Modulhandbuch Technische Universität München

Fakultät für Maschinenwesen Technische Universität München

Modulhandbuch

M.Sc. MaschinenwesenFakultät für MaschinenwesenTechnische Universität München

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Allgemeine Informationen und Lesehinweise zum Modulhandbuch

Zu diesem Modulhandbuch:Ein zentraler Baustein des Bologna-Prozesses ist die Modularisierung der Studiengänge, dasheißt die Umstellung des vormaligen Lehrveranstaltungssystems auf ein Modulsystem, in demdie Lehrveranstaltungen zu thematisch zusammenhängenden Veranstaltungsblöcken - alsoModulen - gebündelt sind. Dieses Modulhandbuch enthält die Beschreibungen aller Module, dieim Studiengang angeboten werden. Das Modulhandbuch dient der Transparenz und versorgtStudierende, Studieninteressierte und andere interne und externe Adressaten mit Informationenüber die Inhalte der einzelnen Module, ihre Qualifikationsziele sowie qualitative und quantitativeAnforderungen.

Wichtige Lesehinweise:

AktualitätJedes Semester wird der aktuelle Stand des Modulhandbuchs veröffentlicht. DasGenerierungsdatum (siehe Fußzeile) gibt Auskunft, an welchem Tag das vorliegendeModulhandbuch aus TUMonline generiert wurde.

RechtsverbindlichkeitModulbeschreibungen dienen der Erhöhung der Transparenz und der besseren Orientierung überdas Studienangebot, sind aber nicht rechtsverbindlich. Einzelne Abweichungen zur Umsetzungder Module im realen Lehrbetrieb sind möglich. Eine rechtsverbindliche Auskunft über alle studien-und prüfungsrelevanten Fragen sind den Fachprüfungs- und Studienordnungen (FPSOen)der Studiengänge sowie der allgemeinen Prüfungs- und Studienordnung der TUM (APSO) zuentnehmen.

WahlmoduleWenn im Rahmen des Studiengangs Wahlmodule aus einem offenen Katalog gewählt werdenkönnen, sind diese Wahlmodule in der Regel nicht oder nicht vollständig im Modulhandbuchgelistet.

Modulhandbuch des Studiengangs M.Sc. MaschinenwesenGeneriert am 28.10.2020

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Verzeichnis Modulbeschreibungen (SPO-Baum)Alphabetisches Verzeichnis befindet sich auf Seite 445

[20191] Maschinenwesen | Mechanical EngineeringMaster‘s Thesis | Master‘s Thesis 11

[MW1266] Master's Thesis | Master's Thesis [Thesis] 11 - 13Forschungspraxis | Research Practice 14

[MW1241] Semesterarbeit | Term Project 15 - 16[MW2398] Teamprojekt | Team Project 17 - 19[MW2399] Forschungspraktikum | Practical Research Course 20 - 22

Mastermodule | Master Modules 23Ingenieurwissenschaftliche Grundlagen | Fundamentals of Engineering 24

[EI0620] Grundlagen elektrischer Maschinen | Fundamentals of ElectricalMachines

25 - 26

[EI53551] Messsystem- und Sensortechnik im Maschinenwesen |Measurement Systems and Sensor Technology in Mechanical Engineering[MST-MW]

27 - 29

[MW0003] Methoden der Produktentwicklung | Methods of ProductDevelopment

30 - 31

[MW0006] Wärme- und Stoffübertragung | Heat and Mass Transfer [WSÜ] 32 - 34[MW0036] Fabrikplanung | Factory Planning 35 - 37[MW0049] Fügetechnik | Joining Technologies 38 - 39[MW0050] Grundlagen der Mehrphasenströmungen mit Seminar |Fundamentals of Multiphase Flows with Seminar [GMS]

40 - 42

[MW0052] Bewegungstechnik | Kinematics [BWT] 43 - 44[MW0085] Multidisciplinary Design Optimization | MultidisciplinaryDesign Optimization [MDO]

45 - 46

[MW0104] Qualitätsmanagement | Quality Management 47 - 49[MW0129] Thermische Verfahrenstechnik 2 | Thermal SeparationPrinciples 2 [TVT II]

50 - 51

[MW0136] Verbrennung | Combustion 52 - 53[MW0139] Werkstofftechnik | Materials Technology [WT2] 54 - 56[MW0357] Gasdynamik | Gas Dynamics [Gdy] 57 - 59[MW0437] Prozess- und Anlagentechnik | Process and Plant Engineering[PAT]

60 - 62

[MW0538] Moderne Methoden der Regelungstechnik 1 | Modern Control1

63 - 66

[MW0539] Moderne Methoden der Regelungstechnik 2 | Modern Control2

67 - 70

[MW0595] Turbulente Strömungen | Turbulent Flows [TS] 71 - 72[MW0612] Finite Elemente | Finite Elements [FE] 73 - 74[MW0620] Nichtlineare Finite-Element-Methoden | Nonlinear FiniteElement Methods [NiliFEM]

75 - 76


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[MW0850] Nichtlineare Kontinuumsmechanik | Non-linear ContinuumMechanics

77 - 78

[MW0993] Maschinensystemtechnik | Design and Calculation of TechnicalEquipment [MST]

79 - 81

[MW1394] Faser-, Matrix-, und Verbundwerkstoffe mit ihrenEigenschaften | Composite Materials and Structure-Property Relationship[FVWE]

82 - 84

[MW1421] Dynamics of Mechanical Systems | Dynamics of MechanicalSystems [Dyn.Mech.Sys.]

85 - 87

[MW1628] Angewandte CFD | Applied CFD 88 - 89[MW1896] Reaktionsthermodynamische Grundlagen fürEnergiesysteme | Basic Course in Reaction Thermodynamics

90 - 91

[MW2098] Technische Dynamik | Engineering Dynamics 92 - 94[MW2104] Automatisierungstechnik 2 | Industrial Automation 2 95 - 96[MW2119] Turbomaschinen | Turbomachinery 97 - 98[MW2129] Arbeitswissenschaft | Ergonomics 99 - 101[MW2232] Kunststoffe und Kunststofftechnik | Polymers and PolymerTechnology

102 - 104

Kernfächer des Maschinenwesens | Principal Competencies in MechanicalEngineering

105

[CH0215] Betrieb und Auslegung chemischer Reaktoren | Operation andDesign of Chemical Reactors

106 - 108

[CS0073] Circular Economy | Circular Economy [CEC] 109 - 110[CS0124] Sustainable Production | Sustainable Production [SP] 111 - 113[EI70120] Dynamische Systeme | Dynamic Systems [DS] 114 - 115[EI70310] Applied Machine Intelligence | Applied Machine Intelligence[AMI]

116 - 118

[EI70810] Batteriespeicher | Battery Storage [BAT] 119 - 121[EI70830] Elektrische Maschinen | Electrical Machines 122 - 123[EI7310] Batteriesystemtechnik | Battery Systems Technical [BATSYS] 124 - 126[IN2062] Grundlagen der Künstlichen Intelligenz | Techniques in ArtificialIntelligence

127 - 128

[IN2138] Bewegungsplanung in der Robotik | Robot Motion Planning 129 - 130[IN2222] Kognitive Systeme | Cognitive Systems 131 - 132[ME0012] Auslegung, Herstellung und Prüfung medizinischerImplantate | Design, Production and Testing of Biomedical Implants[AHPmedI]

133 - 134

[MW0010] Antriebssystemtechnik für Fahrzeuge | System Engineeringfor Vehicle Drive Lines [AST]

135 - 136

[MW0017] Medizintechnik 2 - ein organsystembasierter Ansatz | MedicalTechnology 2 - An Organ System Based Approach

137 - 139

[MW0018] Bioprozesse | Bioprocesses 140 - 141


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[MW0028] Dynamik der Straßenfahrzeuge | Dynamic of Passenger Cars[DKfz]

142 - 143

[MW0038] Mechatronische Gerätetechnik | Mechatronic DeviceTechnology [MGT]

144 - 145

[MW0053] Gießereitechnik und Rapid Prototyping | Foundry technicalprocesses

146 - 148


149 - 151

[MW0058] Prozesstechnik in Kraftwerken | Process Technology in PowerPlants

152 - 154

[MW0066] Motormechanik | Engine Mechanics [VM-MM] 155 - 157[MW0068] Förder- und Materialflusstechnik | Material Flow Systems[FMT]

158 - 160

[MW0080] Mikrotechnische Sensoren/Aktoren | Microsensors / Actuators[MSA]

161 - 162

[MW0084] Montage, Handhabung und Industrieroboter | AssemblyTechnologies [MHI]

163 - 164

[MW0097] Planung technischer Logistiksysteme | Layout Planning ofLogistical Systems [PLS]

165 - 166

[MW0101] Produktergonomie | Product Ergonomics 167 - 169[MW0107] Intelligent vernetzte Produktion - Industrie 4.0 | NetworkedProduction - Industry 4.0 [IVP 4.0]

170 - 171

[MW0120] Spanende Werkzeugmaschinen 1 - Grundlagen undKomponenten | Metal Cutting Machine Tools 1 - Fundamentals andComponents [SWM1]

172 - 174

[MW0134] Umformende Werkzeugmaschinen | Metal Forming Machines[UWZ]

175 - 177

[MW0138] Motorthermodynamik und Brennverfahren | Thermodynamicsof Internal Combustion Engines and Combustion Processes [VM-TB]

178 - 179

[MW0610] Zulassung von Medizingeräten | Authorization of MedicalApparatus [Zulassung von Medizingeräten]

180 - 181

[MW0633] Methoden in der Motorapplikation | Methods in EngineApplication

182 - 183

[MW0688] Automatisierungstechnik in der Medizin | Automation inMedicine [AIM]

184 - 185

[MW0799] Einführung in die Kernenergie | Introduction to Nuclear Energy[NUK 1]

