfungsvorbereitung = 28 h Summe = 90 h



Keine Folgende

Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor

Lernziel Die Studierenden erlangen elementare Kenntnisse der allgemeinen Messtechnik sowie Grundlagenwissen zu Messverfahren und Messgeräten in der Produktionstechnik. Dies soll unverzichtbares Basiswissen für experimentelle Arbeiten, bei der Planung und Durchführung von Abschlussarbeiten und für das spätere berufliche Umfeld vermitteln. Der Umgang mit angewandter Statistik und die ausführliche Behandlung von Genauigkeitsbegriffen soll die Studierenden befähigen, die Aussagekraft von Messungen in der Praxis beurteilen zu können.

Inhalt der Lehrveranstaltung • Grundbegriffe, Statistik • Genauigkeitsbegriffe, Messunsicherheit • SI-Einheiten • Messwerte und Messschaltungen • AD/DA-Umsetzer • Messung geometrischer Größen • Temperaturmesstechnik/Durchflussmesstechnik

Prüfungsform

Klausur

Literatur Skripte zu einzelnen Kapiteln, Handout der Bilder und Folien, Literaturempfehlung


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Teilmodulbezeichnung Grundlagenlabor Elektrotechnik/ Grundlagenlabor Produktionstechnik

Teilmodulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. A. Fischer, Dr. D. Peters-Drolshagen



-



4 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 4 h = 56 h Vorbereitung des Labors = 20 h Prüfungsvorbereitung = 44 h Summe = 120 h



Keine Folgende


Lernziel Der Schwerpunkt liegt im Erwerb von Methodenwissen und Problemlösungsfähigkeiten bei der Durchführung technisch-naturwissenschaftlicher Experimente und bei anwendungsbezogenen Messaufgaben. Begleitend dazu wird der sachgerechte Umgang mit einschlägigen Messgeräten vermittelt. Bei der Anwendung des Oszilloskops z.B. wird geübt, mit welchen Methoden man sich die Funktion eines komplexeren technischen Systems erarbeitet, ohne die konkrete Schaltungstechnik in voller Breite abzuhandeln. Dadurch wird eine wesentliche Qualifikation für den Ingenieurberuf in den Grundzügen erworben, nämlich die Fähigkeit zu vernetztem, systematischem Denken und Handeln, wie es etwa in der Konzeptionsphase eines (innovativen) elektrotechnischen Systems bzw. Gerätes erforderlich ist. Weiteres Beispiel: Übung methodisch richtigen Herangehens an Schaltungsprobleme: Modellierung des Ersatzschaltbildes bei der Beobachtung und Eliminierung von parasitären (unerwünschten) Effekten in Schaltungen. Bei Rechneranalysen von Schaltungen wird Wert darauf gelegt, Ergebnisse nicht einfach hinzunehmen. Die Tendenz des Schaltungsverhaltens muss begleitend diskutiert werden, um Erfahrungen mit elektrotechnischen Zusammenhängen zu sammeln, aufbauend auf der in Vorlesungen vermittelten Theorie. Das soll ganz allgemein zur Akzeptanz der häufig als schwierig empfundenen, aber notwendigen theoretischen Inhalte des Studienfaches


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beitragen.

Inhalt der Lehrveranstaltung Inhaltliche Beschreibung der Lehrveranstaltungen: Zum Umfang der Lehrveranstaltung gehören 5 elektrotechnische Grundlagen-Versuche sowie 4 messtechnische Versuche (vorgesehene Dauer jeweils 2 Stunden) a) Elektrotechnische Grundlagen-Versuche - Netzgeräte: Reihen- und Parallelschaltung, Strom- und

Spannungsbegrenzung, Ideale Kennlinien, Innerer Aufbau, Ersatzschaltbild, Unterschiede zum Verhalten anderer realer Quellen.

- Wheatstone Messbrücke: es wird ein Meßgerät nach dem Funktionsprinzip der Wheatstoneschen Messbrücke aufgebaut und im Versuch zur Messung eingesetzt

- Oszilloskop und Funktionsgenerator: Einführung in die Arbeit mit dem Funktionsgenerator und dem Oszilloskop.

- Kondensator: in diesem Versuch lernen die Studenten den Kondensator kennen und verwenden ihn in verschiedenen kleineren Schaltungen

- Spule: es werden Spulen selber aufgebaut und vermessen. b) Messtechnische Grundlagen-Versuche - Drehzahlmessung: Dieser Versuch befasst sich mit der

Drehzahlmessung über eine Lichtschranke, einen induktiven Näherungsschalter und ein Wirbelstrom-Tachometer. Bei den beiden erstgenannten Verfahren handelt es sich um digitale, bei dem letzten um ein analoges Messverfahren.

- Temperaturmessung: Der erste Teil des Labors befasst sich mit der Aufnahme der Kennlinien von Thermoelementen und Widerstandsmessungen. Im zweiten Teil wird ein Pyrometer zur Temperaturmessung verwendet, wobei insbesondere die Problematik unbekannter Emissivitäten untersucht wird. Hierfür werden unterschiedlich präparierte Stellen (glatt, rau, lackiert, mit Bohrung) eines homogen temperierten Aluminium- Probekörpers gemessen.

- Längenmessung: Der Versuch behandelt ein häufig eingesetztes Instrument zur Längenmessung, nämlich den Messschieber. Insbesondere werden behandelt:

- Aufbau und Funktion des Messschiebers - Messschieber mit Nonius - Messschieber mit Rundskala - Digitale Messschieber - Typische Messabweichungen bei der Längenmessung - Drehmomentmessung: In diesem Versuch werden

Drehmomente, wie sie z.B. an einer Antriebswelle auftreten, mit Hilfe von Dehnungsmessstreifen (DMS) elektronisch erfasst. Die DMS sind zu einer Wheatstoneschen Brückenschaltung zusammen geschaltet. Je nach Stärke des auf die Welle einwirkenden Torsionsmoments verändert sich die Dehnung der Oberfläche und somit auch die Diagonalspannung der Brückenschaltung, die erfasst und verstärkt wird.


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Prüfungsform

Testate für Labordurchführung und Protokolle

Literatur Laborskripte, Handout der Bilder und Folien, Literaturempfehlung


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Modulbezeichnung Mathematik für Systems Engineering I

Modulverantwortlicher Lehrende des FB 3 Mathematik im Wechsel



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8 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 6 h = 84 h Selbststudium/Übungen = 76 h Prüfungsvorbereitung = 80 h Summe = 240 h



Keine Folgende


Lernziel • Die Studierenden beherrschen die vermittelten mathematischen und numerischen Methoden und können sie auf ingenieurwissenschaftlichen Problemstellungen anwenden

Inhalt der Lehrveranstaltung • Zahlen und Zahlsysteme • Matrizenrechnung, lineare Gleichungssysteme • Vektorräume, lineare Abbildungen,

Koordinatentransformationen • Folgen und Reihen, Konvergenz und Grenzwerte • Stetige Funktionen • Differentialrechnung für skalare Funktionen • Approximation von Funktionen

Prüfungsform

Abschließende schriftliche Prüfung (120 min) Prüfungsvorleistungen: Erfolgreiche Teilnahme an den Übungen (wöchentlich Bearbeitung von Aufgaben, Vorrechnen)

Literatur

• Meyberg/Vachenauer: „Höhere Mathematik 1“, Springer-Verlag

• Dahmen/Reusken: „Numerik für Ingenieure und Naturwissenschaftler“, Springer-Verlag

Weitere Angaben im Laufe der Veranstaltung


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Modulbezeichnung Mathematik für Systems Engineering II

Modulverantwortlicher Lehrende des FB 3 Mathematik im Wechsel



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Keine Folgende



Inhalt der Lehrveranstaltung • Lineare Ausgleichsrechnung • Integralrechnung für skalare Funktionen • Eigenwerte und Eigenvektoren • Gewöhnliche Differentialgleichungen • Differentialrechnung für vektorwertige Funktionen

Prüfungsform


Literatur






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Modulbezeichnung Mathematik für Systems Engineering III

Modulverantwortlicher Lehrende des FB 3 im Wechsel



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Keine Folgende



Inhalt der Lehrveranstaltung • Vektoranalysis • Fourier-, Laplace- und z-Transformation • Funktionentheorie

Prüfungsform


Literatur






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Modulbezeichnung Praktische Informatik 1

Modulverantwortlicher Prof. Dr. J. Peleska



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8 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 8 h= 112 h Selbststudium/Übungen/ = 128 h Prüfungsvorbereitung Summe = 240 h



Keine Folgende

Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung (Tutorium) Praktikum

Lernziel • Kenntnis der Konzepte und praktische Fertigkeiten in der Anwendung einer imperativen Programmiersprache

• Verständnis für die Grundkonzepte der Objektorientierung • Verständnis für die Entwicklung einfacher Algorithmen und

Datenstrukturen • Team-orientiertes Arbeiten zur Lösung von

Problemstellungen

Die Vorlesungen Praktische Informatik 1 und 2 vermitteln essenzielles Grundwissen und Basisfähigkeiten, deren Beherrschung für nahezu jede vertiefte Beschäftigung mit Informatik – sowohl in der industriellen Anwendung, als auch in der Forschung – Voraussetzung ist.

Inhalt der Lehrveranstaltung • Basiswissen: von Neumannsche Rechnerorganisation –

Grundlagen der Rechnerarchitektur, Programm und Prozess, Programmiersprachen -Compiler, Assembler, Loader, Linker, Interpreter, Laufzeitumgebungen, Betriebssysteme – Browser – Grafische Benutzungsschnittstellen-Shells

• Datenstrukturen: Information und ihre Repräsentation – Datentypen und Typanalyse – Elementare und zusammengesetzte Datentypen – rekursive Datentypen – Kanonische Operationen auf den eingeführten Datenstrukturen

• Algorithmen: Begriff des Algorithmus – Beschreibung von


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Algorithmen – Algorithmische Umsetzung kanonischer Operationen auf Datenstrukturen – Kontrollstrukturen – Rekursion– Grundlegende Strategien: Greedy-Strategie versus Divide-and- ConquerStrategie

• Programmierparadigmen: (1) Imperative, funktionale und logische Programmierung (2) Objektorientierte(imperative) Programmierung (3) Sequenzielle Programme versus nebenläufige Programme

• Grundkomponenten imperativer Programmiersprachen: Schnittstellen und Ein-/Ausgabe,Variablen und Zuweisungen, Kontrollstrukturen, Blöcke, Funktionen, Rekursion

• Syntax und Semantik imperativer Programmiersprachen: Syntax und Methoden der Syntax-Spezifikation, reguläre Ausdrücke, (erweiterte) Backus-Naur-Form (E)BNF, Syntaxgraphen– operationelle Semantik für Zuweisungen und Kontrollstrukturen

• Prinzipien der objektorientierten Programmierung: Geheimnisprinzip – Methoden – OperationenObjekte – Klassen – Botschaften – Ereignisverarbeitung – Attribute – Vererbung –Polymorphismus – Overloading

• Umsetzung der Punkte 2.-7. mit Java – Illustration anhand einfacher Algorithmen

• Programmdokumentation und zugehörige Hilfswerkzeuge, z.B. JavaDoc – Doxygen

• Testen von Programmen und zugehörige Hilfswerkzeuge, z.B. JUnit

• Basisdienste im Internet:telnet, ftp und ihre sicheren Varianten ssh, scp, sftp –World-Wide -Web – Grundbegriffe von HTML

Programmier-Praktikum: Programmentwicklung in Java – Realisierung einzelner, überschaubarer Programmieraufgaben

Prüfungsform

Übungsaufgaben und Fachgespräch

Literatur

1] G. Saake und K.-U. Sattler: Algorithmen und Datenstrukturen. dpunkt.verlag, Heidelberg (2004) [2] R. Schiedermeier: Programmieren mit Java. Pearson, München (2005) Weitere Informationen (Beispielprogramme, Musterlösungen, im WWW verfügbare Literatur) sind auf der Web-Seite der Veranstaltung zu finden.


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Modulbezeichnung Praktische Informatik 2




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6 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 4 h= 56 h Selbststudium/ = 124 h Prüfungsvorbereitung Summe = 180 h



Keine Folgende Praktische Informatik 1


Lernziel • Kenntnisse über komplexe Datenstrukturen und Algorithmen • Fähigkeit zur Entwicklung von Algorithmen und

Datenstrukturen zur Lösung vorgegebenerProbleme • Beherrschung der Umsetzung von Datenstrukturen und

Algorithmen in Java • Team-orientiertes Arbeiten zur Lösung von Problemstellungen Die Vorlesungen Praktische Informatik 1 und 2 vermitteln essenzielles Grundwissen und Basisfähigkeiten,deren Beherrschung für nahezu jede vertiefte Beschäftigung mit Informatik – sowohlin der industriellen Anwendung, als auch in der Forschung – Voraussetzung ist.


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Inhalt der Lehrveranstaltung • Komplexität von Algorithmen – O(n)-Notation und asymptotische Analyse

• Suchen und Sortieren auf Arrays: Binäre Suche – Quicksort und weitere Sortieralgorithmen– Komplexitätsvergleiche

• Mengen – Bags – Multimengen – Relationen – Funktionen: Datenstrukturen und Algorithmen zur Realisierung kanonischer Operationen (z.B. Mengenalgebra)

• Listen – Stapel – Warteschlangen: Datenstrukturen zur Realisierung (Arrays versus Verkettung und dynamische Speicherallokation für Elemente), Algorithmen zur Realisierung kanonischer Operationen (Listentraversion, Anfügen, Einfügen, Löschen, Suchen, Stack-

• Operationen, FIFO-Warteschlangenoperationen) • Bäume: Binäre Bäume, AVL-Bäume, Rot-Schwarz-Bäume,

B-Bäume – Suchen, Einfügen, Löschen, Traversion • Hashing: Hash-Array, Hashfunktion, Hash Buckets, offenes

Hashing • Graphen: ungerichtete, gerichtete, gewichtete Graphen –

Repräsentation durch Knoten und Kantenlisten, durch Adjazenzmatrizen, Adjazenzlisten – Algorithmen auf Graphen: Breitensuche, Tiefensuche, Topologische Sortierung, kürzeste Wege auf gewichteten Graphen: Dijkstras Algorithmus, Maximaler Durchfluss, Realisierung markierter Transitionssystememit Graphen

• Algorithmen zur Syntaxprüfung: Tokenizer und Parser – systematische ParserGenerierung aus EBNF-Grammatiken

• Textsuche: Knuth-Morris-Pratt – Boyer-Moore – Pattern Matching für reguläre Ausdrücke

• Spezifikation von Programmen: Vor- und Nachbedingungen – Invarianten

• Verifikation: Parzielle und totale Korrektheit sequenzieller Programme – Formale Verifikation, z.B. Hoare Logik (Pre-/Postconditions) – Eigenschaftsbeweis durch Strukturelle Induktion

Prüfungsform

Übungsaufgaben und Fachgespräch

Literatur

1] G. Saake und K.-U. Sattler: Algorithmen und Datenstrukturen. dpunkt.verlag, Heidelberg (2004) [2] R. Schiedermeier: Programmieren mit Java. Pearson, München (2005) Weitere Informationen (Beispielprogramme, Musterlösungen, im WWW verfügbare Literatur) sind auf der Web-Seite der Veranstaltung zu finden.


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Modulbezeichnung Wissenschaftliches Arbeiten, Propädeutik

Modulverantwortlicher R.E. Streibl



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1 CP Berechnung der Workload: Präsenz/Blockveranstaltung/Selbststudium = 30 h Summe = 30 h



Keine Folgende


Lernziel • Kennenlernen wesentlicher universitärer (Infra)Strukturen • Grundlegende Kenntnisse wissenschaftlicher

Vorgehensweisen • Befähigung zu wissenschaftlichem Arbeiten (Recherche,

Analyse, Strukturierung, Darstellung von fachlichen Zusammenhängen)

• Befähigung zur Präsentation von Arbeitsergebnissen in unterschiedlichen Kontexten

• Erste Erfahrungen mit Referaten im universitären Kontext • Entwicklung einer Feedback-Kultur für Präsentationen • (Interkulturelle) Kooperation


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Inhalt der Lehrveranstaltung • Problemformulierung und Recherchemethoden (Bibliotheken, OnlineDatenbanken, Internet)

• Strukturierung und Formulierung im Rahmen wissenschaftlicher Argumentation

• Erstellung wissenschaftlicher Arbeiten: Aufbau, Gliederung und Gestaltung; Zitierweise; Quellenverzeichnis

• Gestaltung von Präsentationen: Ziel; Kontext (Adressaten, Situation); Präsentationsformen; Medien

• Präsentationswerkstatt (praktische Übungen mit systematischem Feedback);

• Ausgewählte Aspekte individuellen (Wahrnehmung, Gedächtnis, Zeitmanagement) und sozialen Lernens (Gruppenarbeit, Moderation)

Ablauf: Das Modul wird in der Regel als Blockkurs vor Beginn der Lehrveranstaltungen des ersten Semesters angeboten (nur in dringenden Ausnahmefällen sollte auf den semesterbegleiten den Ausweichkurs zurückgegriffen werden). In konzentrierter Weise werden – teilweise in Vorlesungsform, teilweise in Seminarform – die Inhalte vermittelt und erarbeitet. In zufällig zusammengesetzten (oft interkulturellen) Arbeitsgruppen werden Übungsaufgaben bearbeitet (die Bearbeitung reicht über die Dauer des Blockkurses hinaus). Alle TeilnehmerInnen halten im Laufe der Veranstaltung ein fünfminütiges Referat zu einem selbst gewählten Sachthema (aktiv: Erleben der Präsentationssituation, passiv: Entwicklung eines Qualitätsbewusstseins und einer Feedbackkultur bzgl. Präsentationen).

Prüfungsform

Übungsaufgaben, Kurzreferat, ggf. Fachgespräche

Literatur

[1] Franck, N.; Stary, J.: Die Technik wissenschaftlichen Arbeitens: eine praktische Anleitung. 11. überarb. Aufl. Paderborn: Schöningh (2003). Standort SuUB u.a.: a all 970/558(11) [2] Eco, U.: Wie man eine wissenschaftliche Abschlussarbeit schreibt. 10. AUFL: Heidelberg: C.F. Müller (2003) Weitere Literaturhinweise in der Veranstaltung


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Modulbezeichnung Technische Informatik I

Modulverantwortlicher Prof. Dr. R. Drechsler



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8 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 6 h = 84 h Selbststudium/Übungen/ = 156 h Prüfungsvorbereitung Summe = 240 h



Keine Folgende


Lernziel • Kenntnis grundlegender Konzepte moderner Rechner • Verständnis der Schaltkreismodellierung durch Boolesche

Funktionen • Hardware-Realisierung von arithmetischen Funktionen und

Rechenwerken • Einblicke in die Modellierung und Optimierung integrierter

Schaltkreise • Entwicklung von Kooperations- und

Kommunikationsfähigkeiten durch gemeinsame Bearbeitung von Übungsaufgaben

• Eigeständige Präsentation von Lösungen (in den wöchentlichen Tutorien)

• Selbständige Beurteilung von Rechnersystemen anhand der eingeführten Konzepte

• Beurteilung unterschiedlicher Hardware-Realisierungen unter den eingeführten Optimierungszielen


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Inhalt der Lehrveranstaltung I. Rechnerarchitektur • Rechnersichtweisen: Ebenen und Sprachen, Hierarchie,

Compiler, Interpreter • Aufbau und Funktionsweise: Hardware, Software, Firmware,

Aufbau eines von-NeumannRechners, Arbeitsspeicher, Speicherzelle, Arbeitsweise eines Prozessors, Speicher,I/OBusse

• Befehlssatz: RISC, CISC, Designprinzipien • Pipelining • Speicher: Hierachie, Organisation, Caches,

Hintergrundspeicher • Parallelität: Ausprägungen, Klassifikation von parallelen

Rechnerarchitekturen, Exkurs über • Verbindungsstrukturen

II. Digitale Schaltungen: • Schaltkreise: Technologien, Definition, Kosten, Semantik von

kombinatorischen Schaltkreisen, Simulation, Teilschaltkreise, Hierarchischer Entwurf, Beispiele

• Kodierung: Zeichen, Zahlen, Zahlensysteme, Übertragung, Fehlerkorrektur, Hamming-Code, Huffman-Code, Festkommadarstellungen, Zahlendarstellung durch Betrag und Vorzeichen, Einer-/Zweierkomplement-Darstellung, Gleitkommadarstellung (IEEE-754 Format)

• Boolescher Kalkül: Funktion, Algebra, Ausdrücke, alternative Funktionsdarstellung, z.B. durch Entscheidungsdiagramme

• Zweistufige Schaltungen: Logiksynthese, Implikanten, Primimplikanten, Minimierung, Quine/McClusky, Überdeckungsproblem

• Integrierte Schaltungen, arithmetische Schaltungen, ALU • Schaltungen mit speichernden Elementen

Prüfungsform

Übungsaufgaben , Präsentation mindestens einer Lösung im Tutorium und Fachgespräche

Literatur

B. Becker, R. Drechsler, P. Molitor, Technische Informatik – Eine Einführung, Pearson Studium, 2005 S. Tanenbaum, J. Goodman, Computerarchitektur, 4. Aufl., Pearson Studium, 2001 H.Wuttke, K. Henke, Schaltsysteme, Pearson Studium, 2002 W. Stallings, Computer Organization & Architecture, Prentice Hall, 2002 C. Siemers, A. Sikora, Taschenbuch Digitaltechnik, Fachbuchverlag Leipzig, 2002 T. Beierlein, O. Hagenbruch, Taschenbuch Mikroprozessortechnik, Fachbuchverlag Leipzig, 2001 D. Patterson, J. Hennessy, Computer Organization & Design - The Hardware/Software Interface, Morgan Kaufmann Publishers, 1997


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Modulbezeichnung Technische Informatik II

Modulverantwortlicher Prof. Dr. U. Bormann



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8 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 6 h = 84 h Selbststudium/Übungen/ = 156 h Prüfungsvorbereitung Summe = 240 h



Keine Folgende Praktische Informatik 2 Technische Informatik 1


Lernziel • In der Terminologie der Betriebssysteme und nebenläufigen Systeme kommunizieren können.

