mit Abschluss Bachelor of Engineering (B.Eng ...€¦ · H12 Fachgebiete der Mechatronik und Mikrosystemtechnik H13 Führung und Ethik H14 Bachelor Thesis Seite 2 von 207 08.03.2018

Modulhandbuch Studiengang Mechatronik und Mikrosystemtechnik

Modulhandbuch

Fakultät Mechanik und ElektronikStudiengang Mechatronik und Mikrosystemtechnikmit Abschluss Bachelor of Engineering (B.Eng.)

Datum der Einführung: 20.6.2012

Studiengangverantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Peter Ott

Erstellungsdatum: 08.03.2018

Workload: 25h/ECTS

SPO: 2

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Überblick über die Module des Studiengangs

Modul VerantwortlichG1 Mathematik

G2 Physik

G2.1 G2.2 Physik 1 + 2

G3 Informatik

G3.1 G3.2 Informatik 1+2

G4 Werkstoffe und Chemie

G5 Elektrotechnik

G6 Technische Mechanik

G7 Konstruktion

G7.3 G7.4 Konstruktion 2 und CAD

H1 Mathematisch-naturwissenschaftliche Vertiefung

H2 Optik, Mess- und Prüftechnik

H3 Mikro- und feinwerktechnische Fertigung

H4 Elektronik

H5 Grundlagen der Mechatronik

H6 Mechatronik

H7 Praktisches Studiensemester

H7 Praktisches Studiensemester

H8 Vertiefung Mechatronik

H9 Angewandte Mechatronik

H10 Technisches Management

H11 Seminararbeit

H12 Fachgebiete der Mechatronik und Mikrosystemtechnik

H13 Führung und Ethik

H14 Bachelor Thesis

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Ziele des Studiengangs Mechatronik und MikrosystemtechnikSowohl die Fahrzeughersteller wie die -zulieferer aber auch die mittelständischen Maschinenbaufirmen derindustriestarken Region Heilbronn-Franken haben sich weitgehend zu Herstellern mechatronischer Produkteentwickelt. Auf diese Firmen zielt die Ausbildung des Studiengangs ab. Der Schwerpunkt an der HochschuleHeilbronn liegen dabei in der mechatronische Geräteentwicklung. Der Kern des Studiums umfasst die Gebieteder Präzisionstechnik, Regelungstechnik, Sensorik, Aktorik, Informatik/Digitaltechnik. Dies wird ergänzt durchdie Gebiete der Fertigungstechnik, Werkstofftechnik und Produktentwicklungsmethodik.

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Grundstudium

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Modul G1 132010 Mathematik

Dauer des Moduls Semester

SWS 10.0

Prüfungsart Bitte die korrekte Prüfungsart dem Prüfungsamt mitteilen

Leistungspunkte (ECTS) 10.0

Voraussetzungen für die Vergabe vonLeistungspunkten

Modulverantwortliche(r)

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen

Fachkompetenz: Fertigkeit,Wissenserschließung

Personale Kompetenz: Sozialkompetenz

Personale Kompetenz: Selbständigkeit

Kompetenzniveau gemäß DQR

Voraussetzungen für die Teilnahme

Besonderheiten

Terminierung im Stundenplan

Leistungsnachweis bei kombinierterPrüfung

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Veranstaltung G1.1 132011 Mathematik 1Diese Veranstaltung ist im Modul G1

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr. Günter Sell

Semester 1

Häufigkeit des Angebots

Art der Veranstaltung Art der Veranstaltung unbekannt

Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Mathematics 1

Leistungspunkte (ECTS) 6, dies entspricht einem Workload von 150 Stunden

SWS 6

Workload - Kontaktstunden 90

Workload - Selbststudium 60

Detailbemerkung zum Workload


Prüfungsdauer

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit integrierter Übung


Fachkompetenz: Fertigkeit undWissenserschließung




Inhalte • Komplexe Zahlen• Vektoren• Matrizen• Differentialrechung bei Funktionen einer Veränderlichen• Integralrechnung bei Funktionen einer Veränderlichen

Empfehlung für begleitendeVeranstaltungen

Sonstige Besonderheiten

Literatur/Lernquellen • James: Modern engineering mathematics• Meyberg / Vachenauer: Höhere Mathematik 1, 2• Papula: Mathematik für Ingenieure 1, 2, 3• Salas / Hille: Calculus• Sell: Skript mit Übungsaufgaben und Lösungen


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Veranstaltung G1.2 132012 Mathematik 2Diese Veranstaltung ist im Modul G1


Semester 2



Lehrsprache Deutsch



SWS 4





Prüfungsdauer

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit integrierter Übung






Inhalte • Differential- und Integralrechnung bei vektorwertigenFunktionen

• Differential- und Integralrechnung bei Funktionenmehrerer Veränderlichen

• Differentialgleichungen



Literatur/Lernquellen • James, Modern engineering mathematics• Meyberg / Vachenauer, Höhere Mathematik 1, 2• Papula, Mathematik für Ingenieure 1, 2, 3• Salas / Hille, Calculus• Sell, Skript mit Übungsaufgaben und Lösungen


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Modul G2 132020 Physik


SWS

Prüfungsart Modulnote (ohne Prüfung) setzt sich aus gewichtetenEinzelleistungen zusammen










Besonderheiten



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Veranstaltung G2.1 132021 Physik 1Diese Veranstaltung ist im Modul G2

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr. Kurt Rauschnabel

Semester 1



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Physics 1


SWS 4





Prüfungsdauer

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung und betreute Übungen






Inhalte • Physikalische Größen und Einheiten, SI-System,Größengleichungen, Dimensionsanalyse

• Struktur der Materie• Kinematik und Dynamik, Translation und Rotation,

Energie-, Impuls- und Drehimpulserhaltung• Bewegung des starren Körpers,

Massenträgheitsmomente, Kreisel, Präzession undNutation

• Bewegte Bezugssysteme,Trägheitskräfte, Zentrifugal-und Corioliskraft

• Geometrische Optik und einfache optische Geräte



Literatur/Lernquellen Hering, E. et al., Physik für Ingenieure, Springer Tipler, P. u.Mosca, G., Physik, Elsevier Dobrinski. P. et al., Physik fürIngenieure, Teubner

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Veranstaltung G2.2 132022 Physik 2Diese Veranstaltung ist im Modul G2


Semester 2



Lehrsprache Deutsch



SWS 2




Prüfungsart lehrveranstaltungsbegleitend durch Klausur

Prüfungsdauer

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung und betreute Übung






Inhalte • Kräfte und Felder: Elektrisches, magnetisches undGravitationsfeld, Bewegung in elektr., magn. undGravitationsfeld

• Schwingungen: mechanische und elektr. Schwingungen,Dämpfung, Resonanz, Überlagerung von Schwingungen

• Wellen: Wellenausbreitung, mech. Wellen, Schall,elektromagnetische Wellen, Interferenz, Beugung,Reflexion, Brechung, Dopplereffekt, Polarisation,Dispersion

• Messen und Messgenauigkeit: Messung, Darstellungvon Messergebnissen, Messunsicherheit,statistischeAuswertung, Fehler- und Ausgleichsrechnung


Sonstige Besonderheiten Vorlesung und Labor sind eng verknüpft. Im Labor wird der in derVorlesung behandelte Stoff vertieft, die für das Labor benötigtenGrundlagen der Messwertanalyse und Fehlerrechnung werden inder Vorlesung behandelt.

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Veranstaltung G2.3 132023 Labor PhysikDiese Veranstaltung ist im Modul G2


Semester 2



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Experimental Physics Laboratory

Leistungspunkte (ECTS) 2.0, dies entspricht einem Workload von 50 Stunden

SWS 2.0




Prüfungsart Prüfungsvorleistung durch Klausur

Prüfungsdauer

Verpflichtung

Voraussetzungen für die Teilnahme Kenntnisse in Physik (im Umfang der Vorl. Physik 1),Fehlerrechnung und physikalische Grundlagen der Laborversuche(gemäß Laborunterlagen). Die im Selbststudium zu erwerbendenKenntnisse (”workload) sind im Rahmen eines Testsnachzuweisen.

Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Laborpraktikum selbständige Vor- und Nachbereitung derVersuche Durchführung der Messungen und Ausarbeitung derVersuchsberichte in Teams Coaching-Sitzungen






Inhalte Laborversuche zu den Themen Mechanik, Elektrodynamik,Schwingungen, Wellen, Optik, Thermodynamik und Wärmelehre



Literatur/Lernquellen Geschke, D. (Hrsg.), Physikalisches Praktikum, Teubner Hering,E. et al., Physik für Ingenieure, Springer Walcher, W., Praktikumder Physik, Teubner



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Modul G2.1 G2.2 132029 Physik 1 + 2


SWS 6.0


Prüfungsdauer 90










Besonderheiten



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Veranstaltung G2.1 132021 Physik 1Diese Veranstaltung ist im Modul G2.1 G2.2


Semester 1



Lehrsprache Deutsch



SWS 4





Prüfungsdauer

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung und betreute Übungen






Inhalte • Physikalische Größen und Einheiten, SI-System,Größengleichungen, Dimensionsanalyse

• Struktur der Materie• Kinematik und Dynamik, Translation und Rotation,

Energie-, Impuls- und Drehimpulserhaltung• Bewegung des starren Körpers,

Massenträgheitsmomente, Kreisel, Präzession undNutation

• Bewegte Bezugssysteme,Trägheitskräfte, Zentrifugal-und Corioliskraft

• Geometrische Optik und einfache optische Geräte




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Veranstaltung G2.2 132022 Physik 2Diese Veranstaltung ist im Modul G2.1 G2.2


Semester 2



Lehrsprache Deutsch



SWS 2





Prüfungsdauer

Verpflichtung








Inhalte • Kräfte und Felder: Elektrisches, magnetisches undGravitationsfeld, Bewegung in elektr., magn. undGravitationsfeld

• Schwingungen: mechanische und elektr. Schwingungen,Dämpfung, Resonanz, Überlagerung von Schwingungen

• Wellen: Wellenausbreitung, mech. Wellen, Schall,elektromagnetische Wellen, Interferenz, Beugung,Reflexion, Brechung, Dopplereffekt, Polarisation,Dispersion

• Messen und Messgenauigkeit: Messung, Darstellungvon Messergebnissen, Messunsicherheit,statistischeAuswertung, Fehler- und Ausgleichsrechnung


Sonstige Besonderheiten Vorlesung und Labor sind eng verknüpft. Im Labor wird der in derVorlesung behandelte Stoff vertieft, die für das Labor benötigtenGrundlagen der Messwertanalyse und Fehlerrechnung werden inder Vorlesung behandelt.

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Modul G3 132030 Informatik


SWS


Leistungspunkte (ECTS)









Besonderheiten



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Veranstaltung G3.1 132031 Informatik 1 - Grundlagen derProgrammierungDiese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G3

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r)

Semester 1

Häufigkeit des Angebots Winter-Sommer

Art der Veranstaltung Vorlesung mit integriertem Labor

Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Computer Science 1 - Programming


SWS 4





Prüfungsdauer

Verpflichtung Pflichtfach


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit Übungsaufgaben und Fallbeispielen, begleitendeLaborübungen

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden• kennen die Grundlagen der Programmiersprache C• können einfache C-Programme entwerfen und umsetzen• können komplexere Programme durch Anwendung

strukturierender Maßnahmen sinnvoll gliedern• können Programme nachvollziehbar dokumentieren• können mit dem Debugger umgehen





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Inhalte • Begriff der Information• Der Software-Entwicklungsprogzess• Zahlensysteme (polyadische Positionssysteme)• Datentypen, Konstanten, Variablen• Operatoren, Ausdruck und Anweisung• Hilfsmittel zur Strukturierung von Programmen• Kontrollstrukturen• Unterprogramme• Geltungsbereich und Sichtbarkeit von Objekten• Einfache und zusammengesetzte Datentypen• Pointer• Referenzen• Typumwandlungen• Aufzählungsdatentyp und Strukturen• Dynamische Speicherallokation• Rekursive Programmierung• Operatoren und Rangfolge



Literatur/Lernquellen Arbeitsunterlagen für die Veranstaltung Informatik 1



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Veranstaltung G3.2 132032 Informatik 2 - Algorithmen undDatenstrukturenDiese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G3


Semester 2



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Computer Science 2 - Algorithms and Data Structures


SWS 4


Workload - Selbststudium 38,5



Prüfungsdauer


Voraussetzungen für die Teilnahme Grundlagen der Programmierung (G3.1)


Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden• haben Grundkenntnisse der Theorie der Komplexität und

Berechenbarkeit• kennen grundlegende Algorithmen und Datenstrukturen• können Programme zur Verwaltung verketteter Listen,

zum Suchen und Sortieren programmieren undoptimieren

• können Programme zur numerischen Berechnung langerReihen optimieren

• kennen die rekursive Programmierung undkönnen damit einfache, optimierte Sortier- undWegefindungsprogramme schreiben





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Inhalte • Algorithmus: Definition und Diskussion• Das Problem des Handlungsreisenden• Blockverschiebung: Diskussion der "Fallstricke"• Ringpuffer• Suchen und Sortieren, Indexe• Trivialer Algorithmus, n-log-n-Verfahren, Quicksort• Verkettete Listen



Literatur/Lernquellen



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Veranstaltung G3.3 132033 Grundlagen der DigitaltechnikDiese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G3


Semester 1


Art der Veranstaltung Vorlesung mit integrierter Übung

Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Computer Science Lab


SWS 2.0





Prüfungsdauer 60 Minuten




Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden• können mit dem binären Zahlensystem rechnen,• kennen die logischen Grundschaltungen (elementare

Gatter, Programmierbare Logikbausteine wie PAL, PLAoder GAL)

• sind in der Lage, einfache Schaltnetze und Schaltwerkezu entwerfen.

Die Grundlagen der Mikroprozessortechnik sind bekannt,ebenso Erweiterungen um periphere Komponenten sowie dieIntegration von Mikroprozessoren und Peripherieelementen zuMikrocontrollern.





Inhalte • Zahlensysteme (polyadische Positionssysteme)• Boole'sche Algebra• Schaltnetze, kombinatorische Logik• Realisierung und Optimierung von Schaltnetzen• Schaltwerke: Beschreibung, Entwurf und Verifikation• Mikrocomputer, Mikrocontroller

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Modul G3.1 G3.2 132039 Informatik 1+2


SWS 8.0


Prüfungsdauer 90










Besonderheiten



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Modul G4 132040 Werkstoffe und Chemie


SWS











Besonderheiten



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Veranstaltung G4.1 132041 ChemieDiese Veranstaltung ist im Modul G4

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr. Uwe Wiechmann

Semester 1



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Chemistry


SWS 2.0






Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung und Übungen

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden kennen die physikalisch-chemischenGrundlagen des Stoffaufbaus und der Stoffumwandlung. Siesind in der Lage beliebige Reaktionen aus thermodynamischerSicht beurteilen. Sie kennen die Konzepte es chemischenGleichgewichts und können es auf Säure-Base-und Redoxreaktionen anwenden. Die Studierendenkennen den Zusammenhang zwischen Stoffaufbau undWerkstoffeigenschaften, insbesondere bei Metallen, Silicium,Glas, Keramik und Kunststoffen. Die Herstellungsverfahren für diewichtigsten Werkstoffe sind ihnen bekannt.





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Inhalte AtombauChemische Bindung

• Atombindung• Ionenbindung• metallische Bindung• zwischenmolekulare Bindung

AggregatzuständeEnergetik chemischer Reaktionen (chemische Thermodynamik)Geschwindigkeit chemischer Reaktionen (Kinetik)Chemisches Gleichgewicht und MassenwirkungsgesetzSäuren, Basen und SalzeReduktion und Oxidation

• Elektrochemie (Galvanismus, Elektrolyse)• Korrosion

Anorganische Werkstoffe• Metalle• Silicium• Glas und Keramik

Organische Werkstoffe• Einführung in die Organische Chemie• Kunststoffe


Sonstige Besonderheiten Die Fachprüfung 132440 Werkstoffe und Chemie ist nurbestanden, wenn sowohl die Prüfungsleistung 132041 Chemieals auch die Prüfungsleistung 132042 Werkstoffe mit mindestens"ausreichend" (4,0) bewertet wurden.

Literatur/Lernquellen Forst, D., M. Kolb, H. Roßwag, Chemie für Ingenieure, VDI VerlagMortimer, C. E., U. Müller, Chemie, Thieme-Verlag Riedel, E.,Allgemeine und Anorganische Chemie, Walter de Gruyter



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Veranstaltung G4.2 132042 WerkstoffeDiese Veranstaltung ist im Modul G4


Semester 2



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Engineering Materials


SWS 4.0






Verpflichtung

Voraussetzungen für die Teilnahme Grundkenntnisse der Chemie

Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit Übungen

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden erkennen, dass die in der Technik gewünschtenWerkstoffeigenschaften (Härte, Festigkeit, Zähigkeit usw.) sichnicht alleine nur aus der chemischen Zusammensetzung derWerkstoffe automatisch ergeben, sondern wesentlich durchmechanische und thermische Behandlungsverfahren und durchdie Verarbeitungsart festgelegt werden. Erst das damit eingestellteWerkstoffgefüge bzw. Struktur ist der Träger der gewünschtenEigenschaften.





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Inhalte Metalle Grundlagen• Kristallgitter• Gitterbaufehler• Legierungsbildung• Zustandsdiagramme• Diffusion• Phasenumwandlungen• Wärmebehandlungsmöglichkeiten• elastische Verformung• plastische Verformung• Gewaltbrüche• Ermüdung• Rekristallisation• Warmfestigkeit

Technische NE-Metalle und ihre LegierungenStähle

• Härten, Anlassen, Vergüten• weitere Wärmebehandlungsverfahren• Thermomechanische Behandlungsverfahren• Nichtrostende Stähle• Werkzeugstähle

Gusseisen & TempergussPolymere Grundlagen

• Einteilung und Benennung• Polyreaktionen• Aufbau und molekulare Strukturen• Amorphe und teilkristalline Strukturen• Überstrukturen und Gefüge• Viskoelastizität und Deformationsverhalten• Thermisch- mechanisches Verhalten• Eigenschaften und Anwendung von Polymeren• Verarbeitungsverfahren


Sonstige Besonderheiten Die Fachprüfung 132440 Werkstoffe und Chemie ist nurbestanden, wenn sowohl die Prüfungsleistung 132041 Chemieals auch die Prüfungsleistung 132042 Werkstoffe mit mindestens"ausreichend" (4,0) bewertet wurden.