186 - 188

[MW0867] Roboterdynamik | Robot Dynamics 189 - 191[MW1042] Lasertechnik | Laser Technology 192 - 194[MW1141] Modellierung zellulärer Systeme | Modelling of CellularSystems [ModSys]

195 - 196

[MW1145] Bioproduktaufarbeitung 1 | Bioseparation Engineering 1 [BSE1] 197 - 198


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[MW1339] Intelligente Systeme und Machine Learning fürProduktionsprozesse | Intelligent Systems and Machine Learning forProduction Processes [EiveSiM]

199 - 201

[MW1586] Fahrzeugkonzepte: Entwicklung und Simulation | VehicleConcepts: Design and Simulation [E&S]

202 - 203

[MW1817] Biomechanik - Grundlagen und Modellbildung | Biomechanics- Fundamentals and Modeling

204 - 205

[MW2028] Digitale Menschmodellierung: Grundlagen | Digital HumanModeling: Fundamentals

206 - 208

[MW2076] Auslegung von Elektrofahrzeugen | Design of Electric Vehicles[Ausl. Efzge]

209 - 211

[MW2117] Virtuelle Prozessgestaltung (Fokus: Umformtechnik undGießereiwesen) | Virtual Process Design (Focus: Metal Forming andCasting) [VIPUG]

212 - 214

[MW2131] Menschliche Zuverlässigkeit | Human Reliability [MenschlicheZuverlässigkeit]

215 - 216

[MW2152] Modeling, Control and Design of Wind Energy Systems |Modeling, Control and Design of Wind Energy Systems

217 - 219

[MW2224] Kinematische Auslegung von Gelenkstrukturen mit Matlabund Catia | Kinematic Design of Linkages using Matlab and Catia

220 - 222

[MW2258] Umweltbioverfahrenstechnik | Environmental and BiochemicalEngineering

223 - 224

[MW2269] Industrielle Softwareentwicklung für Ingenieure 2 | IndustrialSoftware Development for Engineers 2

225 - 227

[MW2352] Fahrerassistenzsysteme im Kraftfahrzeug | Advanced DriverAssistance Systems in Vehicles [FAS]

228 - 229

[MW2390] Modellierung verfahrenstechnischer Prozesse | Modeling ofchemical engineering processes [MVP]

230 - 232

[MW2429] Sports Engineering | Sports Engineering [SpoEng] 233 - 235[MW2450] Physikbasiertes Machine Learning | Physics-Informed MachineLearning [PhysML]

236 - 237

[MW2453] Diskontinuierliche Galerkin-Verfahren in der NumerischenSimulation | Discontinuous Galerkin Methods for Numerical Simulation[DisGal]

238 - 240

[MW2455] KI in der Produktionstechnik | AI in Production Engineering 241 - 243[MW2458] Werkstoffe in der Fügetechnik und Additiven Fertigung |Materials in Joining and Additive Manufacturing

244 - 246

[MW2460] Digitale Menschmodellierung: Vertiefung | Digital HumanModeling: Advanced

247 - 249

[MW2463] Additive Fertigung mit Kunststoffen | Additive Manufacturingwith Plastics

250 - 251


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[MW2464] Human Factors of Automated & Cooperative Driving | HumanFactors of Automated & Cooperative Driving [HFAuCo]

252 - 256

[PH2050] Reaktorphysik 1 und Anwendungen der Kerntechnik | ReactorPhysics 1 and Applications of Nuclear Technology

257 - 259

[WI100967] Designing and Scheduling Lean Manufacturing Systems |Designing and Scheduling Lean Manufacturing Systems

260 - 262

[WZ1295] Positioning and Navigation for Off-road Vehicles | Positioningand Navigation for Off-road Vehicles [WZ1295]

263 - 265

[WZ1309] Tractor Engineering Fundamentals | Tractor EngineeringFundamentals

266 - 268

Angrenzende Fachgebiete | Adjacent Fields 269[BV010023] Strukturoptimierung 1 | Structural Optimization 1 [OPT1] 270 - 272[CH3065] Grundlagen der Elektrochemie | Fundamental Electrochemistry 273 - 274[CH3094] Industrielle Chemische Prozesse 1 - Katalyse für Energie |Industrial Chemical Processes 1 - Catalysis for Energy

275 - 276

[CS0003] Production of alternative fuels | Production of alternative fuels 277 - 278[EI06811] Optimierungsverfahren in der Automatisierungstechnik |Optimization for Control Engineering [OAT]

279 - 280

[EI5077] System-on-Chip Platforms | System-on-Chip Platforms 281 - 282[EI70130] Machine Learning in Robotics | Machine Learning in Robotics 283 - 284[EI70140] Optimal Control and Decision Making | Optimal Control andDecision Making

285 - 287

[EI70250] Systemtheorie der Sinnesorgane | System Theory of SensoryProcessing [SystemtheorieSinne]

288 - 290

[EI70530] Embedded Systems and Security | Embedded Systems andSecurity [ESS]

291 - 294

[EI70870] Modellierung von Energiesystemen | Modeling of EnergySystems

295 - 296

[EI80004] Sustainable Mobility | Sustainable Mobility [SuMo] 297 - 299[IN2060] Echtzeitsysteme | Real-Time Systems 300 - 301[IN2308] Programmierung und Regelung für Mensch-Roboterinteraktion | Robot Programming and Control for HumanInteraction

302 - 303

[IN2371] Fundamentals of Human-Centered Robotics | Fundamentals ofHuman-Centered Robotics

304 - 306

[ME312] Epidemiologie [EPI] 307 - 309[ME522] Informationssysteme und Entscheidungsunterstützung |Information Systems and Decision Support [ISEU]

310 - 312

[MW2411] Konzepte und Software Design für Cyber-PhysischeSysteme | Concepts and Software Design for Cyber-Physical Systems[Konzepte und Software Design für Cyber-Physische Systeme]

313 - 314

[PH0020] Biophysik | Biophysics [Bio Expert] 315 - 317


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[PH2046] Polymerphysik 1 | Polymer Physics 1 318 - 320[WI001071] Patente und Geheimnisschutz | Patents and LicensingAgreements

321 - 323

[WI001083] Controlling | Controlling 324 - 325[WI001121] International Management & Organizational Behavior |International Management & Organizational Behavior

326 - 328

[WI001129] Marketing and Innovation Management (MiM) | Marketingand Innovation Management (MiM)

329 - 331

[WZ0008] Meteorologie, Klimatologie und Klimawandel | Meteorology,Climatology and Climate change

332 - 334

[WZ1407] Tractor-Implement Communication Technology | Tractor-Implement Communication Technology

335 - 336

Ingenieurwissenschaftliche Flexibilisierung | Flexibilization in EngineeringSciences

337

Allgemeine Mastermodule aus dem Maschinenwesen | General MasterModules in Mechanical Engineeering

338

[MW2420] Optimierung in Strukturdynamik und Vibroakustik |Optimization in Structural Dynamics and Vibroacoustics [OptiVib]

339 - 341

[MW2431] Bio-Nanotechnologie | Bio-Nanotechnology 342 - 343Elektrotechnik und Informationstechnik 344

[EI70860] Integration of Renewable Energies | Integration ofRenewable Energies [IRE]

344 - 345

Wissenschaftszentrum Weihenstephan 346[WZ1867] Technische Grundlagen von Smart Farming | TechnicalBasics of Smart Farming

346 - 348

Schlüsselkompetenzen | Key Competencies 349Angebote Zentrum für Schlüsselkompetenzen | Center of KeyCompetencies

350

[MW2148] Master Soft Skill Workshops | Master Soft Skill Workshops 350 - 352[MW2223] Soft Skill Trainings in Kooperationsprojekten | Soft SkillTrainings in Project Cooperations

353 - 355

Angebote Sprachenzentrum | Language Center 356Englisch | English 356

[SZ0413] Englisch - Professional English for Business andTechnology - Management and Finance Module C1 | English -Professional English for Business and Technology - Management andFinance Module C1

356 - 357

[SZ0423] Englisch - English for Technical Purposes - Industry andEnergy Module C1 | English - English for Technical Purposes - Industryand Energy Module C1

358 - 359

Angebote Carl-von-Linde-Akademie | Carl-von-Linde-Akademie 360[CLA20210] Technikphilosophie | Philosophy of Technology 360 - 361


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[CLA20230] Ethik und Verantwortung | Ethics and Responsibility 362 - 363Ergänzungsfächer | Supplementary Subjects 364

Ergänzungsfächer | Supplementary Subjects 365[BV340015] Bahnmodul im Verkehrswegebau | Railway module 365 - 366[CH3126] Aerosole: Bedeutung, Vorkommen und derenCharakterisierung 3CR | Aerosol Characterization

367 - 369

[EI71061] Electrical and Optical Systems for Bioanalytics | Electricaland Optical Systems for Bioanalytics [Electrical and Optical Systems forBioanalytics]

370 - 371

[LRG0300] Mensch und Luftfahrt | Humans in Aviation 372 - 374[MW0210] CFD-Simulation thermischer Prozesse | CFD-Simulation ofThermal Processes [CSTP]

375 - 377

[MW1806] Zeitdiskrete Systeme und Abtastregelung | Discrete-TimeSystems and Control

378 - 381

[MW2185] Stromnetze | Power Grids [SN] 382 - 384[MW2227] A Practical Course in Numerical Methods for Engineers | APractical Course in Numerical Methods for Engineers

385 - 386

[MW2393] Mehrstufige Additive Fertigungsverfahren | Multi-step AdditiveManufacturing [Mehrstufige Additive Fertigungsverfahren]

387 - 389

[MW2396] Signalverarbeitung in der Vibroakustik | Vibro-acoustic SignalProcessing

390 - 392

[MW2445] Machine-Learning-basierte Modellierung in derStrukturdynamik | Machine Learning Based Modeling in StructuralDynamics [MLM]

393 - 395

[MW2446] Digital Ergonomics | Digital Ergonomics [Digital Ergonomics] 396 - 398[MW2452] Finite Elemente in der Fluidmechanik | Finite Elements in FluidMechanics [FEF]

