Bachelorstudiengang BSc. Systems Engineering Modulhandbuch Engineering... · 2017. 5. 17. · Methoden der Regelungstechnik einfache Systeme zu modellieren und entsprechende Regler

Bachelorstudiengang BSc. Systems Engineering

Modulhandbuch

Universität Bremen

Fachbereich 1 Elektrotechnik Fachbereich 3 Informatik Fachbereich 4 Produktionstechnik

Stand: Oktober 2016

Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering

2

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


7

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,


9

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“


10

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


11

• 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.


12

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“


13

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)


14

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


15

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


16

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


17

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


18

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.


19

Prüfungsform

Testate für Labordurchführung und Protokolle

Literatur Laborskripte, Handout der Bilder und Folien, Literaturempfehlung


20

Modulbezeichnung Mathematik für Systems Engineering I

Modulverantwortlicher Lehrende des FB 3 Mathematik im Wechsel



---



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


21

Modulbezeichnung Mathematik für Systems Engineering II

Modulverantwortlicher Lehrende des FB 3 Mathematik im Wechsel



---






Keine Folgende



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

Prüfungsform


Literatur






22

Modulbezeichnung Mathematik für Systems Engineering III

Modulverantwortlicher Lehrende des FB 3 im Wechsel



---






Keine Folgende



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

Prüfungsform


Literatur






23

Modulbezeichnung Praktische Informatik 1

Modulverantwortlicher Prof. Dr. J. Peleska



--



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


24

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.


25

Modulbezeichnung Praktische Informatik 2

Modulverantwortlicher Prof. Dr. J. Peleska



--



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.


26

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.


27

Modulbezeichnung Wissenschaftliches Arbeiten, Propädeutik

Modulverantwortlicher R.E. Streibl



--



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


28

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


29

Modulbezeichnung Technische Informatik I

Modulverantwortlicher Prof. Dr. R. Drechsler



--



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


30

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


31

Modulbezeichnung Technische Informatik II

Modulverantwortlicher Prof. Dr. U. Bormann



--



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.


32

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)


33

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



---



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


34

Prüfungsform

Projektbericht und Fachgespräch

Literatur

Handout der Bilder und Folien, Literaturempfehlung


35

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


36

• 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


37

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


38

Modulbezeichnung Konstruktionslehre 1

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



--



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


39

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


40

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


41

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.


42

• 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


43

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


44

Modulbezeichnung Softwareprojekt 1-Vorlesung

Modulverantwortlicher Prof. Dr. R. Koschke



--



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.


45

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


46

• 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.


47

Modulbezeichnung Softwaretechnik-Projekt

Modulverantwortlicher alle am Studiengang beteiligten Hochschullehrenden



--



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


48

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


49

Modulbezeichnung Projekt Systemtechnik

Modulverantwortlicher alle Lehrende des Studiengangs



---



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


50

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


51

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


52

Modulbezeichnung Praxismodul

Modulverantwortlicher alle Hochschullehrer des Studiengangs BSc Systems Engineering



---

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


53

Katalog Wahlpflichtmodule BSc. Systems Engineering

Spezialisierungsmodule I Spezialisierungsmodule II

Spezialisierungsbereiche

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


54

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


55

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


56

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


57

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

Handout der Bilder und Folien, Literaturempfehlung


58

Modulbezeichnung Einführung in die Automatisierungstechnik mit Labor




Automatisierungstechnik und Robotik, Produktionstechnik






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


59

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



Keine Folgende Messtechnik


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


60

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


61

Modulbezeichnung Geometrische Messtechnik mit Labor




Produktionstechnik, Automatisierungstechnik und Robotik



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



Keine Folgende Grundlagen Messtechnik


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:


62

- 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


63

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 Vorlesun

Documents

Bachelorstudiengang BSc. Systems Engineering Modulhandbuch Engineering... · 2017. 5. 17. · Methoden der Regelungstechnik einfache Systeme zu modellieren und entsprechende Regler