Literatur/Lernquellen Bargel/Schulze, Werkstoffkunde, Springer Verlag Berlin 2005Riehle/Simmchen, Grundlagen der Werkstofftechnik, DVGStuttgart 1997 Ashby/Jones, Werkstoffe1, Spektrum 2006 Ashby/Jones, Werkstoffe2, Spektrum 2006 Hellerich, W., G. Harsch,S. Hänle: Werkstoffführer Kunststoffe. München, Wien: Hanser-Verlag, 2004



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Modul G5 132050 Elektrotechnik


SWS 8.0











Besonderheiten



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Veranstaltung G5.1 132051 Elektrotechnik 1Diese Veranstaltung ist im Modul G5


Semester 1



Lehrsprache

Veranstaltungsname (englisch) Principles of Electrical Engineering 1

Leistungspunkte (ECTS) , dies entspricht einem Workload von Stunden

SWS

Workload - Kontaktstunden

Workload - Selbststudium



Prüfungsdauer

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen)






Inhalte






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Veranstaltung G5.2 132052 Elektrotechnik 2Diese Veranstaltung ist im Modul G5


Semester 2



Lehrsprache

Veranstaltungsname (englisch) Principles of Electrical Engineering 2

Leistungspunkte (ECTS) , dies entspricht einem Workload von Stunden

SWS





Prüfungsdauer

Verpflichtung








Inhalte






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Modul G6 132060 Technische Mechanik


SWS 8.0











Besonderheiten



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Veranstaltung G6.1 132061 Technische Mechanik 1Diese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G6

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr. rer. nat. Markus Scholle

Semester 1


Art der Veranstaltung Vorlesung

Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Applied Mechanics 1

Leistungspunkte (ECTS) 4

, dies entspricht einem Workload von 100 Stunden

SWS 4





Prüfungsdauer



Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) • Vorlesung mit Übungsbeispielen.

Den Studierenden werden Übungsaufgaben über den Ilias-Serverzur Verfügung gestellt. Aufgaben werden später im Rahmen einesTutoriums besprochen.

• Selbststudium: Vor- und Nachbereitung der Vorlesung,Übungsaufgaben und begleitende Prüfungsvorbereitung






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Inhalte • Einführung

Aufgaben und Einteilung der Technischen Mechanik• Stereostatik:

Grundlagen und Axiome der Statik, Vektorrechnung, Kraftbegriff,Moment einer Kraft - zentrales und nicht-zentrales ebenesKräftesystem,Kräftepaar, Resultierende, Kräftezerlegung

• Gleichgewichtsbetrachtungen:

Gleichgewichtsbedingungen bei Einzelkörper,Gleichgewicht bei Körpersystemen, Berechnung vonLagerreaktionen

• Abstützen von Körpern:

statisch bestimmte und statisch unbestimmte Lagerung,Gerberträger

• Schwerpunktsberechnung:

Gewichts-, Massen-, Volumen-, Flächen- und Linienmittelpunkt,Guldinsche Regeln,Schwerpunkte zusammengesetzter Körper

• Haftung und Gleitung:

Phänomene, Coulombsche Gesetz der Haftung, Reibungskegel,Berechnungsansätze, Selbsthemmung,Reibung bei Schraubenverbindungen,Seilhaftung

• Innere Kräfte und Momente:

Normalkraft-, Schubkraft- und Momentenverläufe beiBalkentragwerken unter Einzelkräften und verteilten Lasten

• Spannungen:

Mehrachsiger Spannungszustand, ebener Spannungszustand,Spannungstransformationen,Hauptspannungsrichtungen, Hauptspannungen, MohrscherSpannungskreis

• Dehnungen:

Dehnungsdefinitionen, Spannungs- Dehnungsdiagramm,Elastizitätsgesetz, Werkstoffkennwerte

• Verallgemeinertes Hooke'sches Gesetz,

Zusammenhang zwischen den WerkstoffkenngrößenZug- und Druckbeanspruchung:Spannungen und Verformungen, Wärmeeinfluss



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Literatur/Lernquellen B. Assmann, Technische Mechanik, Statik, Oldenbourg Verlag B.Assmann, Technische Mechanik, Festigkeitslehre, OldenbourgVerlag J., H. Dankert, Technische Mechanik, Teubner VerlagGross, Hauger, Schröder, Wall: Technische Mechanik 1; SpringerVerlag Holzmann, Meyer, Schumpich: Technische Mechanik Teil1+3, Teubner Verlag



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Veranstaltung G6.2 132062 Technische Mechanik 2Diese Veranstaltung ist im Modul G6


Semester 2



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Applied Mechanics 2


SWS 4





Prüfungsdauer

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) • Vorlesung mit Übungsbeispielen.

Den Studierenden werden Übungsaufgaben über den Ilias-Serverzur Verfügung gestellt. Aufgaben werden später im Rahmen einesTutoriums besprochen.

• Selbststudium: Vor- und Nachbereitung der Vorlesung,Übungsaufgaben und begleitende Prüfungsvorbereitung






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Inhalte • Flächenträgheitsmomente:

Transformationen von Trägheitsmomenten, Hauptträgheitsachsen,Hauptträgheitsmomente,Widerstandsmomente, Trägheitsmomentezusammengesetzter Flächen

• Elementare Theorie der Biegung: Grundlagen der reinenBiegung,

Biegespannung, Verformung, BiegelinieSchubspannungen bei Querkraftbelastung,Schubverformung, effektive Schubflächen

• Knickung:

Eulersche Knicklast• Torsion:

Torsion von Stäben mit kreisförmigen Querschnitten,Schubspannungen, Verformungen

• Punktbewegungen:

Geschwindigkeit und Beschleunigung bei gerader und krummerBahnbewegung,Grundaufgaben der Kinematik

• Allgemeine Bewegung des starren Körpers:

Drehung um feste Achsen, Momentanpol• Dynamik:

Newtonsche AxiomeImpulssatzSchwerpunktsatzDrehimpulssatzEnergiesatz

• Eulersche Bewegungsgleichungen eines starren Körpers

Massenträgheitsmomente



Literatur/Lernquellen B. Assmann: Festigkeitslehre, Oldenbourg Verlag J., H. Dankert:Technische Mechanik, Teubner Verlag Gross, Hauger, Schröder,Wall: Technische Mechanik Teil 1+2; Springer Verlag Holzmann,Meyer, Schumpich: Technische Mechanik Teil 1+3, Teubner Verlag



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Modul G7 132070 Konstruktion


SWS











Besonderheiten



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Veranstaltung G7.1 132071 Grundlagen der KonstruktionDiese Veranstaltung ist im Modul G7

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Peter Ott

Semester 1



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Engineering Design Basics


SWS 2.0






Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit Übungsaufgaben und Fallbeispielen, gemeinsameÜbungen zur Präsenzzeiten, Referate

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen • Herstellung eines einheitlichen Niveaus bezüglich derGrundlagen des technischen Zeichnens

• Vorbereitung auf CAD im 2. Semester bzgl. Projektionund 3D-Darstellung

• Rämliches Vorstellungsvermögen schulen





Inhalte • Grundlagen des technischen Zeichnens

• Darstellungsmedien, Eigenschaften der Projektion• Projektionsarten• Fertigungszeichnung einfacher Körper• Besondere Darstellungen, Ansichten und Symbole• Toleranzen, Passungen• Erste einfache konstruktive Aufgaben• Anwendungsbeispiele, Übungen• Freihandzeichnen


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Literatur/Lernquellen Tabellenbuch Mechatronik, Europa-Lehrmittel, 2001 Fucke, R.Darstellende Geometrie für Ingenieure, Hanser, 1998 Labisch,S., Weber, C., Technisches Zeichnen, Vieweg, 2004 Viebahn,U., Technisches Freihandzeichnen, Springer, 1993 Skripte unterilias.hs-heilbronn.de



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Veranstaltung G7.2 132072 Konstruktion 1Diese Veranstaltung ist im Modul G7


Semester 1



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Engineering Design 1


SWS 2.0



Detailbemerkung zum Workload Wegen Projektcharakter (Konstruktionswettbewerb) vielselbständige Teamarbeit notwendig


Prüfungsdauer 0

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung, Coachingsitzungen und weitere Betreuungauch per E-learningsystem der Teamarbeit im Rahmen desKonstruktionswettbewerbs

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen • Konstruktion als komplexen Entwicklungsprozeßbegreifen

• Konstruktionsmethodik nach VDI-Richtlinie 2221 kennenund vereinfacht anwenden können

• Einfache Methoden zur Lösung komplexer technischerProbleme kennen

• Die Bedeutung des Produkts für die Konstruktion kennen• Produktplanung vereinfacht kennen / Mut zum

Unternehmertum haben• Interdisziplinäre Teamarbeit als das Arbeitsumfeld des

Konstrukteurs kennen und erlebt haben• Teamarbeit bewusst erlebt haben und reflektieren

können





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Inhalte • Grundlagen der Konstruktionsmethodik

*Grundlagen technischer Systeme*Arbeitsmethodik*Der Konstruktionsprozess

• Das Produkt planen

*Impluse für Produktideen*Analyse von Produkten und deren Umfeld*Auswahl einer Produktidee*Die Anforderungsliste für die Entwicklung

• Teamarbeit

*Erfolgsfaktoren*Teamarbeitsphasen*Teamregeln*Konfliktbewältigung*Besprechungen

• Präsentation und Dokumentation• Die Lösung suchen

*Lösungsmethoden*Entwicklung eines Konzepts*Bewertung von Lösungsvarianten

• Konstruktionswettbewerb als Übung


Sonstige Besonderheiten Jedes Semester findet der Konstruktionswettbewerb für dieErstsemestert aller technischen Studiengänge der HochschuleHeilbronn statt. Die Teilnehmer der Lehrveranstaltung nehmen inTeams an diesem Wettbewerb teil. Zum Wettbewerb muss einetechnische Lösung demonstriert und eine Dokumentation erstelltwerden. Neben dem Leistungsnachweis für die Lehrveranstaltungwerden in der Regel Geldpreise der Industrie vergeben, siehehttp://konstruktionswettbewerb.hs-heilbronn.de . Die Teamarbeitim Rahmen des Konstruktionswettbewerbs wird von Teilnehmernder Lehrveranstaltung H13.1, Führung von Teams, aus dem 7.Semester als Coaches mit betreut.

Literatur/Lernquellen Conrad, K.-J., Grundlagen der Konstruktionslehre, Hanser, 1998Pahl, G., Beitz, W., Konstruktionslehre, Springer, 1997 Skripteunter ilias.hs-heilbronn.de



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Veranstaltung G7.3 132073 Konstruktion 2Diese Veranstaltung ist im Modul G7

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Robert Paspa

Semester 2



Lehrsprache Deutsch



SWS 2





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung

Voraussetzungen für die Teilnahme Zur Teilnahme an 132073 Konstruktion 2 und 132074 CAD muss132071 Grundlagen der Konstruktion bestanden sein.

Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung, Coachingsitzungen und weitere Betreuung auch perE-Learningsystem der Teamarbeit im Rahmen des Konstruktions-Projekts in Zusammenhang mit CAD

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen • Erleben des Prozesses bei der Entwicklung technischerProdukte

• Analysieren einer Aufgabenstellung• Erkennen der relevanten technischen Disziplinen• Beschaffung von Informationen (Literatur, Hersteller,

Internet)• Finden und generieren von Lösungen• Umsetzen der prinzipiellen Ideen in eine 3D-Konstruktion• Dokumentieren des Arbeitsfortschritts• Aufgabenverteilung und Verantwortlichkeit im Team





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Inhalte • Aufgabenstellung• Vorstellung der Aufgabenstellung• Analysieren der Aufgabe• Benachbarte Disziplinen• Erkennen der technischen Zusammenhänge der

Konstruktionsaufgabe• Erarbeiten der Grundlagen für die jeweilige(n)

technische Disziplin(en)• Konstruktionsprozess• Prinzipielle Lösungen finden, bewerten und auswählen• Realisieren der gewählten Lösung mit Hilfe eines 3D-

CAD-Systems• Herstellungsgerechte Gestaltung von Bauteilen und

Baugruppen• Methodeneinsatz (fließt in die einzelnen Arbeitsschritte

mit ein)• Entwicklungsprozess nach VDI 2222 / 2223• Aufgabenstellung detaillieren• Anforderungsliste• Lösungen generieren• Lösungen analysieren, bewerten und auswählen


Sonstige Besonderheiten Konstruktions-Projekt zusammen mit Vorlesung CAD

Literatur/Lernquellen Pahl, G., Beitz, W., Konstruktionslehre, Springer, 1997 Hoischen,H.; Hessern W. (Hrsg.): Technisches Zeichnen. 30. Auflage.Düsseldorf, Schwann-Girardet: Cornelsen Muhs, D.; Wittel, H.;Jannasch, D.; Voßiek, J.: Roloff/Matek Maschinenelemente.17. Auflage. Wiesbaden: Vieweg, 2005 Krause, W. (Hrsg.):Konstruktionselemente der Feinmechanik. 3. Auflage. MünchenWien: Hanser, 2004



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Veranstaltung G7.4 132074 CADDiese Veranstaltung ist im Modul G7

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Jörg Wild

Semester 2



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Computer Aided Design


SWS 2



Detailbemerkung zum Workload in Verbindung mit Konstruktion 2


Prüfungsdauer 0

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Die Veranstaltung findet im CAD-Labor an PC-Workstationsstatt. Nach der Vorstellung neuen Stoffs wird direkt gemeinsamam System geübt. Nach fünf Doppelterminen kann mit diesenGrundlagen das Projekt in Konstruktion 2 bearbeitet werden.Dazu gibt es zwei weitere Coaching-Termine, an denen sowohlUnterstützung für den richtigen Einsatz von CAD wie für dieKonstruktion erfolgt.






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Inhalte Bauteil- und Skizziererumgebung• Erzeugung von Bedingungen im Skizzierer• Erzeugen eines Bauteils durch Rotation• Auszugsschräge• Verfeinern des Modells• Erzeugen eines Bauteils durch Translation• Verrundung• Darstellungsmöglichkeiten• Verwendung von Körpern und booleschen Operationen• Verdecken und Anzeigen von Körpern• Weitere Skizzierfunktionen• Bohrungen/Gewinde• Muster verwenden• Schalenelement• Ordnung der Operationen im Spezifikationsbaum• Konstruktionselemente• Erstellen von Formeln• Erweiterte Dialogfenster• 3D-Elemente projizieren

Baugruppenumgebung• Einfügen von Bauteilen• Erstellen von Bedingungen• Handhabung der Bauteile• Kompass-Gebrauch• Erstellung von mehrfach verwendeten Bauteile• Arbeiten mit Katalogen

ZeichnungsableitungDrucken


Sonstige Besonderheiten System CATIA V5, jeweils neueste Release. Zusammen mitLehrbeauftragten aus der Industrie, die den täglichen Einsatz von3D-CAD kennen.

Literatur/Lernquellen Ziethen, D. R.: CATIA V5 Baugruppen Zeichnungen, Hanser,München, 2006 Hertha, M.: CATIA V5 - Flächenmodellierung,Hanser, München, 2006 Klepzig, W. u. Weibach, L.: 3D-Konstruktion mit CATIA V5 : parametrisch-assoziativesKonstruieren von Teilen und Baugruppen in 3D für CATIA V5,Hanser, München, 2005



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Veranstaltung G7.5 132075 ArbeitstechnikenDiese Veranstaltung ist im Modul G7

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr. Susanne Wilpers

Semester 1



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Working Methods


SWS 2.0





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung, Präsentationen, Fallbeispiele

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen In den Arbeitsgrundlagen wird in Gruppenarbeit das Arbeiten mittechnischer Fachliteratur (Informationsbeschaffung, Bewertung,Aufbereitung) anhand kleiner Projekte aus der Fachrichtungeingeübt





Inhalte • Lernstrategien• Erstellen wissenschaftlicher Arbeiten und

Dokumentationen• Literaturrecherche, Zitate• Einführung in das Angebot der Bibliothek der

Hochschule Heilbronn• Präsentationstechnik• Präsentation einer in Gruppen durchgeführten kleinen

Studienarbeit


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Sonstige Besonderheiten Die Studierenden erhalten in der Mitte des Semesters eineKonstruktionsaufgabe im Rahmen der Vorlesung Konstruktion 2und CAD, die im Team bearbeitet werden muss. Diese Aufgabewird nach Möglichkeit selbstständig in Gruppen gelöst, dasArbeitsergebnis wird dokumentiert und präsentiert. Zielgruppe istdas Plenum des Semesters.

Literatur/Lernquellen Rost, Friedrich (2003): Lern- und Arbeitstechniken für dasStudium. Opladen: Leske+Budrich. Schräder-Naef, R. (2003):Rationeller Lernen lernen. Beltz Sesnik, Werner (2003):Einführung in das wissenschaftliche Arbeiten, Oldenbourg Verlag,6. Auflage, ISBN 3-486-27442-2



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Modul G7.3 G7.4 132079 Konstruktion 2 und CAD


SWS 4.0











Besonderheiten



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Veranstaltung G7.3 132073 Konstruktion 2Diese Veranstaltung ist im Modul G7.3 G7.4


Semester 2



Lehrsprache Deutsch



SWS 2





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung, Coachingsitzungen und weitere Betreuung auch perE-Learningsystem der Teamarbeit im Rahmen des Konstruktions-Projekts in Zusammenhang mit CAD

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen • Erleben des Prozesses bei der Entwicklung technischerProdukte

• Analysieren einer Aufgabenstellung• Erkennen der relevanten technischen Disziplinen• Beschaffung von Informationen (Literatur, Hersteller,

Internet)• Finden und generieren von Lösungen• Umsetzen der prinzipiellen Ideen in eine 3D-Konstruktion• Dokumentieren des Arbeitsfortschritts• Aufgabenverteilung und Verantwortlichkeit im Team





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Inhalte • Aufgabenstellung• Vorstellung der Aufgabenstellung• Analysieren der Aufgabe• Benachbarte Disziplinen• Erkennen der technischen Zusammenhänge der

Konstruktionsaufgabe• Erarbeiten der Grundlagen für die jeweilige(n)

technische Disziplin(en)• Konstruktionsprozess• Prinzipielle Lösungen finden, bewerten und auswählen• Realisieren der gewählten Lösung mit Hilfe eines 3D-

CAD-Systems• Herstellungsgerechte Gestaltung von Bauteilen und

Baugruppen• Methodeneinsatz (fließt in die einzelnen Arbeitsschritte

mit ein)• Entwicklungsprozess nach VDI 2222 / 2223• Aufgabenstellung detaillieren• Anforderungsliste• Lösungen generieren• Lösungen analysieren, bewerten und auswählen


Sonstige Besonderheiten Konstruktions-Projekt zusammen mit Vorlesung CAD

Literatur/Lernquellen Pahl, G., Beitz, W., Konstruktionslehre, Springer, 1997 Hoischen,H.; Hessern W. (Hrsg.): Technisches Zeichnen. 30. Auflage.Düsseldorf, Schwann-Girardet: Cornelsen Muhs, D.; Wittel, H.;Jannasch, D.; Voßiek, J.: Roloff/Matek Maschinenelemente.17. Auflage. Wiesbaden: Vieweg, 2005 Krause, W. (Hrsg.):Konstruktionselemente der Feinmechanik. 3. Auflage. MünchenWien: Hanser, 2004



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Veranstaltung G7.4 132074 CADDiese Veranstaltung ist im Modul G7.3 G7.4


Semester 2



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Computer Aided Design


SWS 2



Detailbemerkung zum Workload in Verbindung mit Konstruktion 2


Prüfungsdauer 0

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Die Veranstaltung findet im CAD-Labor an PC-Workstationsstatt. Nach der Vorstellung neuen Stoffs wird direkt gemeinsamam System geübt. Nach fünf Doppelterminen kann mit diesenGrundlagen das Projekt in Konstruktion 2 bearbeitet werden.Dazu gibt es zwei weitere Coaching-Termine, an denen sowohlUnterstützung für den richtigen Einsatz von CAD wie für dieKonstruktion erfolgt.