399 - 400

[MW2454] Gefügemodifikation durch Additive Fertigung | MicrostructuralModifications in Additive Manufacturing

401 - 402

[MW2461] Machine Learning and Uncertainty Quantification forPhysics-Based Models | Machine Learning and Uncertainty Quantificationfor Physics-Based Models [MLUQPBM]

403 - 405

[MW2466] Elektrische Antriebstechnik in der Automatisierungstechnik- Auswahl und Auslegung | Electric Drive Technology in AutomationEngineering - Selection and Design

406 - 408

[WZ1339] Robotics and Automation in Agriculture | Robotics andAutomation in Agriculture

409 - 410

Hochschulpraktika | Lab Courses 411Hochschul-Praktika | Lab Courses 412

[EI78021] Praktikum In Vitro Diagnostik | In vitro Diagnostics - PracticalCourse [IVD - Praktikum]

412 - 414


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[EI78030] Praktikum Robot Modelling and Identification | RobotModelling and Identification Lab

415 - 417

[EI78032] Praktikum Design und Simulation vonMikroelektromechanischen Systemen (MEMS) | Lab on Design andSimulation of Microelectromechanical Systems (MEMS)

418 - 420

[EI78050] Project Laboratory Electrochemistry and Biosensors | ProjectLaboratory Electrochemistry and Biosensors [PPECHEMBIO]

421 - 423

[EI78051] Project Laboratory Microfluidics – Design, Fabrication, andApplication | Project Laboratory Microfluidics – Design, Fabrication, andApplication [PPMIFLU]

424 - 426

[EI78052] Project Laboratory Neuroelectronics | Project LaboratoryNeuroelectronics [PPNEURO]

427 - 429

[EI78053] Project Laboratory Brain-Computer Interfaces | ProjectLaboratory Brain-Computer Interfaces [PPBCI]

430 - 432

[MW2414] Numerische Akustik in Python | Computational Acoustics inPython

433 - 434

[MW2430] Praktikum Batterieproduktion | Laboratory Production [LIBP] 435 - 436[MW2436] Mobilitätsdatenanalyse | Mobility Data Analysis [MDA] 437 - 439[MW2438] Mobile Robotik in der Intralogistik | Mobile Robotics inIntralogistics [PMR]

440 - 442

[MW2451] Praktisches Deep Learning | Hands-on Deep Learning 443 - 444


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MW1266: Master's Thesis | Master's Thesis [Thesis]

Master‘s Thesis | Master‘s Thesis

Modulbeschreibung


Fakultät für Maschinenwesen

Modulbeschreibungsversion: Wintersemester 2019/20

Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch/Englisch

Semesterdauer:Einsemestrig

Häufigkeit:Wintersemester/Sommersemester

Credits:* 30

Gesamtstunden:900

Eigenstudiums-stunden:

Präsenzstunden:

* Die Zahl der Credits kann in Einzelfällen studiengangsspezifisch variieren. Es gilt der im Transcript of Records oderLeistungsnachweis ausgewiesene Wert.

Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung ist eine wissenschaftliche Ausarbeitung, begleitet von einem Abschlussvortrag,sowie der Übungsleistung zum Seminar "Wissenschaftlich Arbeiten".

Die Wissenschaftliche Ausarbeitung - In Form einer Master's Thesis (schriftliche Leistung, Studienarbeit) demonstrieren dieStudierenden, dass sie in der Lage sind, durch die eigenständige Bearbeitung eines Teilaspektseiner praktischen Forschungsarbeit ein theoretisches, experimentelles oder konstruktives Problemaus dem Bereich des Masterstudiengangs eigenständig zu lösen. Sie entwickeln mit den imStudium erlernten fachlichen Ansätzen eigene wissenschaftliche Methoden und verfassen dazueine schriftliche Studienarbeit (100% der Modulnote).

- Abschlussvortrag: Mit dem Abschlussvortrag wird überprüft, ob die Studierenden ihr Vorgehensowie ihre Methoden und Ergebnisse vor einem Fachpublikum fachlich und wissenschaftlichrechtfertigen können. Sie weisen ihre rhetorischen Fähigkeiten nach und überzeugen durchprofessionelles Auftreten (Studienleistung, muss bestanden werden).

Übungsleistung zum Seminar "Wissenschaftlich Arbeiten": Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer fertigen mit dem Wissen zum Verfassen wissenschaftlicherTexte und anhand der Richtlinien guter wissenschaftlicher Praxis am Ende des Seminarsein Exposee zur Studienarbeit an, welches von Seiten des Studierenden, des Betreuers vonSeiten des Lehrstuhls, sowie von der ZSK-Verantwortlichen bewertet und unterzeichnet wird(Studienleistung, muss bestanden werden).


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Wiederholungsmöglichkeit:Folgesemester

(Empfohlene) Voraussetzungen:Siehe FPSO, § 46, Abs. 2:Zur Master's Thesis wird zugelassen, wer den Nachweis über1. die Modulprüfungen gemäß § 43 Abs. 1 Nr. 1 (FPSO),2. die Hochschulpraktika,3. die Ergänzungen,4. die Soft-Skills und5. eine Semesterarbeiterfolgreich erbracht hat.Abweichend davon kann ein Studierender vorzeitig zur Master's Thesis zugelassen werden, wenner mindestens 80 Credits erreicht hat.

Inhalt:Die Studierenden lösen experimentell, konstruktiv oder theoretisch Probleme aus dem Bereichdes Masterstudiengangs anhand erlernter Methoden und daraus selbstständig entwickelterMethoden und Lösungsansätze. Dazu verfassen sie eigenständig eine wissenschaftlicheAusarbeitung gemäß den Richtlinien zur Sicherung wissenschaftlicher Praxis. Dabei werden dieQualitätskriterien guter wissenschaftlicher Praxis angewendet.

Lernergebnisse:Nach dem erfolgreichen Absolvieren des Moduls sind die Studierenden in der Lage,wissenschaftliche Problemstellungen aus dem Themenfeld des Masterstudiengangs eigenständigzu bearbeiten und mit dem Fachwissen aus dem Studium sowie mit relevanter Fachliteratur,die selbstständig herangezogen wird, eigene Methoden und Lösungsansätze zu entwerfen.Die Ergebnisse werden ausgewertet, zusammengefasst, von den Studierenden auf Plausibilitätüberprüft und wissenschaftlich gerechtfertigt. Auf Basis ihrer Ergebnisse sind die Studierendenfähig ihre neuen Methoden und Lösungsansätze zu rechtfertigen und zu beweisen.

Sie haben einen Zeitplan für ihre Thesis / einen Projektplan erstellt und können diese / dieseninnerhalb der vorgesehenen Bearbeitungszeit erfüllen. Durch die Beschäftigung mit dem ThemaZeitmanagement können die Studierenden ihr eigenes Zeitverhalten reflektieren und denZeitverlauf ihrer Thesis sinnvoll planen.

Am Ende des Moduls Master's Thesis sind die Studierenden in der Lage ohne Hilfestellung einesBetreuers eine wissenschaftliche Arbeit selbstständig zu verfassen. Das beinhaltet umfassendeKenntnisse bezüglich des wissenschaftssprachlichen Ausdrucks und der Zitierregeln, des Aufbausder Arbeit sowie der Darstellung und Diskussion der Ergebnisse.

Im Bereich Präsentieren beweisen sie ihre rhetorischen und fachlichen Fähigkeiten. Sieüberzeugen durch einen strukturierten Vortrag, in dem sie wichtige Aspekte der Master's Thesis


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kompakt aber vollständig innerhalb der vorgegebnen Vortragszeit verständlich und nachvollziehbareinem Fachpublikum vorstellen und vor diesem rechtfertigen.

Lehr- und Lernmethoden:Durch die Teilnahme am Modul Master’s Thesis führen die Studierenden Tätigkeiten einerIngenieurin/eines Ingenieurs aus. Die Master’s Thesis ist als Projektarbeit konzipiert. Jede/rStudierende bearbeitet ein eigenes Projekt in selbständiger Einzelarbeit.

Jede/r Studierende bekommt einen eigene Prüferin/einen eigenen Prüfer zugeordnet. Diese/rberät die/den Studierenden zu Beginn der Arbeit, indem sie/er in das Thema einführt, Hinweise zugeeigneter Literatur und hilfreiche Tipps zur fachlichen Arbeit gibt.

Im Zuge des Seminars zum Wissenschaftlichen Arbeiten werden in einem Vortrag die Grundlagenund die Richtlinien guter wissenschaftlicher Praxis vermittelt. Durch Zuruffragen, Peerreviews undE-Tests kann dieses Wissen vertieft und ausgebaut sowie Unklarheiten geklärt werden. In Einzel-und Kleingruppenarbeit werden Beispiele wissenschaftlicher Texte hinsichtlich der Einhaltung guterwissenschaftlicher Praxis (Zitierregeln...) korrigiert und erarbeitet.

Medienform:Wissenschaftliche Ausarbeitung:Eigenstudium; praktische Tätigkeit unter Anleitung eines / einer Prüfenden

Wissenschaftlich Arbeiten:Präsentationen; e-learning

Literatur:Wissenschaftliche Ausarbeitung:Einschlägige Literatur zum gewählten Thema

Wissenschaftlich Arbeiten:Literaturhinweise und -empfehlungen erhalten Sie in den Präsenzveranstaltungen und auf deronline Plattform moodle.

Modulverantwortliche(r):

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Schlüsselkompetenzen für die wissenschaftliche Praxis 2 für Masterstudierende (Vorlesung, 2SWS)Zauner A [L], Zauner AFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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campus.tum.de

https://campus.tum.de/tumonline/WBMODHB.wbShowMHBReadOnly?pKnotenNr=1282419&pOrgNr=14187

Forschungspraxis | Research Practice

Forschungspraxis | Research Practice

Aus dem Wahlbereich Forschungspraxis ist ein Modul zu erbringen.