• Abstraktionshierarchien (Speicherverwaltung, Dateisystem) in Bezug auf ihre Auswirkung auf die Systemleistung einschätzen können.

• Lösungsvarianten für Systemsoftwarekomponenten und den Umgang mit Nebenläufigkeit bewerten können (s. unten).

• Schutzmechanismen in Bezug auf Anwendungssicherheitsziele anwenden können.

• Selbständiges Entwickeln von einfachen Systemkomponenten in C++ für Unix.

• Im Rahmen von Übungsaufgaben Übertragung der globalen Strategien auf vorgegebene Einzelsituationen.

• Durch den Übungsbetrieb in kleinen Gruppen wird die Kooperations- und Teamfähigkeit gefördert.


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Inhalt der Lehrveranstaltung I. Grundlagen der Betriebssysteme • Betriebssysteme: Aufgaben, Rechnerbetriebsformen und

Elemente von Betriebssystemen, • Anmerkungen zur Geschichte und Überblick über die

Entwicklung der Betriebssysteme • Prozeßverwaltung: Einfache Prozesse,

Prozeßeigenschaften, Unterbrechungen, Systemaufrufe, • Ausnahmen, Echtzeitbetrieb • Speicherverwaltung: Ein-/Auslagerungsverfahren • Dateisystem: Namen, Baumstruktur; Zugriffsoperationen;

Abbildung auf reale Geräte, Ein/Ausgabe; Sicherheit (Schutzmechanismen, Zugriffsrechte)

• Befehlsinterpreter II. Nebenläufigkeit • Synchronisation: Semaphore, (bedingte) kritische Abschnitte,

Ereignisse, Monitore, synchroner/asynchroner Nachrichtenaustausch, “Rendezvous”, Kanäle, verteilte Systeme mit Prozedurfernaufrufen

• Verklemmungen, Lebendigkeit, Fairness; Korrektheit • Formale Spezifikation nebenläufiger Systeme, z.B. mit Petri-

Netzen • Spezielle nebenläufige Systeme: Speisende Philosophen,

Erzeuger/Verbraucher, Leser/Schreiber usw • Grundlagen der Rechnernetze, Client / Server -

Architekturen, lokale und globale Netze (Ueberblick)

Prüfungsform

Übungsaufgaben und Fachgespräche

Literatur

Andrew S. Tanenbaum: Modern Operating Systems, 2nd Edition, Prentice Hall, 2001 (bzw. Die deutsche Übersetzung: Moderne Betriebssysteme, 2. Auflage, Pearson Studium, 2002)


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Modulbezeichnung Lehrprojekt Einführung in Systems Engineering

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. B. Kuhfuß, Prof. Dr.-Ing. F. Kirchner, Prof. Dr.-Ing. K. Tracht, Prof. Dr.-Ing. Michels, Prof. Dr.-Ing. K.-L. Krieger, Prof. Dr.-Ing. G. Fey



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8 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 2 h = 28 h Bearbeitung des Lehrprojektes = 192 h Vorbereitung der Präsentation = 20 h Summe = 240 h



Keine Folgende

Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor Praktikum Projekt

Lernziel Die Studierenden erlernen die typische Arbeitsweise von SE-Ingenieuren an Projektarbeiten. Sie können in Teams arbeiten, Ideen für neuartige Produkte entwickeln, unter Zeit- und Ressourcenknappheit entwickeln und Ergebnisse präsentieren.

Inhalt der Lehrveranstaltung Die Lehrveranstaltung dient in erster Linie der Identifikation der Studierenden mit dem Studiengang. Schwerpunkt ist die Gründung eines virtuellen Unternehmens in Teams (4-5 Studierende) und Entwicklung, Bau, Programmierung und Inbetriebnahme eines modellhaften technischen Produkts mit Lego Mindstorm. Dabei wird bereits zu Studienbeginn das Zusammenwirken von Mechanik, Antriebstechnik, Sensorik/Aktorik und SPS-Programmierung gelernt. Die Lehrveranstaltung wird abgerundet durch externe Vorträge und eine Exkursion. Einführung in Konstruktionsmethodik (morphologischer

Kasten) und Lösungsfindung im Team Einführung in den Aufbau kinematischer Ketten Einführung in Projektbearbeitung mittels Lego Mindstorm 2 Vorträge von externen Referenten über Systems

Engineering aus Anwendersicht (z. B. Satellitenentwicklung, Raumstation)

1-tägige Exkursion


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Prüfungsform

Projektbericht und Fachgespräch

Literatur

Handout der Bilder und Folien, Literaturempfehlung


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Modulbezeichnung Technische Mechanik

Modulverantwortlicher Dr.-Ing. M. Mehrafza



--


4 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 3h = 52 h Bearbeitung der Übungen = 118 h Prüfungsvorbereitung = 40 h Summe = 210 h



Keine Folgende


Lernziel Die Lehrveranstaltung soll im Bereich der Statik und der Festigkeitslehre Studierenden die Kompetenz vermitteln mechanische Systeme und Tragwerke auf einfache mechanische Modelle zu reduzieren und sie hinsichtlich der inneren Beanspruchungen und Verformungen zu analysieren und anschließend zu vordimensionieren. Im Bereich Dynamik werden die Studierenden in die Lage versetzt, aus beweglichen Systemen einfache mechanische Modelle abzuleiten und sie hinsichtlich der Bewegung zu analysieren. Durch die Bearbeitung ausgewählter Beispiele und Übungen können die Studierenden den Lehrstoff auf breites Spektrum der praktischen Ingenieuraufgaben anwenden.

Inhalt der Lehrveranstaltung In diesem Modul werden die Grundlagen der Statik, der Elastostatik und Kinematik einfacher mechanischen Systeme vermittelt. Themen: Stereostatik

• Grundlagen der Statik • Zentrale Kraftsysteme • Allgemeine Kraftsystem • Schwerpunkte und verteilte Kräfte • Lagerungsarten und Lagerreaktionen • Strukturanalyse: Fachwerk, Balken, Rahmen

Elastostatik

• Elastostatik des geraden Stabes • Biegung des geraden Balkens


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• Torsion der Kreiswelle Dynamik

• Kinematik des Massenpunktes • Kinematik des starren Körpers

Prüfungsform Schriftliche Prüfung Literatur Gross, Hauger, Schnell: Technische Mechanik 1-3

Hibbeler, R. C.: Technische Mechanik 1-3 Sayir M. B., Dual J., Kaufmann S.: Ingenieurmechanik 1-3


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Modulbezeichnung Werkstofftechnik 1

Modulverantwortlicher PD Dr.-Ing. B. Clausen



--



5 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 3 h = 42 h Vor- und Nachbereitung 14 x 1 h = 14 h Lernportal (Übung) 14 x 1 h = 14 h Prüfungsvorbereitung = 80 h Summe = 150 h



Keine Folgende


Lernziel

Die Studierenden haben am Ende des Kurses grundlegende Kenntnisse im Fach Werkstofftechnik erworben und können die Inhalte in anderen Vorlesungen (z.B. Konstruktionslehre) bzw. in praktischen Anforderungen im Beruf anwenden. Sie kennen die wesentlichen Definitionen und können den Stand des Wissens wiedergeben. Die Studierenden erlangen ein Verständnis des Gesamt-zusammenhangs und können Kenntnisse abstrahiert auf andere Werkstoffe / Prüfmethoden / Wärmebehandlungen übertragen.

Inhalt der Lehrveranstaltung 1. Mikroskopischer und submikroskopischer Aufbau von Werkstoffen

2. Eigenschaften von Werkstoffen 3. Ermittlung der Eigenschaften von Werkstoffen 4. Legierungslehre 5. Grundlagen der Wärmebehandlung von Metallen

Prüfungsform

Klausur

Literatur

H.-J. Bargel, G. Schulze: Werkstoffkunde, VDI Verlag, Düsseldorf 1994


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Modulbezeichnung Konstruktionslehre 1

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. K.-D. Thoben



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6 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 3h = 42 h Übungsaufgaben, Selbststudium = 87 h Prüfungsvorbereitung = 51 h Summe = 180 h



Keine Folgende

Lehr- und Lernformen

Seminar Vorlesung Übung

Lernziel Die Studierenden beherrschen die Grundlagen des Technischen Zeichnens und können, ausgehend von Prinzipskizzen, einfache Konstruktionsaufgaben lösen.

Inhalt der Lehrveranstaltung Die Lehrveranstaltung ist kombiniert aus Vorlesungen und Übungen. Es werden die Grundlagen der technischen Produktdokumentation vermittelt, d.h. die Regeln für das Erstellen technischer Darstellungen und Zeichnungen für Maschinenbauteile und Baugruppen. Es wird außerdem das räumliche Vorstellungsvermögen zur Identifizierung technischer Produkte geschult. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf den Grundlagen der konstruktiven Gestaltung. Hierbei werden Vorgehens-weisen und Gestaltungsrichtlinien anhand praxisnaher Beispiele gelehrt. Weiterhin werden Prinzipien des Gestaltens von bzw. mit Maschinenelementen vermittelt. Die in der Vorlesung vermittelten Inhalte werden in den Übungen durch Zeichen- und Gestaltungsaufgaben vertieft.

Prüfungsform Klausur Literatur

• Vorlesungsskripte des Fachgebiets • Hoischen: Technisches Zeichnen, Cornelsen Verlag


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• W. Beitz / K.H. Grote: Dubbel-Taschenbuch für den Maschinenbau, Springer Verlag • Roloff / Matek: Maschinenelemente, Vieweg Verlag • K. H. Decker: Maschinenelemente, Hanser Verlag


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Modulbezeichnung Grundlagen der Produktionstechnik

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. E. Brinksmeier






Häufigkeit des Moduls Wintersemester Vorlesung und Übung Sommersemester Labor


Keine Folgende s. Teilmodule

Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Labor Übung

Lernziel Die Studierenden erwerben Kenntnisse über grundlegende Gebiete der Produktionstechnik. Sie verstehen Methoden und Verfahren der Fertigungstechnik und Qualitätswissenschaft (s. hierzu auch Teilmodulbeschreibungen).


Prüfungsform

Klausur (WS), Studienleistung (Labor)

Literatur


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Teilmodulbezeichnung Grundlagen der Fertigungstechnik mit Labor

Teilmodulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. E. Brinksmeier





6 CP Berechnung der Workload: Präsenz VL 14 x 2 h= 28 h Labor 6 x 3 h = 18 h Vor- und Nachbereitung VL 14 x 2 h = 28 h Labor 6 x 12 h* = 72 h Prüfungsvorbereitung = 34 h Summe = 180 h *Im Studiengang Produktionstechnik wird das Labor in Verbindung mit der vertiefenden Vorlesung „Fertigungstechnik“ angeboten. Da in diesem Fall lediglich die Vorlesung „Grundlagen der Fertigungstechnik“ als Basis dient, wird der für die Vorbereitung des Labors erforderliche Workload entsprechend hoch bewertet.

Häufigkeit des Moduls Wintersemester Vorlesung Sommersemester Labor


Keine Folgende Erfolgreicher Abschluss der VL als

Voraussetzung für die Teilnahme am Labor


Lernziel In dieser Vorlesung werden theoretische und praktische Grund-lagenkenntnisse zu den Themengebieten der Fertigungtechnik vermittelt. Die Studierenden werden in die Lage versetzt, die Vor- und Nachteile verschiedener Fertigungsverfahren gegeneinander abzuwägen und so für ein gegebenes Endprodukt einen passenden Herstellungsprozess auszuwählen.

Inhalt der Lehrveranstaltung Vorlesung • Definition der Produktions- und Fertigungstechnik • Einteilung der unterschiedlichen Fertigungsverfahren

entsprechend der in DIN 8580 definierten sechs Hauptgruppen

o Urformen o Umformen o Trennen o Fügen o Beschichten o Änderung der Stoffeigenschaften.


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• Vorstellung von Beispielprozessen Labore zu den Themen

• Umformen • Drehen • CNC • Messtechnik • Verzahnungsbearbeitung • Schleifen

Prüfungsform

Modulprüfung (Klausur) Studienleistung mündliche Gruppenprüfung (Labor)

Literatur

Fritz, A.H., Schulze, G.: Fertigungstechnik Klocke, F.; König, W.: Fertigungsverfahren 1 – Drehen, Fräsen, Bohren Klocke, F.; König, W.: Fertigungsverfahren 2 – Schleifen, Honen, Läppen Tschätsch, H. and Dietrich, J.: Praxis der Umformtechnik: Arbeitsverfahren, Maschinen, Werkzeuge Tönshoff, H. K.; Denkena, B.: Spanen Dubbel, H.; Beitz, W.; Kütiner, K.: Taschenbuch für den Maschinenbau Spur, G.; Stöferle, T.: Handbuch der Fertigungstechnik, Band 3/1 – Spanen Spur, G.; Stöferle, Th.: Handbuch der Fertigungstechnik, Band 2/1 - Umformen


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Teilmodulbezeichnung Grundlagen der Qualitätswissenschaft

Teilmodulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. A. Fischer





3 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 2 h = 28 h Vorbereitung der Übungen = 10 h Prüfungsvorbereitung = 52 h Summe = 90 h



Keine Folgende Grundlagen Messtechnik


Lernziel Die Lehrveranstaltung frischt die theoretischen Grundlagen z.B. in den mathematischen Bereichen Statistik und Stochastik auf und baut diese zu realen Werkzeugen der QW aus. Durch Übungen werden die erlernten Methoden vertieft und somit der Praxisbezug hergestellt. Nach erfolgreicher Teilnahme sind die Absolventen für den interdisziplinären Einsatz der erlernten Methoden gerüstet und werden sich z.B. in QM-Systemen unterschiedlichster Ausrichtungen zurechtfinden.

Inhalt der Lehrveranstaltung • Grundbegriffe der Qualitätswissenschaft • Qualitätsplanung, QFD, House of Quality • Statistische Grundlagen • Statistische Prozesslenkung, Qualitätsregelkarten,

Qualitätsregelkreise • Abnahmeprüfungen, Prozessfähigkeit • Versuchsplanung (Design of Experiments), • Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA) • Einführung in Qualitätsmanagement-Systeme • Definitionen, Grundbegriffe

Prüfungsform

Modulprüfung (eKlausur)

Literatur

Skript, Literaturempfehlungen


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Modulbezeichnung Softwareprojekt 1-Vorlesung

Modulverantwortlicher Prof. Dr. R. Koschke



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5 CP Softwaretechnikprojekt-Vorlesung Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 4 h = 56 h Selbststudium/Projektbearbeitung/ = 94 h Prüfungsvorbereitung Summe = 150 h




Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung (Tutorium) Praktikum Projekt

Lernziel Das angestrebte Ergebnis des Moduls insgesamt ist es, dass die Studierenden die methodischen und praktischen Fähigkeiten erwerben, eine Software-Lösung für ein vorgegebenes nicht-triviales Problem zu finden und zu realisieren. In der Vorlesung, die der Projektbearbeitung vorgeschaltet ist, erwerben die Studierenden die dafür notwendigen theoretischen Kenntnisse und wissenschaftlichen Methoden.


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Inhalt der Lehrveranstaltung Die folgenden, für ein solches Projekt notwendigen Themen der Softwaretechnik werden in der Vorlesung vermittelt (die Notation UML wird in den entsprechenden Abschnitten als Mittel zum Zweck und im methodischen Zusammenhang eingeführt): Allgemeines • was ist Software? • Eigenschaften von Software • Software-Lebenszyklus • die besondere Bedeutung der Wartung und Evolution • Softwarekrise • was ist Softwaretechnik? Projektplanung • Grundbegriffe der Projektplanung • Vorgehen bei der Planung • Inhalt des Projektplans • Gantt-Diagramme und kritischer Pfad Projektrisiken • Software-Entwicklungsprozesse • Wasserfallmodell • Code&Fix • V-Modell • Testgetriebene Entwicklung • Inkrementelle Entwicklung • Spiralmodell • Rational Unified Process • Extreme Programming Rechtlicher Rahmen der Softwareentwicklung • Betriebsverfassungsgesetz (BetrVG), PersVG • Arbeitsschutzgesetze, Verordnungen (BildscharbV)

Datenschutzgesetze (BDSG) • Normen und Richtlinien Arbeits- und Organisationsgestaltung • Analyse, Bewertung und Gestaltung von Arbeitstätigkeiten • Aufbau- und Ablauforganisation, Organigramme, Business

Process Reengineering • Gestaltung versus Entwicklung, Grenzen, situative Ansätze

Anforderungsanalyse • Probleme bei der Anforderungsanalyse • Schritte der Anforderungsanalyse • Schritte der Ist-Analyse Erhebungstechniken bei der Ist-Analyse (Fragebögen, Interview im Kontext) und Soll-Analyse (Varianten des Prototypings) Aufbau und Inhalt der Anforderungsspezifikation • Produktqualitäten • Bedeutung und angestrebte Eigenschaften der

Anforderungsspezifikation


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• Regeln für die Anforderungsspezifikation • Objektorientierte Anforderungsanalyse mit

Anwendungsfällen, statischen und dynamischen Modellen mit Klassenbildung, die dem Liskovschen Substitutionsprinzip genügt (unter Verwendung der UML-Diagramme für Anwendungsfälle, Klassendiagramme, Interaktions und Zustandsdiagramme)

Prüfung der Anforderungsspezifikation • Software-Prüfungen im Allgemeinen • Review-Varianten • Abläufe von Reviews

Prüfungsform

Fachgespräch

Literatur

[1] Roger Pressman. Software Engineering – A Practioner’s Approach. Fünfte Ausgabe, McGraw-Hill, 2003. [2] Ian Sommerville. Software Engineering. Siebte Ausgabe, Addison-Wesley, 2004.


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Modulbezeichnung Softwaretechnik-Projekt

Modulverantwortlicher alle am Studiengang beteiligten Hochschullehrenden



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11 CP Softwaretechnikprojekt Berechnung der Workload: Projektbearbeitung/ = 330 h Prüfungsvorbereitung Summe = 330 h




Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung (Tutorium) Praktikum Projekt

Lernziel Das angestrebte Ergebnis des Moduls insgesamt ist es, dass die Studierenden die methodischen und praktischen Fähigkeiten erwerben, eine Software-Lösung für ein vorgegebenes nicht-triviales Problem zu finden und zu realisieren. Nicht-trivial bedeutet, dass die Studierenden hierzu über die Dauer eines Jahres in Gruppen mit in der Regel 5-6 Personen zusammenarbeiten und eine qualitativ hochwertige Implementierung abgeben müssen. Dazu gehören die folgenden Fähigkeiten, die vermittelt, eingeübt und beherrscht werden sollen: • planerisches und systematisches Vorgehen bei der

Software-Entwicklung • Team-Organisation in einem einjährigen Software-Projekt • Analyse eines Problems • Erstellung einer Anforderungsspezifikation • Entwurf einer Software-Lösung (sowohl im Großen auf der

Ebene der Software-Architektur • als auch im Kleinen auf der Ebene von Datenstrukturen und

Algorithmen) unter Anwendung • von Prinzipien der Softwaretechnik (s. unten) • Implementierung eines Software-Systems • Durchführung qualitätssichernder Maßnahmen (Tests und

Reviews) • Änderungs- und Konfigurationsmanagement


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Inhalt der Lehrveranstaltung Das Projektthema soll aus der Elektrotechnik oder der Produktionstechnik stammen und durch die Informatik (s. zugehörige Vorlesung von Prof. Koschke) vorbereitet bzw. begleitet werden. Themenvorschläge werden vor Beginn des Wintersemesters in einer Informationsveranstaltung vorgestellt.