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Inhalte Bauteil- und Skizziererumgebung• Erzeugung von Bedingungen im Skizzierer• Erzeugen eines Bauteils durch Rotation• Auszugsschräge• Verfeinern des Modells• Erzeugen eines Bauteils durch Translation• Verrundung• Darstellungsmöglichkeiten• Verwendung von Körpern und booleschen Operationen• Verdecken und Anzeigen von Körpern• Weitere Skizzierfunktionen• Bohrungen/Gewinde• Muster verwenden• Schalenelement• Ordnung der Operationen im Spezifikationsbaum• Konstruktionselemente• Erstellen von Formeln• Erweiterte Dialogfenster• 3D-Elemente projizieren

Baugruppenumgebung• Einfügen von Bauteilen• Erstellen von Bedingungen• Handhabung der Bauteile• Kompass-Gebrauch• Erstellung von mehrfach verwendeten Bauteile• Arbeiten mit Katalogen

ZeichnungsableitungDrucken


Sonstige Besonderheiten System CATIA V5, jeweils neueste Release. Zusammen mitLehrbeauftragten aus der Industrie, die den täglichen Einsatz von3D-CAD kennen.

Literatur/Lernquellen Ziethen, D. R.: CATIA V5 Baugruppen Zeichnungen, Hanser,München, 2006 Hertha, M.: CATIA V5 - Flächenmodellierung,Hanser, München, 2006 Klepzig, W. u. Weibach, L.: 3D-Konstruktion mit CATIA V5 : parametrisch-assoziativesKonstruieren von Teilen und Baugruppen in 3D für CATIA V5,Hanser, München, 2005



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Hauptstudium

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Modul H1 132110 Mathematisch-naturwissenschaftliche Vertiefung


SWS











Besonderheiten



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Veranstaltung H1.1 132111 Mathematik 3Diese Veranstaltung ist im Modul H1


Semester 3



Lehrsprache Deutsch



SWS 2.0






Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) • Vorlesung mit integrierter Übung• Beispiele und Übungen mit Computeralgebra

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen • Schulung mathematischer Denk- und Arbeitsweise• Kenntnis und Anwendung mathematischer Sätze





Inhalte • Fourierreihen• Laplacetransformation


Sonstige Besonderheiten Die Fachprüfung 132110 Mathematisch-naturwissenschaftlicheVertiefung ist nur bestanden, wenn jeweils die Prüfungsleistungen132111 Mathematik 3, 132112 Physik 3 und 132113 TechnischeDynamik mit mindestens ausreichend(4,0) bewertet wurden.

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Literatur/Lernquellen • James, Modern engineering mathematics• Kreyszig, Advanced engineering mathematics• Meyberg / Vachenauer, Höhere Mathematik 1, 2• Papula, Mathematik für Ingenieure 1, 2, 3• Sell, Skript mit Übungsaufgaben und Lösungen



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Veranstaltung H1.2 132112 Physik 3Diese Veranstaltung ist im Modul H1


Semester 3



Lehrsprache Deutsch



SWS 2.0






Verpflichtung

Voraussetzungen für die Teilnahme Die im Grunstudium erworbenen Kenntnisse, insbesondere inPhysik und Mathematik.


Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden kennen die physikalischen Eigenschaftender Fluide und können einfache fluidmechanische undtheromdynamische Probleme bearbeiten. Sie kennen dieGrundlagen der Mikrophysik und sind in der Lage, ihr Detailwissenin diesen Gebieten selbständig zu vertiefen.





Inhalte • Fluide (Druck, Oberflächenspannung, Viskosität,Strömungen)

• Thermodynamik und Wärme (Grundbegriffe,Hauptsätze der Thermodynamik, ideale und reale Gase,Kreisprozesse)

• Einführung in die Mikrophysik (Atom-, Quanten- undFestkörperphysik)


Sonstige Besonderheiten Die Fachprüfung 132110 Mathematisch-naturwissenschaftlicheVertiefung ist nur bestanden, wenn jeweils die Prüfungsleistungen132111 Mathematik 3, 132112 Physik 3 und 132113 TechnischeDynamik mit mindestens ausreichend (4,0) bewertet wurden.

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Veranstaltung H1.3 132113 Technische DynamikDiese Veranstaltung ist im Modul H1


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Dynamic Systems


SWS 2.0






Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) • Vorlesung mit Übungsbeispielen.• Selbststudium: Vor- und Nachbereitung der Vorlesung,

Übungsaufgaben und begleitende Prüfungsvorbereitung

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden erwerben die Qualifikationfür bewegte mechanische Systeme, die Problembeschreibenden Gleichungen aufzustellen und zu lösen, dieErgebnisse auf Plausibilität zu prüfen und zu deuten.





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Inhalte • Lagrangesche Beschreibung der Mechanik

Hamiltonsches PrinzipEuler-Lagrange-GleichungenRitzsches VerfahrenSysteme mit nichtkonservativen Kräften

• Relativbewegung

Kinematik der RelativbewegungInertialkräfte

• Systemdynamik

SystembegriffSprungantwortPulsantwortÜbertragungsfunktion

• Wellen

WellengleichungDispersionsrelation


Sonstige Besonderheiten Die Fachprüfung 132110 Mathematisch-naturwissenschaftlicheVertiefung ist nur bestanden, wenn jeweils die Prüfungsleistungen132111 Mathematik 3, 132112 Physik 3 und 132113 TechnischeDynamik mit mindestens ausreichend (4,0) bewertet wurden.

Literatur/Lernquellen B. Assmann: Kinematik und Kinetik, Oldenbourg Verlag J., H.Dankert: Technische Mechanik, Teubner Verlag Gross, Hauger,Schröder, Wall: Technische Mechanik Teil 3; Springer VerlagHolzmann, Meyer, Schumpich: Technische Mechanik Teil 2,Teubner Verlag



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Modul H2 132120 Optik, Mess- und Prüftechnik


SWS











Besonderheiten



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Veranstaltung H2.1 132121 MesstechnikDiese Veranstaltung ist im Modul H2

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr. Georg Bucher

Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Metrology


SWS 2.0






Verpflichtung

Voraussetzungen für die Teilnahme Grundkenntnisse in physikalischen Messverfahren, Einheiten,Fehlerrechnung wie im Labor Physik vermittelt

Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung, Projekte mit konkreten Beispielen

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden lernen, wie man Messdaten erhebt, auswertet,hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit und Aussagekraft beurteilt,die möglichen Fehlergrenzen absteckt und die Ergebnisseaussagekräftig darstellt. Die Veranstaltung ist eng verzahnt mitden Veranstaltungen H5.1 Sensorik und H2.3 Labor Messtechnik.Aufbau und Inhalt der Veranstaltung fassen die Messtechnikals Teilgebiet der Systemdynamik auf. Die rasant ansteigendeRechenleistung auch von preisgünstigen Prozessoren werdendas Gebiet der Messtechnik von Grund auf umkrempeln, da auchrechenaufwändige Signalbearbeitung immer mehr Einzug haltenwird in allen möglichen Messgeräten bis herunter zum einfachenHandmultimeter. Auf diese Umwälzungen will die Veranstaltungdie Studierenden vorbereiten. Die Veranstaltung versetzt dieStudierenden in die Lage, komplexe Messaufgaben anzugehenund die erhobenen Daten bestmöglich auszuwerten.





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Inhalte • kurze Auffrischung: Normale, Standards, Einheiten,Fehlerangaben, Fehlerrechnung, Fehlerfortpflanzung,

• statistische Auswerteverfahren,• Methoden der Signalerfassung,• Bearbeitung analoger und digitaler Messsignale, digitale

Filterverfahren,• Darstellung von Messdaten im Zeit- und

Frequenzbereich,• Beschreibung von Messsystemen mit den Methoden der

Systemdynamik,• dynamisches Messen mit Hilfe mathematischer

Filterverfahren,• Fourieranalyse kontinuierlicher und diskreter Messdaten,• Gewinnung und Bearbeitung zweidimensionaler

Messdatensätze,• mathematische Filter- und Beobachterstrukturen.


Sonstige Besonderheiten Zur Teilnahme an 132123 Labor Messtechnik muss 132121Messtechnik bestanden sein.

Literatur/Lernquellen H. Frohne/E. Ueckert, Grundlagen der elektrischen Messtechnik,Teubner Verlag , ISBN 3-540-54655-3 Kiencke/Kronmüller/Eger,Messtechnik, Springer Verlag, ISBN 3-540-42097-5



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Veranstaltung H2.2 132122 Technische Optik 1Diese Veranstaltung ist im Modul H2


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Optical Engineering 1


SWS 2.0






Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit integrierten Demonstrationen und Übungen

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen • Grundlegende Methoden zur Beschreibung und zumVorentwurf optoelektronischer Systeme anwenden

• Einfache optoelektronische Systeme verstehen





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Inhalte • Grundlagen optoelektronischer Systeme• Brechungsgesetz, Fermatsches Prinzip• Eigenschaften von Licht• Aufbau optoelektronischer Systeme• Lichtquellen und deren Charakterisierung• Optoelektronische Detektoren• Optische Medien• Einfache brechende und reflektierende Elemente• Prismen, Retroreflektoren• Polarisationsabhängige Reflexions- und

Brechungsfaktoren• Fasern, Lichtleiter• Die Abbildung• Eigenschaften der Abbildung• Beurteilung der Abbildungsgüte• Abbildungsgleichungen und Konstruktionsstrahlen• Paraxiale Durchrechnung und Eigenschaften von Fläche

und Linsen• Linsensysteme• Bündelbegrenzung, Blenden und Pupillen• Aufbau ausgewählter optoelektronischer Instrumente



Literatur/Lernquellen Lernmodul und Präsentation unter ilias.hs-heilbronn.de



Wird in den ersten drei Vorlesungswochen veröffentlicht

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Veranstaltung H2.3 132123 Labor MesstechnikDiese Veranstaltung ist im Modul H2


Semester 4



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Metrology and Measurement Systems


SWS 2.0





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung

Voraussetzungen für die Teilnahme Zur Teilnahme an 132123 Labor Messtechnik muss 132121Messtechnik bestanden sein.

Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) vorbereitete Laboraufgaben zu Präsenzzeiten, schriftlicheTestaufgaben zu den einzelnen Versuchen, schriftlicheAusarbeitung zur jeweiligen Laboraufgabe.

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Veranstaltung zeigt an konkreten Laboraufgaben den Einsatzverschiedener Sensortypen, die Erhebung und Speicherungsowie die Bearbeitung und Auswertung von Messdaten.Begleitend werden die technischen Grenzen von Sensorenausgelotet und die Fehlergrenzen überprüft. Die Veranstaltungkonfrontiert die Studierenden mit verschiedenen Sensoren,mit deren Reaktion auf äußere Störungen, mit Signalbe- und-verarbeitung und nicht zuletzt mit der Datenauswertung.Gefordert wird darüber hinaus Entwurf und Realisierungeinfacher Operationsverstärkerschaltungen zur Bearbeitung vonMesssignalen. Dies findet hier noch unter Anleitung erfahrenerBetreuer statt, ist aber sicher eine gute Vorbereitung auf denrauhen Berufsalltag.





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Inhalte Liste der zu bearbeitenden Laboraufgaben:• Dehnungsmessstreifen - Bestimmung von Kraft Biegung,

Drehmoment (1),• Messungen am Serienschwingkreis (1),• Temperaturerfassung mit diversen Sensorprinzipien (1),• Untersuchungen zur Sprung- und Impulsantwort diverser

Sensoren (1),• Frequenzanalyse von Signalen (1),• Untersuchung der Hochfrequenzeigenschaften diverser

elektrischer und magnetischer Bauteile (1),• Anwendungen zum Oszilloskop und Speicheroszilloskop

(2),• analoge Signalformung mit

Operationsverstärkerschaltungen (3).


Sonstige Besonderheiten In Klammer ist die Anzahl der Bearbeitungseinheitenin Versuchstagen angegeben. Die Aufgaben werden inZweiergruppen bearbeitet. Die Zusammenstellung derLaboraufgaben kann von Semester zu Semester variieren.

Literatur/Lernquellen Wilhelm Walcher, Praktikum der Physik, Teubner Verlag, ISBN978-3-8351-0046-6 Jan Oringa/Johannes Willem Maaskant,Handbuch der elektrischen Messtechnik, Franzis' Verlag, ISBN3-7723-7391-7 Steingold et. al., Interfaceschaltungen zurMesswerterfassung, Oldenbourg Verlag, ISBN 3-486-27141-5



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Veranstaltung H2.4 132124 Labor Technische Optik 1Diese Veranstaltung ist im Modul H2


Semester 4



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Optical Engineering Lab


SWS 2.0





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung

Voraussetzungen für die Teilnahme Zur Teilnahme an 132124 Labor Technische Optik 1 muss 132122Technische Optik 1 bestanden sein.

Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Laborpraktikum mit Betreuung, Laborberichte, Referate

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen • Praktische Anwendung des aus der VorlesungTechnische Optik 1 erworbenen Wissens erfahren,Gefühl für Optik haben

• Grundlagen der optischen Messtechnik kennen• Dokumentation von optischen Versuchen können• Methoden zur Beschreibung und zum Entwurf

optoelektronischer Systeme beherrschen und anwendenkönnen





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Inhalte • Simulation eines optischen Systems mit einerRaytracing-Toolbox auf Matlab-Basis

• Laborversuche zu• Vermessung der Brennweite und der Hauptebenen eines

Abbildungsobjektivs• Vermessung der Abstrahlcharakteristik und des

Lichtstroms einer LED• Vermessung der Kontrastübertragungsfunktion (MTF)

von ausgewählten optischen Abbildungssystemen• Recherche, Kurzreferat und e-Lernmoduleintrag zu

einem optoelektronischen Thema



Literatur/Lernquellen Schröder, G., Technische Optik, Vogel, 1990 Skript undPräsentation unter ilias.hs-heilbronn.de



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Veranstaltung H2.5 132125 Labor WerkstoffprüfungDiese Veranstaltung ist im Modul H2

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. August Burr

Semester 4



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Engineering Materials Lab


SWS 2.0





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Laborübungen Selbststudium: Vorbereitung der VersucheAnfertigung der Versuchsberichte

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden sind in der Lage die Vielzahl von Kunststoffartenmit systematischen Methoden und Verfahren zu identifizieren.Sie lernen anhand der zu ermittelnden physikalischenEigenschaften die Auswahl von Kunststoffen für verschiedeneAnwendungsgebiete zu treffen und eine Bewertung für dieEinsatzmöglichkeiten der verschiedenen Kunststofftypendurchzuführen.





Inhalte Kunststoffidentifizierung -Dichteermittlung -Schmelzbereich-Glasübergänge -Brennverhalten -Beilsteinprobe -Geruchund Reaktion der Schwaden -Thermische Analysen(DSC, TGA) -Infrarotspektroskopie (FTIR) -AschegehaltMechanische Eigenschaften -Schlagzähigkeitsversuche -Zugprüfung Fließverhalten -MVR-Ermittlung Gefügestrukturen -Überstrukturen unter polarisiertem Licht -Auflichtuntersuchungen -Dünnschnitttechnik



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Literatur/Lernquellen Hellerich, W., G. Harsch, S. Hänle: Werkstoffführer Kunststoffe.München, Wien: Hanser-Verlag, 2004



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Modul H3 132130 Mikro- und feinwerktechnische Fertigung


SWS











Besonderheiten



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Veranstaltung H3.1 132131 BauelementeDiese Veranstaltung ist im Modul H3


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Mechanical Construction Elements


SWS 4.0






Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit Übungen Selbststudium: Vorlesungsnachbereitung,Bearbeiten von Übungsaufgaben, Literaturstudium

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen • Kenntnisse über Funktion und Einsatz der wichtigstenmechanischen Bauelemente

• Ermittlung der Belastung und Beanspruchung vonBauelementen in technischen Konstruktionen

• Dimensionierung und Berechnung der Festigkeitmechanischer Bauelemente

• Auswahl, konstruktive Gestaltung und Einbaumechanischer Bauelemente





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Inhalte Festigkeitslehre• Beanspruchungs- und Belastungsarten,

Vergleichspannungshypothesen• Werkstoffverhalten, Werkstoffgrenzwerte• Kerbwirkung, Gestaltfestigkeit• Knicken, Beulen• Flächenpressung, Hertz'sche Pressung

Achsen und Wellen• Funktion, Dimensionierung und Gestaltung• Kritische Drehzahlen• Welle-Nabe-Verbindungen• Pressverbände, Klemmverbindungen, Spannringe,

Spannelemente• Passfedern, Keilwellen, Zahnwellen

Kupplungen• Dauerkupplungen (Starre Kupplungen,

Ausgleichskupplungen)• Schaltkupplungen (Fremdbetätigt, Moment-, Drehzahl,-

und Richtungsbetätigt)

Federn• Blattfedern, Spiralfedern, Schenkelfedern, Tellerfedern• Drehstabfedern, Schraubenfedern• Gummifedern

Verbindungselemente Verbindungsverfahren• Schraubverbindungen• Nietverbindungen• Sicherungsringe• Stiftverbindungen• Kleben• Löten• Schweißen

Zahnradgetriebe - Zahnräder - Verzahnungen• Verzahnungsgesetz, Evolventenverzahnung• Unterschnitt und Grenzzähnezahl, Profilverschiebung -

V-Getriebe


Sonstige Besonderheiten Die Fachprüfung 132130 Mikro- und feinwerktechnische Fertigungist nur bestanden, wenn jeweils die Prüfungsleistungen 132131Bauelemente, 132132 Feinwerktechnische Fertigung und 132133Mikrotechnische Fertigung mit mindestens ausreichend (4,0)bewertet wurden.