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MW1241: Semesterarbeit | Term Project

Modulbeschreibung



Modulbeschreibungsversion: Sommersemester 2016

Modulniveau:Master




Credits:* 11

Gesamtstunden:330


Präsenzstunden:


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung besteht aus folgenden Leistungen:Wissenschaftliche Ausarbeitung in Form einer Semesterarbeit: Mit der Semesterarbeit demonstrieren die Studierenden, dass sie in der Lage sind, durch dieeigenständige Durchführung einer praktischen Forschungsarbeit, Probleme aus dem Bereichdes Masterstudiengangs unter Berücksichtigung der erlernten fachlichen Ansätze und unterAnwendung wissenschaftlicher Methoden eigenständig zu lösen. Die Studierenden zeigen zudem,dass sie sicher im Verfassen wissenschaftlicher Texte sind.

Wiederholungsmöglichkeit:Folgesemester / Semesterende

(Empfohlene) Voraussetzungen:Abgeschlossenes Bachelorstudium, das das Verfassen einer Bachelor’s Thesis beinhaltet.

Inhalt:Die/der Studierende löst experimentell, konstruktiv oder theoretisch ein Problem aus demBereich des Masterstudiengangs. Dazu verfasst sie/er eigenständig eine wissenschaftlicheAusarbeitung gemäß den Richtlinien zur Sicherung wissenschaftlicher Praxis. Dabei werden dieQualitätskriterien guter wissenschaftlicher Praxis vertieft und angewendet.

Lernergebnisse:Nach dem erfolgreichen Absolvieren des Moduls ist die/der Studierende in der Lage, einewissenschaftliche Problemstellung aus dem Themenfeld des Masterstudiengangs eigenständigzu bearbeiten bzw. mit den im Studium erlernten Methoden und/oder relevanter Fachliteratur,


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die selbstständig herangezogen wird, zu beurteilen und auszuwerten. Die Ergebnisse werdenausgewertet, zusammengefasst, von der/vom Studierenden auf Plausibilität überprüft undwissenschaftlich interpretiert. Auf Basis derer ist die/der Studierende fähig neue Beobachtungenund Erkenntnisse zu formulieren.

Die Studierenden sind fähig, einen individuellen Projektplanzu erstellen und innerhalb dervorgesehenen Bearbeitungszeit abzuarbeiten.

Am Ende der Lehrveranstaltung ist die/der Studierende sicher im Verfassen einerwissenschaftlichen Arbeit, was den wissenschaftssprachlichen Ausdruck und die Zitierregeln, denAufbau der Arbeit sowie die Darstellung und Diskussion der Ergebnisse umfasst.

Lehr- und Lernmethoden:Durch die Teilnahme am Modul Semesterarbeit üben die Studierenden Tätigkeiten einerIngenieurin/eines Ingenieurs. Die Semesterarbeit ist als Projektarbeit konzipiert. Jede/rStudierende bearbeitet ein eigenes Projekt in selbständiger Einzelarbeit. Jede/r Studierende bekommt einen eigene Prüferin/einen eigenen Prüfer zugeordnet. Diese/r unterstützt die/den Studierenden zu Beginn der Arbeit, indem sie/er in das Thema einführt,geeignete Literatur zur Verfügung stellt und Hinweise sowohl bei der fachlichen Arbeit als auch beider Erstellung der schriftlichen Ausarbeitung gibt.

Medienform:Eigenstudium; praktische Tätigkeit unter Anleitung einer/eines Prüfenden

Literatur:Einschlägige Literatur zum gewählten Thema

Modulverantwortliche(r):Fachkundige/r Prüfer/in der Fakultät für Maschinenwesen

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):

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MW2398: Teamprojekt | Team Project

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master




Credits:* 11

Gesamtstunden:330


Präsenzstunden:


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung besteht aus folgenden Leistungen:Wissenschaftliche Ausarbeitung im Rahmen eines Teamprojektes (individuelle Prüfungsleistung): Mit der Anfertigung der wissenschaftlichen Ausarbeitung zum Teamprojekt demonstrieren dieStudierenden, dass sie in der Lage sind, durch die eigenständige Durchführung einer praktischenForschungsarbeit, Probleme aus dem Bereich des Masterstudiengangs unter Berücksichtigungder erlernten fachlichen Ansätze und unter Anwendung wissenschaftlicher Methoden eigenständigzu lösen (100% der Modulnote). Die Studierenden zeigen zudem, dass sie sicher im Verfassenwissenschaftlicher Texte sind.



Inhalt:Die/der Studierende löst experimentell, konstruktiv oder theoretisch ein Problem aus demBereich des Masterstudiengangs. Die Ergebnisse der indiviuellen Einzelprojekte dienen dabeider Bearbeitung eines übergeordneten Projektes. Dazu verfasst sie/er eigenständig einewissenschaftliche Ausarbeitung gemäß den Richtlinien zur Sicherung wissenschaftlicher Praxis.Dabei werden die Qualitätskriterien guter wissenschaftlicher Praxis vertieft und angewendet.


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Lernergebnisse:Nach dem erfolgreichen Absolvieren des Moduls ist die/der Studierende in der Lage,ein Einzelprojekt (eine wissenschaftliche Problemstellung aus dem Themenfeld desMasterstudiengangs), das in einem größeren Projektzusammenhang angesiedelt ist und in demmehrere Studierende unter Anleitung einer Prüferin/eines Prüfers parallel an Teilaspekten diesesgrößeren Projekts arbeiten, zu bearbeiten.

Sie sind in der Lage, diese Problemstellung mit den im Studium erlernten Methoden und/oder relevanter Fachliteratur, die selbstständig herangezogen wird und im Team ausgetauschtwerden kann, zu beurteilen und auszuwerten. Sie sind in der Lage, die Ergebnisse auszuwerten,zusammenzufassen sowie auf Plausibilität zu überprüfen und wissenschaftlich zu interpretieren.Auf Basis derer ist die/der Studierende fähig neue Beobachtungen und Erkenntnisse zuformulieren.

Die Studierenden sind fähig, innerhalb eines größeren Projektes, einen individuellen Projektplanfür ein Einzelprojekt zu erstellen und innerhalb der vorgesehenen Bearbeitungszeit abzuarbeiten.

Am Ende der Lehrveranstaltung sind die Studierenden sicher im Verfassen einerwissenschaftlichen Arbeit, was den wissenschaftssprachlichen Ausdruck und die Zitierregeln, denAufbau der Arbeit sowie die Darstellung und Diskussion der Ergebnisse umfasst. Sie sind zumfachlichen Austausch innerhalb des Projektteams in der Lage und können Projektpläne innerhalbihres Team erstellen und umsetzen.

Lehr- und Lernmethoden:Durch die Teilnahme am Modul üben die Studierenden Tätigkeiten einer Ingenieurin/einesIngenieurs. Das Teamprojekt ist als Projektarbeit konzipiert. Jede/r Studierende bearbeitetein eigenes Projekt in selbständiger Einzelarbeit (Einzelprojekt), das Teil eines größerenProjektzusammenhangs ist. Jede Gruppe bekommt einen eigene Prüferin/einen eigenen Prüferzugeordnet. Diese/r unterstützt die Studierenden zu Beginn der Arbeit, indem sie/er in das Themaeinführt, geeignete Literatur zur Verfügung stellt und Hinweise sowohl bei der fachlichen Arbeit alsauch bei der Erstellung der schriftlichen Ausarbeitung gibt.

Medienform:Eigenstudium; Teamarbeit und praktische Tätigkeit unter Anleitung einer/eines Prüfenden





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MW2399: Forschungspraktikum | Practical Research Course

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master




Credits:* 11

Gesamtstunden:330


Präsenzstunden:


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung erfolgt in Form einer Projektarbeit (inklusive schriftliche Dokumentation undPräsentation). In mehreren Phasen (Problemdefinition, Ideenfindung, Kriterienentwicklung,Entscheidung, Durchführung) sollen die Studierenden nachweisen, dass sie eine wissenschaftlicheProblemstellung aus dem Themenfeld des Masterstudiengangs selbstständig herausarbeiten unddafür eigene Lösungswege finden können. Durch das Anfertigen einer schriftlichen Dokumentation in Form eines Berichtes oder eineswissenschaftlichen Posters sowie der Präsentation zeigen sie z. B., dass sie die im Studiumerlernten Methoden und/oder relevante Fachliteratur beurteilen und auswerten können undsomit diese wissenschaftliche Problemstellung selbstständig herausarbeiten und dafür eigeneLösungswege finden können. Ferner zeigen sie Ihre Fähigkeit, ausgewertete Ergebnisse sinnvollzusammenzufassen und wissenschaftlich zu interpretieren. Sie können Ihre Beobachtungen undErkenntnisse rhetorisch gekonnt formulieren und einem Fachpublikum präsentieren.



Inhalt:Die/der Studierende arbeitet eine eigene Problemstellung aus dem Bereich desMasterstudiengangs heraus und löst diese experimentell, konstruktiv oder theoretisch.Idealerweise dient das Forschungspraktikum damit als Grundlage für die Master's Thesis. Dazuverfasst sie/er eigenständig einen wissenschaftlichen Bericht oder ein wissenschaftliches Poster.


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Durch den Austausch innerhalb einer wissenschaftlichen Arbeitsgruppe lernen Sie rhetorisch zuüberzeugen was Sie anschließend in einer Präsentation unter Beweris stellen können.