Prüfungsform

Projektbericht und Präsentation

Literatur

Habenfellner, R.; Fricke, E.; Weck de, O.; Vössner, S.: Systems Engineering Grundlagen und Anwendung; Orell Füssli Verlag AG, Zürich, 2012


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Modulbezeichnung Projekt Systemtechnik

Modulverantwortlicher alle Lehrende des Studiengangs



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17 CP Berechnung der Workload: Bearbeitung des Projektes = 440 h Berichterstellung = 70 h Summe = 510 h



Keine Folgende Software-Projekt abgeschlossen


Lernziel Jedes Jahr wird (abhängig von der Jahrgangsstärke) eine Anzahl von Projekten angeboten. Der Hauptteil der studentischen Arbeitsbelastung entfällt auf die eigentliche Projektarbeit. Die fachlichen Ziele sind projektspezifisch und können daher nicht allgemein beschrieben werden. Projekte verfolgen darüber hinaus eine Reihe von Metazielen: gruppenorientiertes Arbeiten in einer großen Gruppe, Teamfähigkeit (wobei die Kleingruppen nicht mehr aus

Sympathien, sondern aus fachlicher Spezialisierung heraus entstehen),

wissenschaftlich fundiertes, selbstorganisiertes Arbeiten, welches deutlich über die Bearbeitung von Übungsaufgaben hinausgeht,

individuelle Vertiefung des Wissens in einem speziellen Gebiet,

eigenständige Zielausgestaltung innerhalb des von der betreuenden Arbeitsgruppe vorgegebenen Themengebietes,

Anwendung bereits erlernter Grundlagen (und Schaffung weiterer, ggf. in begleitenden nicht-projektspezifischen Lehrveranstaltungen).

Inhalte der Lehrveranstaltung Die fachlichen Inhalte sind projektspezifisch und können daher nicht allgemein beschrieben werden. Projekte haben darüber hinaus einen typischen Ablauf und gewisse Metainhalte: Erheblicher Umfang: Das Projekt ist ein herausragender

Bestandteil des Studiums. Es nimmt während seiner


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einjährigen Laufzeit knapp ein Drittel der Arbeitszeit der Studierenden in Anspruch (zu einem nicht geringen Maße auch in der vorlesungsfreien Zeit).

Praktische Relevanz des Themas: Die Themen der Projekte sollen praktische Relevanz haben und auch über den Tellerrand der reinen Technik hinausblicken. Gegenstand von Projekten sind Analyse, Planung, Gestaltung, Einsatz und Bewertung der betrachteten Systeme und Verfahren. Projekte sollten möglichst fachgebietsübergreifend sein; Kontakte zu externen Partnern (andere Studiengänge, Industrie) sind erwünscht.

Umfassende Bearbeitung des Themas: Ein Projekt soll möglichst alle Phasen einer (Software-/Verfahrens-) Entwicklung durchlaufen, von einer Anforderungsdefinition/Zielausgestaltung über Entwurf und Implementierung/Realisierung bis zu einer gewissen Auswertung/Qualitätssicherung. Projektverlauf und Ergebnisse werden in einem abschließenden Projektbericht zusammengefasst, zu dem alle Studierenden Beiträge leisten, die in die Projektbewertung einfließen.

Selbstorganisation: Die Projekte laufen zu einem wesentlichen Teil selbstorganisiert ab. Zur Projektorganisation wird im Allgemeinen eine Koordinationsgruppe aus Studierenden gebildet, die im Laufe des Projekts personell wechselt (i.d.R. rotiert). Die Lehrenden sind eher Projektbetreuer als Projektleiter.

Teamarbeit: Das projektorientierte Studium bereitet darauf vor, umfangreiche Problemstellungen aus der beruflichen Praxis in arbeitsteiligen Teams kooperativ zu lösen. Voraussetzung für die Realisierung eines erfolgreichen Projekts ist ein hohes Maß an sozialer Kompetenz bei den traditionell an technischer Kompetenz interessierten Studierenden. Teamfähigkeit erweist sich aus konkreter Kooperation im studentischen Projekt. Aus diesen Gründen sollten Projekte eine gewisse Mindestgröße nicht unterschreiten, damit einerseits die eigentliche Entwicklungsarbeit in Kleingruppen durchgeführt werden kann, und andererseits auch die Abstimmung zwischen Entwicklungsgruppen geübt werden kann. Andererseits sollten Projekte natürlich auch nicht zu groß werden, um noch eine sinnvolle Betreuung zu gewährleisten.

Prüfungsform

Projektorientierte Entwicklung und Präsentation eines größeren informationstechnischen Systems

Literatur


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Modulbezeichnung Bachelor-Abschlussmodul Bachelorarbeit inkl. Kolloquium Workshop

Modulverantwortlicher alle Lehrenden des Studiengangs



alle Spezialisierungsbereiche


15 CP= 12 CP (Bachelorarbeit)+ 3 CP (Workshop) Berechnung der Workload: Workshop 10 x 3 h = 30 h Berichterstellung zum Workshop = 60 h Bearbeitung der Thesis = 320 h Vorbereitung des Kolloquiums = 40 h Summe = 450 h



Keine Folgende Abschluss der Pflichtmodule und Erwerb von mindestens 150 CP

Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor Praktikum Projekt Praktikum Anfertigung der Bachelorthesis

Lernziel In der Bachelorarbeit soll der Studierende die Befähigung zum wissenschaftlichen selbständigen Arbeiten nachweisen. Die Studierenden üben im Workshop Präsentationstechniken auf anspruchsvollem Niveau.

Inhalte der Lehrveranstaltung Die Bachelorarbeit soll thematisch aus der gewählten Spezialisierungsrichtung stammen. Vom Betreuer wird in Abstimmung mit dem Studierenden Thema und Umfang der Aufgabenstellung festgelegt. Die Arbeit kann schwerpunktmäßig theoretischer, konstruktiver oder experimenteller Art sein und muss einen selbständig erarbeiteten wissenschaftlichen Beitrag beinhalten. Der Workshop begleitet die Bachelorarbeit und soll der gegenseitigen Information, Problembeschreibung, Diskussion und Aufzeigen von Lösungswegen dienen.

Prüfungsform

Bachelorarbeit: schriftl. Ausarbeitung und Kolloquium Workshop: schriftl. Ausarbeitung und Präsentation

Literatur


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Modulbezeichnung Praxismodul

Modulverantwortlicher alle Hochschullehrer des Studiengangs BSc Systems Engineering



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Dauer des Moduls 10 Wochen


12 CP Berechnung der Workload: Präsenz/Berichterstellung 10 x 35 h = 350 h Vorbereitung/Präsentation = 10 h Summe = 360 h

Wintersemester Sommersemester ab 4. Semester empfohlen


Keine Folgende


Lernziel Studierende und Absolventen müssen sich sehr frühzeitig auf die veränderten Anforderungen der industriellen Praxis einstellen können. Von daher ist das Praktikum als Anschauungsunterricht über die operativen Grundlagen der Tätigkeitsfelder von Systemingenieuren unverlässlich. Das Betriebspraktikum soll nicht nur technische Fähigkeiten vermitteln. Vielmehr sollen die Studierenden einen Einblick in charakteristische Arbeitsvorgänge und deren Zusammenwirken im Funktionsablauf sowie in Sozialstrukturen moderner Unternehmen gewinnen.

Inhalte der Lehrveranstaltung Das Praktikum gliedert sich in ein technisches und ein organisatorisches Praktikum. Näheres zu den Inhalten regelt die Praktikumsordnung des Bachelor-Studienganges Systems Engineering.

Prüfungsform

schriftliche Ausarbeitung (Praktikumsbericht), Umfang ca. 1 Seite pro Woche/Kurzpräsentation oder Fachgespräch

Literatur

Praktikumsordnung Systems Engineering


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Katalog Wahlpflichtmodule BSc. Systems Engineering

Spezialisierungsmodule I Spezialisierungsmodule II

Spezialisierungsbereiche

Automatisierungstechnik und Robotik Produktionstechnik Eingebettete Systeme und Systemsoftware Raumfahrtsystemtechnik General Studies GS Bereich: Schlüsselqualifikationen


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Modulbezeichnung Spezialisierungsmodule I

Modulverantwortlicher alle beteiligten Hochschullehrenden der Spezialisierungsrichtungen






18 CP Berechnung der Workload: (Zusammensetzung der Workload je nach gewählten Lehrveranstaltungen der Module) Präsenz 14 x h = h Selbststudium = h Prüfungsvorbereitung = h Summe = 540 h



Keine Folgende

Lehr- und Lernformen Seminar abhängig Vorlesung von den gewählten Übung Teilmodulen

Lernziel Die Studierenden erwerben vertiefte Kenntnisse in der gewählten Spezialisierungsrichtung.

Inhalt der Lehrveranstaltung abhängig von den gewählten Lehrveranstaltungen der Module (s. Anlage 2 der PO und Modulhandbuch)

Prüfungsform

abhängig von den gewählten Lehrveranstaltungen der Module (s. Anlage 2 der PO und Modulhandbuch)

Literatur


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Modulbezeichnung Spezialisierungsmodule II

Modulverantwortlicher alle beteiligten Hochschullehrenden der Spezialisierungsrichtungen






6 CP Berechnung der Workload: (Zusammensetzung der Workload je nach gewählten Lehrveranstaltungen der Module) Präsenz 14 x h = h Selbststudium = h Prüfungsvorbereitung = h Summe = 180 h



Keine Folgende

Lehr- und Lernformen Seminar abhängig Vorlesung von den gewählten Übung Teilmodulen

Lernziel Die Studierenden erwerben verbreiterte Kenntnisse in weiteren Vertiefungsmodulen.

Inhalt der Lehrveranstaltung abhängig von den gewählten Lehrveranstaltungen der Module (s. Anlage 2 der PO und Modulhandbuch)

Prüfungsform

abhängig von den gewählten Lehrveranstaltungen der Module (s. Anlage 2 der PO und Modulhandbuch)

Literatur


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Spezialisierungsbereich Automatisierungstechnik und Robotik

Titel des Moduls CP Anbieter

Prozessnahe und In-Prozess-Messtechnik 3 PT

Einführung in die Automatisierungstechnik mit Labor

3 PT

Systemanalyse und Übungen 6 PT

Geometrische Messtechnik mit Labor 3 PT

Verfahrenstechnik 3 PT

Bildverarbeitung 6 Inf

Robot Design Lab 8 Inf

Grundlagen der Künstlichen Intelligenz 6 Inf

Machine Learning 6 Inf

Betriebssysteme 6 Inf

Rechnerarchitektur und eingebettete Systeme 6 Inf

Robotics I (auf Englisch) 4 ET

Grundlagen integrierter Schaltungen 4 ET

Halbleiterbauelemente und Schaltungen 8 ET

Grundlagen der Modellbildung 4 ET

Regelung in der elektrischen Energieversorgung 4 ET

Digitale Signalverarbeitung in der elektrischen Energietechnik 4 ET

Embedded Controller 4 ET

CP: Credit Points, PT: Produktionstechnik, ET: Elektrotechnik, Inf: Informatik


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Modulbezeichnung Prozessnahe und In-Prozess-Messtechnik




Automatisierungstechnik und Robotik, Produktionstechnik






Keine Folgende Messtechnik


Lernziel Die Studierenden beherrschen die physikalischen Grundlagen moderner, berührungsloser Messverfahren und deren Anwendung. Dies bezieht sich sowohl auf Messaufgaben in der laufenden Produktion als auch auf die Detektion von Zustandsänderungen und Funktionsstörungen von technischen Systemen in der Gebrauchsphase.

Inhalt der Lehrveranstaltung • Interferometrische Messprinzipien • Streulichtanalyse • Streifenprojektion, Lichtschnitt • Thermische Messprinzipien, Wärmediffusion • Akustische Messprinzipien (Ultraschall) Labore: • Mikrotopographie-Analyse (Profilometrie,

Streulichtmesstechnik) • Randzonenanalyse (Photothermik, Ultraschallmikroskopie) • Temperaturmessung (Pyrometrie, Thermographie) • Abstandsmessung (Laserinterferometer, Ultraschall-

Messtechnik) • Geschwindigkeits- und Partikelmesstechnik (Laser- und

Phasen-Doppler-Anemometrie) Prüfungsform

Klausur bzw. mündliche Prüfung

Literatur



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Modulbezeichnung Einführung in die Automatisierungstechnik mit Labor










Keine Folgende

Lehr- und Lernformen Labor Vorlesung Übung

Lernziel Den Studierenden beherrschen die grundlegenden Methoden der Automatisierungstechnik für Anwendungen in der Produktionstechnik. Methodenkompetenz, Transferierbarkeit von Erkenntnissen, (40%) Befähigung zu wissenschaftlicher Arbeitsweise (30%) Soziale Kompetenzen, Kommunikations- und Teamfähigkeit (30%)

Inhalt der Lehrveranstaltung • Prozess, Information und Informationsdarstellung • Bool’sche Algebra • Unscharfe Logik, Neuronale Netze, Petri-Netze • Fehleranalyse • Datenmodelle, Wissensbasierte Systeme • CNC Steuerungen, SPS, Interruptsteuerung, DNC • Netzwerk und Netzwerkkomponenten, Feldbusse • Produktionstechnische Anwendungen • Automatisierung von Fertigungskomponenten • Automatisierung von Fertigungsbereichen Labor: • Anwendung von Methoden und Softwarelösungen unter MATLab

Prüfungsform

Klausur

Literatur Handout der Bilder und Folien, Literaturempfehlung


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Modulbezeichnung Systemanalyse und Übungen

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. M. Freitag



Produktionstechnik, Automatisierungstechnik und Robotik



6 CP Berechnung der Work Load: Präsenz 14 x 4 h = 56 h Selbststudium = 60 h Prüfungsvorbereitung = 64 h Summe = 180 h





Lernziel Die Lehrveranstaltung soll ein grundsätzliches Verständnis bezüglich des Aufbaus und der Eigenschaften von Systemen, besonders sozio-technischer Art, vermitteln. Hierbei stehen insbesondere wertschöpfende Unternehmensbereiche, z.B. die Produktion, im Mittelpunkt der Betrachtung. Im Rahmen der Lehrveranstaltung wird die Problemlösefähigkeit der Studierenden durch methodisch gestützte Maßnahmen der Analyse, Modellierung und Gestaltung entwickelt und gefördert. Die Studierenden werden somit in die Lage versetzt, eigenständig Systemanalyseprojekte zu initiieren, zielorientiert durchzuführen und erfolgreich abzuschließen. Im Rahmen der Systemanalyse 2 (Lehrprojekt) kann das erlernte Vorgehen anhand einer selbstständig zu bearbeitenden, praktischen Themenstellung innerhalb eines Unternehmens angewendet und vertieft werden.

Inhalt der Lehrveranstaltung In diesem Modul wird ein Überblick über die Vorgehensweise und Methoden der Systemanalyse in Unternehmen gegeben. Ausgehend von Grundlagen der Systemanalyse, der System- und Modelltheorie und der Vorgehensmodelle der Systemanalyse werden gemäß unterschiedlicher Sichten verschiedene Modellierungsansätze behandelt und die methodischen Grundlagen zur Analyse, Modellierung und Gestaltung betrieblicher Systeme erörtert. In diesem


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Zusammenhang wird ein systematischer Problemlösungszyklus erarbeitet. Abrundend werden Aspekte der Systemgestaltung und des Projektmanagements behandelt. Themen Systeme, Systemanalyse und Vorgehensmodelle

• Einführung in die Systemanalyse • Grundbegriffe der Systemtheorie • Sozio-technische Systeme und Partizipation • Vorgehensmodelle der Systemanalyse

Modelle und Modellierung

• Modellbegriff • Schritte der Modellierung • Prozessorientierte Sicht des Unternehmens (ARIS) • Objektorientierte Sicht des Unternehmens (UML) • Modellierungsansatz System Dynamics

Problemlösungszyklus

• Situationsanalyse • Zielformulierung • Synthese und Analyse von Lösungen • Bewertung und Entscheidung

Aspekte der Systemgestaltung

• Lean Production • Entwicklungstrends in Produktion und Logistik • Projektmanagement

Prüfungsform

Schriftliche Prüfung (Klausur)

Literatur

Krallmann, H.: Systemanalyse im Unternehmen Daenzer, W. F. (Hrsg.): Systems Engineering


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Modulbezeichnung Geometrische Messtechnik mit Labor







3 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 2 h = 28 h Vor- / Nachbereitung der Labore = 30 h Prüfungsvorbereitung = 32 h Summe = 90 h





Lernziel Die Studierenden erwerben grundlegende Kenntnisse der Messtechnik geometrischer Messgrößen (makroskopisch und mikroskopisch). Diese werden durch experimentelle Übungen (Labore) an verschiedenen Messgeräten für die Geometrie- und Oberflächenprüfung vertieft. Die Vorlesungsinhalte und Lernziele sind abgestimmt mit der zertifizierten Grundlagenausbildung (Stufe 1) des Vereins Ausbildung Koordinatenmesstechnik e. V. (AUKOM).

Inhalt der Lehrveranstaltung • Definitionen, Grundbegriffe • Abgrenzung Maß-, Form-, Welligkeits- und

Rauheitsabweichung • Messprinzipien der geometrischen Messtechnik • Aufbau und Komponenten von Geometrie-Messgeräten

- Gestelle, Grundbauarten, Messachsen - Maßstäbe - Tastsysteme - Steuerung, Antriebe - Messdatenverarbeitung

• Zusammenwirken der Komponenten • Auswertung geometrischer Messdaten,

Approximationsmethoden • Messunsicherheit, Kalibrierung, Abnahme, Normale • Labore zur Koordinatenmesstechnik, Streifenprojektion,

Oberflächen-Messtechnik Prüfungsform Portfolioprüfung:


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- mündliche Gruppenprüfung u. Protokoll (in den Laboren, als nicht benoteter Bestandteil der Prüfung)

- Klausur bzw. mündliche Prüfung Literatur www.aukom.info, Handout von Bildern und Folien


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Modulbezeichnung Verfahrenstechnik

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. L. Mädler



Produktionstechnik, Automatisierung und Robotik




Wintersemester Sommersemester


Keine Folgende


Lernziel Die Studierenden erwerben einen Überblick über die Disziplinen der Verfahrenstechnik und beherrschen die theoretischen Grundlagen zur Prozessauslegung und -analyse

Inhalt der Lehrveranstaltung • Verfahrenstechnik heutige und zukünftige Aufgaben • Dimensionsanalyse • Bilanzierung und Transport von Wärme und Stoff und Impuls • Phasengleichgewichte • Destillation • Prozessführung • Grundprinzipien chemischer Reaktoren • Verweilzeit in chemischen Reaktoren • Transport von dispersen Phasen • Strömungen in Partikelschichten • Schwerpunkte:

1. Aufgaben der verfahrenstechnischen Gebiete (TVT, CVT, MVT, BVT)

2. Konvektionsströme für Masse, Wärme, Impuls 3. Leitströme für Masse, Wärme, Impuls 4. Differentialgleichungen, Interpretation (auch Vorlesung

Prof. U. Fritsching) 5. Ammoniakherstellung: Fliessbild, Prozesstechnische

Überlegungen 6. Dimensionsanalyse: Nutzen und Vorgehen 7. P-Theorem von Buckingham


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8. Lösungsprinzip am Beispiel 9. Ähnlichkeitstheorie 10. Trenntechniken in der Thermischen Verfahrenstechnik 11. Phasengleichgewicht (Dampfdruck, Roultsches Gesetz) 12. Mischbarkeit – Anziehungskräfte von Molekülen 13. Druck-Konzentrationsdiagramm 14. Siedediagramm 15. Gleichgewichtsdiagramm 16. Trennfaktor a 17. Nicht-ideale Gemische 18. Gegenstromdestillation • Prinzip (Konzentrationen in der Verstärkersäule) • Stoffbilanz um den Kopf der Säule • Rücklaufverhältnis • Arbeitsgerade der Verstärkersäule • Diagramm zur Ermittlung der theoretischen Stufenzahl

(siehe auch Beispiel, Mindestrücklaufverhältnis, Reinheit der Produkte, Trennfaktor)

• Möglichkeiten zur Trennung nicht-idealer Gemische • Technische Möglichkeiten zur Verbesserung Destillation 19. Charakteristiken eines Reaktors 20. Dampf als Wärmeträger 21. Ratengleichung (Reaktionsgeschwindigkeit) 22. Allgemeine Stoff- und Wärmebilanz im Reaktor 23. Bilanz des absatzweise betrieben Rührkessels (ABR) • Berechnung der Reaktionsdauer des ABR • Damköhlerzahl des ABR • Wärmebilanz des ABR • Adiabatische Reaktionsführung des ABR 24. Hydrodynamische Verweilzeit und Reaktionszeit und

Bestimmung des Arbeitspunktes des kontinuierlich betrieben Rührkessels (KBR)