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Literatur/Lernquellen Muhs, D.; Wittel, H.; Jannasch, D.; Voßiek, J.: Roloff/Matek -Maschinenelemente (mit Tabellenband und Berechnungssoftwareauf CD-ROM). 17. Auflage. Wiesbaden: Vieweg-Verlag: 2005Muhs, D.; Wittel, H.; Jannasch, D.; Voßiek, J.: Roloff/Matek -Maschinenelemente Aufgabensammlung. 11. Auflage. Wiesbaden:Vieweg-Verlag: 2001 Niemann : Maschinenelemente Band 1. 3.Auflage. Berlin: Springer-Verlag 2000 DUBBEL - Taschenbuchfür den Maschinenbau 20. Auflage. Berlin: Springer-Verlag 2001Beitz, Grote: DUBBEL interaktiv - Studentenausgabe - Daselektronische Taschenbuch für den Maschinenbau (CD-ROM) 1.Auflage. Berlin: Springer-Verlag 2002



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Veranstaltung H3.2 132132 Feinwerktechnische FertigungDiese Veranstaltung ist im Modul H3


Semester 4



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Precision Engineering Production


SWS 2.0






Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit Fallbeispielen, Übungsaufgaben und praktischenPräsentationen

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Vermittlung der Grundlagen und Bedeutung der wichtigstenspanenden Fertigungsverfahren Kennenlernen dergrundlegenden Zusammenhänge des Spanens Betrachtungder charakteristischen verfahrensspezifischen Eigenschaftenspanender Prozesse mit geometrisch bestimmter und geometrischunbestimmter Schneide und ihre anwendungstechnischeUmsetzung Beurteilung der Eignung der Verfahren unter Aspektenwie Kräfte- und Leistungsbedarf, Bearbeitungszeiten, Qualität undKosten





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Inhalte • Einführung• Verfahrensübersicht• Gliederung der Fertigungsverfahren• Bedeutung und Abgrenzung zu anderen

Fertigungsverfahren• Grundlagen der spanenden Fertigungsverfahren• Schneidkeilgeometrie• Bewegungen• Eingriffsgrößen• Spanbildungsvorgang• Kräfte und Leistungen• Verschleiß und Standzeit• kostenoptimale Fertigung• Schneidstoffe• Kühlen und Schmieren• HSC- und HPC-Bearbeitung• Hartbearbeitung• Spanende Fertigungsverfahren mit geometrisch

bestimmter Schneide• Drehen• Bohren• Fräsen• Räumen• Berechnungszusammenhänge• Werkzeuge• Spannmittel• Anwendungsbeispiele• Spanende Fertigungsverfahren mit geometrisch

unbestimmter Schneide• Schleifen• Honen• Läppen• Kinematik• wichtige Prozessparameter• Formgenauigkeit und Oberflächengüte• Anwendungsbeispiele• Abtragende Fertigungsverfahren• Funkenerosion• Laserbearbeitung



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Literatur/Lernquellen • Schönherr, H.: Spanende Formgebung, Oldenbourg-Verlag 2002

• König, W. , Klocke, F.: Fertigungsverfahren, Bd. 1 u.2,Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 2007

• Fritz, A. H., Schulze, G.: Fertigungstechnik, SpringerVerlag Berlin Heidelberg New York, 1998

• Awiszus/Bast/Dürr/Mattes: Grundlaen derFertigungstechnik, Fachbuchverlag Leipzig, 2007

• Degner/Lutze/Smejkal: Spanende Formung, Carl hanserVerlag München Wien, 2002



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Veranstaltung H3.3 132133 Mikrotechnische FertigungDiese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul H3

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Wehl

Semester 4



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Semiconductor and MEMS Production


SWS 6.0







Voraussetzungen für die Teilnahme keine

Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit Übungsaufgaben und Fallbeispielen

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Allgemeines Verständnis der Fertigung von Halbleitern undMikrosystemen





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Inhalte In der Vorlesung werden alle Grundlagen zur Herstellung vonmikrotechnischen Bauelementen erläutert. Solche Bauelementesind z. B.:

• diskrete Halbleiter wie Dioden oder Transistoren• integrierte Schaltungen wie Mikroprozessoren, Speicher

oder ASICs• Mikrosysteme wie Tintendruckköpfe, Drucksensoren

oder CCDs• Solarzellen

Substratherstellung und Siliciumfertigung• Einführung• Werkstoffe• Substratherstellung• Vakuumtechnik• Schichterzeugung: Thermische Oxidation, CVD, PVD• Lithografie / Fototechnik• Schichtstrukturierung• Schichtmodifikation• Mikromechanik• Prozessabläufe, -fehler• Reinraumtechnik• Messtechnik für die mikrotechnische Fertigung• Kalkulation in der mikrotechnische Fertigung

Vorlesungsinhalte Teil 2: Aufbau- und Verbindungstechnik• Konzepte• Chip-Montage• Gehäuste Bauelemente• Substrate• Wärmeabfuhr von Bauelementen



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Literatur/Lernquellen • Ehrfeldt, W. (Herausgeber): Handbuch Mikrotechnik ,München; Wien: Hanser, 2001. ISBN: 3-446-21506-9

• Globisch, S. et al.: Lehrbuch Mikrotechnologie. HanserVerlag, 2011, ISBN 3-446-42560-8

• Hoppe, B.: Mikroelektronik 1, Vogel Fachbuch Kamprath-Reihe Bd.1 Prinzipien, Bauelemente und Werkstoffe derSiliziumtechnologie. 1997. ISBN: 3-8023-1518-9

• Hoppe, B.: Mikroelektronik 2, Vogel Fachbuch Kamprath-Reihe Bd.2 Herstellprozesse für integrierte Schaltungen.1997. ISBN: 3-8023-1588-X

• Hilleringmann, U.: Silizium-Halbleitertechnologie,Teubner, 4., durchges. u. erg. Aufl. 2004. XIII, ISBN3-519-30149-0

• Pupp, W.; Hartmann, K.: Vakuumtechnik Grundlagenund Anwendungen, Hanser, München, 1991. ISBN3-446-15859-6

• Wutz, M.: Handbuch Vakuumtechnik. Vieweg+TeubnerVerlag, 2009, ISBN 3-8348-0695-1



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Modul H4 132140 Elektronik


SWS











Besonderheiten



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Veranstaltung H4.3 132143 DigitaltechnikDiese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul H4


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Digital Circuits


SWS 2.0





Prüfungsdauer 0


Voraussetzungen für die Teilnahme Grundlagen der Digitaltechnik

Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Praktische Laborübungen, selbstständige Bearbeitung eineseigenen Projekts.

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studenten sind vertraut mit praktischer Laborarbeit imRahmen der Entwicklung digitaler Schaltungen und kennendie wichtigsten Hardware-Werkzeuge bzw. -Messgeräte(Taktgenerator, Logikanalysator, Oszilloskop). Sie haben ersteErfahrungen mit rechnergestützten Entwurfswerkzeugen fürSchaltwerke und FPGAs. Sie kennen einige gängige Entwurfs-und Verifkationstools und haben eine gewisse Vertrautheitbeim Umgang am Rechner damit entwickelt. Sie sind in derLage, komplexere digitale Schaltungen (kombinatorische Logik,Schaltwerke) mit gängigen CAE/EDA-Tools rechnergestützt zuentwerfen, zu verifizieren und ggf. zu programmieren, ebensoFehler aufzudecken, die in der Hardware liegen





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Inhalte • Messen in der Digitaltechnik• TTL Schaltungstechnik• CMOS Schaltungstechnik• Digitale Speicher / Flipflops• Schaltwerke, Schaltwerksentwurf• Resolver für Quadratursignale• Implementierung und Programmierung eines Embedded

Processors in einem FPGA



Literatur/Lernquellen Versuchsbeschreibungen in ILIAS für das jeweilige Semester(Miniprojekt kann sich ändern!)



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Modul 132149 Elektronische Schaltungstechnik mit Labor


SWS 5.0


Prüfungsdauer 0










Besonderheiten



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Veranstaltung H4.1 132141 Elektronische SchaltungstechnikDiese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Electronic Circuit Design


SWS 3





Prüfungsdauer 0



Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit integrierten Übungen anhand konkreter BeispieleAnfertigung von Hausarbeiten und Referaten

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden kennen die grundlegenden Eigenschaften vonfolgenden elektronischen Bauelementen und beherrschen diezugehörigen wichtigsten Grundschaltungen:

• Diskrete Halbleiter-Bauelemente (Dioden, Transistoren,Optobauelemente)

• Operationsverstärker und Komparatoren• Mikrocontroller und ihre Peripherie

Die Studierenden können• einfache elektronische Schaltungen auf der Basis der

genannten Bauelemente entwickeln durch Berechnung,Simulation und Schaltplanentwurf

• einfache Analogfilter mit Operationsverstärkernentwickeln

• einfache Analogwertverarbeitung auf Mikrocontrollerndurchführen





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Inhalte • Operationsverstärker (OPV) als idealer Verstärker• Grundschaltungen mit OPV• Integrator und Differentiator• Filterschaltungen mit OPV• Schaltungen mit Komparatoren und Schmitt-Triggern• Dioden: Typen, Funktion und grundlegende

Schaltungstechnik• Transistoren: Typen, Funktion und grundlegende

Schaltungstechnik• Optobauelemente: Typen, Funktion und

Schaltungstechnik• Verarbeitung analoger Signale mit Mikrocontrollern


Sonstige Besonderheiten Enge Kopplung mit der Veranstaltung H4.2 Labor ElektronischeSchaltungstechnik

Literatur/Lernquellen Tietze, U.; Schenk, Ch.: Halbleiter-Schaltungstechnik, SpringerVerlag Zirpel, M.: Operationsverstärker, Franzis Verlag



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Veranstaltung H4.2 132142 Labor Elektronische SchaltungstechnikDiese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Electronic Circuit Design Lab


SWS 2





Prüfungsdauer 0



Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Begleitende Laborübungen zu H4.1 Selbständige Bearbeitungeines eigenen Projekts aus der Schaltungstechnik Erstellung vonDokumentationen und Präsentationen

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden können• einfache elektronische Schaltungen entwickeln durch

Berechnung, Simulation und Schaltplanentwurf• kleine 1-2-seitige Leiterplatten-Layouts erstellen• elektronische Schaltungen in Betrieb nehmen und

verifizieren• einfache Analogfilter mit Operationsverstärkern

entwickeln• Peripherieschaltungen zu Mikrocontrollern im Hardware-

Software-Codesign entwickeln• einfache Analogwertverarbeitung auf Mikrocontrollern

durchführen





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Inhalte • Berechnung und Simulation von elektronischenSchaltungen

• Schaltplanerstellung mit einem Elektronik-CAD-Programm

• Entwurf eines 1-2-seitigen Leiterplatten-Layouts• Verifikation von elektronischen Schaltungen• Umgang mit grundlegendem Messequipment


Sonstige Besonderheiten Im ersten Teil des Semesters enge Kopplung mit H4.1Elektronische Schaltungstechnik




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Modul H5 132150 Grundlagen der Mechatronik


SWS











Besonderheiten



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Veranstaltung H5.1 132151 SensorikDiese Veranstaltung ist im Modul H5


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Sensors


SWS 2.0






Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung, Selbststudium, Ilias-Tests

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden erwerben die Fähigkeit, Messgrößen mit Hilfevon Messwandlern zu erfassen, darzustellen und der weiterenBearbeitung zugänglich zu machen. Zusätzlich werden dieMöglichkeiten und Grenzen der Wandlerprinzipien aufgezeigt. Anausgewählten Beispielen wird die mathematische Modellierungvon Sensoren vorgeführt und so die Brücke zur Systemdynamikgeschlagen. Die Auswahl der Themenschwerpunkte umfasstsowohl klassische Sensoren, wie z.B Dehnmessstreifen, als auchmoderne Sensoren auf Halbleiterbasis.





Inhalte • Allgemeine Sensoreigenschaften• Materialeffekte• Schaltungselektronisches Umfeld• Signalverarbeitung• Optische Methoden



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Literatur/Lernquellen Wiegleb, Sensortechnik, Franzis', ISBN 3-7723-8111-1Bernstein,Sensoren und Messelektronik, Pflaum VerlagISBN 3-7905-0736-9 Dieter Eberlein und 4 Mitarbeiter,Lichtwellenleitertechnik, expert verlag, ISBN 3-8169-2602-9



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Veranstaltung H5.2 132152 Simulation dynamischer SystemeDiese Veranstaltung ist im Modul H5

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Rudolf Kern

Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Simulation of Dynamical Systems


SWS 4.0






Verpflichtung



Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden erlernen den Umgang mit dem SimulationstoolMATLAB/SIMULINK und dem Computeralgebra ProgrammMuPAD. Sie sind in der Lage, nichtlineare (stetige) Systeme zulinearisieren und im Zeit- und Frequenzbereich zu beschreiben.Sie können einfache Teilsysteme zu einem komplexen Systemzusammensetzen und diese Systeme mit Hilfe von MATLAB/SIMULINK bzw. MuPAD simulieren und die Simulatinsergebnisseinterpretieren. Sie kennen die wichtigsten Verfahren zurnumerischen Integration und können die Vor- und Nachteile dieserbeurteilen.





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Inhalte • Einführung in das Simulationstool MATLAB/SIUMULINKsowie in das Computer Algebra Programm MuPAD

• Numerische Verfahren zur Integration gewöhnlicherDifferentialgleichungen

• Mathematische Modelle und ihre Einteilung zurBeschreibung mechatronischer Systeme

• statisches und dynamisches Verhalten der Systeme• Lineare und nichtlineare Systeme, Linearisierung• LAPLACE-Transformation und das Lösen linearer

zeitinvarianter gewöhnlicher Differentialgleichungen• Die Übertragungsfunktion und ihre Eigenschaften• Charakterisierung wichtiger Systeme anhand von

Testantworten• Blockschaltbilder und Blockschaltbildumformungen• Der Frequenzgang: Ortskurvendarstellung und Bode-

Diagramm• Zustandsraumdarstellung und Normalformen• Zusammenstellung grundlegender Systeme



Literatur/Lernquellen H. Unbehauen: Regelungstechnik 1, Vieweg Verlag Creutzig,C; Gehrs,K.; Oevel, W.: Das MuPAD Tutorium, Springer VerlagRapin,G; Wassong,T; Wiedmann,S; Koospal, S; : MuPAD EineEinführung, Springer Verlag Angermann, A; Beuschel, M; Rau,M; Wohlfahrt, U; : Matlab- Simulink- Stateflow, Oldenbourg VerlagScherf, H.E.: Modellbildung und Simulation dynamischer Systeme



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Veranstaltung H5.3 132153 AktorikDiese Veranstaltung ist im Modul H5


Semester 4



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Actuators


SWS 2.0






Verpflichtung



Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden lernen die unterschiedlichen Aktorrealisierungenund ihre Vor- und Nachteile kennen. Sie kennen die Prinzipien derelektromechanischen Aktoren, auf denen der Schwerpunkt derVorlesung liegt. Sie können näherungsweise elektrodynamischeund elektromagnetische Wandler berechnen. Sie könnendas dynamische Verhalten eines Permanentmagnet-Gleichstrommotors berechnen und geeignete Näherungenangeben. Sie wissen unter welchen Bedingungen Kreisdrehfeldererzeugt werden können und kennen die Funktionsweise vonInduktionsmaschinen sowie die Berechnungsmethoden für denstationären Fall.





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Inhalte • Aufbau und Wirkungsweise von Aktoren• Überblick über elektromagnetische, fluidische und

neuartige Aktoren• Mechanische Grundlagen: einfache Riementriebe,

Drehzahlwandler und ihre Optimierung sowieAnforderungen an den Aktor aufgrund der vorgegebenen(einachsigen) Bewegung

• Magnetkreisberechnungen undPermanentmagnetmaterialien

• Stationäre Kennlinien von Motoren und Lasten sowiestabile und instabile Betriebspunkte

• Die Gleichstromnebenschlussmaschine und ihrdynamisches Verhalten

• Der Universalmotor• Drehfeldentstehung• Die Asynchronmaschine und ihr stationäres Verhalten



Literatur/Lernquellen Meins, J. : Elektromechanik, Teubner Studienbücher Fischer,R.: Elektrische Maschinen, Hanser Verlag Kremser, A.:Grundzüge elektrischer Maschinen und Antriebe, B.G. TeubnerStuttgart Stölting, H-D.; Kallenbach, E.: Handbuch elektrischeKleinantriebe, Hanser Verlag Heimann, Gerth, Popp: Mechatronik,Fachbuchverlag Leipzig



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Veranstaltung H5.4 132154 Technisches EnglischDiese Veranstaltung ist im Modul H5


Semester 4



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Technical English


SWS 2.0





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Seminar mit seminaristischen Vorträgen, Dialogen undPräsentationen sowie Selbststudium mit:

• Gruppen- und Einzelarbeit• Nachbereitung• Literaturstudium• Vokabelstudium• Vorbereitung• Übungen

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden sind in der Lage in englischer Sprache imtechnischen Bereich zu kommunizieren sowie technischeFachliteratur zu verstehen. Sie können eine technischePräsentation in Englisch erstellen und vortragen.





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Inhalte *Chairing a meeting• Applying for a job (including company profile and

interview)• Reporting on a visit to an industrial plant• Preparing a presentation• Telephoning abroad• Describing a process• Summarizing information• Applying translation techniques






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Modul H6 132160 Mechatronik


SWS











Besonderheiten



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Veranstaltung H6.1 132161 Systeme der FeinwerktechnikDiese Veranstaltung ist im Modul H6


Semester 4



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Systems of Precision Engineering


SWS 4.0






Verpflichtung

Voraussetzungen für die Teilnahme Grundkenntnisse der Konstruktion Grundkenntnisse derTechnischen Mechanik

Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit Übungsaufgaben, integrierte Studienarbeit zurWälzlagerkonstruktion






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Inhalte Definition der MechatronikGeräte mit Steuerung durch MikroelektronikStörgrößen und deren Minimierung

• Komparatorprinzip• Freiheitsgrade• Führungen und Lagerungen• Kompensationsprinzip

Werkstoffe elektromechanischer Geräte• Leiterwerkstoffe• Kontaktwerkstoffe• Isolatoren• Magnetwerkstoffe

Präzisionslagerungen• Stick-Slip-Effekt• Aerostatische Lagerungen und Führungen• Gleitlagerungen• Wälzlagerungen• Sonderlager• Linearführungen• Federführungen

Lineraktoren• Elektromagnetischer Aktor• Elektrodynamischer Aktor• Piezoelektrische Aktoren• Pneumatik• Hydraulik• Memory-Metall

Bewegungsgesetze• Der lineare gedämpfte Einmassenschwinger• Gedämpfte Eigenschwingungen• Arten der Anregung• Harmonische Anregung• Allgemein periodische Anregung



Literatur/Lernquellen Krause W.: Konstruktionselemente der Feinmechanik , Hanser,München, 2004 Krause W.: Gerätekonstruktion in Feinwerktechnikund Elektronik, Hanser, München, 2000 Ringhandt H., WirthCh.: Feinwerkelemente, Hanser, München, 1992 Stölting H.-D., Kallenbach E.: Handbuch Elektrische Kleinantriebe, Hanser,München, 2002 Mechatronik Tabellen, Westermann Schulbuch-Verlag, 2005



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Veranstaltung H6.2 132162 Regelungstechnik 1Diese Veranstaltung ist im Modul H6


Semester 4



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Control Engineering 1


SWS 4.0






Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) • Vorlesung mit zahlreichen Übungsaufgaben unterEinbeziehung eines Computer-Algebra-Systems

• Stofferarbeitung u. a. anhand eines speziell entwickeltenLehrmodells, das als Bausatz vorhanden ist

• Selbststudium: Vor- und Nachbereitung der Vorlesung,Übungsaufgaben und Prüfungsvorbereitung

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden können die Stabilität von (linearen,zeitinvarianten) Regelkreisgliedern, des geschlossenenRegelkreises und auch von vermaschten Regelkreisenanalysieren und einen klassischen Regler nach demFrequenzkennlinien- und dem Wurzelortskurvenverfahrenentwerfen. Sie sind in der Lage hierzu das Computer-Algebra-System MuPAD erfolgreich einzusetzen und hiermit auchkomplexe Regelsystem zu entwerfen.