Lernergebnisse:Nach dem erfolgreichen Absolvieren des Moduls sind die Studierenden in der Lage, einewissenschaftliche Problemstellung aus dem Themenfeld des Masterstudiengangs selbstständigherauszuarbeiten und dafür eigene Lösungswege zu finden.Sie sind in der Lage, diese Problemstellung mit den im Studium erlernten Methoden und/oderrelevanter Fachliteratur, die selbstständig herangezogen wird zu beurteilen und auszuwerten.Sie sind in der Lage, die Ergebnisse auszuwerten, zusammenzufassen sowie auf Plausibilität zuüberprüfen und wissenschaftlich zu interpretieren. Auf Basis derer ist die/der Studierende fähigneue Beobachtungen und Erkenntnisse zu formulieren und diese schrifltich und mündlich zupräsentieren.Die Studierenden sind fähig, einen individuellen Projektplan zu erstellen und innerhalb dervorgesehenen Bearbeitungszeit umzusetzen.Am Ende des Moduls sind die Studierenden sicher im Auswerten und Darstellenwissenschaftlicher Ergebnisse. Sie sind zum fachlichen Austausch innerhalb einerwissenschaftlichen Arbeitsgruppe in der Lage.

Lehr- und Lernmethoden:Durch die Teilnahme am Modul üben die Studierenden Tätigkeiten einer Ingenieurin/einesIngenieurs in einer Forschungseinrichtung. Das Forschungspraktikum ist als Projektarbeitkonzipiert. Jede/r Studierende bearbeitet ein eigenes Projekt in selbständiger Einzelarbeit. Jede/rStudierende bekommt einen eigene Prüferin/einen eigenen Prüfer zugeordnet. Diese/r unterstütztdie Studierenden zu Beginn der Arbeit, indem sie/er in das Thema einführt, geeignete Literatur zurVerfügung stellt und Hinweise sowohl bei der fachlichen Arbeit als auch bei der Projektarbeit gibt.Unter Anleitung von wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen oder Mitarbeiter arbeiten dieStudierenden eigene ingenieurwissenschaftliche Problemstellung heraus und indentifizierenmögliche Lösungswege. Diese können in der anschließenden Master’s Thesis weiter bearbeitetwerden. Ergänzt werden kann dieses Format um seminarartige Zusatzveranstaltungen, JournalClubs (Peer Review in Kleingruppen) und Retreats (mehrtägige Klausuren zur Vertiefung undDiskussion wissenschaftlicherThemen), die der Anwendung von Präsentationstechniken sowieder Fähigkeit zur Analyse und Bewertung von Lösungsmöglichkeiten und entsprechenderKommunikation dienen.

Medienform:Eigenstudium; praktische Tätigkeit unter Anleitung einer/eines Prüfenden




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Mastermodule | Master Modules

Mastermodule | Master Modules

Aus dem Wahlbereich Mastermodule sind insgesamt mindestens 60 Credits zu erbringen. Diejeweils für die einzelne Säule maßgebliche Belegungsanforderung ist direkt dort angegeben.


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Ingenieurwissenschaftliche Grundlagen | Fundamentals of Engineering

Ingenieurwissenschaftliche Grundlagen | Fundamentals of Engineering

Aus dieser Säule sind Module im Umfang von mindestens 20 Credits zu erbringen.


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EI0620: Grundlagen elektrischer Maschinen | Fundamentals of Electrical Machines

Modulbeschreibung

EI0620: Grundlagen elektrischer Maschinen | Fundamentals of ElectricalMachines



Modulniveau:Bachelor

Sprache:Deutsch


Häufigkeit:Wintersemester

Credits:* 5

Gesamtstunden:150

Eigenstudiums-stunden:90

Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Anhand von Kurzfragen und Berechnungen bezüglich der Wirkungsweise und des Aufbauselektreischer Maschinen weisen die Studierenden in einer Abschlussklausur (90 min) ohneHilfsmittel nach, dass sie die Grundlagen elektrischer Maschinen verstanden haben und diezugehörigen Betriebskennlinien korrekt anwenden können.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundkenntnisse über elektromagnetische Felder und elektrische Energietechnik, Maxwell-Gleichungen, komplexe Rechnung.

Folgende Module sollten vor der Teilnahme bereits erfolgreich absolviert sein:- Elektromagnetische Feldtheorie- Elektrische Energietechnik

Inhalt:Achshöhen und Bauformen elektrischer Maschinen; Grundlagen: eindimensionale Feldberechnung in elektrischen Maschinen, Kraft- und Drehmomententstehung,thermisches Punktmassenmodell; quasi-stationäres Betriebsverhalten elektrischer Maschinen(jeweils unter Vernachlässigung des Primärwiderstands): elektrisch erregte Gleichstrommaschine,Drehfeld-Asynchronmaschine mit Käfigläufer, elektrisch erregte Drehfeld-Synchronmaschine


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EI0620: Grundlagen elektrischer Maschinen | Fundamentals of Electrical Machines

mit Vollpolläufer; Drehstrom-Transformator; Berücksichtigung von Permanentmagneten:permanenterregte Gleichstrommaschine.

Lernergebnisse:Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls verstehen die Studierenden die physikalischeWirkungsweise sowie die Drehmomententstehung in elektromechanischen Wandlern. DieStudierenden kennen den grundlegenden Aufbau sowie die Funktionsweise elektrischerMaschinen.Darüber hinaus kennen die Studierenden das quasi-stationäre Betriebsverhalten derMaschinentypen, sie verstehen die zugehörigen Betriebskennlinien und können sie anwenden.

Lehr- und Lernmethoden:Als Lernmethode wird zusätzlich zu den individuellen Methoden der Studierenden eine vertiefendeWissensbildung durch mehrmaliges Aufgabenrechnen in Übungen angestrebt.

Als Lehrmethode wird in den Vorlesungen und Übungen Frontalunterricht gehalten, in denÜbungen auch Arbeitsunterricht (Aufgaben rechnen).

Medienform:Folgende Medienformen finden Verwendung:- Präsentationen- Skript- Übungsaufgaben mit Lösungen als Download im Internet

Literatur:Folgende Literatur wird empfohlen:- R. Fischer, Elektrische Maschinen, Hanser-Verlag

Modulverantwortliche(r):Herzog, Hans-Georg; Prof. Dr.-Ing.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Grundlagen elektrischer Maschinen (Vorlesung mit integrierten Übungen, 4 SWS)Filusch D [L], Herzog HFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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EI53551: Messsystem- und Sensortechnik im Maschinenwesen | Measurement Systems and Sensor Technology inMechanical Engineering [MST-MW]

Modulbeschreibung

EI53551: Messsystem- und Sensortechnik im Maschinenwesen| Measurement Systems and Sensor Technology in MechanicalEngineering [MST-MW]Messsystem- und Sensortechnik im Maschinenwesen



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch


Häufigkeit:Sommersemester

Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Anhand von Fragen zu Sensormaterialien und den in der Vorlesung vorgestellten Messsystemenund damit zusammenhängenden Berechnungen werden im Rahmen einer 120 minütigenschriftlichen Klausur mit Zuhilfenahme von zugelassenen Hilfsmitteln (Formelsammlung desLehrstuhls, Taschenrechner, Details siehe Prüfungshinweise in Moodle) überprüft, ob Studierendedie Fähigkeit zur Analyse und Bewertung von Messergebnissen erworben haben.

Die Fähigkeit zur individuellen Problemlösung wird im Rahmen problembezogener feiwilligerHausaufgaben semesterbegleitend geprüft (Mid-Term Leistung). Die Hausaufgaben bestehen aus4-6 eTests in Moodle, die in verschiedenen Zeitslots absolviert werden müssen.

Die Note des Moduls Messsystem- und Sensortechnik im Maschinenwesen ergibt sich aus derNote der schriftlichen Klausur. Bei mindestens 4 korrekt gelösten eTests und bestandenenerKlausur wird ein Notenbonus von 0,3 auf die Modulnote angerechnet.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundkenntnisse in Physik, elektronischen Schaltungen, Elektrizität und Magnetismus


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Inhalt:Während der Teilnahme an den Modulveranstaltungen erhält der Studierende ein tieferesVerständnis und Kenntnise in folgenden Bereichen:

- Digitales Messen- Messverstärker und Messbrücken- Darstellung, Umsetzung und Verarbeitung von Messwerten- Messsysteme mit ohmschen, kapazitiven und induktiven Sensoren- Technische Temperaturmessung- Messsysteme mit optischen Sensoren- Elektrische und magnetische Effekte in Sensormaterialien- Messsysteme mit ionenleitenden Sensoren- Messsysteme mit gravimetrischen Sensoren- Messsysteme mit Laufzeit- und Doppler-Sensoren

Lernergebnisse:Nach dem erfolgreichen Abschluss des Moduls sind die Studierendenin Hinblick auf die vielfältigenBereiche der Elektrotechnik und Informationstechnik in der Lage- elektrische und magnetische Effekte in Sensormaterialien zu verstehen,- Messsysteme mit ionenleitenden und gravimetrischen Sensoren zu analysieren,- Messsysteme mit Laufzeit- und Doppler-Sensoren zu analysieren,- Messverstärker und Messbrücken zu bewerten,- Messsysteme mit ohmschen, kapazitiven und induktiven Sensoren zu bewerten,- technische Temperaturmessungen zu bewerten,- Messsysteme mit optischen Sensoren zu bewerten.

Lehr- und Lernmethoden:Als Lernmethode wird zusätzlich zu den individuellen Methoden des Studierenden eine vertiefendeWissensbildung durch mehrmaliges Aufgabenrechnen in Übungen. Als Lehrmethode wird in derVorlesung Frontalunterricht und in den Übungen Arbeitsunterricht (Aufgaben rechnen) gehalten.Darüber hinaus werden E-Learning E-Tests als Lernkontrolle eingesetzt.

Medienform:Folgende Medienformen finden Verwendung:- Präsentationen als Download im Internet- Übungsaufgaben (teilweise mit Lösungen) als Download im Internet- Skript- E-Learning e-tests

Literatur:Folgende Literatur wird empfohlen:- Skript MST- E. Schrüfer - Elektrische Messtechnik


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Modulverantwortliche(r):Koch, Alexander; Prof. Dr.