25. Hydrodynamische Verweilzeit und Reaktionszeit des Strömungsreaktors (StR)

26. Vergleich von ABR, KBR, StR 27. Verweilzeit in Chemischen Reaktoren (Altersverteilung

und Merkmale) 28. Messung der Verweilzeit mittels Tracer 29. Sprungfunktion, Pulsfunktion 30. Antwort von Altersverteilung und F-Kurve 31. Mechanische Makroprozesse 32. Partikel im Strömungsfeld • Widerstandsgesetz (Formel und Interpretation) • cW-Wert für Kugel – Diagramm (Re-Zahl) • Stokes´scher Bereich (Formel – Konsequenz) • Übergangsbereich (Konsequenz) • Berechnung der Sinkgeschwindigkeit für Rep >

1(Archimedes, Omega) 33. Technische Anwendung von Partikelkollektiven 34. Mittlere freie Weglänge vs. Feststoffoberfläche pro

Reaktorvolumen 35. Vergleich Schüttgut, Wirbelschicht, Förderung 36. Druckabfall / Lastvielfaches beim Durchströmen eines

Partikelbetts (Diagramm)


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Prüfungsform

Schriftliche Prüfung (e-Klausur)

Literatur

1. Baerns, Manfred et al..: Technische Chemie, Wiley-VCH, Weinheim, 2006 ISBN: 978-3-527-31000-5 2. Bockhardt, Hans-Dieter et al.: Grundlagen der Verfahrenstechnik für Ingenieure, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Stuttgart, 1997. ISBN: 3-342-00684-6 3. Bockhardt, Hans-Dieter et al.: Aufgabensammlung zur Verfahrenstechnik für Ingenieure, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Stuttgart, 1998. ISBN: 3-342-00683-8 4. Goedecke, Ralf (Hsg.): Fluid-Verfahrenstechnik. Grundlagen, Methodik, Technik, Praxis, Bd. 1, WILEY-VCH, Weinheim, 2006. ISBN-13: 978-3-527-31198-9 / ISBN-10: 3-527-31198-X 5. Schubert, Heinrich (Hsg.): Handbuch der Mechanischen Verfahrenstechnik, Bd. 1, WILEY-VCH, Weinheim, 2003. ISBN: 3-527-30577-7 6. Vauck, Wilhelm R. A. und Hermann A. Müller: Grundoperationen chemischer Verfahrenstechnik, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, Stuttgart, 1994. ISBN: 3-342-00629-3


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Modulbezeichnung Bildverarbeitung

Modulverantwortlicher Michael Beetz PD Dr. Björn Gottfried



Automatisierungstechnik und Robotik



6 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 4 h = 56 h Selbststudium/Übung/ = 124 h Prüfungsvorbereitung Summe = 180 h



Keine Folgende Praktische Informatik 2 Mathematische Grundlagen 2


Lernziel • Vermittlung und Übung der grundlegenden Verfahren, Methoden und Ansätze der digitalen

• Bildverarbeitung • Vermittlung von und Kommunikation in der Terminologie des

Fachgebietes. • Einordnung von einzelnen Methoden/Ansätzen des

Fachgebietes in den Gesamtkontext und dadurch Klassifikation der einzelnen Methoden anhand der Terminologie

• Einordnung des Fachgebietes (oder Teile des Fachgebietes) im Kontext zu anderen Disziplinen

• Im Rahmen von Übungsaufgaben sollen Prinzipien • respektive grundlegende Verfahren auf einzelne konkrete

Aufgabensituationen übertragen und gelöst werden • Förderung von Kooperations- und Teamfähigkeit durch den

Übungsbetrieb in kleinen Gruppen (3-4 Studierende). • Aneignung von Konzepten aus anderen Disziplinen


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Inhalt der Lehrveranstaltung Es wird Schritt für Schritt der Stoff von den bildgebenden Verfahren über die Vorverarbeitung, Segmentierung und Merkmalsextraktion bis hin zur Klassifikation behandelt. So wird der Prozess vom „Pixel zum Objekt“ im Rahmen der Vorlesung beschritten. Die Inhalte sind dann im Einzelnen: • Grundlegende Begriffe der digitalen Bildverarbeitung • Bildgebende Verfahren • Vorverarbeitung: Kontrastverstärkende, entzerrende und

auch rauschunterdrückende Verarbeitungsmethoden zur Bildverbesserung bzw. –restaurierung

• Binärbildverarbeitung (spez. Morphologie) • Segmentierungsverfahren (Diskontinuitätskriterien,

Homogenitätskriterien, hybride Ansätze) • basierend auf Kanten-, Textur- und Farbmerkmalen • Bestimmung von statistischen, geometrischen und

densitometrischen Merkmalen • Klassifikation von Merkmalen (Wahrscheinlichkeit,

Diskriminanten- und Distanzfunktionen) Die Übungsaufgaben werden mit der am Technologie-Zentrum Informatik der Universität Bremen entwickelten Software Orasis3D umgesetzt und gelöst. Die Übungsaufgaben werden per Übungsblätter ausgegeben. In den Übungen (max. 20 Studierende) werden die Aufgaben besprochen.

Prüfungsform

Übungsaufgaben sowie Fachgespräch oder mündl. Prüfung

Literatur

[1] Th. Hermes: Digitale Bildverarbeitung. Hanser-Verlag, 2004 [2] B. Jähne, H. Haußecker and P. Geißler: Handbook of Computer Vision and Application, Academic Press, 1999 [3] W. Abmayr: Einführung in die digitale Bildverarbeitung. B.G. Teubner, 1994 [4] B. Jähne: Digitale Bildverarbeitung. Springer-Verlag, 1989 (auch spätere Auflagen erhältlich) [5] D.H. Ballard and C.M.Brown: Computer Vision. Prentice-Hall, Inc. Englewood Cliffs, New Jersey, 1982 [6] F. Wahl: Digitale Bildsignalverarbeitung, Springer-Verlag, 1989 [7] R.O. Duda and P.E. Hart: Pattern Classification and Scene Analysis. Wiley & Sons, Inc., 1973 (auch neuere Auflage erhältlich) [8] W.D. Fellner: Computergrafik. BI Wissenschaftsverlag, 1992 (2te Auflage)


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Modulbezeichnung Robot Design Lab

Modulverantwortlicher Prof. Dr. F. Kirchner



Automatisierungstechnik und Robotik, Raumfahrtsystemtechnik




Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester jährlich


Keine Folgende


Lernziel • Verständnis der Robotik als integrierende Wissenschaft zwischen Elektrotechnik, Mechatronik und Informatik

• Grundlegende Kenntnisse der Funktionsweise und sicherer technischer Umgang mit technologischen Komponenten für Robotik

• Bewertung von Sensoren für Roboter in verschiedenen Anwendungsbereichen

• Bewertung und Klassifikation von Motoren, Getrieben und Mechanismen für Roboter

• Kenntnisse der wichtigsten Methoden und Verfahren zur Kontrolle und Steuerung von Robotern

• Kenntnisse in Anwendung und Programmierung des MPC565 embedded Microcontrollers.

• In der Terminologie des Fachgebiets Robotik sicher kommunizieren können und Systemkomponenten anhand der Terminologie klassifizieren und bewerten können.

• Durch den Übungsbetrieb in kleinen Gruppen wird die Kooperations- und Teamfähigkeit geübt.


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Inhalt der Lehrveranstaltung • Sensor-Interfaces, Taster, Lichtsensoren, Widerstandspositionssensoren, Optosensoren,

• Enkoder • DC-Motoren, Getriebe, elektronische Kontrolle von Motoren,

Servomotoren, • Einfaches Feedback Kontrolle, Proportional und Derivative

Kontrolle, Reactive und Sequentielle • Kontrolle • Der MPC565, FPGA’s

Prüfungsform


Literatur

Martin, F. ‘Robotic Explorations: A Hands on Introduction to Engineering’, Prentice Hall, New Yersey (2001)


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Modulbezeichnung Grundlagen der Künstlichen Intelligenz

Modulverantwortlicher Prof. Dr. M. Beetz






6 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 4 h = 56 h Selbststudium = h Übung/Prüfungsvorbereitung = 124 h Summe = 180 h



Keine Folgende


Lernziel Die grundlegenden Verfahren, Methoden und Ansätze der Künstlichen Intelligenz praktisch anwenden können Fachliche Kompetenz insbesonders, aber nicht ausschließlich, in den Gebieten Suche, Logik, Planen, Maschinelles Lernen Die Terminologie des Fachgebietes beherrschen Die einzelnen Methoden/Ansätzen der KI in den Gesamtkontext einordnen können Das Fachgebiete(oder Teile des Fachgebietes) im Kontext zu anderen Disziplinen einordnen können Grundlegende Verfahren auf einzelne konkrete Aufgabensituationen übertragen und diese lösen können

Inhalt der Lehrveranstaltung Die Vorlesung soll einen Überblick über wichtige Arbeitsgebiete und Methoden der Künstlichen Intelligenz geben. Die Vorlesung führt Grundideen und Methoden der Künstlichen Intelligenz anhand des Lehrbuches von Russell und Norvig (s.u.) ein. Es werden folgende Themen behandelt: Entwurfsprinzipien für und Spezifikation von “intelligenten”


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Agenten; Problemlösen durch Suche: heuristische Suchverfahren, optimierende Suche; Problemlösen mit wissensbasierten Methoden: Logik und Inferenz, Schlussfolgern über Raum und Zeit, Repräsentation von Ontologien, Repräsentation und Schlussfolgern über Alltagswissen; Problemlösen mit unsicherem Wissen: Grundlagen der Wahrscheinlichkeits- und Entscheidungstheorie, Bayes Netze, Planen mit Markov-Entscheidungsprozessen; Handlungsplanung: Generierung partiell geordneter Aktionspläne, Planung und Ausführung; Maschinelles Lernen: Lernen von Entscheidungsbäumen, Lernen von Prädikaten mittels Beispiele, Reinforcement-Lernen.

Prüfungsform

i.d.R. Bearbeitung von Übungsaufgaben und Fachgespräch oder mündliche Prüfung

Literatur

Stuart Russell und Peter Norvig: Artificial Intelligence - A Modern Approach. Prentice Hall International, 2. Auflage (2003) Uwe Schöning: Logik für Informatiker, Spektrum Akademischer Verlag, 5. Auflage (2000) Artificial Intelligence:


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Modulbezeichnung Machine Learning

Modulverantwortlicher Messerschmidt









Keine Folgende


Lernziel

Inhalt der Lehrveranstaltung

Prüfungsform


Literatur


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Modulbezeichnung Betriebssysteme




Eingebettete Systeme und Systemsoftware, Automatisierungstechnik und Robotik, Raumfahrtsystemtechnik




Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester i. d. R. jährlich


Keine Folgende Technische Informatik 2


Lernziel In dieser Vorlesung erwerben die Teilnehmer Kenntnisse der Grundkonzepte und Leistungsmerkmale moderner Betriebssysteme, sowie ihrer Anwendung in der Systemprogrammierung. Damit werden sie in die Lage versetzt, bei Entwurf und Entwicklung komplexer Anwendungen die richtigen Betriebssystemmechanismen und -dienste auszuwählen und korrekt in die Applikation zu integrieren.


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Inhalt der Lehrveranstaltung Einführung in die Grundkonzepte heutiger Betriebssysteme: 1. Prozesse, Threads und Kommunikationsmechanismen 2. Speicherverwaltung 3. Dateisysteme 4. Ein-/Ausgabeverwaltung 5. Betriebsmittelvergabe 6. Synchronisation 7. Architekturen für Betriebssystemkerne 8. Zuverlässigkeitsmechanismen zur Gewährleistung von Safety, Security, Availability, Reliability 9. Verifikation von Betriebssystemmechanismen mit Hilfe formaler Spezifikationen und Modellprüfung. Die Übungen vertiefen den Vorlesungsstoff anhand von Aufgaben aus den Bereichen Systemprogrammierung Entwicklung von Algorithmen für Betriebssystemmechanismen Verifikation von Betriebssystemmechanismen. Beispiele werden vor allem aus dem Bereich der Unix-Betriebssysteme gewählt (Linux, Solaris). Programmierkenntnisse in C oder C++ sind Voraussetzung.

Prüfungsform


Literatur

Die Vorlesungsinhalte werden im Detail in der Web-Page zur Veranstaltung beschrieben; siehe beispielsweise http://www.informatik.uni- bremen.de/agbs/lehre/ss04/bs1/index_d.html. Dort findet sich auch ein ausführliches Literaturverzeichnis.


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Modulbezeichnung Rechnerarchitektur und eingebettete Systeme

Modulverantwortlicher Prof. R. Drechsler



Eingebettete Systeme und Systemsoftware, Automatisisierungstechnik und Robotik, Raumfahrtsystemtechnik






Keine Folgende Technische Informatik I


Lernziel • Detaillierte Kenntnis des Aufbaus moderner Rechner • Verständnis für den modernen Systementwurf • Grundlegende Kenntnisse von Compilern und Codegenerierung • Kenntnisse von Syntheseansätzen für Hardware • Beurteilung der Qualität von Systementwürfen • Eigenständige Präsentation von Lösungen (in den wöchentlichen Tutorien) • Selbstständiges Erkennen der Probleme beim Entwurf eines komplexen Systems


Prüfungsform

i. d. R. Bearbeitung von Übungsaufgaben und Fachgespräch oder mündliche Prüfung

Literatur

• T. Flik, Mikroprozessortechnik und Rechnerstrukturen, 7. Aufl., Springer, 2005 • B. Becker, R. Drechsler, P. Molitor, Technische Informatik – Eine Einführung, Pearson Studium, 2005 • R. E. Bryant, D. O’Hallaron, Computer Systems, Prentice Hall, 2003 • A. S. Tanenbaum, J. Goodman, Computerarchitektur, 4. Aufl., Pearson Studium, 2001 • H. Wuttke, K. Henke, Schaltsysteme, Pearson Studium, 2002 • W. Stallings, Computer Organization & Architecture, Prentice Hall, 2002 • C. Siemers, A. Sikora, Taschenbuch Digitaltechnik,


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Fachbuchverlag Leipzig, 2002 • T. Beierlein, O. Hagenbruch, Taschenbuch Mikroprozessortechnik, Fachbuchverlag Leipzig, 2001 • D. Patterson, J. Hennessy, Computer Organization & Design - The Hardware/Software Interface, Morgan Kaufmann Publishers, 1997 • Axel Sikora, Rolf Drechsler, Software-Engineering und Hardware-Design, Carl Hanser Verlag, 2002 • Jürgen Teich, Digitale Hardware/Software-Systeme, Springer, 1997


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Modulbezeichnung Robotics I (auf Englisch)

Modulverantwortlicher Dr.-Ing. Ristic-Durrant









Keine Folgende


Lernziel Roboter sind komplexe mechanische, regelungstechnische und informationstechnische Systeme, die nicht nur in der industriellen Fertigung (Industrieroboter) sondern auch in weiteren Bereichen (Serviceroboter, Medizinroboter, mobile Roboter) von zunehmender Bedeutung sind. Das Modul befasst sich mit den wichtigsten Grundkonzepten der Robotik und vermittelt den Studenten die Kenntnis über die Grundlagen dieses spannenden und zukunftsträchtigen Gebietes. Durch die angebotenen praktischen Übungen können die Studierenden den Lehrstoff auf praktische Beispiele anwenden

Inhalt der Lehrveranstaltung Das Modul beginnt mit der mathematischen Einführung und Roboter Kinematik. Hierzu werden die Vorwärtskinematik als auch die inverse Kinematik eines Manipulators einbezogen. Als ein wichtiger Entwurf für die Lösung von Vorwärtskinematik wird die sogenannte Denavit-Hartenberg-Konvention eingeführt. Die analytische und numerische Lösung der inversen Kinematik wird untersucht. Ein wichtiges Thema des Moduls ist auch die Bahnplanung. Das Modul schließt mit der Vorstellung von verschiedenen geeigneten Methoden zur Robotersteuerung und zu grundlegenden Regelkonzepten für Roboter.

Prüfungsform

Klausur Bedingung für die Zulassung zur schriftlichen Prüfung ist die erfolgreiche Teilnahme an den beiden praktischen Übungen.

Literatur

• Craig, J. J.: Introduction to Robotics, Mechanics and Control • Sciavicco, L., Siciliano, B.: Modelling and Control of Robot

Manipulators • Paul, R., Robot Manipulators: Mathematics, Programming and


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Control • Crane, C., D., Duffy, J., Kinematic Analysis of Robot

Manipulators


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Modulbezeichnung Grundlagen integrierter Schaltungen

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. S. Paul






4 CP Berechnung der Workload: Präsenz Seminar 3 x 14 h = 42 h Labore/Protokolle = h Selbststudium = 42 h Prüfungsvorbereitung = 36 h Summe = 120 h



Keine Folgende


Lernziel Beherrschen des Grundwissens zur Realisierung von elektroni-schen Schaltungen als integrierte Schaltungen, Untersuchung des Schaltungsverhaltens durch Simulation und Vergleich mit den analytischen Modellen und Beschreibungen, Überblick über den modernen Stand der Technik integrierter Schaltungen. Verständnis der Funktion wichtiger analoger Grundschaltungen und deren Dimensionierung mit Technologien integrierter Schaltungen. Erkennen von elementaren Funktionsblöcken in größeren Schaltungen, Bestimmung und Möglichkeiten der Optimierung wichtiger Kenngrößen analoger Schaltungen

Inhalt der Lehrveranstaltung • Eigenschaften integrierter Schaltungen, Technologieroadmap • Schaltungsausbeute • Modellierung von elektronischen Bauelementen integrierter Schaltungen • Integrationstechniken • Herstellungsprozesse integrierte Bauelemente • Simulation von Schaltungen mit Spice


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• Schaltungsbeschreibung mit VHDL-AMS • Layout integrierter Schaltungen • Elementare analoge Grundschaltungen in integrierter Form

Prüfungsform

mündliche Prüfung, 30 min

Literatur

Literatur zum Modul wird in den Veranstaltungen bekannt ge-geben.


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Modulbezeichnung Halbleiterbauelemente und Schaltungen

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. N. Kaminski



Produktionstechnik Automatisierungstechnik und Robotik






Keine Folgende


Lernziel Die Studierenden • kennen die wichtigsten Vorgänge in Halbleitermaterialien und wie diese technologisch beeinflusst werden können. • kennen den schematischen Aufbau und die Funktionsweise der wichtigsten Halbleiterbauelemente. • kennen die wichtigsten Grundlagen der analogen und digitalen Schaltungstechnik. • verstehen die besonderen Anforderungen hochfrequenter, opto-elektronischer und leistungselektronischer Schal-tungstechnik.

Inhalt der Lehrveranstaltung Teil 1: • Bändermodell von Halbleitern, Fermi-Verteilung • Dotierung von Halbleitern • Generations- und Rekombinationsmechanismen • Ursachen elektrischer Ströme (Feldstrom, Diffusionsstrom) • Bedingungen für ohmsches Verhalten, Einstein-Relation • Halbleiterübergänge • Dioden (pn, Schottky), Ersatzschaltung • Bipolar-Transistoren, statisches und dynamisches Verhalten,


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einfache Ersatzschaltbilder, Grundschaltungen • Sperrschicht-Effekttransistor, MESFET, HEMT • MOSFET: Strukturen, statisches und dynamisches Verhalten • Opto-elektronische Bauelemente • Solarzellen • kurze Erläuterung zu Heterostrukturen und „Quantum-Well“-Bauelementen Teil 2: • Wiederholung: Grundschaltungen der Transistoren • einfache Verstärkerschaltungen • Gegenkopplung • Darlington-Schaltung, Kaskode, Stromspiegel • Differenzverstärker • komplementärer Emitterfolger (Gegentaktschaltung) • Chopper als Beispiel leistungselektronischer Schaltungs-technik • kurze Einführung in Rauschmechanismen • elementare Einführung in CMOS-Schaltungen

Prüfungsform

Portfolioprüfung bestehend aus: • Schriftliche Fachprüfung 150min. • Erfolgreiche Teilnahme an Übungen Das Gesamtergebnis kann sich durch den Übungsanteil um maximal eine Notenstufe verbessern. Die Maximalnote ist auch ohne Übungen erreichbar. Der Übungsanteil kann nicht dazu führen, dass eine ohne ihn nicht bestandene Prüfung bestanden wird.

Literatur

• Ausgearbeitetes Skript zur Vorlesung und die darin refe-renzierte Literatur: Zum Beispiel: • H. Hartl, E. Krasser, W. Pribyl, P. Söser, G. Winkler, „Elekt-ronische Schaltungstechnik“, gebunden, Pearson Studium, 2008, ISBN 978-3-8273-7321-2


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Modulbezeichnung Grundlagen der Modellbildung Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. K. Michels

Lehrbeauftragter: Dr.-Ing. Jochen Schüttler


Spezialisierungsbereich Automatisierung und Robotik



4 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 3 h= 42 h Selbststudium = 46 h Prüfungsvorbereitung = 32 h Summe = 120 h



-

Lehr- und Lernformen Der gesamte Inhalt wird als Vorlesung präsentiert.