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Inhalte • Einführung anhand einiger Beispiele (u. a.Magnetfeldregelung)

• Phasenminimale und nicht phasenminimale Systeme• Stabilitätskriterien, (algebraische und graphische)• Das Nyquist-Kriterium (für Ortskurve und Bode-

Diagramm)• klassische Reglertypen• Reglerrealisierungen• Regelkreisanforderungen ( stationäres Verhalten und

Übergangsverhalten des Regelkreises)• Reglerentwurf: Einstellregeln (Ziegler Nichols, Chien

Rhones Reswick, T-Summen-Regel, Betragsoptimum,symmetrisches Optimum, Kompensationsverfahren nachKessler)

• Frequenzkennlinienverfahren• Wurzelortskurvenverfahren• Regelung mit Vorsteuerung nach dem Prinzip der

inversen Dynamik• Vermaschte Regelkreisstrukturen



Literatur/Lernquellen Unbehauen, H.: Regelungstechnik 1, Vieweg Verlag O. Föllinger:Regelungstechnik, Einführung in die Methoden und ihreAnwendung; Hüthig Verlag W. Leonhard, W.: Einführung in dieReglungstechnik: Vieweg Verlag H. Gassmann, H.: Theorie derReglungstechnik, Verlag Harri Deutsch Dorf, R. C.; Bishop, R. H.:Moderne Regelungssysteme, Pearson Studium Aström, K. J. ;Murray R. M. : Feedback Systems, An Introduction for Scientistsand Engineers



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Modul H7 132170 Praktisches Studiensemester


SWS











Besonderheiten



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Veranstaltung H7.2 132172 Kolloquien begleitend zum praktischenStudiensemesterDiese Veranstaltung ist im Modul H7


Semester 5



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Colloquium Accompanying Internship


SWS 1.0




Prüfungsart Prüfungsvorleistung durch Referat

Prüfungsdauer 0

Verpflichtung

Voraussetzungen für die Teilnahme • absolviertes praktisches Studiensemester

Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Referate, Hausarbeiten, Coaching-Sitzungen mit dem Dozenten

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Selbständiges wissenschaftliches Arbeiten und Präsentation vonErgebnissen





Inhalte Vor-Kolloquium:• Festlegung der Ausbildungsinhalte• Vermittlung von "Softskills" für eine erfolgreiche

praktische Tätigkeit• Vermittlung der rechtlichen und organisatorischen

Bedingungen• Vermittlung der Anforderungen an das praktische

Studiensemester

Nach-Kolloquium:• Auswertung von studentischen Erfahrungsberichten• Diskussion der Ergebnisse im Hinblick auf die weitere

Ausbildung• Präsentation mit PowerPoint-Vortrag

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Literatur/Lernquellen • Hering, L.: Technische Berichte. Gliedern, Gestalten,Vortragen. 2009, Vieweg Fachbücher der Technik, ISBN:3-8348-0571-8

• Bernstein, D.: Die Kunst der Präsentation, CampusVerlag, Frankfurt/M., 1999

• Franck, N.; Stary, J.: Gekonnt visualisieren. UTB Uni-Taschenbücher Bd.2818, 2006. ISBN 3-8252-2818-5



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Modul H7 132171 Praktisches Studiensemester


SWS


Prüfungsdauer










Besonderheiten



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Modul H8 132180 Vertiefung Mechatronik


SWS











Besonderheiten



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Veranstaltung H8.1 132181 KunststofftechnikDiese Veranstaltung ist im Modul H8


Semester 6



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Plastics Engineering


SWS 4.0






Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit Übungsaufgaben und Fallbeispielen,Präsentationen zu speziellen Aspekten, Demonstrationen anVerarbeitungsmaschinen

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden erwerben die Fähigkeit zumkunststoffgerechten Konstruieren, Auswählen geeigneterKunstoffverarbeitungsverfahren für die wichtigstenAnwendungsgebiete und eine theoretische und praktischeGrundlage zur Optimierung von Verarbeitungsverfahren.





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Inhalte Anwendungsorientierte Werkstoffauswahl Konstruierenmit Kunststoffen Gestaltung von Spritzgieß- und Preß-Bauteilen Verbindungstechnik: Schweißen - Kleben -Schrauben - Schnappen Konstruktionselemente: Reibungund Verschleiß - Gleitlager - Zahnräder Gestaltung vonthermogeformten Bauteilen FaserverbundkonstruktionenRheologoische Aspekte bei Polymeren -Strukturviskosität beiPolymerschmelzen -Potenzansatz und Ansatz nach Carreau -Druckverlustberechnungen beim Spritzgießen Übersicht überwichige Kunststoffverarbeitungsverfahren -Spritzgießen undSonderverfahren -Pressen und Spritzpressen -Kalandrieren -Extrudieren und Blasformen -Warmumformen -Schäumen -Verarbeiten von faserverstärkten Formteilen Spritzgießtechnologie-Maschinentechnik -Werkzeuge -Verfahrenstechnik -BerechnungMaschineneinstellung -Berechnung von Prozessparametern -Anwendungsgebiete von Spritzgussteilen



Literatur/Lernquellen Ehrenstein, G. W.: Mit Kunststoffen konstruieren, Hanser,München-Wien Ehrenstein, G. W.: Faserverbund-Kunststoffe,Hanser, München-Wien llig: Thermoformen in der Praxis,Hanser, München-Wien Menges,G.: Einführung in dieKunststoffverarbeitung, Hanser, München-Wien Johannaber, F.,Michaeli, W.: Handbuch Spritzgießen, Hanser, München-Wien



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Veranstaltung H8.2 132182 Systeme der MechatronikDiese Veranstaltung ist im Modul H8


Semester 6



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Systems of Mechatronic Engineering


SWS 2.0






Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Verständnis für mechatronische Systeme entwickeln TechnischeHintergründe von einigen industriellen/kommerziellenmechatronischen Geräten in der Praxis verstehen





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Inhalte Definition der MechatronikSchrittmotorAntiblockier-, Antriebsschlupfregel- und Fahrdynamikregel-Systeme

• Grundlagen der Fahrzeugdynamik• Regelprinzip• Komponenten der Hydronik• Pumpe• Magnetventile

GleichstrommotorElektrische Energiespeicher

• Historie• Primärzellen (Batterien)• Sekundärzellen (Akkumulatoren), Ladeverfahren• Brennstoffzellen

Digitale Bildverarbeitung• Druckverfahren• Farbverarbeitung• Psychooptik und Farbmetrik

Stereoskopie



Literatur/Lernquellen Stölting H.-D., Kallenbach E.: Handbuch Elektrische Kleinantriebe,Hanser, München, 2002 Robert Bosch GmbH (Hrsg.): Sicherheits-und Komfortsysteme, Vieweg, Wiesbaden, 2004 Retzbach L.:Akkus und Ladegeräte, Neckar-Verlag, Villingen-Schwenningen,2002 Daniel J. Jendritza et. al.: Technischer Einsatz neuerAktoren, expert-verlag, Renningen-Malmsheim, 2005



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Veranstaltung H8.3 132183 Technische Optik 2Diese Veranstaltung ist im Modul H8


Semester 6



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Optical Engineering 2


SWS 2.0





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung, Coaching

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die theoretischen Grundlagen eines ausgewähltes Thema derTechnischen Optik verstehen.





Inhalte In einem kleinen Team wird ein Thema der technischen Optikausgewählt und dessen Grundlagen zusammen mit demDozenten erarbeitet. Das Thema soll sich auch zur praktischenVertiefung im Labor im Rahmen des Praktikums Technische Optik2 eignen. Beispiele für Themen sind Lasermaterialbearbeitung,Optische Abstandsmessung mittels Triangulation, OptischeFormmmessung mittels Streifenprojektion, AFM-Mikroskopie,Ellipsometrie, Beleuchtungssimulation, Time-of-Flight-Kamera. Dieerarbeiteten Grundlagen werden in Form eines Berichts und einerPräsentation festgehalten.



Literatur/Lernquellen Hecht, E., Optik, Addison-Wesley, 1994 Naumann, H., Schröder,G., Bauelemente der Optik, Hanser, 1992 Gasvik, K.J., OpticalMetrology, Wiley, 2002


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Veranstaltung H8.4 132184 SteuerungstechnikDiese Veranstaltung ist Wahlveranstaltung im Modul H8

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Markus Bröcker

Semester 6



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Industrial Control Engineering


SWS 4.0





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung Wahlveranstaltung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) • Vorlesung mit integrierten praktischenProgrammierübungen

• Eigenständige Bearbeitung einesAutomatisierungsprojekts

• Anfertigung einer Dokumentation

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden erlernen die Grundlagen der Steuerungstechnik.Sie verstehen die Struktur und die Komponenten von industriellenSteuerungssystemen. Sie beherrschen die Programmiersprachenaus der Norm IEC 61131. Sie erlernen die Fähigkeit zurUmsetzung von einfachen Automatisierungsaufgaben mitindustriellen speicherprogrammierbaren Steuerungen.





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Inhalte • Struktur und Einsatz von industriellenSteuerungssystemen

• Komponenten von Steuerungssystemen• Standardisierte Schnittstellen in Steuerungssystemen• Programmiersprache Kontaktplan und

Funktionsbausteinsprache• Programmiersprache Anweisungsliste• Arbeiten mit Funktionen und Funktionsblöcken• Programmiersprache Strukturierter Text• Programmiersprache Ablaufsprache• Testverfahren und Simulation• Anwendungsbeispiele aus der Praxis• Dokumentation von Steuerungsprogrammen



Literatur/Lernquellen • Pritschow, G.: Einführung in die Steuerungstechnik,Hanser Verlag

• Seitz, M.: Speicherprogrammierbare Steuerungen,Hanser Verlag

• Wellenreuther, G.; Zastrow, D.: Automatisieren mit SPSTheorie und Praxis, Vieweg Verlag



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Veranstaltung H8.5 132185 Regelungstechnik 2Diese Veranstaltung ist im Modul H8


Semester 6



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Control Engineering 2


SWS 4.0






Verpflichtung



Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden sind in der Lage, Regelkreise im Zustandsraumzu analysieren und Zustandsregler zu entwerfen. Sie könnendie Steuerbarkeit- und Beobachtbarkeit von Reglesystemenfeststellen, vollständige und reduzierte Beobachter und Reglernach dem Polvorgabeverfahren oder LQ-Verfahren sowohlfür Eingrößen- als auch für Mehrgrößensysteme entwerfen.Sie können zeitkontinuierliche Systeme (z. B. klassischeRegler) diskretisieren und den zugehörigen Algorithmus für einevorgegebene Abtastzeit angeben.





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Inhalte • Einführende Beispiele zur Zustandraumdarstellung(Bezeichnungen, Definitionen, Sturkturbild)

• Bestimmung der Übertragungsmatrix aus denZustandsgleichungen

• Lösung der Zustandsgleichungen• Eigenschaften der Transitionsmatrix• Methoden zur Berechnung der Transitionsmatrix

(Reihenentwicklung, Verwendung des Satzes vonCAYLEY-HAMILTON, Bildbereichsdarstellung,Transformation auf Diagonal- bzw. Jordannormalform)

• Normalformen der Zustandsraumdarstellung fürEingrößensysteme (Regelungs- Beobachtungs-,Diagonal- bzw. Jordan-Normalform)

• Transformation des Zustandsraumes(Ähnlichkeitstransformationen)

• Struktureigenschaften linearer zeitinvarinater Systeme(Stabilität, Beobachtbarkeit, Steuerbarkeit)

• Regelkreissynthese im Zustandsraum : Polvorgabe undVorfilterberechnung bei Ein- und Mehrgrößensystemen,Formel von Ackermann, LQ-Reglerentwurf

• Beobachterentwurf: (Identitätsbeobachter,Separationsprinzip, reduzierter Beobachter (beiEingrößensystemen niedriger Ordnung auch durchBlockschaltbildumformungen) )

• Diskretisierung der Zustandsgleichungen



Literatur/Lernquellen Unbehauen, H.: Regelungstechnik II, Vieweg Föllinger, O:Regelungstechnik, Hüthig Verlag Heidelberg Gassmann, H.:Theorie der Regelungstechnik, Verlag Harri Deutsch Aström,K. J. ; Murray R. M. : Feedback Systems, An Introductionfor Scientists and Engineers Dorf, R.C; Bishop,R. H.:Moderne Regelungssysteme, Pearson Studium Geering, H.P.:Regelungstechnik, Springer



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Modul H9 132190 Angewandte Mechatronik


SWS











Besonderheiten



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Veranstaltung H9.1 132191 Labor Programmierbare LogikschaltungenDiese Veranstaltung ist im Modul H9


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Digital Technology Lab


SWS 2.0





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung

Voraussetzungen für die Teilnahme Grundlagen der Digitaltechnik Digitaltechnik

Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Praktische Laborarbeit, Miniprojekt

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studenten haben praktische Erfahrungen im Bereich desEntwurfs digitaler Systeme auf der Basis von FPGAs / CPLDs.Sie kennen aktuelle computergestützte Entwurfssysteme fürFPGAs / CPLDs und können effizient damit umgehen, auchunter Anwendung von Hardwarebeschreibungssprachen (VHDL,Verilog). Sie sind in der Lage, auch komplexere Schaltwerke(Moore- und Mealy-Typ) zu entwickeln, zu verfizieren und mitdem Entwurfssystem im programmierbaren Logikbaustein zuimplementieren. Ebenso haben sie erste praktische Erfahrungenbeim Einsatz von Embedded Processors in FPGAs





Inhalte * Kennenlernen der XILINX ISE• Schaltwerksentwurf und -Verification mit QFSM• Entwurf eines Resolvers für Quardatursignale• Schaltwerksentwurf mit VHDL• Implementierung und Ppogrammierung des Embedded

PicoBlaze Prozessors


Programmierbare Logikschaltungen (132245, H12.2.3)


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Literatur/Lernquellen Jeweils aktuelle Versuchsbeschreibungen (über ILIASherunterladbar), Dokumentation der XILINX ISE (aktuelle Version13.4), Dokumentation des QFSM Programms, Dokumentationdes XILINX PicoBlaze Prozessors, Dokumentation der pBlazeEntwicklungsumgebung (Programmierung und Simulation)



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Veranstaltung H9.2 132192 Labor FertigungDiese Veranstaltung ist im Modul H9


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Practical Training Production


SWS 2.0





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) • Literaturstudium• Versuchsaufbau• Versuchsdurchführung• Auswertung und Berichterstellung

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studenten können selbständig mit modernen Versuchs- undVerfahrensmethoden wissenschaftlich arbeiten





Inhalte Bearbeitung kleiner ausgewählter Fertigungs- undMontageprojekte im Rahmen laufender Forschungsprojekte,insbesondere mit Geräten und Verfahren:

• CNC-Fräsmaschinen• CNC-Drehbänken• CNC-Laserbearbeitung mit Neodym-YAG-Laser• Modulare Roboter• Rapid Prototyping• Qualitätsprüfungen• Lebensdaueruntersuchungen• Computer Aided Manufacturing (CAM)


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Literatur/Lernquellen • Awiszus, B.; Bast, J.; Dürr, H.; Matthes, K.-J.:Grundlagen der Fertigungstechnik, Hanser FV, Leipzig,3. Aufl., 2006. ISBN 3-446-40745-6

• Matthes, K.-J.; Riedel, F.: Fügetechnik, Hanser FV,Leipzig, 2003. ISBN 3-446-22133-6



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Veranstaltung H9.3 132193 Labor MikrotechnikDiese Veranstaltung ist im Modul H9


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Practical Training MEMS


SWS 2.0





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) • Literaturstudium• Versuchsaufbau• Versuchsdurchführung• Auswertung und Berichterstellung

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studenten können selbständig mit modernen Versuchs- undVerfahrensmethoden wissenschaftlich arbeiten.





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Inhalte Das Praktikum Mikrotechnik findet im Reinraum und im Labor fürMikrotechnik statt.Folgende Themen (exemplarisch) werden durch Versuche undExkursionen im Praktikum Mikrotechnik behandelt:

• Arbeiten an einem Vakuumprüfstand• Herstellung von Dünnfilmbeschichtungen durch

Vakuumbedampfen• Untersuchungen von Bauelementen der

Mikrosystemtechnik und der Mikroelektronik• Optische Analyse von Bauelementen der

Mikrosystemtechnik und der Mikroelektronik• Messungen mit einem modernen

Rasterelektronenmikroskop (REM)• Messungen mit einem Rastersondenmikroskop (in

Zusammenarbeit mit Prof. Ott)• Flip-Chip-Bonden mit dem Flip-Chip-Bonder

FINEPLACER® von FINETECH



Literatur/Lernquellen • Wehl, W.: Vorlesungsskripte• Hoppe, B.: Mikroelektronik 2, Vogel Fachbuch Kamprath-

Reihe Bd.2 Herstellprozesse für integrierte Schaltungen.1997. ISBN: 3-8023-1588-X

• Hilleringmann, U.: Silizium-Halbleitertechnologie,Teubner, 4., durchges. u. erg. Aufl. 2004. XIII, ISBN3-519-30149-0

• Pupp, W.; Hartmann, K.: Vakuumtechnik Grundlagenund Anwendungen, Hanser, München, 1991. ISBN3-446-15859-6



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Veranstaltung H9.4 132194 Labor MechatronikDiese Veranstaltung ist im Modul H9


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Lab for Development of Mechatronics


SWS 2.0





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung

Voraussetzungen für die Teilnahme Kenntnisse der Module H1 bis H6

Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Eigenständige Projektarbeit (bei Bedarf in Teams) im Labor.Coaching durch den Betreuer und durch Laboringenieure.Präsentation der Ergebnisse und Erstellen einer Dokumentation.

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden können eigenständig konkrete industriellemechatronische (Teil-)Aufgabenstellungen lösen.