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MW0003: Methoden der Produktentwicklung | Methods of Product Development

Modulbeschreibung

MW0003: Methoden der Produktentwicklung | Methods of ProductDevelopment



Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfungsleistung wird in Form einer 60 minütigen schriftlichen Klausur erbracht. Indieser soll nachgewiesen werden, dass die Studierenden zielgerichtet geeignete Methodender Produktentwicklung auswählen und anwenden können. Sie beantworten weiterhinVerständnisfragen zu den in der Vorlesung behandelten Methoden und Konzepten, erklären inWorten deren Funktionsprinzipien und Merkmale. Sie geben Definitionen wieder und übertragenerlerntes Wissen auf neue Anwendungssituationen. Es dürfen keine Hilfsmittel verwendet werden.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Für das Modul Methoden der Produktentwicklung ist das Modul Produktentwicklung - Konzepteund Entwurf als Vorkenntnis empfohlen.

Inhalt:Ziel ist die Vermittlung grundlegender Arbeits- und Problemlösungsmethoden zur erfolgreichenEntwicklung von Produkten, von der systematischen Zielplanung bis zur Absicherung derZielerreichung.Ausgehend von verschiedenen Prozessmodellen (V-Modell, Münchner Vorgehensmodell etc.)liegen die Schwerpunkte des Fachs auf Methoden zur Aufgabenklärung, zur Lösungsfindung(intuitiv sowie systematisch), sowie zur Bewertung von Alternativen und der Auswahl vonLösungen. Ergänzend dazu werden moderne Ansätze der Produktentwicklung, wie zum Beispieldie agile Entwicklung und die Vernetzte Auslegung eingeführt.


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MW0003: Methoden der Produktentwicklung | Methods of Product Development

Lernergebnisse:Sie verstehen die Schritte des Produktentwicklungsprozesses. Sie sind in der Lage, inunterschiedlichen Produktentwicklungsprozesse, grundsätzliche Konstruktionsprinzipienanzuwenden, sowie effiziente und effektive Methoden auszuwählen. Sie sind in der Lage, Produktezu planen, zu konstruieren, zu analysieren, zu evaluieren und zu verbessern. Sie kennen dieAnforderungen, Randbedingungen und Einflussfaktoren, die den Produktentwicklungsprozessbeeinflussen. Sie sind in der Lage, das erlente Wissen in Bezug auf Prozessmodelle undMethoden auf andere Produkte zu übertragen.

Lehr- und Lernmethoden:Die Präsentationen erläutern Produktentwicklungs- und Konstruktionsmethoden und illustrierensie durch Praxisbeispiele. Die Übungen dienen zur Anwendung der Methoden auf andereFallbeispiele. Die Ergebnisse der Übungen werden diskutiert. Dafür werden interaktiveMethoden und Tools angewandt (z.B. Online Feedback). Die Verwendung von Fallbeispielenaus verschiedenen Branchen unterstützen den Transfer von Wissen auf verschiedeneProduktentwicklungsszenarien.

Medienform:Präsentationen und Übungen

Literatur:Pahl, G.; Beitz, W. Engineering design - a systematic approach. London: Springer (2013) (3rd ed.);Cross, N. Engineering design methods, Chichester: Wiley (2008).Ulrich, K., Eppinger, S. Product Design and Development, New York: McGrawHill (2016);Lindemann, U.: Methodische Entwicklung technischer Produkte. Berlin: Springer 2007 (2nd ed.).

Modulverantwortliche(r):Zimmermann, Markus; Prof. Dr.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Methoden der Produktentwicklung (Vorlesung, 2 SWS)Zimmermann M [L], Zimmermann M ( Rötzer S ), Hashemi Farzaneh HFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW0006: Wärme- und Stoffübertragung | Heat and Mass Transfer [WSÜ]

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In einer schriftlichen Prüfung (90 min) sind die vermittelten Inhalte auf verschiedeneProblemstellungen anzuwenden. Als Hilfsmittel sind schriftliche Unterlagen und ein nicht-programmierbarer Taschenrechner zugelassen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Thermodynamik 1 und Wärmetransportphänomene (empfohlen)

Inhalt:Wärmeübertragung: Instationäre Wärmeleitung: Reihenlösungen nach Fourier für denTemperaturausgleich in Platte/Zylinder/Kugel; Wärmeleitung im halbunendlichen Körper;Quellenfunktion der Fourier'schen Differenzialgleichung.Rippen & Nadeln: Energiebilanz bei veränderlicher Querschnittsfläche, Leistungsziffer &Wirkungsgrad einer Rippe; Optimierung des Rippenprofils.Warmeübergang mit Phasenumwandlung: Schmelzen und Erstarren ("Stephan-Problem");Einflussgrößen und dimensionslose Kennzahlen; Kondensation; Sieden (Siedekurve nachNukijama; Korrelationen).Strahlungsaustausch: Richtungsabhangigkeit der Emission; Sichtfaktoren; Strahlungsaustauschzwischen diffusen, grauen Strahlern; Detaillierte Form des Gesetzes von Kirchhoff.Wärmeübergang in durchströmten Rohren und Kanälen: Kritische Reynoldszahl und Einlauflänge;Laminare, ausgebildete Rohrströmung; Thermische Einlaufströmung; Weitere Kanalgeometrienund empirische Korrelationen; Korrelationen für turbulente Rohrströmung. Stoffübertragung:


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Stoffübertragung und Phasengleichgewicht; Beziehung für das Phasengleichgewicht;treibendes Gefälle für den Stöffübergang. Diffusion und Konvektion: Diffusions- undKonvektionsstromdichten, Ficksches Gestz, Bestimmung von Diffusionskoeffizienten (Gasund Flüssigkeit), Basisgleichungen, Sonderfälle: äuquimolare Diffusion, einseitige Diffusion,starke Verdünnung. Stoffübergang zwischen zwei Phasen: Beziehung für den Stoffübergang(²-Konzept), Filmmodell, Overall-Konzept und Stoffdurchgangskoeffizienten, Bestimmung vonStoffübergangskoeffizienten (Filmmodell, Penetrationsmodell (Oberflächenerneuerungsmodell),Analogie zwischen Wärme- und Stoffübetragung).

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an der Modulveranstaltung Wärme- und Stoffübertragung sinddie Studierenden in der Lage, die in Natur und Technik auftretenden Wärme- undStofftransportmechanismen zu verstehen. Sie verstehen die Abstrahierung eines realenProblems auf ein mathematisches Modell. Sie sind in der Lage, Systeme im Hinblick auf dieWärme- und Stoffübertragung zu analysieren und eine Bewertung durchzuführen, um je nachSituation wichtige von unwichtigen (vernachlässigbaren) Mechanismen zu trennen. Sie sind desWeiteren in der Lage, auftretende Wärme- und Stoffströme quantitativ zu berechnen, indem sieanalytische und empirische Gebrauchsformeln anwenden. Die Studierenden sind in der Lage,eine gefundene Lösung für eine technische Problemstellung zu bewerten und eigenständigeVerbesserungsvorschläge zu schaffen.

Lehr- und Lernmethoden:In der Vorlesung werden die Lehrinhalte anhand von Vortrag, Präsentation und Tafelanschriebvermittelt. Beispielhaft werden Probleme aus der Praxis vorgerechnet. Den Studierenden wird eineFoliensammlung, eine Formelsammlung sowie eine Aufgabensammlung zugänglich gemacht.In der Übung werden Aufgaben aus der Aufgabensammlung vorgerechnet. Außerdem wird eineZusatzübung angeboten, in der thematisch ähnliche Aufgaben als (freiwillige) Hausaufgabe zureigenständigen Bearbeitung gestellt werden. Probleme beim Lösen der Aufgaben können dieStudierenden dann in der Zusatzübung besprechen. Alle Lehrmaterialien sowie weiterführendeInformationen werden online zur Verfügung gestellt. Zur selbständigen Bearbeitung können für denWärmeübertragungsteil alte Prüfungsaufgaben von der Webseite heruntergeladen werden. In denAssistentensprechstunden kann individuelle Hilfe gegeben werden.

Medienform:Vortrag, Präsentation, Handzettel, Tafelanschrieb, Tablet-PC mit Beamer, Online-Lehrmaterialien

Literatur:Polifke und Kopitz, Wärmetransport, 2.Auflage, Pearson-Verlag, 2009; Incropera et al., Heat andMass Transfer, 6.Auflage, John Wiley & Sons, 2007; Bird, B. R., W. E. Stewart und E. N. Lightfoot:Transport Phenomena. John-Wiley& Sons, Zweite Auflage, 2002; Cussler, E. L.: Diffusion Mass Transfer in Fluid Systems. CambridgeUniversity Press,Dritte Auflage, 2009; Mersmann, A.: Stoffübertragung. Springer-Verlag, 1986.


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Modulverantwortliche(r):Sattelmayer, Thomas; Prof. Dr.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Wärme- und Stoffübertragung (Vorlesung, 2 SWS)Sattelmayer T [L], Hirsch C ( Kings N ), Klein H ( Fritsch P )

Übung zu Wärme- und Stoffübertragung (Übung, 1 SWS)Sattelmayer T [L], Hirsch C ( Kings N ), Klein H ( Fritsch P )

Zusatzübung zu Wärme- und Stoffübertragung (Übung, 1 SWS)Sattelmayer T [L], Kings N, Klein H ( Fritsch P )Für weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW0036: Fabrikplanung | Factory Planning

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Prüfungsaufbau:Die Modulprüfung besteht aus einer 90-minütigen schriftlichen Klausur, in der die Studierendendie gelernten Begrifflichkeiten erinnern sowie die Werkzeuge und Methoden ohne Hilfsmittelanwenden und analysieren sollen. Das Beantworten der Fragen erfordert teils eigeneFormulierungen und teils das Lösen von Rechenaufgaben. Die Prüfung besteht aus einemRechenteil und einem Kurzfragenteil. In beiden Prüfungsteilen können gleich viele Punkte erreichtwerden, d.h. die Notengewichtung der Teile ist 1:1.