Lernziel Studierende sind in der Lage, typische technische Systeme in einer Simulationsumgebung zu modellieren

Inhalt der Lehrveranstaltung • Begriffe der Modellierung • Warteschlangen und Automaten • Populationsdynamik • Mechanik • Elektrische Netze • Verfahrenstechnik

Prüfungsform

Schriftliche oder mündliche Prüfung, je nach Anmeldezahl

Sprache Deutsch

Literatur

• Scherf: Modellbildung und Simulation dynamischer Systeme • Lunze: Regelungstechnik 1 • Seibert: Kraftwerksschule e.V. Lehrheft 3 – Wärmelehre • Ameling: Grundlagen der Elektrotechnik 1


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Modulbezeichnung Regelung in der elektrischen Energieversorgung

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. K. Michels







Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester Die Vorlesung wird ab SS 2014 gelesen.


Vorlesung „Grundlagen der Regelungstechnik“


Lernziel Die Studierenden erwerben Grundlagenwissen über die Funktionsweise und das dynamische Verhalten des elektrischen Energieversorgungssystems, wobei nicht nur die Erzeugung, sondern auch der Transport und die Verteilung von elektrischer Energie betrachtet werden. Die Darstellung erfolgt primär unter Aspekten der Systemdynamik.

Inhalt der Lehrveranstaltung • Aufbau des Energieversorgungssystems • Netzstruktur und Netzregelung • Kohlebefeuerte Kraftwerke • GuD-Anlagen • Windturbinen und Windparks • Solarenergieanlagen

Die Vorlesung soll Einblick geben in die Funktionsweise des Energieversorgungssystems und dessen Regelung. Dabei wird sowohl die Erzeugungsseite als auch die Netzseite betrachtet, und auf der Erzeugungsseite sowohl die regenerativen als auch die fossilen Kraftwerke.

Prüfungsform

Mündlich oder schriftlich, je nach Teilnehmerzahl

Sprache Deutsch Literatur

Wird in der Vorlesung bekannt gegeben


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Modulbezeichnung Digitale Signalverarbeitung in der elektrischen Energietechnik

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. B. Orlik Dr.-Ing. H. Groke










Lernziel Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden • Mikrocontrollersysteme anwendungsorientiert entwerfen, • die Anforderungen an die Hardware beurteilen, • digitale Regler realisieren, • digitale Filter realisieren,

einfache analoge Filterschaltungen aufbauen und anwenden. Inhalt der Lehrveranstaltung • Aufbau und Struktur von Mikrocontrollern

• Abtastung analoger Signale • Abtastfilter und analoge Pegelanpassung • Theorie der zeitdiskreten Signalverarbeitung • Diskrete Signalverarbeitung • Modellbildung mit Matlab und Matlab-Simulink • Transformationen • Differenzengleichungen • Abtasttheorem • Digitale Regler • Digitale Filter

Prüfungsform

Schriftliche (60 Min.) oder mündliche Prüfung

Sprache Deutsch Literatur

• Kammeyer, Kroschel Digitale Signalverarbeitung • Leonhard, Digitale Signalverarbeitung in der Mess- und

Regelungstechnik • Isermann, Digitale Regler (Bd. 1 und Bd. 2)


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Modulbezeichnung Embedded Controller

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. K. Krieger



Automatisierungstechnik und Robotik Eingebettete Systeme und Systemsoftware






Keine Empfehlung: Kenntnisse der Digitaltechnik und praktischen Informatik Folgende


Lernziel Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls beherrschen die Studierenden • die Wirkungsweise und Funktionsweise von Mikrorechnern

und die Interaktionen innerhalb eines Mikrocontrollers • die Auswahl geeigneter Mikrocontroller und

Peripheriekomponenten • die grundlegende Programmierung von Mikrocontrollern • die Anwendung von Mikrocontrollern in eingebetteten

Systemen und deren Interaktionen im Verbund

Inhalt der Lehrveranstaltung • Definition und Einordnung von eingebetteten Controllern und Systemen

• Prozessorarchitektur: Aufbau von Prozessoren, Steuerwerk, Interrupt-Logik, Adresswerk, Operationswerk, Registersatz, Systembusschnittstellen

• Software-Schnittstellen: Datentypen, Befehlssätze, Adressierungsarten

• Systemsteuer- und Schnittstellenbausteine: Grundlegender Aufbau, Interrupt-Controller, DMA-Baustein, Zeitgeber- und Zählerbausteine, ADC/DAC-Bausteine

• Bussysteme: SPI und I²C • Ausgewählte Beispiele von Mikrocontrollern und Digitalen

Signalprozessoren • Entwurfs- und Testwerkzeuge und deren Schnittstellen • Übungen mit ausgewählten Controllern zu den Themen


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Controller-Programmierung in Assembler und C sowie der automatischen Codegenerierung anhand von Praxisbeispielen

Prüfungsform Schriftliche (Dauer 90 Min.) oder mündliche (Dauer 20 Min.) Prüfung

Literatur

• K. Wüst, „Mikroprozessortechnik“ • H. Bähring, „Anwendungsorientierte Mikroprozessoren:

Mikrocontroller und Digitale Signalprozessoren“ • F. J. Schmitt, et al., „Embedded-Controller-Architekturen“ • T. Flink, „Mikroprozessortechnik und Rechnerstrukturen“ • R. Bermbach, „Embedded Controller” • U. Brinkschulte, et al., „Mikrocontroller und Mikroprozessoren“ • G. Schmitt, „PIC-Microcontroller“


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Spezialisierungsbereich Produktionstechnik


Grundlagen der Fertigungseinrichtungen mit Labor

6 PT

Systemanalyse und Übungen 6 PT

Einführung in die Automatisierungstechnik mit Labor

3 PT

Geometrische Messtechnik mit Labor 3 PT

Verfahrenstechnik 3 PT

Präzisionsbearbeitung 1 - Technologien 3 PT

Fabrikplanung 3 PT

Prozessnahe und In-Prozess-Messtechnik 3 PT

Fertigungstechnik 6 PT

Modellierung und Simulation in Produktion und Logistik

3 PT

Informationstechnikmanagement 6 Inf

Datenbanksysteme 8 Inf

Communication networks: systems 4 ET

Halbleiterbauelemente und Schaltungen 8 ET

Grundlagen der elektrischen Energietechnik 4 ET



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Modulbezeichnung Grundlagen der Fertigungseinrichtungen mit Labor

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. B. Kuhfuß



Produktionstechnik



6 CP Berechnung der Workload: Präsenz Vorlesung/Übung 14 x 3 h = 42 h Anfertigung Laborprotokoll = 30 h Selbststudium = 50 h Prüfungsvorbereitung = 58 h Summe = 180 h



Keine Folgende


Lernziel Die Lehrveranstaltung soll das grundsätzliche Verständnis für Anforderungen, Funktionen und Gestaltungsrichtlinien von Fertigungsmaschinen in ihren wesentlichen Elementen, Baugruppen und im Zusammenwirken als Gesamtsystem vermitteln. Die Studierenden werden in die Lage versetzt, Fertigungseinrichtungen hinsichtlich der technologischen Anforderungen und der Wirtschaftlichkeit auszuwählen und optimal einzusetzen. Durch die ergänzenden Übungen können die Studierenden den Lehrstoff auf praktische Beispiele anwenden. Die Laborübung vermittelt das Verständnis für die Funktion eines Lageregelkreises.

Inhalt der Lehrveranstaltung Einteilung der Werkzeugmaschinen nach DIN 8580, Wirtschaftlichkeitsrechnung mittels Maschinenstundensätzen, Gestelleinheiten (Steifigkeit, thermisches und dynamisches Verhalten), Führungen, Antriebe (Haupt- und Vorschubantriebe), Lageregelkreis, Wegmesssysteme, NC-Steuerungen, hydraulische Antriebe und Steuerungen. Übungsinhalte: Auswahl einer Werkzeugmaschine für eine gegebene

Fertigungsaufgabe mittels Fertigungskostenrechnung Berechnung einer gleitgeführten Gestelleinheit Auslegung einer thermosymmetrisch konstruierten

Gestelleinheit


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Berechnung einer hydrostatischen Führung Berechnung des Hauptgetriebes einer Werkzeugmaschine Auslegung des Kugelgewindetriebs einer Vorschubachse Auslegung einer hydraulisch gesteuerten Vorschubeinheit

Prüfungsform

Klausur bzw. mündliche Prüfung (je nach Teilnehmerzahl)

Literatur

Mitschreibskript, Handout der Bilder und Folien, Literaturempfehlungen: Weck, M./Brecher, C.: Werkzeugmaschinen Band 1

Maschinenarten und Anwendungsbereiche; Werkzeugmaschinen Band 2 Konstruktion und Berechnung, VDI-Verlag

Tönshoff, H. K.: Werkzeugmaschinen Grundlagen, Springer-Verlag

Milberg, J.: Werkzeugmaschinen Grundlagen Zerspantechnik, Dynamik, Baugruppen, Steuerungen, Springer-Verlag


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Modulbezeichnung Systemanalyse und Übungen

Modulverantwortlicher Prof.-Dr.-Ing. M. Freitag






6 CP Berechnung der Work Load: Präsenz 14 x 4 h = 56 h Selbststudium = 60 h Prüfungsvorbereitung = 64 h Summe = 180 h



Keine Folgende


Lernziel Die Lehrveranstaltung soll ein grundsätzliches Verständnis bezüglich des Aufbaus und der Eigenschaften von Systemen, besonders sozio-technischer Art, vermitteln. Hierbei stehen insbesondere wertschöpfende Unternehmensbereiche, z.B. die Produktion, im Mittelpunkt der Betrachtung. Im Rahmen der Lehrveranstaltung wird die Problemlösefähigkeit der Studierenden durch methodisch gestützte Maßnahmen der Analyse, Modellierung und Gestaltung entwickelt und gefördert. Die Studierenden werden somit in die Lage versetzt, eigenständig Systemanalyseprojekte zu initiieren, zielorientiert durchzuführen und erfolgreich abzuschließen. Im Rahmen der Systemanalyse 2 (Lehrprojekt) kann das erlernte Vorgehen anhand einer selbstständig zu bearbeitenden, praktischen Themenstellung innerhalb eines Unternehmens angewendet und vertieft werden.

Inhalt der Lehrveranstaltung In diesem Modul wird ein Überblick über die Vorgehensweise und Methoden der Systemanalyse in Unternehmen gegeben. Ausgehend von Grundlagen der Systemanalyse, der System- und Modelltheorie und der Vorgehensmodelle der Systemanalyse werden gemäß unterschiedlicher Sichten verschiedene Modellierungsansätze behandelt und die methodischen Grundlagen zur Analyse, Modellierung und Gestaltung betrieblicher Systeme erörtert. In diesem Zusammenhang wird ein systematischer Problemlösungszyklus erarbeitet. Abrundend werden Aspekte der Systemgestaltung und des Projektmanagements behandelt.


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Themen Systeme, Systemanalyse und Vorgehensmodelle

• Einführung in die Systemanalyse • Grundbegriffe der Systemtheorie • Sozio-technische Systeme und Partizipation • Vorgehensmodelle der Systemanalyse

Modelle und Modellierung

• Modellbegriff • Schritte der Modellierung • Prozessorientierte Sicht des Unternehmens (ARIS) • Objektorientierte Sicht des Unternehmens (UML) • Modellierungsansatz System Dynamics

Problemlösungszyklus

• Situationsanalyse • Zielformulierung • Synthese und Analyse von Lösungen • Bewertung und Entscheidung

Aspekte der Systemgestaltung

• Lean Production • Entwicklungstrends in Produktion und Logistik • Projektmanagement

Prüfungsform

Schriftliche Prüfung (Klausur)

Literatur

Krallmann, H.: Systemanalyse im Unternehmen Daenzer, W. F. (Hrsg.): Systems Engineering


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Modulbezeichnung Einführung in die Automatisierungstechnik mit Labor










Keine Folgende

Lehr- und Lernformen Labor Vorlesung Übung

Lernziel Die Studierenden kennen die grundlegenden Methoden der Automatisierungstechnik und können sie auf Anwendungen in der Produktionstechnik anwenden. Methodenkompetenz, Transferierbarkeit von Erkenntnissen, (40%) Befähigung zu wissenschaftlicher Arbeitsweise (30%) Soziale Kompetenzen, Kommunikations- und Teamfähigkeit (30%)

Inhalt der Lehrveranstaltung • Prozess, Information und Informationsdarstellung • Bool’sche Algebra • Unscharfe Logik, Neuronale Netze, Petri-Netze • Fehleranalyse • Datenmodelle, Wissensbasierte Systeme • CNC Steuerungen, SPS, Interruptsteuerung, DNC • Netzwerk und Netzwerkkomponenten, Feldbusse • Produktionstechnische Anwendungen • Automatisierung von Fertigungskomponenten • Automatisierung von Fertigungsbereichen Labor: • Anwendung von Methoden und Softwarelösungen unter MATLab

Prüfungsform

Klausur

Literatur Handout der Bilder und Folien, Literaturempfehlung


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Modulbezeichnung Geometrische Messtechnik mit Labor







3 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 2 h = 28 h Vor- / Nachbereitung der Labore = 30 h Prüfungsvorbereitung = 32 h Summe = 90 h





Lernziel Die Studierenden erwerben grundlegende Kenntnisse der Messtechnik geometrischer Messgrößen (makroskopisch und mikroskopisch). Diese werden durch experimentelle Übungen (Labore) an verschiedenen Messgeräten für die Geometrie- und Oberflächenprüfung vertieft. Die Vorlesungsinhalte und Lernziele sind abgestimmt mit der zertifizierten Grundlagenausbildung (Stufe 1) des Vereins Ausbildung Koordinatenmesstechnik e. V. (AUKOM).

Inhalt der Lehrveranstaltung • Definitionen, Grundbegriffe • Abgrenzung Maß-, Form-, Welligkeits- und

Rauheitsabweichung • Messprinzipien der geometrischen Messtechnik • Aufbau und Komponenten von Geometrie-Messgeräten

- Gestelle, Grundbauarten, Messachsen - Maßstäbe - Tastsysteme - Steuerung, Antriebe - Messdatenverarbeitung

• Zusammenwirken der Komponenten • Auswertung geometrischer Messdaten,

Approximationsmethoden • Messunsicherheit, Kalibrierung, Abnahme, Normale • Labore zur Koordinatenmesstechnik, Streifenprojektion,

Oberflächen-Messtechnik Prüfungsform Portfolioprüfung:


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- mündliche Gruppenprüfung u. Protokoll (in den Laboren, als nicht benoteter Bestandteil der Prüfung)

- Klausur bzw. mündliche Prüfung Literatur www.aukom.info, Handout von Bildern und Folien


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Modulbezeichnung Verfahrenstechnik

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. L. Mädler



Produktionstechnik, Automatisierung und Robotik






Keine Folgende


Lernziel Die Studierenden erwerben einen Überblick über die Disziplinen der Verfahrenstechnik und beherrschen die theoretischen Grundlagen zur Prozessauslegung und -analyse

Inhalt der Lehrveranstaltung • Verfahrenstechnik heutige und zukünftige Aufgaben • Dimensionsanalyse • Bilanzierung und Transport von Wärme und Stoff und Impuls • Phasengleichgewichte • Destillation • Prozessführung • Grundprinzipien chemischer Reaktoren • Verweilzeit in chemischen Reaktoren • Transport von dispersen Phasen • Strömungen in Partikelschichten • Schwerpunkte:

37. Aufgaben der verfahrenstechnischen Gebiete (TVT, CVT, MVT, BVT)

38. Konvektionsströme für Masse, Wärme, Impuls 39. Leitströme für Masse, Wärme, Impuls 40. Differentialgleichungen, Interpretation (auch Vorlesung

Prof. U. Fritsching) 41. Ammoniakherstellung: Fliessbild, Prozesstechnische

Überlegungen 42. Dimensionsanalyse: Nutzen und Vorgehen 43. P-Theorem von Buckingham 44. Lösungsprinzip am Beispiel 45. Ähnlichkeitstheorie


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46. Trenntechniken in der Thermischen Verfahrenstechnik 47. Phasengleichgewicht (Dampfdruck, Roultsches Gesetz) 48. Mischbarkeit – Anziehungskräfte von Molekülen 49. Druck-Konzentrationsdiagramm 50. Siedediagramm 51. Gleichgewichtsdiagramm 52. Trennfaktor a 53. Nicht-ideale Gemische 54. Gegenstromdestillation • Prinzip (Konzentrationen in der Verstärkersäule) • Stoffbilanz um den Kopf der Säule • Rücklaufverhältnis • Arbeitsgerade der Verstärkersäule • Diagramm zur Ermittlung der theoretischen Stufenzahl

(siehe auch Beispiel, Mindestrücklaufverhältnis, Reinheit der Produkte, Trennfaktor)

• Möglichkeiten zur Trennung nicht-idealer Gemische • Technische Möglichkeiten zur Verbesserung Destillation 55. Charakteristiken eines Reaktors 56. Dampf als Wärmeträger 57. Ratengleichung (Reaktionsgeschwindigkeit) 58. Allgemeine Stoff- und Wärmebilanz im Reaktor 59. Bilanz des absatzweise betrieben Rührkessels (ABR) • Berechnung der Reaktionsdauer des ABR • Damköhlerzahl des ABR • Wärmebilanz des ABR • Adiabatische Reaktionsführung des ABR 60. Hydrodynamische Verweilzeit und Reaktionszeit und

Bestimmung des Arbeitspunktes des kontinuierlich betrieben Rührkessels (KBR)

61. Hydrodynamische Verweilzeit und Reaktionszeit des Strömungsreaktors (StR)

62. Vergleich von ABR, KBR, StR 63. Verweilzeit in Chemischen Reaktoren (Altersverteilung

und Merkmale) 64. Messung der Verweilzeit mittels Tracer 65. Sprungfunktion, Pulsfunktion 66. Antwort von Altersverteilung und F-Kurve 67. Mechanische Makroprozesse 68. Partikel im Strömungsfeld • Widerstandsgesetz (Formel und Interpretation) • cW-Wert für Kugel – Diagramm (Re-Zahl) • Stokes´scher Bereich (Formel – Konsequenz) • Übergangsbereich (Konsequenz) • Berechnung der Sinkgeschwindigkeit für Rep >

1(Archimedes, Omega) 69. Technische Anwendung von Partikelkollektiven 70. Mittlere freie Weglänge vs. Feststoffoberfläche pro

Reaktorvolumen 71. Vergleich Schüttgut, Wirbelschicht, Förderung 72. Druckabfall / Lastvielfaches beim Durchströmen eines

Partikelbetts (Diagramm)

Prüfungsform Schriftliche Prüfung (e-Klausur)


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Literatur

1. Baerns, Manfred et al..: Technische Chemie, Wiley-VCH, Weinheim, 2006 ISBN: 978-3-527-31000-5 2. Bockhardt, Hans-Dieter et al.: Grundlagen der Verfahrenstechnik für Ingenieure, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Stuttgart, 1997. ISBN: 3-342-00684-6 3. Bockhardt, Hans-Dieter et al.: Aufgabensammlung zur Verfahrenstechnik für Ingenieure, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Stuttgart, 1998. ISBN: 3-342-00683-8 4. Goedecke, Ralf (Hsg.): Fluid-Verfahrenstechnik. Grundlagen, Methodik, Technik, Praxis, Bd. 1, WILEY-VCH, Weinheim, 2006. ISBN-13: 978-3-527-31198-9 / ISBN-10: 3-527-31198-X 5. Schubert, Heinrich (Hsg.): Handbuch der Mechanischen Verfahrenstechnik, Bd. 1, WILEY-VCH, Weinheim, 2003. ISBN: 3-527-30577-7 6. Vauck, Wilhelm R. A. und Hermann A. Müller: Grundoperationen chemischer Verfahrenstechnik, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, Stuttgart, 1994. ISBN: 3-342-00629-3


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Modulbezeichnung Präzisionsbearbeitung 1 - Technologien

Modulverantwortlicher Dr.-Ing. O. Riemer



Produktionstechnik

Dauer des Moduls 1 Semester mit 2 SWS


3 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 2 h = 28 h Vor- und Nachbereitung = 28 h Prüfungsvorbereitung = 34 h Summe = 90 h



Keine Folgende


Lernziel Die Studierenden erwerben ein grundlegendes Verständnis für die Voraussetzungen und Herausforderungen der Präzisions- und Mikrobearbeitung.