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Inhalte Die Projektarbeiten wechseln und werden dem jeweiligenaktuellen technischen Aufgabenstellungen angepasst. Die Inhalteergeben sich aus industriellen Aufgabenstellungen oder ausProjekten der angewandten Forschung.Typische Themenfelder sind:

• Entwicklung/Optimierung mechatronischer Systeme (z.B. Prüfstände)

• Aufbau von Antrieben mit Gleichstrommotor• Aufbau von Antrieben mit Schrittmotor• Programmierung AVR-Prozessoren für mechatronische

Systeme• Programmierung SPS für industrielle Automation• Programmierung LabView zur Ansteuerung von

Prüfständen• Entwickeln von Regelungen und Ansteuerungen mittels

MathLab/Simulink• Konstruktion der Versuchsaufbauten und Prototypen

mittels 3D-CAD• Erstellen von Bauteilen mittels Rapid-Prototyping-

Verfahren• Abstimmung der Fertigung von Bauteilen mit der

Werkstatt des Studiengangs• Untersuchung von Akkus und Entwicklung von

Ladeverfahren






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Veranstaltung H9.5 132195 Labor RegelungstechnikDiese Veranstaltung ist im Modul H9


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Control Engineering Lab


SWS 2.0





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung

Voraussetzungen für die Teilnahme Kenntnisse aus H1 bis H6

Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Praktikum mit intensiver Betreuung. Kleingruppen von 2 bismaximal 3 Mitgliedern bearbeiten aus einer Auswahl von ca. 6verschiedenen Versuchsständen 3 Bereiche, die in Ergänzungzur Vorlesung hinsichtlich des theoretischen Inhalts vertieft undpraktisch erprobt werden. Die Gruppe wählt außerdem aus denzu bearbeitenden Bereichen ein Thema, das in Form einesKleinprojekts (Planung, Entwurf, Bauteilbeschaffung, Erprobung)zu einer Erweiterung bzw. Modifikation eines Versuchstands führt.In der zu erstellenden Dokumentation werden die theoretischenGrundlagen zusammengefasst und die Versuchsergebnisseerläutert. Bei der Abschlussprästentation demonstrieren dieGruppenmitgliedern aufgrund von Fragen ihr Verständnis für dieerarbeiteten Inhalte.

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen • Praktische und theoretische Vertiefungregelungstechnischer Themen

• Sicherer Umgang mit regelungstechnischen tools(MATLAB/SIMULINK, dSPACE)

• selbständige Durchführung der Versuche und Ergänzungbzw. Modifikation eines Versuchsaufbaus.





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Inhalte Themenbereiche• Hardware-in-the-Loop Siumulation (MATLAB/SIMULINK

und dSPACE )• Frequenzgangmessung und Identifikation• Erprobung verschiedener Regelverfahren• klassische Regler (PIDT1, PDT1, ...)• Zustandsregler mit Beobachter• Fuzzy-Regler an nichtlinearen und instabilen

Regelstrecken (Magnetfeldregelung, verschiedeneinverse Pendel)

• Erprobung von Einstellregeln• elktronische Nachbildung von Regelstrecken und

Reglerrealisierungen



Literatur/Lernquellen MATLAB/SIMULINK Handbücher dSPACE Handbücher H.Unbehauen: Regelungstechnik 1 und Regelungstechnik 2, ViewegVerlag



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Veranstaltung H9.6 132196 Labor KunststofftechnikDiese Veranstaltung ist im Modul H9


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Plastics Engineering Lab


SWS 4.0





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Literaturstudium Versuchsaufbau VersuchsdurchführungAuswertung und Berichterstellung

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Selbständiges wissenschaftliches Arbeiten mit modernenVersuchs- und Verfahrensmethoden





Inhalte Ausgewählte Kapitel: -Kunststoffprüfung -Kunststoffverarbeitung-Formteil- und Werkzeugkonstruktion -Qualtätssicherung -Kunststoffanalyse






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Veranstaltung H9.7 132197 Labor Technische Optik 2Diese Veranstaltung ist im Modul H9


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Optical Engineering Lab 2


SWS 2.0





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Projektpraktikum mit intensiver Betreuung in Anlehnung anproblem base learning. Jedes Team (2 Mitglieder) bekommt einProjektthema zugewiesen, zu dem ein Grundaufbau im Laborvorhanden ist. Nach einer Einarbeitung und Rechereche solljedes Teams selbständig ein Vertiefungsthema im Rahmen desProjekts wählen und dieses dann bearbeiten. Das Projekt wirdmit einer Dokumentation inklusive Darstellung der theoretischenGrundlagen, einer Präsentation und einer Demonstration desVersuchs vor den anderen Teilnehmern abgeschlossen

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen • Vertiefte praktische und theoretische Kenntnisseeines Themas aus der angewandten Optik haben undanwenden können

• Aufbau und Durchführung eines Laborversuchsselbständig beherrschen

• Gefühl für Wellenoptik (Interferenz, Beugung) haben





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Inhalte Projektpraktikum mit folgender Themenauswahl:• Heterodyninterferometrie• Diffraktive optische Elemente• Mikroskopie• Rasterkraftmikroskopie• Fasereinkopplung• Nd-YAG-Laser• Fabry-Perot-Etalon• Ellipsometrie• Optische Triangulation• Interferenzfiltervermessung mittels eines

Spektrophotometers• BRDF-Messung



Literatur/Lernquellen Hecht, E., Optik, Addison-Wesley, 1994 Koch, A., OptischeMesstechnik an technischen Oberflächen, expert-Verlag, 1998Naumann, H., Schröder, G., Bauelemente der Optik, Hanser, 1992Gasvik, K.J., Optical Metrology, Wiley, 2002



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Veranstaltung H9.8 132198 Labor AntriebeDiese Veranstaltung ist im Modul H9


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Actuators Lab


SWS 2.0





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung

Voraussetzungen für die Teilnahme Kenntnisse aus H1 bis H6

Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Praktikum mit intensiver Betreuung. Kleingruppen von 2 bismaximal 3 Mitgliedern bearbeiten aus einer Auswahl von ca. 6verschiedenen Versuchsständen 3 Bereiche, die in Ergänzungzur Vorlesung hinsichtlich des theoretischen Inhalts vertieft undpraktisch erprobt werden. Die Gruppe wählt außerdem aus denzu bearbeitenden Bereichen ein Thema, das in Form einesKleinprojekts (Planung, Entwurf, Bauteilbeschaffung, Erprobung)zu einer Erweiterung bzw. Modifikation eines Versuchstands führt.In der zu erstellenden Dokumentation werden die theoretischenGrundlagen zusammengefasst und die Versuchsergebnisseerläutert. Bei der Abschlussprästentation demonstrieren dieGruppenmitgliedern aufgrund von Fragen ihr Verständnis für dieerarbeiteten Inhalte.

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen • Praktische und theoretische Vertiefungantriebstechnischer Themen

• selbständige Durchführung der Versuche• selbständige Durchführung eines Kleinprojekts

(Ergänzung bzw. Modifikation eines Versuchsaufbaus).





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Inhalte Themenbereiche• Bestimmung von statischen und dynamischen

Motorenkennlinien• Regelung eines Rotationspendels (Servoverstärker und

Motor) mit Hilfe von MATLAB/SIMULINK• Erprobung von Regelverfahren für einen Linear-

Asynchronmotor• Untersuchung elektronisch kommutierter Motoren• Nachbildung einer Federkennlinie mit Hilfe eines

Gleichstrommotors• Untersuchung eines großen ringförmigen Schrittmotors



Literatur/Lernquellen R. Fischer: Elektrische Maschinen, Hanser Verlag D. Schröder:Elektrische Antriebe - Regelung von Antriebssystemen, SpringerStölting, H-D.; Kallenbach, E.: Handbuch elektrische Kleinantriebe,Hanser Verlag H. Unbehauen: Regelungstechnik 1 und 2; ViewegVerlag



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Veranstaltung H9.9 132199 Labor IndustrieroboterDiese Veranstaltung ist im Modul H9


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Lab Course on Industrial Robots


SWS 2.0





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorbereitete Laborübungen Erarbeitung, Durchführung undDokumentation eines eigenen Projekts im Team Coaching durchden Betreuer

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden lernen den Umgang mit realen Industrieroboternkennen. Sie kennen die wichtigsten Arten der Programmierungvon Robotern. Sie sind in der Lage, industrienaheAufgabenstellungen für Positionierung, Messung und Handling miteinem Industrierobotersystem durchzuführen.





Inhalte • Kennenlernen der Bedienoberfläche desRobotersystems

• Übungen mit Teach-In• Erstellen eines Funktionsablaufs• Sicherheitsaspekte• Funktionale Verifikation• Kooperation von Bewegung und Sensorik• Industrienahe Aufgabenstellungen



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Literatur/Lernquellen Weber, W.: Industrieroboter, Methoden der Steuerung undRegelung. Fachverlag Leipzig (Carl Hanser Verlag), 2002 Nof,S.Y.: Handbook of Industrial Robotics, Verlag John Wiley & Sons,Inc Kurfess, T.R.: Robotics and Automation Handbook, B&T 2004



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Veranstaltung H9.10 132200 Labor Strahlungsmesstechnik/med.DiagnostikDiese Veranstaltung ist im Modul H9


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Radiation Detection/Medical Diagnostics


SWS 2.0





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Laborversuche, Projektarbeiten Vorlesung (H12.1.6) und Labor(H9.10) sind eng verknüpft und ergänzen sich gegenseitig.

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden kennen die Grundzüge des Strahlenschutzes.Sie kennen die wichtigsten Strahlungsdetektoren undMessverfahren und können diese den Anforderungenentsprechend für Anwendungen in Technik, Medizin undUmweltschutz einsetzen. Die Studierenden kennen Aufbauund Funktion von Röntgenanlagen sowie die Grundlagender Computertomographie. Sie können Röntgeninspektionenan technischen Prüflingen durchführen und die dazu jeweilsgeeigneten Bildaufnahmeparameter auswählen. Siehe auchVorlesung H12.1.6





Inhalte <UL>• Messung von Alpha, Beta- und Gammastrahlung• Dosismessung• Gamma- und Alphaspektroskopie• Zählrohre, Szintillatoren, Halbleiterdetektoren• Röntgengeräte, Röntgenprüfung• Computertomographie

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Literatur/Lernquellen Cooper, P. N., Nuclear Radiation Detectors, Cambridge UniversityPress Petzold, P., Krieger, H, Strahlenphysik, Dosimetrie undStrahlenschutz, Teubner



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Veranstaltung H9.11 132201 Labor Technische AkustikDiese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul H9


Semester 3


Art der Veranstaltung Labor

Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Laboratory Technical Acoustics


SWS 2.0





Prüfungsdauer 0



Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Laborversuche und Simulation am PC

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden werden an verschiedene messtechnischeAufgaben in der Akustik herangeführt. Sie lernen mitHandmessgeräten als auch mit PC-basierte Mess-Systemenumzugehen. Die Studierenden sind mit verschiedenenMessmethoden und Parametern für die (psychoakustische)Geräuschmessung vertraut. Ein Grundverständnis fürraumakustische Problemstellungen und deren Lösung istgeschaffen.





Inhalte • Räumliches Abstrahlverhalten von Lautsprechernc• Elektrische und akustische Vermessung von

Lautsprechern• Simulation, Messung und Optimierung der Raumakustik• Geräuschmessung und -bewertung im reflexionsarmen

Raum



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Literatur/Lernquellen Kuttruff, H: Room Acoustics, Spoon Press Kuttruff, H: Akustik.Eine Einführung, Hirzel Verlag



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Veranstaltung H9.12 132202 Labor Softwaregestütztes MessenDiese Veranstaltung ist im Modul H9


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Computer-based Instrumentation


SWS 2.0





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung

Voraussetzungen für die Teilnahme Kenntnisse in LabVIEW sind zwingend erforderlich und müssenzu Semesterbeginn nachgewiesen werden. In der Regel durchdie erfolgreiche Teilnahme an der Veranstaltung "132247Softwaregestütztes Messen"

Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) • Bearbeitung konkreter Aufgabenstellungen *Erstellungdes LabVIEW-Programms inklusive Dokumentation undpraktischem Test der Leistungsfähigkeit

• Coachingsitzungen mit dem Dozenten

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Fähigkeit, ein komplexes Messprogramm basierend auf LabVIEWselbstständig zu entwerfen und anhand konkreter Laboraufgabenzu testen. Erlernen und Umsetzen eines professionellen Umgangsmit LabVIEW inklusive allem, was dazugehört.





Inhalte Lösung konkreter Aufgabenstellungen aus den Themenbereichen• Messdatenerfassung (z.B. Einlesen von Sensoren)• Signalerzeugung (z.B. Ansteuerung von Aktoren)• Auswertung (z.B. Analyse von Signalen)• Visualisierung (z.B. Messkurve als Funktion der Zeit)• Speicherung in Dateien zur weiteren Verarbeitung (z.B.

Export in Excel)• Umgang mit Datenerfassungsgeräten und deren

Konfiguration

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Sonstige Besonderheiten Die Laboraufgaben können von Semester zu Semester variieren.Aufgrund der begrenzen Anzahl von Plätzen ist eine Anmeldungzum Labor zu Semesterbeginn zwingend erforderlich.

Literatur/Lernquellen • Literatur aus der Veranstaltung "SoftwaregestütztesMessen" sowie spezielle, auf die jeweiligen Versucheabgestimmte Literaturquellen und Laborunterlagen.

• Plötzeneder, Plötzeneder, Praxiseinstieg LabVIEW,Franzis



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Veranstaltung H9.13 132203 Labor PositioniertechnikDiese Veranstaltung ist im Modul H9


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Motion Control Engineering Lab


SWS 2.0





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Teil 1: Praktische Übungen zur Vorlesung H12.2.5 Teil 2:Eigenständige Projektarbeit in Teams im Labor. Coaching durchden Betreuer und Tutoren. Präsentation der Ergebnisse.

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden können eigenständig konkrete industriellepositioniertechnische Aufgabenstellungen lösen.





Inhalte • Umgang mit Motoren, Sensoren und Antriebsverstärkern• Reglerstrukturen der Positioniertechnik• Erstellung und Messung eines Fahrwegprofils• Einsatz von speziellen Anfahr- und Bremsrampen• Interpolationstechniken bei Mehrachssystemen• Systeme mit Koordinatentransformationen• Path Planning Methoden• Reduktion von Systemresonanzen


Sonstige Besonderheiten Gekoppelt mit der Vorlesung H12.2.5



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Veranstaltung H9.15 132204 Labor Simulationsmethoden undSensorentwicklungDiese Veranstaltung ist im Modul H9


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Simulation Methods and Sensor Developement


SWS 2.0





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung








Inhalte






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Modul H10 132210 Technisches Management


SWS











Besonderheiten



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Veranstaltung H10.1 132211 BetriebswirtschaftslehreDiese Veranstaltung ist im Modul H10


Semester 6



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Business Administration


SWS 4.0






Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit Fallbeispielen

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Im Mittelpunkt der Ingenieurausbildung steht heute überwiegenddie Vermittlung von technischen und naturwissenschaftlichenGrundlagen und Kenntnissen. Mit dem Beginn der Berufstätigkeitin einem Unternehmen oder einer beruflichen Selbstständigkeit istneben ingenieurtechnischem Wissen insbesondere auch Denkenund Handeln unter betriebswirtschaftlichen Gesichtspunktengefordert. Die Lehrveranstaltung gibt einen Überblick über dieinterdisziplinären Aufgabenstellungen und Anforderungen anIngenieure in einem Unternehmen.





Inhalte 1)Abgrenzung BWL-VWL Funktionale Gliederung in einesIndustriebetriebes/ Unternehmens Wirtschaftsordnungen2) Besdürfnispyramide nach Maslow 3) Marketing/Absatz 4) Kommunikationspolitik 5) Gründung einerUnternehmung (Faktoren) 6) Firmierungsgrundsätze 7)Haftung Personengesellschaften-Kapitalgesellschaften 8) DiePartnergesellschaft (Unterschied GbR) 9) Die GmbH 10) Not-Leidende-Unternehmen (Insolvenzen) 11) Themenbereicheder “menschlichen Arbeit im Betrieb” 12) Beendigung vonArbeitsverträgen allgemein 13) Mutterschutz 14) Leitungssysteme(Einlinien-, Mehrliniensystem)

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Sonstige Besonderheiten Die Fachprüfung 132210 Technisches Management ist nurbestanden, wenn die Prüfungsleistungen 132213 IntegrierteProduktentwicklung mit mindestens ausreichend (4,0) bewertetwurde.

Literatur/Lernquellen Wöhe, G.: Einführung in die Allgemeine BetriebswirtschaftslehreSchierenbeck, H.: Grundzüge der Betriebswirtschaftlehre,Oldenbourg 1998 Schmalen, H.: Grundlagen und Probleme derBetriebswirtschaft, Köln 1996 Handelsgesetzbuch Ebert, G.:Kosten- und Leistungsrechnung, Wiesbaden 1997



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Veranstaltung H10.2 132212 PatentwesenDiese Veranstaltung ist im Modul H10

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr. Sabine Boos

Semester 6



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Industrial Judicial Protection


SWS 2.0






Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit Fallbeispielen

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen In zunehmendem Maße ist der in Forschung und Entwicklungtätige Ingenieur gezwungen, im Zusammenhang mit seinerTätigkeit auch wirtschaftliche und rechtliche Aspekte zu beurteilenund in die Entscheidungsfindung einfließen zu lassen. DieStudierenden lernen, wie Erfindungen rechtlich geschützt underworbene Schutzrechte verwertet werden können.


Die Studierenden sind in der Lage, patentrechtliche undarbeitnehmererfindungsrechtliche Fallgestaltungen aus derbetrieblichen Praxis rechtlich einzuordnen und zu analysieren.

Personale Kompetenz: Sozialkompetenz Die Studierenden können Rechtsprobleme kommunizieren unddiskutieren. Sie sind in der Lage, rechtliche Konflikte zu bewertenund zu bewältigen.

Personale Kompetenz: Selbständigkeit Die Studierenden sind in der Lage, die für eine Fallgestaltung imPatentwesen maßgeblichen Rechtsvorschriften aufzufinden undauf einen Praxisfall anzuwenden.


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Inhalte Patentrecht mit:

• Bedeutung des Patentwesens• Patentschrift und Patentrecherche• Patenterteilung (einschl. Kosten)• Erlöschen und Vernichtung eines Patents• Reform des europäischen Patentrechts• Gebrauchsmusterrecht• Patentverletzungen

Arbeitnehmererfindungsrecht mit:

• Behandlung einer Erfindung im Betrieb• Rechtezuordnung• Erfindervergütung

Vertragsgestaltung im Patentwesen



Literatur/Lernquellen Heinemann, Patent- und Designrecht: PatR, dtv-Textausgabezum deutschen, europäischen und internationalen Patent-,Gebrauchsmuster- und Designrecht in der jeweils aktuellenAuflage. Ausführliche Literaturhinweise erfolgen in der Vorlesung.



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Veranstaltung H10.3 132213 Integrierte ProduktentwicklungDiese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul H10


Semester 6



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Integrated Product Development


SWS 2.0







Voraussetzungen für die Teilnahme Erfahrungen aus dem praktischen Studiensemester oder aus einergleichwertigen länger dauernden Beschäftigung sind vorhanden.

Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit Fallbeispielen und Präsentationen






Inhalte • Integrierte Produktentwicklung• Projektmanagement• Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA)• Concurrent oder Simultaneous Engineering



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Literatur/Lernquellen • Ehrlenspiel, K.: Integrierte Produktentwicklung. HanserVerlag, 2009, ISBN: 3-446-42013-4

• Litke, H.-D.: Projektmanagement. Hanser Verlag, 2007,ISBN: 3-446-40997-1

• Lincke, W.: Simultaneous Engineering, Neue Wege zuüberlegenen Produkten, Hanser, München, 1995. ISBN3-446-18009-5

• Tietjen, Th.; Decker, A.; Müller, D. H.: FMEA-Praxis.Hanser Verlag, 2011, ISBN 3-446-40267-5



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Modul H11 132220 Seminararbeit


SWS











Besonderheiten



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Veranstaltung H11.1 132221 Seminararbeit/ProjektDiese Veranstaltung ist im Modul H11


Semester 6



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Student Research Project


SWS 1.0





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Konstruktive, experimentelle oder theoretische Projektarbeit mitAbschlusspräsentation

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen siehe Modulbeschreibung





Inhalte Die Inhalte werden vom jeweiligen betreuenden Professorfestgelegt und ergeben sich aus dem gesamten Spektrum derMechatronik und Mikrosystemtechnik an der HS Heilbronn


Sonstige Besonderheiten Die Studienarbeit ist eine konstruktive, experimentelle odertheoretische Arbeit. Die Bearbeitung erfolgt innerhalb einesSemesters und soll etwa 200 Arbeitsstunden umfassen. DieBetreuung erfolgt ausschließlich durch einen im Studienganglehrenden Professor. Das Thema der Arbeit wird im Dialog desStudierenden mit dem Betreuer festgelegt. Themenstellungenmachen die Professoren auf übliche Weise regelmäßig bekannt.Die Studierenden leisten auf wissenschaftlicher Grundlage einenBeitrag zur Lösung der Aufgabe und stellen die Ergebnisse ineiner für Fachleute aus den genannten Gebieten verständlichen,klar gegliederten Abhandlung und einer Präsentation dar. DieBearbeitung kann auch im Team erfolgen.

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Literatur/Lernquellen Scholz D.: Diplomarbeiten normgerecht verfassen, Vogel,Würzburg, 2006 Esselborn-Krumbiegel H.: Von der Idee zumText. Eine Anleitung zum wissenschaftlichen Schreiben, UTBSchöningh, Paderborn-München-Wien-Zürich, 2004



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Modul H12 132230 Fachgebiete der Mechatronik undMikrosystemtechnik


SWS











Besonderheiten



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Veranstaltung H12.1.1 132232 Ausgewählte Kapitel der MechatronikDiese Veranstaltung ist im Modul H12


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Special Topics of Mechatronic


SWS 2.0






Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit Praxisbeispielen

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden sollen aktuelle Problemstellungen aus derIndustrie dargestellt durch Lehrbeauftragte kennen und bearbeitenlernen.





Inhalte






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Veranstaltung H12.1.2 132233 Mechanismen und GetriebeDiese Veranstaltung ist Wahlveranstaltung im Modul H12


Semester 3

Häufigkeit des Angebots Wintersemester

Art der Veranstaltung Vorlesung mit integrierter Übung

Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Mechanism and Gears


SWS 4.0





Prüfungsdauer 0



Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit Übungaufgaben

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden verstehen zwangsläufige Mechanismenund können Geschwindigkeiten und Beschleunigungen darinermitteln. Sie können für einfache Bewegungsaufgaben Getriebeentwerfen. Die Verwendung eines modernen CAD-Programmszur Verwendung bei der konstruktiven Lösungsfindung für Lagen/Geschwindigkeiten/Beschleunigungen wird gelernt.




Kompetenzniveau gemäß DQR 9

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Inhalte Auch heute noch werden nicht alle Funktionen von Schrittmotorenoder geregelten Antrieben ausgeführt. Sogenannte"nichtgleichförmig übersetzende" Getriebe (z. B. Hebel- undNockengetriebe) werden in vielen Bereichen eingesetzt.Besonders interessante Anwendungen sind Cabrioverdecke,Scheibenwischermechanismen, Motorradfederungen,Gelenkmechanismen von Kfz-Koffer-/Motorraumdeckel, ...Insbesondere durch den Rechnereinsatz ist es heute möglich,derartige Getriebe in kurzer Zeit zu entwerfen und zu optimieren.Weitere interessante Getriebe stellen die Differentiale mit zweiFreiheitsgraden dar. Sie finden z. B. als Ausgleichsgetriebe oderals schaltbare (Automatik)-Getriebe Verwendung. Behandeltwerden auch besondere Bauformen von Getrieben. Dazu zählenhochübersetzende Getriebe (Robotertechnik) und Verstellgetriebemit variabler Übersetzung.ÜbersichtGelenkgetriebeEinfache Koppelgetriebe und ihre Bewegungsmöglichkeiten

• Pole• Geschwindigkeitszustand der komplan bewegten Ebene• Grundlagen der Maßsynthese• Beschleunigungszustand der komplan bewegten Ebene• Relativbewegung• Krümmungsverhältnisse

Freiheitsgrade von GetriebenDifferentiale

• Momente am Differential• Das Planetenraddifferential als lastschaltbares

Automatgetriebe im Kfz

Kurvengetriebe• Zapfenerweiterung• Bauformen• Bewegungsgesetze

Sondergetriebe• Schrittschaltwerke• Harmonic Drive• Rollringetriebe• Stufenlose Verstellgetriebe• Cyclogetriebe



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Literatur/Lernquellen • L. Hagedorn, W. Thonfeld, A. Rankers: KonstruktiveGetriebelehre, Springer Verlag, Heidelberg, 6. Auflage2009

• H. Kerle/R. Pitschellis/B. Corves: Einführung in dieGetriebelehre, B. G. Teubner Verlag, Stuttgart, 3.Auflage 2006

• Harald Naunheimer, Bernd Bertsche, Gisbert Lechner:Fahrzeuggetriebe, Springer-Verlag Berlin-Heidelberg, 2.überarb. und erw. Auflage 2007

• J. Vollmer: Getriebetechnik Grundlagen, Verlag TechnikBerlin, 1995

• Steinhilper/Hennerici/Britz: Kinematische Grundlagenebener Mechanismen und Getriebe, Vogel-Fachbuch,1993



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Veranstaltung H12.1.3 132234 Technische AkustikDiese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul H12


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Technical Acoustics


SWS 2.0








Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit konkreten Beispielen und Demonstrationen

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden lernen die Grundlagen der TechnischenAkustik kennen und bekommen ein Verständnis für die wichtigenKenngrößen und Parameter. Sie haben einen ersten Zugangzur akustischen Aufnahme- und Wiedergabetechnik sowie zurPsychoakustik, Raumakustik und zur akustischen Messtechnikerhalten.





Inhalte • Schall: Entstehung, Ausbreitung, Kennwerte• Gehör und Psychoakustik• Raumakustik• Aufnahmetechnik und Mikrofone• Wiedergabetechnik und Lautsprecher• Akustische Messtechnik



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Literatur/Lernquellen • Heckl, M.; Müller, H.A.: Taschenbuch der technischenAkustik, 2. Aufl. Springer

• Zollner, M.; Zwicker, E.: Elektroakustik, 3. Aufl., Springer• Franz, D.: Elektroakustik, München 1990, Franzis



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Veranstaltung H12.1.4 132235 Moderne WerkstoffeDiese Veranstaltung ist im Modul H12


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Engineering High Tech Material


SWS 2.0






Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung und Übungen

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Der Studierende lernt moderne Hochleistungswerkstoffe in ihrenbesonderen Eigenschaften kennen und erhält die Möglichkeitund Voraussetzung, durch Werkstoffsubstitutionen neueAnwendungsgebiete zu erschließen





Inhalte Anwendung, Eigenschaften und Verarbeitung vonHochleistungskunststoffen - Anwendung in der Medizintechnik,Automotivebranche, Elektrotechnik und Luft- und raumfahrt-besondere chemische, physikalischen und mechanischeEigenschaften -Verarbeitungstechnologien






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Veranstaltung H12.1.5 132236 Modellbildung und SimulationDiese Veranstaltung ist im Modul H12

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Rudolf KernProf. Dr.-Ing. Karlheinz Wolfmüller

Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Systems Modelling


SWS 4.0






Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung und Rechnerübungen

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studenten sind in der Lage, unterschiedliche physikalischeSysteme zu modellieren und deren dynamisches Verhalten mitHilfe von Simulationswerkzeugen zu untersuchen.





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Inhalte • Einführung: Geschichtlicher Überblick, Begriffe,Definitionen, Kausalitätsprinzip, Ein- undMehrgrößensystme, Strukturbild

• Mathematische Grundlagen: Übertragungsmodell,Zustandsraum-Modell, linearisierte Modelle,

• Netzwerkanalyse technischer Systeme (Ersatzmodelle,Bauelemente, Quellen, Verbraucher, Koppler,Übertrager)

• Allgemeine Netzwerk-Analyseverfahren• Elektrotechnische Modelle• Hydrodynamische Modelle• Thermische Systeme• Mechanische Systeme (Netzwerkanalyseverfahren

für einachsige mechanische Systeme, Newton-Euler-Verfahren für ebene Systeme)

• Intensive Nutzung der Simulationstools MATLAB/SIMULINK und MuPAD



Literatur/Lernquellen R. Nollau: Modellierung und Simulation technischer Systeme,Springer Scherf, H.E.: Modellbildung und Simulation dynamischerSysteme Pietruszka, W.D.: MATLAB in der Ingenieurpraxis,Teubner Banerjee, S.: Dynamicx for Engineers, Wiley Zirn, O.:Modellbildung und Simulation mechatronischer Systeme, expertverlag Kramer,U; Neculau, M.: Simulationstechnik, Hanser Verlag



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Veranstaltung H12.1.6 132237 Optik-DesignDiese Veranstaltung ist im Modul H12


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Optic Design


SWS 2.0





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Projektarbeit mit intensiver Betreuung, Vorlesung

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Einführung in den Detailentwurf optischer Systeme





Inhalte • Spezifikation optischer Systeme• Vorentwurf• Aufbau von Ray-tracing-Programmen• Analysemethoden mittels Simulation• Bewertungskriterien, Zielfunktion• Optimierung• Toleranzrechnung• Besondere optische Elemente• Besondere Design-Methoden



Literatur/Lernquellen Gross, H., Handbook of Optical Systems: Vol. 1. Fundamentalsof Technical Optics, ed. Malacara, D., Malacara, Z., Handbookof Lens-Design, Marcel Dekker, 1994 Kidger, M.J., FundamentalOptical Desgin, SPIE, 2002


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Veranstaltung H12.1.7 132238 Strahlungsmesstechnik/med. DiagnostikDiese Veranstaltung ist im Modul H12


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Radiation Detection and Medical Diagnostics


SWS 4.0






Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung und Übungen. Vorlesung (H12.1.7) und Labor (H9.10)sind eng verknüpft und ergänzen sich gegenseitig.

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden kennen die in Technik und Medizin verwendetenStrahlenquellen sowie die Prozesse bei der Wechselwirkung vonStrahlung mit Materie. Sie verstehen deren Bedeutung für denStrahlenschutz und die Strahlenmesstechnik. Sie kennen diewichtigsten Strahlungsdetektoren und Messverfahren und könnendiese den Anforderungen entsprechend für Anwendungen inTechnik, Medizin und Umweltschutz einsetzen. Die Studierendenkennen Aufbau und Funktion von Röntgenanlagen, dieGrundlagen der Computertomographie und weiterer bildgebenderVerfahren sowie den prinzipiellen Aufbau der entprechendenGeräte und können diese bedarfsgerecht auswählen undeinsetzen.





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Inhalte • Stahlenquellen: Radionuklide, Röntgenröhren,Beschleuniger</LI>

• Wechselwirkung von Strahlung mit Materie• Dosimetrie und Strahlenschutz• Detektoren für ionisierende Strahlung,

Einsatzmöglichkeiten• Ortsauflösende Detektoren, Bildgebung• Röntgenanlagen, Durchstrahlungsprüfung und Röntgen-

Computertomographie• Nuklearmedizinische Verfahren, Szintigraphie und

Emissionstomographie• Kernspinresonanz und MR-Tomographie• Ultraschall-Bildgebung



Literatur/Lernquellen Hering, E. et al., Physik für Ingenieure, Springer Petzold, P.,Krieger, H, Strahlenphysik, Dosimetrie und Strahlenschutz,Teubner Cooper, P. N., Nuclear Radiation Detectors, CambridgeUniversity Press Maushart, R., Man nehme einen Geigerzähler,GIT Verlag



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Veranstaltung H12.2.1 132242 Ausgewählte Kap. derAutomatisierungstechnikDiese Veranstaltung ist im Modul H12


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Special Topics of Automation Engineering


SWS 2.0






Verpflichtung








Inhalte






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Veranstaltung H12.2.2 132243 Digitale SignalprozessorenDiese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul H12


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Digital Signal Processors


SWS 4.0





Prüfungsdauer 0



Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit integrierten Übungen (Simulationen und Software-Implementierungen) Eigenständige Bearbeitung eines kleinenProjekts Recherchen und Präsentationen

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden haben kennengelernt:• den Aufbau und die Komponenten eines Systems zur

digitalen Signalverarbeitung• die Problematik bei der Umwandlung von

kontinuierlichen in diskrete Signale• ein Simulationsprogramm für Systeme zur digitalen

Verarbeitung von Signalen• grundlegende digitale Filteralgorithmen• die Entwicklungsumgebung, Programmiersprache und

Funktionen eines DSP

Sie haben in Laborübungen praktische Erfahrungen in derProgrammierung von Signalverarbeitungsaufgaben auf einemDSP gesammelt





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Inhalte • Systeme und Anwendungen der digitalenSignalverarbeitung

• DSP als optimierter Mikrocontroller mit speziellerPeripherie und ALU-Funktionen

• Simulation von Systemen der digitalenSignalverarbeitung

• Umwandlung von Signalen kontinuierlich-diskret-kontinuierlich und damit verbundene Herausforderungenund Probleme

• Grundlegende Algorithmen der Signalverarbeitung• Programmierung von Signalverarbeitung in Echtzeit auf

einem DSP• Digitale Filterstrukturen• Transformationen in den Frequenzbereich



Literatur/Lernquellen • Marven, C.; Ewers, G.: A Simple Approach to DigitalSignal Processing, Wiley-Interscience

• Smith, S.W.: The Scientist and Engineer's Guide toDigital Signal Processing (www.dspguide.com)

• Lyons, R.G.: Understanding Digital Signal Processing,Addison Wesley

• Oppenheim, A.V.; Schafer, R.W.: Discrete-Time SignalProcessing, Prentice Hall



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Veranstaltung H12.2.3 132244 Mathematische TransformationenDiese Veranstaltung ist im Modul H12


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Mathematical Transformations


SWS 2.0






Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung, Projekte und Referate zu konkretenAufgabenstellungen, Coachingsitzungen mit dem Dozenten

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden werden mit den gebräuchlichenTransformationen, insbesondere deren technischer Anwendung,vertraut gemacht. Darüber hinaus werden Strategien zurEntwicklung problemorientierter Transformationen dargestelltund an konkreten Fallbeispielen erprobt. Die Veranstaltung setztmathematisch versierte Studierende in die Lage, selbständigBearbeitungsverfahren für konkrete Aufgabenstellungen zuentwickeln. Die im Rahmen der Veranstaltung angebotenenLösungsstrategien sollen dabei vor allem als Initialzündungwirken, nach der der Studierende selbst auf Neuland vorstoßenkann. Dabei liegt die Betonung nicht auf anspruchsvollerMathematik sondern auf der Strategie, bekannte Verfahrenauf ganz andere Gebiete anzuwenden. Beispielhaft sei hierdie Beschreibung von Grauwertbildern durch Schwerpunkt,Trägheitsmomente und Hauptträgheitsachsen angeführt.





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Inhalte • Auffrischung von Fourier- und Z-Transformation,• Auto- und Kreuzkorrelation stochastischer Datensätze,• Fourierkoeffizienten eindimensionaler, diskreter

Wertemengen,• Momente und Eigenvektoren mehrdimensionaler,

diskreter Wertemengen,• Interpolation dreidimensionaler diskreter Wertemengen

durch Polynome 2. Ordnung,• Einführung skalierungsunabhängiger Kenngrößen für

zweidimensionale Datenmengen,• Einführung von Orthogonalpolynomen,• Strategien zur Entwicklung von orthogonalen

Vektorsystemen mit beliebiger Dimension,• Entwicklung von diskreten Wertemengen nach

orthogonalen Basisvektoren,• Strategien zur Datenreduktion



Literatur/Lernquellen Oran Brigham, Fast Fourier Transformation, OldenbourgVerlag, ISBN 3-486-22242-2 Bachman/Norici/Beckenstein,FFT and Wavlet Analysis Springer Verlag ISBN 0-387-98899-8Hanke-Bourgois, Grundlagen der Numerischen Mathematikund des wissenschaftlichen Rechnens, Teubner Verlag ISBN3-8351-0090-4 N.K. Bose, Digital Filters, North-HollandPublishing, ISBN 0-444-00980-9



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Veranstaltung H12.2.4 132245 Programmierbare LogikschaltungenDiese Veranstaltung ist im Modul H12


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Programmable Logic Devices


SWS 2.0






Verpflichtung

Voraussetzungen für die Teilnahme Grundlagen der Digitaltechnik

Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit begleitenden Laborübungen

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studenten kennen die Grundlagen programmierbarerBauelemente (FPGAs, CPLDs) sowie gängige Entwurfswerkzeugedafür. Sie sind in der Lage, die Leistung einzelnerprogrammierbarer Bausteine anhand des Datenblatteseinzuschätzen und einen geeigneten Baustein für die Lösungeines gegebenen Problems auszuwählen.





Inhalte * Technologie von FPGAs / CPLDs, Entwicklungsprozess, EDATools

• Typen programmierbarer Bauelemente, technologischeUnterschiede, grundlegende Leistungsmerkmale

• Einsatzmöglichkeiten programmierbarer Bauelemente• Clock Strategien, Verlustleistung• EDA/CAE Tools, Schaltungsentwurf mit VHDL• Details aktueller FPGAs / CPLDs


Labor Programmierbare Logikschaltungen


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Literatur/Lernquellen F. Kesel / R. Bartholomä: "Entwurf von digitalen Schaltungen undSystemen mit HDLs und FPGAs", Oldenbourg Verlag 2009, ISBN3-486-57556-2 Vorlesungsbegleitendes Skript, herunterzuladenüber ILIAS Technische Dokumentationen von XILINX, ALTERA,Lattice etc.