(Empfohlene) Voraussetzungen:keine

Inhalt:In der Modulveranstaltung werden die Grundlagen zu folgenden Aspekten der Fabrikplaungvermittelt:- Zielsetzung von Fabrikplanungsprojekten- Standortwahl- Fabrikstruktur- und Fabriklayoutplanung- Fertigungs- und Montagesystemplanung- Logistikplanung- Philosophie und Methoden der schlanken Produktion


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- Nutzenbewertung von Fabrikplanungsprojekten- Wirtschaflichkeitsbewertung von Fabrikplanungsprojekten- Digitale Werkzeuge in der Fabrikplanung

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an der Lehrveranstaltung ist der Student in der Lage, ...... die geschichtliche Entwicklung der Fabrikplanung wiederzugeben und den Planungsprozess inden Kontext der Unternehmensplanung einzuordnen.... zu erkennen, unter welchen Umständen der Neu- oder Umbau einer Fabrik erforderlich ist undmögliche Zielstellungen dafür zu nennen.... eine Standortplanung, mit dem Ziel eine Standortentscheidung her-beizuführen, durchzuführen. ... ein Fabriklayout, ein Logistik-, Fertigungs- und Montagesystem mit den erlernten Methoden zuerstellen.... die Grundlagen zur Entwicklung und Einführung der schlanken Produktion wiederzugeben unddurch Anwendung der zugehörigen Methoden Produktionssysteme zu verbessern. ... Methoden zur Durchführung von Wirtschaftlichkeitsbewertungen von Produktionskonzeptenanzuwenden.

Lehr- und Lernmethoden:- Präsentation durch den Dozenten- Industrievortrag durch Gastdozenten

Medienform:- Skript- Präsentationen- Fallbeispiele mit Lösungen (Übung)

Literatur:Wiendahl, H.-P.; Reichardt, J.; Nyhuis, P.: Handbuch Fabrikplanung: Konzepte, Gestaltung undUmsetzung wandlungsfähiger Produktionsstätten; München: Carl Hanser Verlag, 2009

Grundig, C.-G.: Fabrikplanung: Planungssystematik, Methoden, Anwendung; München: CarlHanser Verlag, 2009

Womack, J. P.; Jones D. T.: Lean Thinking; Ballast abwerfen, Unternehmensgewinne steigern;Campus-Verlag, 2004

Modulverantwortliche(r):Reinhart, Gunther; Prof. Dr.-Ing.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Vorlesung, Fabrikplanung, 2SWSÜbung, Übung zu Fabrikplanung, 1SWSGunther Reinhart ([email protected])


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MW0049: Fügetechnik | Joining Technologies

Modulbeschreibung




Modulniveau:Bachelor/Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Schriftliche Prüfung (90 min); Wissensfragen (offene Fragen) und Rechenaufgaben.Als Hilfsmittel zugelassen sind ein nicht-programmierbarer Taschenrechner und ein Wörterbuch(kein Fachwörterbuch).



Inhalt:Es werden industriell eingesetzte Fügeverfahren besprochen und die grundlegendenProzesse und Auslegungskriterien dargestellt. Den Schwerpunkt der Vorlesung bilden diestoffschlüssigen Fügeverfahren Schweißen, Kleben und Löten. Daneben werden auch moderne"kalte" Fügeverfahren wie das Durchsetzfügen und das Stanznieten ausführlich dargelegt.Besondere Berücksichtigung finden hier Werkstoffe bzw. Werkstoffverhalten, Technologien,Fertigungsprozesse und Kosten. Als Grundlage für die Auslegung von Fügeverbindungen werdenGrundlagen analytischer und numerischer Berechnungsmethoden aufgezeigt. PraxisrelevanteBeiträge werden in Form von Industrievorträgen in die Vorlesung eingebaut.

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an diesem Modul sind die Studierenden in der Lage für diverseAnbindungsaufgaben ein geeignetes Fügeverfahren auszuwählen und die Fügeverbindungingenieursmäßig auszulegen.


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Lehr- und Lernmethoden:Präsentationen, Vorträge, Übungen zum selbstständigen Lösen von Aufgaben

Medienform:Präsentation; Skript; Overhead-Folien

Literatur:

Modulverantwortliche(r):Zäh, Michael; Prof. Dr.-Ing.




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MW0050: Grundlagen der Mehrphasenströmungen mit Seminar | Fundamentals of Multiphase Flows with Seminar[GMS]

Modulbeschreibung

MW0050: Grundlagen der Mehrphasenströmungen mit Seminar |Fundamentals of Multiphase Flows with Seminar [GMS]



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfung des GMS Moduls besteht zum einen aus einer schriftlichen oder mündlichenPrüfung zur Vorlesung und zum anderen aus einer Präsentation. Die Prüfung wird je nachTeilnehmeranzahl in Form einer 90-minütigen schriftlichen Klausur oder in Form einer 20-minütigenmündlichen Prüfung erbracht. Geprüft werden Vertrautheit mit den in der Vorlesung behandeltenMehrphasenphänomenen, Verständnis der zugrunde liegenden physikalischen Gesetzmäßigkeitenund das Beherrschen der mathematischen Methoden zur Analyse der behandelten Phänomene(Gewichtung 60%). Die Studierenden halten im Rahmen des Seminars außerdem eine 15-minütige Präsentation zu einem selbstständig gewählten Themengebiet der Mehrphasenströmungund müssen im Anschluss daran 5 Minuten lang fachliche Fragen zum Inhalt der Präsentationbeantworten. Die Präsentation wird auf Basis eines Bewertungskriterienkatalogs bewertet(Gewichtung 40%).


(Empfohlene) Voraussetzungen:Vorkenntnisse über Fluidmechanik sowie Wärme- und Stoffübertragung werden vorausgesetzt!

Für das Seminar wird der gleichzeitige Besuch der Vorlesung GMS vorausgesetzt.

Inhalt:Gas-Flüssigkeitsgemische spielen eine herausragende Rolle in der Energie- und Prozesstechnik,man denke an Brennstoffsprays in Dieselmotoren oder Gasturbinen, das Sieden von Wasser im


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Dampferzeuger eines Kraftwerkes, oder die Verteilung von Gasblasen in begasten Rührreaktorenoder Blasensäulen. In der Vorlesung wird eine Auswahl von physikalisch interessanten und technisch relevantenPhänomenen behandelt. Technische Anwendungen werden exemplarisch vorgestellt, imMittelpunkt stehen jedoch die zugrunde liegenden physikalischen Gesetzmäßigkeiten. Es wirdherausgearbeitet, wie sich die unterschiedlichsten Phänomene jeweils durch die Grundlagen derThermo-Fluiddynamik, d.h. die Erhaltungssätze und Transportgleichungen für Masse, Impulsund Energie, erklären und quantitativ beschreiben lassen. Einen inhaltlichen Schwerpunkt bildenInstabilitäten sowie Wärmeeinbringung in Zweiphasenströmungen.

Das Seminar Grundlagen der Mehrphasenströmungen ergänzt und vertieft die Vorlesung. DieStudierenden wählen sich einen über den Inhalt der Vorlesung hinausgehenden Aspekt derMehrphasenströmungen aus. Im Rahmen einer selbständig durchgeführten Literaturrecherchevertiefen sie ihre Kenntnisse zum jeweiligen Thema. Anschließend werden die Ergebnisse denanderen Studierenden mittels einer Präsentation vorgestellt. Ergänzend zum Inhalt der Vorlesungwerden Präsentationstechniken, wie das Assertion-Evidence Prinzip, gelehrt.

Detaillierter Vorlesungsinhalt:

-Grenzflächeneffekte: Oberflächenenergie/-spannung, Kontaktwinkel, Oberflächenkrümmung,Young-Laplace Gleichung, Kapillareffekte, Temperatur-/Konzentrationseinffluss, oberflächenaktiveSubstanzen/ Surfactants-Kräfte auf kugelförmige Partikel im Strömungsfeld: Widerstandskraft/-beiwert, Non-Drag-Kräfte,Druckgradienten und Auftriebskräfte, Lift-Forces bei Rotation, Instationäre Kräfte, Relaxationszeitfür Partikel, Partikel in turbulenter Strömung, Momente auf Partikel -Gasblasen im Schwerefeld: Aufstiegsgeschwindigkeit und Form von Blasen, analytischeErgebnisse für die Aufstiegsgeschwindigkeit, Kennzahlen, Grace-Diagramm, Pfropfen im Rohr-Blasendynamik: Kavitation, Rayleigh Problem, Rayleigh-Plesset-Gleichung, oszillierendeGasblase, Schwingungen der Blasenform, Wachstum von Dampfblasen, kritischer Radius einerDampfblase und Siedeverzug-Sprays: Statische und dynamische Tropfenbildung, Strahlzerfall durch hydrodynamischeInstabilität, Tropfenzerfallsarten, Taylor-Analogie (Schwingungszerfall), Tropfenverdampfung (D²-Gesetz)-Populationsbilanzen: Anzahlverteilung, Koaleszenz und Dispersion von Partikeln,Kernelfunktionen, CFD-Simulation von Partikelpopulationen mit diskreten Größenklassen oderMomentenmethoden-Drift-Flux-Modelle: Strömungsformen, Strömungskarten, 1-D Bilanzen, Drift Flux Ansätze,Blasensäule, Behältersieden

Lernergebnisse:Nach erfolgreichem Absolvieren des Moduls kennen die Studierenden die wesentlichen inMehrphasenströmungen auftretenden Phänomene. Darüber hinaus sind sie in der Lage diesePhänomene mittels der Grundgleichungen der Thermo-Fluiddynamik zu modellieren und habenentsprechende Problemlösungskompetenzen entwickelt.


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Nach der Teilnahme am Seminar sind die Studierenden in der Lage, sich anhand vonwissenschaftlicher Originalliteratur in ein Themengebiet einzuarbeiten. Sie kennen die Methoden,wissenschaftliche Inhalte im Zuge einer Präsentation einem Fachpublikum vorzustellen, zurechtfertigen und können somit rhetorisch überzeugen. Sie beweisen damit, dass sie durch dieselbstständige Einarbeitung in ein Themengebiet der GMS, ein vertieftes Wissen auf dem Gebietder Mehrphasenströmungen haben.