Inhalt der Lehrveranstaltung • Grundlagen der Präzisionsbearbeitung • Mechanische Verfahren der Präzisionsbearbeitung und

Mikrozerspanung mit geometrisch bestimmter Schneide • Verfahrensvarianten • Auswahl geeigneter Verfahrensparameter, Werkzeuge und

deren Vorbereitung • Grundlagen der geometrischen Optik • Anwendung der Erkenntnisse in der Praxis • Fertigungsmesstechnik der Präzisions- und Optikfertigung • Technologien der Mikrobearbeitung

Prüfungsform

i.d.R. mündliche Prüfung, ggf. schriftliche Prüfung

Literatur

J. Bliedtner, G. Gräfe: „Optiktechnologie“, Hanser-Verlag


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Modulbezeichnung Fabrikplanung




Produktionstechnik



3 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 2h = 28 h Bearbeitung Hausarbeit = 30 h Prüfungsvorbereitung = 32 h Summe = 90 h



Keine Folgende


Lernziel Die Vorlesung soll den Studierenden die Grundlagen der modernen Fabrikplanung vermitteln. Dabei werden alle zur Planung benötigten Bereiche unter aktuellen Gesichtspunkten informativ aufgezeigt und mit Praxisbeispielen veranschaulicht. Am Ende der Veranstaltung sind die Studierenden in der Lage moderne Fabriken mit den in der Vorlesung vermittelten Methoden zu planen und zu gestalten.

Inhalt der Lehrveranstaltung Ziel der Vorlesung ist die Vermittlung moderner Fabrikplanungstechniken. Die Lehrinhalte der Vorlesung beinhalten neben der Definition, den Zielen und dem Ablauf eines Fabrikplanungsprozesses auch die zur Planung einer Fabrik notwendigen Werkzeuge und Methoden. Diese werden eingehend vorgestellt und anhand von Praxisbeispielen bzw. durch Übungsaufgaben erläutert. Ein Schwerpunkt der Vorlesung liegt im Bereich der Planung und Gestaltung von Fabriken, von der Zielfestlegung bis hin zur Hochlaufbetreuung. Darüber hinaus werden weitere Aspekte des Fabrikplanungsprozesses, wie das Projektmanagement, die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung und die nachhaltige Gestaltung von Fabriken, betrachtet. Am Ende der Veranstaltung sollen die Studierenden in der Lage sein, eine moderne Fabrik mittels der in der Vorlesung erlernten Werkzeuge und Methoden zu planen und zu gestalten. Des Weiteren können sie unterschiedliche Lösungsvarianten bewerten und gegebenenfalls optimieren.


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Prüfungsform

Klausur

Literatur

Die Vorlesungsunterlagen sind über Stud.IP erreichbar. Auszug aus der verwendeten Literatur: - Grundig, Claus-Gerold 2008. Fabrikplanung: Planungssystematik, Methoden, Anwendungen. 3. Aufl. München [u.a.]: Hanser. - Kettner, Hans, Schmidt, Jürgen & Greim, Hans-Robert 1984. Leitfaden der systematischen Fabrikplanung. München: Hanser. - Pawellek, Günther 2014. Ganzheitliche Fabrikplanung: Grundlagen, Vorgehensweise, EDV-Unterstützung. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag. (VDI-Buch). - Schenk, Michael, Wirth, Siegfried & Müller, Egon 2014. Fabrikplanung und Fabrikbetrieb: Methoden für die wandlungsfähige, vernetzte und ressourceneffiziente Fabrik. 2. Aufl. Berlin: Springer-Vieweg. (VDI-Buch). Verein Deutscher Ingenieure 2011. VDI-Handbuch Fabrikplanung und -betrieb. [Stand: 21.09.2011]. Düsseldorf: VDI.


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Modulbezeichnung Prozessnahe und In-Prozess-Messtechnik












Lernziel Die Studierenden beherrschen die physikalischen Grundlagen moderner, berührungsloser Messverfahren und deren Anwendung. Dies bezieht sich sowohl auf Messaufgaben in der laufenden Produktion als auch auf die Detektion von Zustandsänderungen und Funktionsstörungen von technischen Systemen in der Gebrauchsphase.

Inhalt der Lehrveranstaltung • Interferometrische Messprinzipien • Streulichtanalyse • Streifenprojektion, Lichtschnitt • Thermische Messprinzipien, Wärmediffusion • Akustische Messprinzipien (Ultraschall) Labore: • Mikrotopographie-Analyse (Profilometrie,

Streulichtmesstechnik) • Randzonenanalyse (Photothermik, Ultraschallmikroskopie) • Temperaturmessung (Pyrometrie, Thermographie) • Abstandsmessung (Laserinterferometer, Ultraschall-

Messtechnik) • Geschwindigkeits- und Partikelmesstechnik (Laser- und

Phasen-Doppler-Anemometrie) Prüfungsform

Klausur bzw. mündliche Prüfung

Literatur



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Modulbezeichnung Fertigungstechnik

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. E. Brinksmeier



Produktionstechnik


6 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 4 h = 56 h Übung h Selbststudium = h Prüfungsvorbereitung = 124 h Summe = 180 h



Keine Folgende Erwünscht sind Kenntnisse aus "Grundlagen der Fertigungstechnik"


Lernziel Im Rahmen dieses Moduls wird ein vertiefender Einblick in die Fertigungstechnik anhand von ausgewählten Schwerpunkten der Metallbearbeitung gegeben. Die Studierenden werden in die Lage versetzt, Umform- und Zerspanprozesse bedarfsgerecht auszulegen und auf ihre Wirtschaftlichkeit hin zu bewerten. Zudem wird ein Einblick in die Bearbeitung von sprödharten sowie faserverstärkten Werkstoffen gegeben.

Inhalt der Lehrveranstaltung Gliederung 1 Einführung 1.1 Hauptgruppen und Grundkriterien der Fertigungstechnik 1.2 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung bei der Auswahl von Fertigungsverfahren 2 Ausgewählte Schwerpunkte der Metallbearbeitung 2.1 Umformen 2.1.1 Einführung 2.1.2 Plastizitätslehre 2.1.3 Fließkurven 2.1.4 Prozesse der Umformtechnik 2.2 Zerspanung 2.2.1 geometrisch bestimmte Zerspanung 2.2.2 geometrisch unbestimmte Zerspanung 2.3 Bearbeitung nichtmetallischer Werkstoffe 2.3.1 Sprödharte Werkstoffe 2.3.2 Faserverstärkte Werkstoffe 2.4 Prozessmodelle 2.5 Prozessüberwachung 2.6 Aktuelle Trends in der Fertigungstechnik


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Prüfungsform Klausur Literatur

Mitschreibskript mit Folien der Veranstaltung Weiterführende Literatur: Fritz, A.H., Schulze, G.: Fertigungstechnik Lange, K.: Umformtechnik Klocke, F.; König, W.: Fertigungsverfahren 1 – Drehen, Fräsen, Bohren Klocke, F.; König, W.: Fertigungsverfahren 2 – Schleifen, Honen, Läppen Tschätsch, H. and Dietrich, J.: Praxis der Umformtechnik: Arbeitsverfahren, Maschinen, Werkzeuge Tönshoff, H. K.; Denkena, B.: Spanen Dubbel, H.; Beitz, W.; Kütiner, K.: Taschenbuch für den Maschinenbau Minke, E.: Handbuch zur Abrichttechnik Spur, G.; Stöferle, T.: Handbuch der Fertigungstechnik, Band 1/3 – Spanen Spur, G.; Stöferle, T: Handbuch der Fertigungstechnik, Band 2/3 – Umformen und Zerteilen


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Modulbezeichnung Modellierung und Simulation in Produktion und Logistik



Spezialisierungsbereich Produktionstechnik






Keine Folgende


Lernziel Der Fokus dieser Veranstaltung liegt auf ereignisdiskreter Simulation und System Dynamics-Modellierung als meistgenutzte Simulationsansätze in Produktion und Logistik. Die Studierenden lernen die allgemeinen Prinzipien beider Modellierungs- und Simulationsansätze kennen und üben das Erlernte durch praktische Anwendung mit Hilfe der Software-Tools PlantSimulation und Vensim. Die Veranstaltung gibt eine Einführung in die Systemmodellierung und Simulation als Basis für vertiefende Veranstaltungen im Masterstudiengang und vermittelt den Studierenden zudem die Fähigkeit zur praktischen Anwendung von Modellierung und Simulation für den späteren Beruf.

Inhalt der Lehrveranstaltung Einführung in Systeme und Modelle Ereignisdiskrete Simulation und Modellierung Einführung Konzeptionelle Modellierung Allgemeine Prinzipien ereignisdiskreter Simulation Software für ereignisdiskrete Simulation Modellierung von Inputdaten Modell-Verifikation und Modell-Validierung Statistische Versuchsplanung (Design of experiments) Simulationsbasierte Optimierung Analyse der Simulationsergebnisse System Dynamics-Modellierung Einführung Arten von Dynamik Wirkungsgraphen (Causal Loop Diagrams) Zustandsvariablen (Levels, Stocks) und Flussvariablen (Raten, Flows) Dynamik von Flussdiagrammen


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Vergleich ereignisdiskrete Simulation und System Dynamics

Prüfungsform Schriftliche Prüfung (Klausur)

Literatur Banks, Carson, Nelson, Nicol: Discrete-Event System Simulation. Prentice-Hall, 5th Edition, 2009. Law: Simulation Modeling and Analysis. McGraw-Hill, 4th Edition, 2007. Sterman: Business Dynamics – Systems Thinking and Modeling for a Complex World. McGraw-Hill, 2000. Morecroft: Strategic Modelling and Business Dynamics – A Feedback Systems Approach. John Wiley & Sons, 2007.


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Modulbezeichnung Informationstechnikmanagement

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. A. Breiter E. Stauke (LB)



Produktionstechnik






Keine Folgende


Lernziel • Überblick über Aufgaben, Ziele und Funktionen des IT-Managements in Theorie und Praxis • Kenntnisse über die Rolle, die Aufgaben und die Methoden des IT-Managements in Unternehmen und Verwaltungen • Kenntnisse über relevante technische, organisatorische und rechtliche Entscheidungsfelder • Einführung in die IT Infrastructure Library (ITIL) • Fähigkeit zur Bearbeitung von Problemen der Planung, der Realisierung und des Betriebs der IT-Infrastruktur und Anwendungssystemen in Unternehmen und Verwaltungen. • Entwicklung von Kooperations- und Kommunikationsfähigkeiten durch gemeinsame Bearbeitung von Übungsaufgaben • Selbständige Erarbeitung eines Konzeptes für das IT-Management an einem konkreten Fallbeispiel in einem Team • Präsentationsfähigkeiten durch Vorstellung einer Fallstudie im Plenum

Inhalt der Lehrveranstaltung 1. Grundbegriffe 2. Modelle des Informations(technik)managements 3. Ziele und Leitbilder des IT-Managements 4. Anwendungen als sozio-technische Systeme 5. Strategische Planung und Organisation des IT-Managements (zentral / dezentral) 6. IT-Sourcing und Offshoring („make or buy“) 7. Beschaffung / E-Procurement


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8. IT-Service Management nach ITIL 9. Informationssicherheits- und Datenschutzmanagement

Prüfungsform

i. d. R. Bearbeitung von Übungsaufgaben, Fallstudie (mit Präsentation und schriftlicher Ausarbeitung) und Fachgespräch oder mündliche Prüfung

Literatur

• Krcmar, H. (2009). Informationsmanagement (5., vollst. überarb. und erw. Aufl.). Berlin [u.a.]: Springer. • Voß, S., Gutenschwager, K.: Informationsmanagement, Springer, Berlin (2001) • Zusätzlich Reader mit über 20 Fachartikeln (digital und in Papierform).


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Modulbezeichnung Datenbanksysteme

Modulverantwortlicher Prof. M. Gogolla



Produktionstechnik Raumfahrtsystemtechnik






Keine Folgende Technische Informatik 2, Software-Projekt


Lernziel _ Sich in der Terminologie des Gebietes Datenbanksysteme ausdrücken können. Datenbanksystem- und Anwendungskomponenten mit richtigen Begriffen bezeichnen können. _ Über detailierte Kenntnisse und praktische Erfahrungen mit Datenbanksystemen verfügen, insbesondere im Entwurf, der Implementierung und der Administration. Trennung von statischen und dynamischen Aspekte erkennen können. _ Lösungsvarianten für datenbanktechnische Probleme entwickeln können. Voraussetzungen für die Anwendung der unterschiedlichen Modelle und Techniken erkennen können. Aufwände abschätzen, Schemata und Anwendungen entwerfen und Einsatzgebiete für Techniken bewerten können. _ Realisierung von Datenbankanwendungen durchführen. Gutes Sprachverständnis durch strikte Trennung von Syntax und


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Semantik entwickeln.

Inhalt der Lehrveranstaltung 1. Einführung: Historische Entwicklung, Aufgaben und Architektur von Datenbanksystemen. 2. Wichtige Datenmodelle: Entity-Relationship-Modell, Relationenmodell, objektorientierte und semistrukturietes Datenmodell. Syntax und Semantik der Modelle. 3. Relationale Datenbanksprachen: Einführende Klassifikation; Relationenalgebra und Relationenkalküle als Grundlage für deskriptive Anfragesprachen. Konkrete kalkülbasierte Sprachen wie SQL, QUEL und QBE. Verwendung der Konzepte in modernen Datenbanksystemen. Syntax und Semantik der Sprachen. Vergleich der Sprachmächtigkeit. 4. Programmierschnittstellen: Verfahren für das relationale Datenmodell in modernen Programmiersprachen wie Java. 5. Datenintegrität und Datenschutz: Begriffsklärung, Integritätsregeln in Datenbanksprachen. Statische, transitionale und temporale Integritätsbedingungen. Trigger. 6. Zentrale Begriffe und Verfahren aus dem relationalen Datenbankentwurf. Normalformen: 1NF, 2NF, 3NF, BCNF, 4NF. Armstrong-Axiome. Normalisierungs-Algorithmen.

Prüfungsform

i.d.R. Hausarbeit oder Bearbeitung von Übungsaufgaben und Fachgespräch oder mündliche Prüfung

Literatur

_ Heuer, A., Saake, G.: Datenbanken - Konzepte und Sprachen. mitp-Verlag, Bonn, 2000. _ Kemper, A.; Eickler, A.; Datenbanksysteme. Eine Einführung. Oldenbourg-Verlag, 2001.


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Modulbezeichnung Communication networks: systems

Modulverantwortlicher Prof. A. Förster



Produktionstechnik, Eingebettete Systeme und Systemsoftware , Raumfahrtsystemtechnik






Keine Folgende


Lernziel • Die Vorlesung vermittelt eine Übersicht über die Struktur und Entwurfsprinzipien von Kommunikationsnetzen und ihren Protokollen.

• Auf allen Ebenen des Schichtenmodells werden spezifische Protokolle und Systeme vorgestellt und in den Übungen vertieft, so dass sich dem Studierenden die Funktionsweise der Protokolle und ihre Abläufe erschließen.

• Die Studierenden beherrschen den praktischen Umgang mit Entwurfswerkzeugen für Protokolle (z.B. SDL Specification and Description Language gemäß ITU Standard).

Inhalt der Lehrveranstaltung • Schichtenmodell für offene Kommunikationsnetze

• Protokollentwurfssprachen • Dienste und Protokolle der Sicherungs-, Netz- und

Transportschicht • Netzsteuerung und Signalisierung • Systembeispiele: TCP/IP, ISDN/ATM, Drahtlose Netze

Prüfungsform

Mündliche Prüfung Dauer der Prüfung: min. 20 – max. 30 Minuten Keine Prüfungsvorleistung

Literatur

Wird in der Veranstaltung bekannt gegeben (s. a. Folien im Internet: www.commnets.uni-bremen.de)


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Modulbezeichnung Halbleiterbauelemente und Schaltungen

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. N. Kaminski



Produktionstechnik Automatisierungstechnik und Robotik






Keine Folgende


Lernziel Die Studierenden • kennen die wichtigsten Vorgänge in Halbleitermaterialien und wie diese technologisch beeinflusst werden können. • kennen den schematischen Aufbau und die Funktionsweise der wichtigsten Halbleiterbauelemente. • kennen die wichtigsten Grundlagen der analogen und digitalen Schaltungstechnik. • verstehen die besonderen Anforderungen hochfrequenter, opto-elektronischer und leistungselektronischer Schal-tungstechnik.

Inhalt der Lehrveranstaltung Teil 1: • Bändermodell von Halbleitern, Fermi-Verteilung • Dotierung von Halbleitern • Generations- und Rekombinationsmechanismen • Ursachen elektrischer Ströme (Feldstrom, Diffusionsstrom) • Bedingungen für ohmsches Verhalten, Einstein-Relation • Halbleiterübergänge • Dioden (pn, Schottky), Ersatzschaltung • Bipolar-Transistoren, statisches und dynamisches Verhalten,


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einfache Ersatzschaltbilder, Grundschaltungen • Sperrschicht-Effekttransistor, MESFET, HEMT • MOSFET: Strukturen, statisches und dynamisches Verhalten • Opto-elektronische Bauelemente • Solarzellen • kurze Erläuterung zu Heterostrukturen und „Quantum-Well“-Bauelementen Teil 2: • Wiederholung: Grundschaltungen der Transistoren • einfache Verstärkerschaltungen • Gegenkopplung • Darlington-Schaltung, Kaskode, Stromspiegel • Differenzverstärker • komplementärer Emitterfolger (Gegentaktschaltung) • Chopper als Beispiel leistungselektronischer Schaltungs-technik • kurze Einführung in Rauschmechanismen • elementare Einführung in CMOS-Schaltungen

Prüfungsform

Portfolioprüfung bestehend aus: • Schriftliche Fachprüfung 150min. • Erfolgreiche Teilnahme an Übungen Das Gesamtergebnis kann sich durch den Übungsanteil um maximal eine Notenstufe verbessern. Die Maximalnote ist auch ohne Übungen erreichbar. Der Übungsanteil kann nicht dazu führen, dass eine ohne ihn nicht bestandene Prüfung bestanden wird.

Literatur

• Ausgearbeitetes Skript zur Vorlesung und die darin refe-renzierte Literatur: Zum Beispiel: • H. Hartl, E. Krasser, W. Pribyl, P. Söser, G. Winkler, „Elekt-ronische Schaltungstechnik“, gebunden, Pearson Studium, 2008, ISBN 978-3-8273-7321-2


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Modulbezeichnung Grundlagen der elektrischen Energietechnik

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. B. Orlik Guido Tisborn (LB)



Produktionstechnik






Keine Folgende Erwünscht sind Kenntnisse aus den Grundlagen der Elektrotechnik (Drehstromsysteme, Leitungen) und aus den Grundlagen der elektrischen Antriebstechnik


Lernziel Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls kennen die Studie-renden • die grundlegenden Eigenschaften, die Bau- und Betriebs-weisen von Elektroenergiesystemen • die Betriebsmittel der Elektroenergiesysteme Sie können • einfache Wirtschaftlichkeitsberechnungen in elektrischen Energiesystemen durchführen • Zusammenhänge von Quellen und Netzen berechnen und optimieren.

Inhalt der Lehrveranstaltung • Entwicklung der Elektroenergiesysteme • Verbundnetze Lastprofile • Erzeugung elektrischer Energie, CO2-Problematik • Generatoren • Elektrische Netze und Transport • Leitungen • Transformatoren • Schaltanlagen


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• Schutztechnik • Leittechnik • Energiewirtschaft • Energiebedarf • Liberalisierung der Strommärkte • Smart grids • Virtuelle Kraftwerke • Wirtschaftlichkeitsrechnungen • Verbundbetrieb • Netzplanung • Zuverlässigkeit und Qualität • Kurzschlussberechnung

Prüfungsform

Klausur (Dauer: 90 min.)

Literatur

• Ausgearbeitetes Skript zur Vorlesung und die darin u.a. verwendete Literatur: • Schwab, A.: Elektroenergiesysteme. • Nelles, D.; Tuttas C.: Elektrische Energietechnik • Happolt, H.; Oeding D.: Elektrische Kraftwerke und Netze. • Hosemann G. (Hrsg): Elektr. Energietechnik. Bd. 3 Netze • Vannek F.M.; Albright L.D.: Energy Systems Engieneering. • Brinkmann: Einführung in die elektrische Energiewirtschaft.


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Spezialisierungsbereich Eingebettete Systeme und Systemsoftware



Informationssicherheit 6 Inf

Rechnernetze 8 Inf


Softwaretechnik 6 Inf

Korrekte Software: Grundlagen und Methoden 6 Inf


Grundlagen der Nachrichtentechnik Nachrichtentechnik Grundlagenpraktikum 7 ET

Embedded Controller 4 ET



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Prüfungsform


Literatur



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Modulbezeichnung Informationssicherheit

Modulverantwortlicher Prof. Dr. C. Bormann



Eingebettete Systeme und Systemsoftware








Lernziel • Kenntnisse der Grundkonzepte der Informationssicherheit: • Kenntnisse über die gängigsten Sicherheitsprobleme in

heutigen IT-Infrastrukturen und deren Ursachen; • Notwendigkeit für den Einsatz von Sicherheitstechnik

erkennen; • Einschätzung der Grenzen der im Einsatz befindlichen

Technologien; • Verschiedene Bereiche von Sicherheitstechnik einordnen

können; • Modelle und Methoden zur systematischen Konstruktion

sicherer Systeme


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Inhalt der Lehrveranstaltung • Grundbegriffe der IT-Sicherheit, Bedrohungen und Sicherheitsprobleme Vertraulichkeit, Integrität, Verfügbarkeit etc.; Viren, Würmer, Trojanische Pferde etc.