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Veranstaltung H12.2.5 132246 Mobile RoboterDiese Veranstaltung ist im Modul H12


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Mobile Robotics


SWS 2.0



Detailbemerkung zum Workload Vorlesungsnachbereitung Vorbereitung der Laborprojekte,Aufgaben- und Zeitplanung. Dokumentation und Präsentation derLaborergebnisse


Prüfungsdauer 0

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit Labor Innerhalb des Labors Bearbeitung kleinerLaborprojekte in Teams Dokumentation und Präsentation derErgebnisse

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Selbstaneignung von Kenntnissen in einem speziellenTechnikbereich Arbeiten mit Literatur und InternetrecherchenEigene Arbeits- und Zeitplanung





Inhalte • Definition und Grundlagen mobiler Roboter• Roboteraufbau• Fahrwerke, Schreitwerke• Navigationssysteme, Kollisionsüberwachung• Robotersteuerung• Sensorausrüstung• Energieversorgungssystem



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Literatur/Lernquellen Bräunl, T.: Embedded Robotics. Mobile Robot Design andApplications with Embedded Systems; Springer, Berlin, 2006Nehmzow, U.: Mobile Roboter. Eine praktische Einführung;Springer, Berlin, 2002 Bruno Siciliano, B.; DeLuca, A.; Melchiorri,C.: Advances in Control of Articulated and Mobile Robots(Springer Tracts in Advanced Robotics); Springer, Berlin, 2004Kim, J.-H.; Kim, D.-H.; Kim, Y.-J.: Soccer Robotics. (SpringerTracts in Advanced Robotics); Springer, Berlin, 2004 FriedrichPfeiffer, F.; Cruse, H.: Autonomes Laufen; Springer, Berlin, 2005



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Veranstaltung H12.2.6 132247 PositioniertechnikDiese Veranstaltung ist im Modul H12


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Motion Control Engineering


SWS 2.0





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit integrierten Übungen und konkretenPraxisbeispielen Eigenständige Bearbeitung von kleinenpositioniertechnischen Anwendungen durch die Studierenden imLabor.

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden kennen die folgenden Bereiche/Komponentenvon Positioniersystemen:

• Systemstruktur und notwendige Komponenten(Mechanik, Antriebstechnik, Sensorik)

• Mechanische Grundlagen der Kinematik und Kinetik vonEin und Mehrachs-Systemen

• Regelkreisstrukturen und regelungstechnische Ansätze

Die Studierenden haben mit diesen Kenntnissen mehrereerfolgreiche Implementierungen kleiner positioniertechnischerAufgaben durchgeführt.





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Inhalte • Aufbau und Anwendung von Posiioniersystemen• Grundlegende Definitionen und Spezifikationen• Mechanische Aufbauten und Komponenten• Antriebstechnik: Motoren, Getriebe und Leistungsstufen• Sensorik: Encoder, Tachogeneratoren, Endschalter• Regelung: Strukturen, Bewegungsprofile• Trajektorien: Interpolationen und

Koordinatentransformationen



Literatur/Lernquellen Pritschow, G.: Einführung in die Steuerungstechnik. Hanser Verlag



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Veranstaltung H12.2.7 132248 Softwaregestütztes MessenDiese Veranstaltung ist im Modul H12


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Computer-based Measurement


SWS 4.0





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit begleitender praktischer Arbeit am Rechner.Unmittelbares Umsetzen des Gelernten an ausgewähltenProgrammieraufgaben.

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Beherrschung des Umgangs mit der EntwicklungsumgebungLabVIEW und der graphischen Programmiersprache G.Fähigkeit, komplexe Programme zur Bewältigung von typischenÜberwachungs- und Steuerungsaufgaben aus der Mess-, Steuer-und Regelungstechnik zu erstellen.





Inhalte • Entwicklungsumgebung LabVIEW• Erstellen und Verwenden von Unterprogrammen• Fehlersuche und Fehlerbehebung• Ablaufstrukturen• Datenstrukturen• Visualisierung• Datei Input / Output• Datenerfassung


Sonstige Besonderheiten Die Veranstaltung findet in den Räumen des Rechenpools statt.

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Literatur/Lernquellen • Vorlesungsskript• Georgi, Metin, Einführung in LabVIEW, Hanser• Jamal, Hagestedt, LabVIEW für Studenten, Pearson

Studium• Bishop, LabVIEW 2009, Prentice Hall (in Englisch)• Mütterlein, Handbuch für die Programmierung mit

LabVIEW, Elsevier Spektrum



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Veranstaltung H12.3.1 132252 Ausgewählte Kap. derMikrosystemtechnikDiese Veranstaltung ist im Modul H12


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Special Topics of MEMS


SWS 2.0






Verpflichtung








Inhalte






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Veranstaltung H12.3.2 132253 SMT und HybridtechnikDiese Veranstaltung ist Wahlveranstaltung im Modul H12


Semester 3

Häufigkeit des Angebots Sommersemester


Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) SMT and Hybride Technology


SWS 2.0








Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung, Fallbeispiele, Präsentationen, Exkursionen

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studenten können die Verfahren der Oberflächenmontage, derDickschicht- und Hybridtechnik bewerten und in Ansätzen auchselbständig anwenden.





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Inhalte Oberflächenmontage (SMT)• Bauformen und Gehäuseformen• Verbindungstechnik• Bestückungsprozess• Löten / Kleben / Passivieren• Prozessfähigkeit

Dickschicht- und Hybridtechnik• Design• Pasten• Siebe und Druckprozess• Brennen, Widerstandsabgleich• Hybridisierung und Vergelen• Qualitätssicherung

Zur Vorlesung, die komplett multimedial aufbereitet ist und in derz. Z. insgesamt 17 Filme und Animationen gezeigt werden, gibtes ein überwiegend farbiges Skript mit einem Umfang von 41Seiten. Das Skript enthält u. a. alle Bilder und Grafiken und einumfangreiches Glossar.



Literatur/Lernquellen • Scheel, W.: Baugruppentechnologie der Elektronik, Band1: Montage, Verlag Technik; Berlin, Saulgau: LeuzeVerlag, 1999. ISBN 3-341-01100-5

• Forschungsvereinigung Räumliche ElektronischeBaugruppen 3-D MID (Hrsg.): 3D-MID Technologie,Räumliche elektronische Baugruppen, Hanser,München, 2004. ISBN 3-446-22720-2

• Grundlagen der Surface Mount Technology, SiemensDematic AG, 2001, Order-No. E80002-P104-A040

• Schmitt, Robert; Pfeifer, Tilo: Qualitätsmanagement.2010 Hanser Fachbuchverlag, ISBN 3-446-41277-8



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Veranstaltung H12.3.3 132254 MikrosystemeDiese Veranstaltung ist Wahlveranstaltung im Modul H12


Semester 3

Häufigkeit des Angebots Wintersemester


Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Micro Electro-Mechanical Systems


SWS 2.0








Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit Übungen und Fallbeispielen

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studenten kennen die Einsatzbereiche von Mikrosystemenund sind auch in der Lage, ansatzweise Mikrosystemeauszuwählen und Applikationen zu entwickeln.





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Inhalte EinführungKonzepte und (Fertigungs-) TechnologienSensorik

• Piezoresistive Sensoren• Kapazitive Sensoren• Optische Sensoren• Chemische Sensoren• Sonstige Sensoren

Aktorprinzipien der MST• Intrinsische und extrinsische Aktoreffekte• Hybride Aktoren (Piezoelektrische Aktoren)

Mikrosysteme mit Aktoren• Drop-on-Demand-Drucksysteme• Piezoelektrische Systeme• Thermoelektrische Systeme• Ventile und Pumpen• Klappspiegel• Relais• Shutter, Motoren und Getriebe• Sonstige Aktoren

Passive Bauelemente



Literatur/Lernquellen • Globisch, S. et al.: Lehrbuch Mikrotechnologie. HanserVerlag, 2011, ISBN 3-446-42560-8

• Hilleringmann, U.: Mikrosystemtechnik, Teubner,Stuttgart, 2006. ISBN 3-8351-0003-3

• Mescheder, U.: Mikrosystemtechnik, Teubner, Stuttgart,2004, ISBN 3-519-16256-3



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Veranstaltung H12.3.4 132255 Lichtwellenleiter/Integrierte OptikDiese Veranstaltung ist im Modul H12


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Fibre Optics and Integrated Optics


SWS 2.0






Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung, Projekte und Präsentationen zu speziellen Aspekten,Coaching Sitzungen mit dem Dozenten.

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden werden im Rahmen dieser Veranstaltungmit Glasfasern als leistungsfähiges Übertragungsmediumvertraut gemacht. Dabei spielt die hohe Übertragungskapazitätund Reichweite von Glasfasern die wesentliche Rolle.Leistungsfähige Kommunikationsnetze bilden das Rückgrat einerInformationsgesellschaft. Glasfasern bilden die Nervenfasern,kostengünstig und störsicher, über den Atlantik bis zumheimischen PC. Sie werden zukünftig auch den sogenanntenletzten Kilometer der weltweiten Netze erobern und auchzunehmend in lokalen Netzen Einsatz finden. Im Berufsalltagsollen die Studierenden dann selbständig und rechtzeitig dievielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Glasfasern erkennenund realisieren. Die integrierte Optik steckt im Vergleich zurGlasfasertechnik noch in den Kinderschuhen, trotzdem schreitetauch hier die Entwicklung stetig voran. Die Studierenden werdenin die Lage versetzt, rechzeitig die Einsatzreife integriert-optischerKomponenten zu erkennen.





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Inhalte Glasfasern und Glasfasersysteme:• Herstellung und Qualifizierung von Glasfasern,• Konfektionierung von Glasfaserkabeln,• Verbindungselemente für Fasern und Kabel,• statische und dynamische Eigenschaften von

Glasfasern,• Modenstruktur von Licht in der Faser,• Vergleich der Eigenschaften von Glasfaser und

elektrischem Hohlleiter,• Ursache und Einfluss verschiedener Dispersionsarten

auf die dynamischen Eigenschaften von Glasfasern,• kurze Einführung in die Festkörperphysik mit Betonung

des Halbleiters,• Leuchtdioden und Halbleiterlaser als Sendeelemente,• Photodioden und Lawinenphotodioden als

Empfangselemente,• Qualifizierung, statische und dynamische Eigenschaften

von Photohalbleitern, insbesondere von Halbleiterlasernund Lawinenphotodioden,

• Rauschen und Übertragungssicherheit,• effiziente Ein- und Auskopplung von Licht in eine und

aus einer Glasfaser,• Konzeption einer

Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung,• Heterodynempfang und Mehrkanalübertragung• faseroptische Sensoren und Messverfahren,

Integrierte Optik:• Grundlagen der integrierten Optik,• passive und aktive Substratmaterialien,• stationäre und schaltbare Lichtleiter,• Bearbeitungsverfahren für integriert optische Bauteile,• Beispiele für integriert optische Bauteile und Systeme.



Literatur/Lernquellen S.Geckeler, LWL für die optische Nachrichtenübertragung,Springer Verlag , ISBN 3-540-15908-8 Harth/Grothe, Sende- undEmpfangsdioden für die optische Nachrichtentechnik TeubnerVerlag , ISBN 3-519-06257-7 März, Integrated Optics, ArtechHouse, ISBN 0-89006-688-X Jahn, Photonik, Oldenburg Verlag,ISBN 3-486-25425-1 Ebelin, Integrierte Optoelektronik, SpringerVerlag, ISBN 3-540-54655-3



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Veranstaltung H12.3.5 132256 Lasertechnik und PhotonikDiese Veranstaltung ist im Modul H12


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Laser Technology and Photonics


SWS 2.0






Verpflichtung








Inhalte






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Veranstaltung H12.4 132261 Technische Fächer aus der Fakultät T1Diese Veranstaltung ist im Modul H12


Semester 3



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Courses of the Faculty

Leistungspunkte (ECTS) 2.0, dies entspricht einem Workload von Stunden

SWS





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung








Inhalte


Sonstige Besonderheiten Für 132261 Technische Fächer aus der Fakultät T1 könnenbeliebige technische Fächer der Fakultät T1 gewählt werden. Einemehrfache Anrechnung von Fächern ist ausgeschlossen.




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Modul H13 132280 Führung und Ethik


SWS











Besonderheiten



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Veranstaltung H13.1 132281 Führung von TeamsDiese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul H13


Semester 7


Art der Veranstaltung Seminar

Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Team Management


SWS 2.0



Detailbemerkung zum Workload Betreuung der Erstsemester bei Konstruktionswettbewerb


Prüfungsdauer 0



Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung, Präsentation, Verhaltensübungen

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Theorievermittlung von Gruppenverhalten und praktischesEinüben von Teamsitzungen





Inhalte Sozialpsychologische Grundlagen von GruppenverhaltenGestaltungstechniken von Teamsitzungen KonfliktmanagementStrategien für die Personalauswahl von TeammitgliedernGrundlagen der Kommunikation: face to face und virtuellModerationstechniken Projektmanagement und Teams


Sonstige Besonderheiten Einüben der Theorie durch Rollenspiele und praktischeVerhaltensübungen z.B. durch Teambetreuung der Erstsemesterbeim Konstruktionswettbewerb im Rahmen der LehrveranstaltungG7.2 Konstruktion 1

Literatur/Lernquellen Robbins, S.P (2009). Organizational behavior. Pearson Education.Schulz v. Thun, F. (1981): Miteinander Reden 1-3. rororo.Thompson, L. (2000): Making the Team. Prentice Hall. Myers, D.(2005): Social Psychology. McGraw Hill.


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Veranstaltung H13.1 132282 EthikDiese Veranstaltung ist im Modul H13


Semester 7



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Ethics


SWS 2.0





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vortrag, Übungen, Fallstudien

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Teilnehmerinnen, Teilnehmer erleben, lernen, wie sie mit demReflexionsinstru- ment der Ethik ihre Entscheidungen, ihr Handelnals Studenten, zukünftige Ingenieure und Mitarbeiter einesBetriebes auf eine persönlich verantwortete und tragfähige Basisstellen können.





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Inhalte • Werte-Karussell, Wertekonflikte, eine Wertentscheidungals alltägliche Vorgänge.

• Normen für Wertentscheidungen des Menschen.• Sprechen als Norm, als moralische Grundhaltung.• Individualethik im Alltagsleben, im Studium und im

Betrieb.• Ingenieur als Beruf: Die Bedeutung einer speziellen

Ingenieursethik.• Beruf, Ideal trifft Betrieb, Wirklichkeit.• Der Ingenieur als Motor einer intelligienten, eleganten

industriellen Denkstruktur; der Ansatz von MichaelBraungart und William McDonough.

• Unternehmensethik: Ethische Steuerungs- undKontrollstrukturen in Unternehmen.

• Fallbeispiele zum ethischen Argumentieren imBetriebsalltag.

• Wirtschaftsethik: Staatliche, europäische, globaleSteuerungs- und Kontrollstrukturen.


Sonstige Besonderheiten Vorbereitungsfragen:• Wozu fühlen Sie sich als Mensch und als Student

verpflichtet?• Können Moral, Ethik im Alltag eines Unternehmens ein

Produktionsfaktor sein?• Reicht der gesunde Menschenverstand als Kompass für

ein gutes Leben?

Literatur/Lernquellen • Braungart, Michael; McDonough, William: Einfachintelligent produzieren, 2. Auf. Berlin 2005

• Braungart, Michael; McDonough, William: Die nächsteindustrielle Revolution, 3. Aufl. Hamburg 2011

• Ropohl, Günter: Signaturen der technischen Welt,Karlsruhe 2009

• Lenk, Hans: Umweltverträglichkeit undMenschenzuträglichkeit, Karlsruhe 2009

• Ulrich, Peter: Integrative Wirtschaftsethik, 4. Aufl. Bern2008

• Wieland, Josef: Die Ethik der Governance, 5. Aufl.Marburg 2007

• Küng, Hans, Wieland, Josef u.a.: Manifest GlobalerWirtschaftsethik, München 2010



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Modul H14 132290 Bachelor Thesis


SWS











Besonderheiten



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Veranstaltung H14.1 132291 Bachelor Thesis/ProjektDiese Veranstaltung ist im Modul H14


Semester 7



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Bachelor Thesis


SWS 0





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Anleitung zum wissenschaftlichen Arbeiten. Die Bachelor Thesiswird als eigenständiges Projekt von den Studierenden erstellt.






Inhalte Wissenschaftliche Problemlösung mit Betreuung• Zielsetzung, spezifische Aufgabenstellung des

wissenschaftlichen Vorhabens• Erläuterung der methodischen Vorgehensweise

Zusammenfassung der vorliegenden relevanten Forschung zudem gewählten Thema

• Bearbeitung der Aufgabenstellung• Ergebnisse• Diskussion, Schlussfolgerungen• Zusammenfassung


Sonstige Besonderheiten Sie wird in der Regel von zwei Prüfern bewertet, von denenmindestens einer eine hauptamtliche Funktion in der Lehrewahrnimmt.

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Literatur/Lernquellen Scholz D.: Diplomarbeiten normgerecht verfassen, Vogel,Würzburg, 2006 Esselborn-Krumbiegel H.: Von der Idee zumText. Eine Anleitung zum wissenschaftlichen Schreiben, UTBSchöningh, Paderborn-München-Wien-Zürich, 2004 Winter W.:Wissenschaftliche Arbeiten schreiben, Redline Wortschaft beiueberreuter, Frankfurt-Wien, 2004 Rechenberg P.: TechnischesSchreiben (nicht nur) für Informatiker, Hanser, München, 2003Kropp, W./Huber, A.: Studienarbeiten interaktiv. Ein Leitfaden -multimedia-kompakt -. e-Learningprogramm, TeamMediaVerlag,2006



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Veranstaltung H14.2 132292 Kolloquium zur Bachelor ThesisDiese Veranstaltung ist im Modul H14


Semester 7



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Presentation of Bachelor Thesis


SWS 2.0





Prüfungsdauer 0

Verpflichtung


Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Seminar mit Übungen, Coaching-Sitzungen mit dem Dozenten,Präsentationen

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studentinnen und Studenten sollen lernen,medienunterstützte, freie Reden über technische Sachverhalteoder Projekte zu halten.





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Inhalte • Aufbau und Ausführung• Vorbereitung einer Präsentation• Schreiben von Reden• Grundlagen der Kommunikation• Die Zuhörer• Absicht und Aussage• Materialsammlung• Formen der Darstellung• Halten einer Präsentation• Der Anfang• Die Mitte• Der Schluss• Sprache• Die Form der Sprache• Gesprochene Sprache• Das sprachliche Werkzeug• Bilder und Metapher• Stil• Störungen• Vom Text zum Skript• Visuelle Hilfsmittel• Psychologische Aspekte• Die Beziehung des Redners zum Bildmaterial• Der Raum• Die Vortragsweise• So haben Sie sich selbst im Griff• So haben Sie das Publikum im Griff• Der Redner und seine Ausrüstung• Drama und Humor• Proben und technische Durchläufe• Die Generalprobe• Der Tag des Auftritts



Literatur/Lernquellen Bernstein, D.: Die Kunst der Präsentation, Campus Verlag,Frankfurt/M., 1999 Franck, N.; Stary, J.: Gekonnt visualisieren.UTB Uni-Taschenbücher Bd.2818, 2006. ISBN 3-8252-2818-5Hertlein, M.: Mind Mapping - Die kreative Arbeitstechnik. RohwohltTaschenbuch, 2001. ISBN 3-499-61190-2



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