• Kryptografie (Symmetrisch, Asymmetrisch, Hash, PRF) DES, 3DES, AES; RSA, DSA; MD5,

• SHA1 • Mechanismen zur Authentisierung und Integritätsprüfung

digitaler Signaturen, Zertifikate, PKI • Zugriffskontrolle, Autorisierung, Rollen • Sicherheitsprotokolle, z.B. Schlüsselaustausch Diffie-

Hellman, TLS (SSL), Kerberos • Probleme mit Protokollen Angriffe (fehlende Bindung,

Replay, . . . ) • Netzsicherheit (Firewalls/IDS, VPN, Anwendungssicherheit) • Sicherheit in Layer 2 (GSM, WLAN, . . . ) • Software-Zertifizierung: Common Criteria • Mobiler Code • Smart Cards, Trusted Computing Platform • Security Engineering • Organisationelle Sicherheit; Security: The Business Case

Prüfungsform


Literatur

(deutschsprachig:) Claudia Eckert: IT-Sicherheit: Konzepte - Verfahren - Protokolle; Oldenbourg 2009; 981 Seiten (englischsprachig:) Ross Anderson: Security engineering: a guide to building dependable distributed systems; Wiley 2008; 1040 Seiten


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Modulbezeichnung Rechnernetze

Modulverantwortlicher Prof. Dr. U. Bormann






8 CP Berechnung der Workload: Präsenz 6 x 14 h = 84 h Selbststudium/Übung/ = 84 h Prüfungsvorbereitung = 72 h Summe = 240 h





Lernziel • In der Terminologie des Fachgebiets Rechnernetze kommunizieren können, Systemkomponenten anhand dieser Terminologie klassifizieren können.

• Lösungsvarianten für kommunikationstechnische Probleme bewerten können; insbesondere für die Vielzahl der behandelten Techniken (s. unten): Voraussetzungen erkennen, Aufwände abschätzen, Konfigurationen entwickeln und Einsatzgebiete (auch quantitativ) bewerten können.

• Mechanismen der Marktdurchsetzung von technischen Spezifikationen verstehen und bewerten können.

• Im Rahmen von Übungsaufgaben Übertragung der globalen Strategien auf vorgegebene Einzelsituationen.

• Durch den Übungsbetrieb in kleinen Gruppen wird die Kooperations- und Teamfähigkeit gefördert.


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Inhalt der Lehrveranstaltung • ISO-Referenzmodell für offene Kommunikationssysteme (OSI-Modell)

• Dienste und Protokolle (Modemstandards, HDLC, ISDN, Ethernet, FDDI, Internet-

• Protokolle, ASN.1/XDR, RPC, Betriebsprotokolle) • Anwendungsstandards (u.a. FTP, TELNET, Namensdienste,

E-Mail, WWW). • Protokollunterstützung für Realzeitanwendungen (RTP, NTP,

QoS, Streaming) • Sicherheit in Rechnernetzen • Standardisierungsprozesse

Prüfungsform


Literatur

• Andrew S. Tanenbaum: Computer Networks, 4th Edition, Prentice Hall, 2002 (bzw. Die deutsche Übersetzung: Computernetzwerke, 4. Auflage, Pearson Studium, 2003)

• Carsten Bormann, Jörg Ott, Dirk Kutscher, Olaf Bergmann; Ute Bormann: Konzepte der Internet-Technik, SPC TEIA Lehrbuch Verlag, 2002.

• http://rfc-editor.org/rfc.html (für die Internet-Standarddokumente)


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Prüfungsform


Literatur



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Modulbezeichnung Softwaretechnik

Modulverantwortlicher Prof. R. Koschke







Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester i. d. Regel angeboten alle 2 Semester


Keine Folgende Softwareprojekt


Lernziel Die Studierenden verfügen über die folgenden fachlichen Kompetenzen: Methodenkompetenzen Analyse-/Design- und Realisierungskompetenzen Technologische Kompetenzen fortgeschrittene Methoden der Softwaretechnik kennen, beurteilen und umsetzen können Urteilsfähigkeit für technische Methoden Zusammenführung einzelner Methoden zu einem Ganzen Die Studierenden verfügen über die folgenden sozialen Kompetenzen: Projektmanagement-Kompetenz zu Software-Projekten

Inhalt der Lehrveranstaltung Software-Metriken _ was ist eine Metrik? _ Messtheorie _ Skalen _ Prozess-, Produkt- und Ressourcenmetriken Entwicklungsprozesse


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_ alternative Software-Entwicklungsprozesse (z.B. Clean-Room und Agile Entwicklung) _ Capability Maturity Model, Spice und Bootstrap _ Prozessverbesserungen _ Persönlicher Prozess Software-Architektur _ Sichten und Blickwinkel, IEEE-Standard P1471 _ Dokumentation von Software-Architektur und Architekturbeschreibungssprachen _ Entwurfs- und Architekturmuster und Referenzarchitekturen _ Qualitätseigenschaften _ Entwurf von Architekturen _ Analyse von Architekturen (insbesondere SAAM und ATAM) Software-Produktlinien _ Definition und Beispiele _ Vor- und Nachteile _ Practice Areas _ Einführung von Produktlinien _ Ansätze zur technischen Realisierung _ Beschreibungen und Notationen (z.B. Feature-Graphen) _ Besonderheiten beim Requirementsengineering, Konfigurationsmanagement und Test _ Konfiguration von Produktlinien Komponentenbasierte Entwicklung _ Eigenschaften, Vor- und Nachteile _ Komponentenmodell _ Schnittstellen und Kontrakte _ Managementfragen _ Rahmenwerke _ OMG CORBA und OMA _ Microsoft DCOM, OLE und ActiveX _ Sun Java und JavaBeans Modellgetriebene Entwicklung _ Ideen, Eigenschaften, Vor- und Nachteile _ Werkzeugunterstützung (z.B.Eclipse Open Architecture Ware) Kosten- und Aufwandsschätzung - insbesondere Function-Points und CoCoMo I und II Empirische Softwaretechnik _ Bedeutung und Methoden der empirischen Softwaretechnik _ Bestandteile kontrollierter Experimente und Fallstudien In der Vorlesung Softwaretechnik geht es um die Methodik der Software-Entwicklung nach Ingenieursprinzipien. Anhand der Projektsimulationssoftware SESAM kann die Durchführung eines Software-Projektes geübt werden. Das Kapitel ‘Empirische Softwaretechnik’ diskutiert grundlegende Methoden zum empirischwissenschaftlichen Erkenntnisgewinn bei der Softwareentwicklung.

Prüfungsform i.d.R. Bearbeitung von Übungsaufgaben und Fachgespräch oder


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mündliche Prüfung

Literatur

_ Paul Clements und Linda Northrop: Software Product Lines: Practices and Patterns, Addison Wesley Professional, 2002 _ Clemens Szyperski, Dominik Gruntz, Stephan Murer: Component Software, Addison Wesley Professional, 2002 _ Norman E. Fenton, Shari L. Pfleeger: Software Metrics A Rigorous & Practical Approach, Second Edition, PWS Publishing Company, 1997 _ Roger Pressman: Software Engineering – A Practioner’s Approach, fünfte Ausgabe, McGraw-Hill, 2003 _ Ludewig, Jochen; Lichter, Horst: Software Engineering Grundlagen, Menschen, Prozesse, Techniken. dpunkt.verlag, 2006 _ Ian Sommerville: Software Engineering, Siebte Ausgabe, Addison-Wesley, 2004. _ Len Bass and Paul Clements and Rick Kazman: Software Architecture in Practice, zweite Auflage, Addison Wesley, 2003. _ Frank Buschmann, Regine Meunier, Hans Rohnert and Peter Sommerlad, Michael Stal: Pattern-oriented Software Architecture: A System of Patterns, Volume 1, Wiley, 1996. _ Christine Hofmeister, Robert Nord, Dilip Soni: Applied Software Architecture, Addison Wesley, Object Technology Series, 2000. _ Software Cost Estimation with COCOMO II; Barry W. Boehm et al.; Prentice Hall, 2000. _ Poensgen, Benjamin; Bock, Bertram: Die Function-Point-Analyse. Ein Praxishandbuch. Dpunkt Verlag, 2005. ISBN 978-3898643320 _ Balzert, Helmut: Lehrbuch der Softwaretechnik Softwaremanagement. 2. Spektrum, Akademischer Verlag, 2008. ISBN 978-3-8274-1161-7 _ Bunse, Christian ; Knethen, Antje von: Vorgehensmodelle kompakt. Spektrum-Akademischer Verlag, 2002. ISBN 978-3827412034 _ Kruchten, Phillipe: The Rational Unified Process: An Introduction. Reading, Mass.: Addison-Wesley, 1998 _ Beck, Kent: Extreme Programming Explained. Addison-Wesley, 2000 (The XP Series). ISBN 201-61641-6 _ Kneuper 2006 Kneuper, Ralf: CMMI Verbesserung von Softwareprozessen mit Capability Maturity Model. 2. dpunkt.verlag, 2006. ISBN 3-89864-373-5 _ Siviy, Jeannine M.; Penn, M. L.; Stoddard, Robert W.: CMMI and Six Sigma Partners in Process Improvement. Addison-Wesley,


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2007 (SEI Series in Software Engineering). ISBN 978-0-321-51608-4 _ Stahl, Thomas ; Volter, Markus ; Efftinge, Sven ; Haase, Arno: Modellgetriebene Softwareentwicklung Techniken, Engineering, Management. zweite Auflage. dpunkt.verlag, 2007 _ Gamma, Erich ; Helm, Richard ; Johnson, Ralph ; Vlissides, John: Desig Patterns–Elements of Reusable Object-Oriented Software. Addison Wesley, 2003 _ Pattern-oriented Software Architecture: A System of Patterns; Frank Buschmann, Regine Meunier, Hans Rohnert and Peter Sommerlad, Michael Stal; Volume 1, Wiley, 1996. _ Endres, Albert ; Rombach, Dieter: A Handbook of Software and Systems Engineering. Addison Wesley, 2003 _ Prechelt 2001 Prechelt, Lutz: Kontrollierte Experimente in der Softwaretechnik Potenzial und Methodik. Springer, 2001 _ Yin, Robert K.: Case Study Research. Bd. 5. SAGE Publications, 2003. ISBN 0-7619-2553-8


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Modulbezeichnung Korrekte Software: Grundlagen und Methoden

Modulverantwortlicher Christoph Lüth Dr. Serge Autexier

Modulart

Pflicht Wahlpflicht



Dauer des Moduls

1 Semester


6 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 4h = 56 h Selbststudium = h Prüfungsvorbereitung = 124 h Summe = 180 h

Häufigkeit des Moduls



Keine Folgende Empfehlung: Elementare Programmierkenntnisse

Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Kurs

Lernziele Ziel der Veranstaltung ist es, die Grundbegriffe der korrekten Softwareentwicklung zu verstehen. Wie können wir Software schreiben, die tut was sie soll? Und wie können wir das beweisen? Dabei konzentrieren wir uns auf imperative, sequentielle Programme. Anhand einer C-ähnlichen einfachen Sprache entwickeln wir einen Begriff der Bedeutung (Semantik) für diese Programme, führen mit dem Floyd-Hoare-Kalkül Korrektheitsbeweise, und untersuchen Eigenschaften des Kalküls (wie Vollständigkeit: kann ich jede Eigenschaft beweisen?) In den Übungsaufgaben werden unter anderem Korrektheitsbeweise für Programme in dieser einfachen Sprache geführt. Als Ausblick untersuchen wie die Anwendungen auf eine reale Programmiersprache wie C oder Java.

Inhalt der Lehrveranstaltung * Logische Grundlagen: Formale Logik, Prädikatenkalkül, Vollständigkeit und Korrektheit * Grundlagen des Floyd-Hoare-Kalküls *Operationale Semantik für eine einfach imperative Programmiersprache * Vollständigkeit und Korrektheit des Hoare-Kalküls für diese Sprache * Anwendungen des Hoare-Kalküls: wp-Kalküle * Ausblick: Anwendung auf reale Programmiersprachen

Prüfungsform

Erfolgreiche Teilnahme am Übungsbetrieb und Fachgespräch mündliche Prüfung

Literatur

Wird in der Veranstaltung bekanntgegeben


130





Produktionstechnik, Eingebettete Systeme und Systemsoftware , Raumfahrtsystemtechnik






Keine Folgende








Prüfungsform


Literatur



131

Modulbezeichnung Grundlagen der Nachrichtentechnik

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. A. Dekorsy



Raumfahrtsystemtechnik Eingebettete Systeme und Systemsoftware






Keine Folgende Kenntnisse der Mathematik 1-3; Systemtheorie; Stochastik


Lernziel • Die aus der Systemtheorie bekannten elementaren Grund-lagen werden anhand ihrer Anwendung in der Nachrichten-technik veranschaulicht. • Grundsätzliche Kenntnisse der Übertragung von digitalen Signalen werden vermittelt. Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls • sind die Studierenden mit den wichtigsten nachrichten-technischen Konzepten vertraut. • haben sie Erfahrungen im Umgang mit den mathematischen Hilfsmitteln der modernen Kommunikationstechnik gewonnen. • besitzen sie einen Überblick über bestehende Übertragungs- und Kanalcodierungsverfahren.

Inhalt der Lehrveranstaltung • Grundbegriffe der Nachrichten- u. Informationstechnik • Eigenschaften von Übertragungskanälen • Darstellung von Quellensignalen (Abtastung, PAM, PCM, Quantisierung)


132

• Digitale Übertragungsverfahren; digitale Modulation (PSK, QAM, FSK) • Lineare Empfängerkonzepte (MF, Zero-Forcing, MMSE) • Grundbegriffe der Informationstheorie • Grundlagen der Kanalcodierung

Prüfungsform

Schriftliche Klausur Dauer: 90 min.

Literatur

• Kammeyer: Nachrichtenübertragung (Teubner) • Kammeyer,Kühn: Matlab in der Nachrichtentechnik (Schlembach) • Kammeyer, Klenner, Petermann: Übungen zur Nachrich-tenübertragung • Andrea Goldsmith: Wireless Communications • David Tse, Pramond Viswanath: Fundamentals of Wireless Communications • J. Proakis: Digital Communications


133

Modulbezeichnung Nachrichtentechnik Grundlagenpraktikum







3 CP Berechnung der Workload: Präsenz Seminar x h = 28 h Labore/Protokolle = h Selbststudium = 62 h Prüfungsvorbereitung = h Summe = 90 h



Keine Folgende Kenntnisse der Mathematik 1-3; Systemtheorie, Stochastik. Das Praktikum ist begleitend zur Vorlesung „Grundlagen der Nachrichtentechnik“ aufgesetzt.


Lernziel Das Labor wird in enger Begleitung der Grundlagenvorlesung zur Nachrichtentechnik durchgeführt, um den theoretischen Stoff praktisch zu veranschaulichen. Nach Abschluss des Labors sind die Studenten mit wichtigen modernen Simulationswerkzeugen (Matlab) und Messgeräten vertraut, Sie kennen praktisch moderne Übertragungsverfahren durch Simulationen und Messungen.

Inhalt der Lehrveranstaltung Aufbau einer digitalen Übertragungsstrecke (Matlab/Hardware) • Diskretisierung von Signalen (Abtastung, Quantisierung) • Digitale Modulationsverfahren • Tiefpass – Bandpass Konversion • Kanaleinflüsse, Messung der Fehlerwahrscheinlichkeit • Funkübertragung innerhalb von Gebäuden (MASI)


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Prüfungsform

Teilnahmeschein

Literatur

• Kammeyer: Nachrichtenübertragung (Teubner) • Kammeyer,Kühn: Matlab in der Nachrichtentechnik


135

Modulbezeichnung Embedded Controller

Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. K. Krieger



Automatisierungstechnik und Robotik Eingebettete Systeme und Systemsoftware






Keine Empfehlung: Kenntnisse der Digitaltechnik und praktischen Informatik Folgende


Lernziel Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls beherrschen die Studierenden • die Wirkungsweise und Funktionsweise von Mikrorechnern

und die Interaktionen innerhalb eines Mikrocontrollers • die Auswahl geeigneter Mikrocontroller und

Peripheriekomponenten • die grundlegende Programmierung von Mikrocontrollern • die Anwendung von Mikrocontrollern in eingebetteten

Systemen und deren Interaktionen im Verbund

Inhalt der Lehrveranstaltung • Definition und Einordnung von eingebetteten Controllern und Systemen

• Prozessorarchitektur: Aufbau von Prozessoren, Steuerwerk, Interrupt-Logik, Adresswerk, Operationswerk, Registersatz, Systembusschnittstellen

• Software-Schnittstellen: Datentypen, Befehlssätze, Adressierungsarten

• Systemsteuer- und Schnittstellenbausteine: Grundlegender Aufbau, Interrupt-Controller, DMA-Baustein, Zeitgeber- und Zählerbausteine, ADC/DAC-Bausteine

• Bussysteme: SPI und I²C • Ausgewählte Beispiele von Mikrocontrollern und Digitalen

Signalprozessoren • Entwurfs- und Testwerkzeuge und deren Schnittstellen • Übungen mit ausgewählten Controllern zu den Themen


136

Controller-Programmierung in Assembler und C sowie der automatischen Codegenerierung anhand von Praxisbeispielen

Prüfungsform Schriftliche (Dauer 90 Min.) oder mündliche (Dauer 20 Min.) Prüfung

Literatur

• K. Wüst, „Mikroprozessortechnik“ • H. Bähring, „Anwendungsorientierte Mikroprozessoren:

Mikrocontroller und Digitale Signalprozessoren“ • F. J. Schmitt, et al., „Embedded-Controller-Architekturen“ • T. Flink, „Mikroprozessortechnik und Rechnerstrukturen“ • R. Bermbach, „Embedded Controller” • U. Brinkschulte, et al., „Mikrocontroller und Mikroprozessoren“ • G. Schmitt, „PIC-Microcontroller“


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Spezialisierungsbereich Raumfahrtsystemtechnik


Raumfahrttechnologie 1 4 PT

Raumflugmechanik 4 PT

Antriebe der Luft- und Raumfahrt 4 PT


Grundlagen der Nachrichtentechnik Nachrichtentechnik Grundpraktikum

7 ET

Digitale Signalverarbeitung in der Informationstechnik

4 ET

Grundlagen der Künstlichen Intelligenz 6 Inf



Bildverarbeitung 6 Inf

Datenbanksysteme 8 Inf

Robot Design Lab 8 Inf



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Modulbezeichnung Raumfahrttechnologie 1

Modulverantwortlicher Prof. Dr. rer. nat. C. Braxmaier D. Wilde (LB)



Raumfahrtsystemtechnik






Keine Folgende


Lernziel Die Studierenden erwerben grundlegende Kenntnisse über die Raumfahrt aus der wissenschaftlichen, wirtschaftlichen und technischen Sicht.

Inhalt der Lehrveranstaltung Übersicht über historische und heutige Raumfahrtsysteme Typen und Arbeitsweise von Trägersystemen Bemannte Systeme Satelliten und Sonden Wiedereintrittssysteme Bodensegmente Wissenschaftliche und kommerzielle Nutzlasten Raumfahrtpolitik und -organisation

Prüfungsform

mündl. Prüfung

Literatur

Weiterführende Literatur/-hinweise werden in der Lernplattform Stud.IP bekanntgegeben bzw. hinterlegt.


139

Modulbezeichnung Raumflugmechanik

Modulverantwortlicher V. Maiwald (LB) D. Quantius (LB) Dr. Benny Rievers (LB)









Keine Folgende


Lernziel Die Studierenden verfügen über Kenntnisse im Bereich der Raumflugmechanik. Die Raumflugmechanik umfasst sowohl die Bahnmechanik als auch die Lagemechanik.

Inhalt der Lehrveranstaltung Bahnmechanik (Hallmann): • Koordinatensysteme und Zeitsysteme • Zwei-Körper Problem ( Keplerbahnen, Ellipse,

Hyperbel, etc.) • Bahnen mit Antrieb (Aufstiegsbahnen,

Hohmanntransfer, Inklinationsänderung) • Umweltbedingungen im Sonnensystem (Atmosphäre,

Magnetfeld, Solare Strahlung, inhomogenes Gravitationsfeld )

• Herleitung der Störkräfte Lagemechanik(Schlotterer):

• Lagedynamik • Stör- und Richtmomente • Passive Stabilisierung

Prüfungsform

Klausur, mündliche Prüfung

Literatur

Weiterführende Literatur/-hinweise werden in der Lernplattform Stud.IP bekanntgegeben bzw. hinterlegt.


140

Modulbezeichnung Antriebe der Luft-und Raumfahrt (Einführung)

Modulverantwortlicher Prof. Dr. rer. nat. C. Braxmaier C. Eigenbrod (LB)









Keine Folgende


Lernziel Die Studierenden erwerben grundlegendes Verständnis für die Funktionsweise und Auslegung von Antrieben der Luft- und Raumfahrt.

Inhalt der Lehrveranstaltung die verschiedenen Antriebssysteme sowie deren Komponenten. Die Auswahl und grundlegende Auslegung geeigneter Antriebskonzepte je nach technischer und wirtschaftlicher Anforderung soll vermittelt werden. Im Themenbereich Luftfahrtantriebe liegt der Schwerpunkt auf den Turbo-Luftstrahltriebwerken. Eine Unterrichtseinheit befasst sich auch mit Antrieben der Allgemeinen Luftfahrt. Das den Flugturbinen eng verwandte Gebiet der stationären Gasturbinen, wird mitbehandelt. Im Themenbereich Raumfahrtantriebe werden die verschiedenen Arten der Launch-Antriebe (flüssig/flüssig, cryogen, Feststoffbooster) sowie der Transferantriebe auf dem Komponentenlevel betrachtet. Methoden der grundlegenden Auslegung werden vermittelt. Auch das relativ neue Thema der Hybrid- und Kombiantriebe wird behandelt. Zusätzlich wird ein Einblick in die Antriebsarten für Deep-Space Missionen gewährt.

Prüfungsform

mündl. Prüfung


141

Literatur

Jährlich aktualisierte Scripte jeweils nach jeder gehaltenen Vorlesungseinheit, weiterführende Informationen, Literatur, Web-links


142





Produktionstechnik, Eingebettete Systeme und Systemsoftware, Raumfahrtsystemtechnik






Keine Folgende








Prüfungsform


Literatur



143

Modulbezeichnung Grundlagen der Nachrichtentechnik










Keine Folgende Kenntnisse der Mathematik 1-3; Systemtheorie; Stochastik


Lernziel • Die aus der Systemtheorie bekannten elementaren Grund-lagen werden anhand ihrer Anwendung in der Nachrichten-technik veranschaulicht. • Grundsätzliche Kenntnisse der Übertragung von digitalen Signalen werden vermittelt. Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls • sind die Studierenden mit den wichtigsten nachrichten-technischen Konzepten vertraut. • haben sie Erfahrungen im Umgang mit den mathematischen Hilfsmitteln der modernen Kommunikationstechnik gewonnen. • besitzen sie einen Überblick über bestehende Übertragungs- und Kanalcodierungsverfahren.

Inhalt der Lehrveranstaltung • Grundbegriffe der Nachrichten- u. Informationstechnik • Eigenschaften von Übertragungskanälen • Darstellung von Quellensignalen (Abtastung, PAM, PCM, Quantisierung)


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• Digitale Übertragungsverfahren; digitale Modulation (PSK, QAM, FSK) • Lineare Empfängerkonzepte (MF, Zero-Forcing, MMSE) • Grundbegriffe der Informationstheorie • Grundlagen der Kanalcodierung

Prüfungsform

Schriftliche Klausur Dauer: 90 min.

Literatur

• Kammeyer: Nachrichtenübertragung (Teubner) • Kammeyer,Kühn: Matlab in der Nachrichtentechnik (Schlembach) • Kammeyer, Klenner, Petermann: Übungen zur Nachrich-tenübertragung • Andrea Goldsmith: Wireless Communications • David Tse, Pramond Viswanath: Fundamentals of Wireless Communications • J. Proakis: Digital Communications


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Modulbezeichnung Nachrichtentechnik Grundlagenpraktikum







3 CP Berechnung der Workload: Präsenz Seminar x h = 28 h Labore/Protokolle = h Selbststudium = 62 h Prüfungsvorbereitung = h Summe = 90 h



Keine Folgende Kenntnisse der Mathematik 1-3; Systemtheorie, Stochastik. Das Praktikum ist begleitend zur Vorlesung „Grundlagen der Nachrichtentechnik“ aufgesetzt.


Lernziel Das Labor wird in enger Begleitung der Grundlagenvorlesung zur Nachrichtentechnik durchgeführt, um den theoretischen Stoff praktisch zu veranschaulichen. Nach Abschluss des Labors sind die Studenten mit wichtigen modernen Simulationswerkzeugen (Matlab) und Messgeräten vertraut, Sie kennen praktisch moderne Übertragungsverfahren durch Simulationen und Messungen.

Inhalt der Lehrveranstaltung Aufbau einer digitalen Übertragungsstrecke (Matlab/Hardware) • Diskretisierung von Signalen (Abtastung, Quantisierung) • Digitale Modulationsverfahren • Tiefpass – Bandpass Konversion • Kanaleinflüsse, Messung der Fehlerwahrscheinlichkeit • Funkübertragung innerhalb von Gebäuden (MASI)


146

Prüfungsform

Teilnahmeschein

Literatur

• Kammeyer: Nachrichtenübertragung (Teubner) • Kammeyer,Kühn: Matlab in der Nachrichtentechnik


147

Modulbezeichnung Digitale Signalverarbeitung in der Informationstechnik










Keine Folgende Kenntnisse der Mathematik 1-3; Systemtheorie und Stochastik


Lernziel Nach erfolgreichem Abschluss dieses Moduls • besitzen die Teilnehmer vertiefende Kenntnisse in der The-orie zeitdiskreter Signale und Systeme, • haben sie grundsätzliche Entwurfsmethoden von digitalen Filtern kennengelernt und Kenntnisse im praktischen Um-gang mit modernen Entwurfswerkzeugen gesammelt, • sind sie mit grundlegenden Eigenschaften der DFT und FFT vertraut • und haben Erfahrungen in der Anwendung der FFT zur Filterung und Spektralanalyse gesammelt.

Inhalt der Lehrveranstaltung • Theorie diskreter Signale und Systeme • Eigenschaften und Entwurf rekursiver und nichtrek. Filter • Quantisierungseinflüsse • Diskrete und Schnelle Fouriertransformation (FFT) • Spektralanalyse determinierter Signale


148

Prüfungsform

mündliche Prüfung Dauer: 30 min.

Literatur

• Kammeyer: Digitale Signalverarbeitung (Teubner) • J.G. Proakis, D.G. Manolakis: Digital Signal Processing (Prentice Hall)


149

Modulbezeichnung Grundlagen der Künstlichen Intelligenz

Modulverantwortlicher Prof. Dr. M. Beetz









Keine Folgende


Lernziel Die grundlegenden Verfahren, Methoden und Ansätze der Künstlichen Intelligenz praktisch anwenden können Fachliche Kompetenz insbesonders, aber nicht ausschließlich, in den Gebieten Suche, Logik, Planen, Maschinelles Lernen Die Terminologie des Fachgebietes beherrschen Die einzelnen Methoden/Ansätzen der KI in den Gesamtkontext einordnen können Das Fachgebiete(oder Teile des Fachgebietes) im Kontext zu anderen Disziplinen einordnen können Grundlegende Verfahren auf einzelne konkrete Aufgabensituationen übertragen und diese lösen können

Inhalt der Lehrveranstaltung Die Vorlesung soll einen Überblick über wichtige Arbeitsgebiete und Methoden der Künstlichen Intelligenz geben. Die Vorlesung führt Grundideen und Methoden der Künstlichen Intelligenz anhand des Lehrbuches von Russell und Norvig (s.u.) ein. Es werden folgende Themen behandelt: Entwurfsprinzipien für und Spezifikation von “intelligenten” Agenten; Problemlösen durch Suche: heuristische Suchverfahren,


150

optimierende Suche; Problemlösen mit wissensbasierten Methoden: Logik und Inferenz, Schlussfolgern über Raum und Zeit, Repräsentation von Ontologien, Repräsentation und Schlussfolgern über Alltagswissen; Problemlösen mit unsicherem Wissen: Grundlagen der Wahrscheinlichkeits- und Entscheidungstheorie, Bayes Netze, Planen mit Markov-Entscheidungsprozessen; Handlungsplanung: Generierung partiell geordneter Aktionspläne, Planung und Ausführung; Maschinelles Lernen: Lernen von Entscheidungsbäumen, Lernen von Prädikaten mittels Beispiele, Reinforcement-Lernen.

Prüfungsform


Literatur

Stuart Russell und Peter Norvig: Artificial Intelligence - A Modern Approach. Prentice Hall International, 2. Auflage (2003) Uwe Schöning: Logik für Informatiker, Spektrum Akademischer Verlag, 5. Auflage (2000) Artificial Intelligence:


151















152


Prüfungsform


Literatur



153















Prüfungsform


Literatur



154



155

Modulbezeichnung Bildverarbeitung

Modulverantwortlicher Michael Beetz PD Dr. Björn Gottfried









Keine Folgende Praktische Informatik 2 Mathematische Grundlagen 2


Lernziel • Vermittlung und Übung der grundlegenden Verfahren, Methoden und Ansätze der digitalen

• Bildverarbeitung • Vermittlung von und Kommunikation in der Terminologie des

Fachgebietes. • Einordnung von einzelnen Methoden/Ansätzen des

Fachgebietes in den Gesamtkontext und dadurch Klassifikation der einzelnen Methoden anhand der Terminologie

• Einordnung des Fachgebietes (oder Teile des Fachgebietes) im Kontext zu anderen Disziplinen

• Im Rahmen von Übungsaufgaben sollen Prinzipien • respektive grundlegende Verfahren auf einzelne konkrete

Aufgabensituationen übertragen und gelöst werden • Förderung von Kooperations- und Teamfähigkeit durch den

Übungsbetrieb in kleinen Gruppen (3-4 Studierende). • Aneignung von Konzepten aus anderen Disziplinen


156

Inhalt der Lehrveranstaltung Es wird Schritt für Schritt der Stoff von den bildgebenden Verfahren über die Vorverarbeitung, Segmentierung und Merkmalsextraktion bis hin zur Klassifikation behandelt. So wird der Prozess vom „Pixel zum Objekt“ im Rahmen der Vorlesung beschritten. Die Inhalte sind dann im Einzelnen: • Grundlegende Begriffe der digitalen Bildverarbeitung • Bildgebende Verfahren • Vorverarbeitung: Kontrastverstärkende, entzerrende und

auch rauschunterdrückende Verarbeitungsmethoden zur Bildverbesserung bzw. –restaurierung

• Binärbildverarbeitung (spez. Morphologie) • Segmentierungsverfahren (Diskontinuitätskriterien,

Homogenitätskriterien, hybride Ansätze) • basierend auf Kanten-, Textur- und Farbmerkmalen • Bestimmung von statistischen, geometrischen und

densitometrischen Merkmalen • Klassifikation von Merkmalen (Wahrscheinlichkeit,

Diskriminanten- und Distanzfunktionen) Die Übungsaufgaben werden mit der am Technologie-Zentrum Informatik der Universität Bremen entwickelten Software Orasis3D umgesetzt und gelöst. Die Übungsaufgaben werden per Übungsblätter ausgegeben. In den Übungen (max. 20 Studierende) werden die Aufgaben besprochen.

Prüfungsform


Literatur

[1] Th. Hermes: Digitale Bildverarbeitung. Hanser-Verlag, 2004 [2] B. Jähne, H. Haußecker and P. Geißler: Handbook of Computer Vision and Application, Academic Press, 1999 [3] W. Abmayr: Einführung in die digitale Bildverarbeitung. B.G. Teubner, 1994 [4] B. Jähne: Digitale Bildverarbeitung. Springer-Verlag, 1989 (auch spätere Auflagen erhältlich) [5] D.H. Ballard and C.M.Brown: Computer Vision. Prentice-Hall, Inc. Englewood Cliffs, New Jersey, 1982 [6] F. Wahl: Digitale Bildsignalverarbeitung, Springer-Verlag, 1989 [7] R.O. Duda and P.E. Hart: Pattern Classification and Scene Analysis. Wiley & Sons, Inc., 1973 (auch neuere Auflage erhältlich) [8] W.D. Fellner: Computergrafik. BI Wissenschaftsverlag, 1992 (2te Auflage)


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Modulbezeichnung Datenbanksysteme

Modulverantwortlicher Prof. M. Gogolla



Produktionstechnik Raumfahrtsystemtechnik






Keine Folgende Technische Informatik 2, Software-Projekt


Lernziel _ Sich in der Terminologie des Gebietes Datenbanksysteme ausdrücken können. Datenbanksystem- und Anwendungskomponenten mit richtigen Begriffen bezeichnen können. _ Über detailierte Kenntnisse und praktische Erfahrungen mit Datenbanksystemen verfügen, insbesondere im Entwurf, der Implementierung und der Administration. Trennung von statischen und dynamischen Aspekte erkennen können. _ Lösungsvarianten für datenbanktechnische Probleme entwickeln können. Voraussetzungen für die Anwendung der unterschiedlichen Modelle und Techniken erkennen können. Aufwände abschätzen, Schemata und Anwendungen entwerfen und Einsatzgebiete für Techniken bewerten können. _ Realisierung von Datenbankanwendungen durchführen. Gutes Sprachverständnis durch strikte Trennung von Syntax und


158

Semantik entwickeln.

Inhalt der Lehrveranstaltung 1. Einführung: Historische Entwicklung, Aufgaben und Architektur von Datenbanksystemen. 2. Wichtige Datenmodelle: Entity-Relationship-Modell, Relationenmodell, objektorientierte und semistrukturietes Datenmodell. Syntax und Semantik der Modelle. 3. Relationale Datenbanksprachen: Einführende Klassifikation; Relationenalgebra und Relationenkalküle als Grundlage für deskriptive Anfragesprachen. Konkrete kalkülbasierte Sprachen wie SQL, QUEL und QBE. Verwendung der Konzepte in modernen Datenbanksystemen. Syntax und Semantik der Sprachen. Vergleich der Sprachmächtigkeit. 4. Programmierschnittstellen: Verfahren für das relationale Datenmodell in modernen Programmiersprachen wie Java. 5. Datenintegrität und Datenschutz: Begriffsklärung, Integritätsregeln in Datenbanksprachen. Statische, transitionale und temporale Integritätsbedingungen. Trigger. 6. Zentrale Begriffe und Verfahren aus dem relationalen Datenbankentwurf. Normalformen: 1NF, 2NF, 3NF, BCNF, 4NF. Armstrong-Axiome. Normalisierungs-Algorithmen.

Prüfungsform

i.d.R. Hausarbeit oder Bearbeitung von Übungsaufgaben und Fachgespräch oder mündliche Prüfung

Literatur

_ Heuer, A., Saake, G.: Datenbanken - Konzepte und Sprachen. mitp-Verlag, Bonn, 2000. _ Kemper, A.; Eickler, A.; Datenbanksysteme. Eine Einführung. Oldenbourg-Verlag, 2001.


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Modulbezeichnung Robot Design Lab

Modulverantwortlicher Prof. Dr. F. Kirchner









Keine Folgende


Lernziel • Verständnis der Robotik als integrierende Wissenschaft zwischen Elektrotechnik, Mechatronik und Informatik

• Grundlegende Kenntnisse der Funktionsweise und sicherer technischer Umgang mit technologischen Komponenten für Robotik

• Bewertung von Sensoren für Roboter in verschiedenen Anwendungsbereichen

• Bewertung und Klassifikation von Motoren, Getrieben und Mechanismen für Roboter

• Kenntnisse der wichtigsten Methoden und Verfahren zur Kontrolle und Steuerung von Robotern

• Kenntnisse in Anwendung und Programmierung des MPC565 embedded Microcontrollers.

• In der Terminologie des Fachgebiets Robotik sicher kommunizieren können und Systemkomponenten anhand der Terminologie klassifizieren und bewerten können.

• Durch den Übungsbetrieb in kleinen Gruppen wird die Kooperations- und Teamfähigkeit geübt.


160

Inhalt der Lehrveranstaltung • Sensor-Interfaces, Taster, Lichtsensoren, Widerstandspositionssensoren, Optosensoren,

• Enkoder • DC-Motoren, Getriebe, elektronische Kontrolle von Motoren,

Servomotoren, • Einfaches Feedback Kontrolle, Proportional und Derivative

Kontrolle, Reactive und Sequentielle • Kontrolle • Der MPC565, FPGA’s

Prüfungsform


Literatur

Martin, F. ‘Robotic Explorations: A Hands on Introduction to Engineering’, Prentice Hall, New Yersey (2001)


161

General Studies der Universität Bremen

Modulbezeichnung General Studies der Universität Es dürfen alle Module im General Studies Bereich der Universität Bremen belegt werden.

Modulverantwortlicher alle HL im General Studies Bereich der Universität Bremen



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Dauer des Moduls Kreditpunkte Workload

3 CP Berechnung der Workload: (Zusammensetzung der Workload je nach gewählten Lehrveranstaltungen der Module) Summe = 90 h

Häufigkeit des Moduls

Wintersemester Sommersemester (je nach Wahl)


Keine Folgende

Lehr- und Lernformen • je nach Wahl

Lernziel • je nach Wahl

Inhalte der Lehrveranstaltung • je nach Wahl

Prüfungsform

• je nach Wahl, mündliche Prüfungen, schriftliche Ausarbeitung

Literatur

gemäß gewählter Einheit


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GS Bereich: Schlüsselqualifikationen


Früherkennung, Abschätzung und Management technischer und stofflicher Risiken 3 Fachbereich 4

Unternehmen Technik: soziale, gesellschaftliche und wirtschaftliche Dimensionen 3 Fachbereich 4

Technik, Gender & Diversity im gesellschaftlichen und betrieblichen Kontext 3 Fachbereich 4

Nachhaltigkeit in Konsum und Produktion 3 Fachbereich 4

Nachhaltige Entwicklung: Konzepte und Perspektiven für Wirtschaft und Gesellschaft 3 Fachbereich 4

Konflikt- und Verhandlungsmanagement 3 Fachbereich 4

Nachhaltige Entwicklung - Grundlagen und Umsetzung 3 Fachbereich 7

eGeneral Studies

Schlüsselkompetenzen - Ein Reflexionsangebot 3 Fachbereich 7 eGeneral Studies

Grundlagen des Managements - Instrumente und Strategien 3 Fachbereich 7

eGeneral Studies

Nachhaltigkeit und Unternehmensführung 3 Fachbereich 7 eGeneral Studies

Nachhaltige Entwicklung - Grundlagen und Umsetzung 3 Fachbereich 7

eGeneral Studies

Projektmanagement 3 Fachbereich 7 eGeneral Studies

Gewerblicher Rechtsschutz I - Grundlagen des Patentrechts 4 Fachbereich 1

Projektmanagement und Teamarbeit für Ingenieure und Naturwissenschaftler 1 Career Center

CP: Credit Points


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Modulbezeichnung GS Bereich: Schlüsselqualifikationen Es dürfen alle Module aus dem SE-Wahlpflichtmodulkatalog GS Bereich: Schlüsselqualifikationen belegt werden.

Modulverantwortlicher alle HL im SE-Wahlpflichtmodulkatalog GS Bereich: Schlüsselqualifikationen



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Dauer des Moduls Kreditpunkte Workload

6 CP Berechnung der Workload: (Zusammensetzung der Workload je nach gewählten Lehrveranstaltungen der Module) Summe = 180 h

Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester (je nach Wahl)


Keine Folgende

Lehr- und Lernformen • je nach Wahl

Lernziel Die Lehrveranstaltungen im Wahlbereich GS Bereich: Schlüsselqualifikationen vermitteln weitere berufsqualifizierende Kompetenzen, jedoch nicht technischer Art.

Inhalte der Lehrveranstaltung • je nach Wahl • Sozialwissenschaftliche und betriebswirtschaftliche Methoden oder Methodiken zur Problem-/Aufgabenbewältigung in betrieblichen Zusammenhängen • Überfachliche Methoden und Methodiken für wiss. Fragestellungen oder Kooperations-/Kommunikationssituationen: Problemlösung, Entscheidung, Analyse, Bewertung, Kreativität, Visualisierung, Moderation, Prozessmanagement, Projektmanagement, Strukturmanagement und Systemmanagement, Patentrecht.

Prüfungsform

• je nach Wahl, mündliche Prüfungen, schriftliche Ausarbeitung oder online-Prüfungen zu e-general-studies-Einheiten

Literatur

gemäß gewählter (e-general-studies-)Einheit

Documents

Bachelorstudiengang BSc. Systems Engineering Modulhandbuch Engineering/Modulhandbuch_Pflicht... · Norman S. Nise: Control Systems Engineering (Englisch) Modulhandbuch Studiengang