Lehr- und Lernmethoden:Der Vortrag in der Vorlesung basiert auf einem Foliensatz. Kompliziertere Herleitungen werden ander Tafel erklärt. Ein ausführliches Skriptum wird von der Fachschaft MW vertrieben. Die Konzepteund Methoden der GMS werden zunächst in der Vorlesung vorgestellt. Zur Vertiefung findetoptional eine Zentralübung statt, in der die Anwendung der Konzepte und Methoden demonstriertund geübt wird. Zusätzlich werden den Studierenden im Rahmen des GMS Seminars Methoden deswissenschaftlichen Präsentierens vermittelt. Diese Methoden werden im Zuge eines Vortrages zuPräsentationstechniken im Rahmen des Seminars gelehrt.Die jeweiligen Präsentationen der Studierenden werden in einer Feedbackrunde mit den Dozentenanalysiert und kommentiert.

Medienform:Vortrag, Tafelanschrieb, Präsentationen, Videos, Bilder, ausführliches Skript, wiss. Originalliteratur

Literatur:

Modulverantwortliche(r):Polifke, Wolfgang; Prof. Dr.




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MW0052: Bewegungstechnik | Kinematics [BWT]

Modulbeschreibung





Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Schriftliche Prüfung (90 min) am Ende der Vorlesungszeit (100%).Zugelassen sind: Bücher, Skripte, eigene Unterlagen, Taschenrechner, Zeichenmaterial,leere Blätter und Tesafilm. Somit dürfen auch Altklausuren mit Lösungen, Vorlesungs- undÜbungsaufgaben mitgebracht werden. Die schriftlichen Unterlagen dürfen sowohl von Handgeschrieben als auch gedruckt sein.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundkenntnisse in Mechanik, und Geometrie

Inhalt:Grundlagen des Bewegungsdesign, Beispiele und AnwendungenSystematik der Getriebe, Bauformen Beschreibung der Bewegung komplanar bewegter Ebenen, PoleGrafische Verfahren zur Bestimmung des GeschwindigkeitszustandsBeschleunigungszustand, Polbeschleunigung und BeschleunigungspolRelativbewegung, Coriolisbeschleunigung und ErsatzgetriebeBestimmung von Krümmungsverhältnissen, numerisch - grafischKonstruktion von Hüllkurven und bahnen, AnwendungenFreiheitsgrad, Gelenktypen und SonderabmessungenKurvengetriebe, Design der Kontur, KonstruktionWälzhebelgetriebe, Koppelgetriebe


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Beschreibung von Antrieb-Getriebe-LastElementare Syntheseverfahren, Beispiel eines Entwicklungsprozess

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an der Modulveranstaltung sind die Studierenden in der Lage, denkinematischen Aufbau von Mechanismen zu erfassen und in eine Form überzuführen dieeine einfache grafische Analyse erlaubt. Auf dieser Grundlage können Gewschindigkeits-,Beschleunigungs- und Krümmungsverhältnisse nicht nur erfasst, sondern in ihren Zusammenhangverstanden und analysiert werden.

Lehr- und Lernmethoden:Der forschend-entwickelnde Unterricht soll den Studenten neben dem Fachwissen auchnaturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen in einem sinnstiftenden Kontext vermitteln und esermöglichen, die Bedeutung und Grenzen naturwissenschaftlichen Arbeitens zu reflektieren. AlsLehrmethoden kommen zum Einsatz:Folien- oder Tafelpräsentation (Präsentation, Photos, schematische Darstellungen, Filme,Internetseiten.) sowie Freihand- und Demonstrationsexperimente. Konstruktionen werden an derTafel mit Lineal und Kreide durchgeführt.

Medienform:Skript, Übungsaufgaben, multimedial gestützte Lehr- und Lernprogramme.

Literatur:Fundamentals of Microfabrication (engl.): The Science of Miniaturization; M. Madou; 2002-- Praxiswissen Mikrosystemtechnik; F. Völklein, T. Zetterer; 2006 -- Mikrosystemtechnik fürIngenieure;W. Menz, J. Mohr, O. Paul; 2005 -- Einführung in die Mikrosystemtechnik: Ein Kursbuch fürStudierende;G. Gerlach, W. Dötzel; 2006

Modulverantwortliche(r):Lüth, Tim C.; Prof. Dr. rer. nat.




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MW0085: Multidisciplinary Design Optimization | Multidisciplinary Design Optimization [MDO]

Modulbeschreibung

MW0085: Multidisciplinary Design Optimization | MultidisciplinaryDesign Optimization [MDO]




Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In einer schriftlichen (90 min) Prüfung sind die vermittelten Inhalte auf verschiedene Fragen undProblemstellungen anzuwenden.Als Hilfsmittel zugelassen ist ein nicht-programmierbarer Taschenrechner und ein einseitig,handgeschriebenes DIN-A4 Blatt.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Keine (Grundstudium Maschinenwesen ausreichend)

Inhalt:Einführung in die Theorie und Praxis der Multidisziplinären Optimierung von Strukturen. Wiekönnen klassische Entwurfsaufgaben des Ingenieurs als mathematische Optimierungsaufgabenformuliert werden und wie werden diese mithilfe mathematischer Optimierungsalgorithmen gelöst?Was gekennzeichnet ein optimales Design und wie muss die Modellierung der Entwurfsaufgabeformuliert werden um dieses Optimum effizient zu finden? Was ist ein zulässiges Design undwie kann gewährleistet werden, dass der Optimierungsprozess nur physikalisch sinnvollegültige Designs zurückgibt? Grundlagen mathematischer Optimierungsalgorithmen, die für dieLösung solcher Aufgaben in der Praxis zum Einsatz kommen, werden vorgestellt und derenWechselwirkung mit der Modellbasierten Simulation des Verhaltens der Struktur erläutert. DieLerninhalte der Vorlesung werden an vereinfachten aber trotzdem praxisnahen Beispielen imRechnerraum umgesetzt.


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MW0085: Multidisciplinary Design Optimization | Multidisciplinary Design Optimization [MDO]

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an der Lehrveranstaltung Multidisciplinary Design Optimisation sinddie Studierenden in der Lage modellbasierte Entwurfsaufgaben als Optimierungsaufgabenzu verstehen, haben die für die Praxis wesentlichen mathematischen Grundlagen undLösungsalgorithmen kennengelernt und die praktische Umsetzung der modellbasiertenOptimierungsaufgabe am Rechner geübt. Die Studierenden lernen die Bedeutung des Vorgehensund der Form der Umsetzung praktischer modellbasierter Entwurfsaufgaben in mathematischeOptimierungsaufgaben sowie die Auswahl und Anwendung geeigneter Lösungsalgorithmenkennen und in ersten Ansätzen zu beherrschen. Außerdem erhalten die Studierenden einenEinblick in die aktuelle Forschung auf dem Gebiet der Multidisziplinären Optimierung und derHerausforderungen bei der Umsetzung der Theorie aus der Vorlesung in der Praxis.

Lehr- und Lernmethoden:In der Vorlesung werden die Lehrinhalte anhand von Vortrag, Präsentation und Aufschreiben aufTablett-PC vermittelt. Den Studierenden werden alle Vorlesungsunterlagen online zur Verfügunggestellt. In der Vorlesung werden die Inhalte, auch anhand von Beispielen, vermittelt. In denÜbungen werden die Inhalte vertieft und die praktische Umsetzung der Theorie aus der Vorlesungmittels Rechner-Übungen verständlich gemacht.

Medienform:Vortrag, Präsentation, Tablett-PC mit Beamer, Online-Lehrmaterialien, Rechnerübungen

Literatur:Papalambros, P. Y., Wilde, D.J.: Principles of Optimal Design: Modeling and Computation, 3rdEdition, Cambridge University Press, 2017

Modulverantwortliche(r):Zimmermann, Markus; Prof. Dr.




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MW0104: Qualitätsmanagement | Quality Management

Modulbeschreibung

MW0104: Qualitätsmanagement | Quality ManagementQualität im Produktlebenszyklus



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Schriftliche Prüfung (90 min).Die Prüfung besteht sowohl aus Wissens- und Verständnisfragen als auch ausBerechnungsaufgaben. Die Fragen sind den Vorlesungskapiteln zugeordnet und orientieren sichbei ihrer vorgesehenen Bearbeitungszeit und Ihrem Inhalt an den jeweiligen Vorlesungskapiteln.Dadurch werden die Studierenden dahingehend geprüft, ob die wesentliche Zusammenhängedes Qualitätsmanagements verstanden wurden und das in der Vorlesung und Übung vermittelteMethodenwissen zielgerichtet in allen Bereichen eines Unternehmens angewendet werden kann.Außerdem wird untersucht, ob die Studierenden die theoretischen Inhalte der Vorlesung undÜbung in komprimierter Zeit klar und strukturiert wiedergeben können. Als Hilfsmittel zugelassen sind eine Formelsammlung, die bei der Prüfung mit ausgelegt wird undein nicht-programmierbarer Taschenrechner.


(Empfohlene) Voraussetzungen:- Grundlagenausbildung in den Gebieten Mathematik, Produktion und Betriebswirtschaft- Fähigkeit zur naturwissenschaftlich-technischen Lösung interdisziplinärer Fragestellungen

Inhalt:- Strategische Ausrichtung von Unternehmen nach einem umfassenden Qualitätsmanagement- Integration der Qualitätsmanagementaufgaben in die Phasen


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des Produktlebenszyklus (Produktplanung, Produktentwicklung und -konstruktion,Produktionsvorbereitung, Produktion und Betreuung nach Produkterstellung)- Aufbau eines unternehmensweiten Qualitätsmanagementsystems- Arbeitswissenschaftliche, wirtschaftliche und rechtliche Aspekte des Qualitätsmanagements

Lernergebnisse:Nach Teilnahme an den Lehrveranstaltungen des Moduls sind die Studierenden in der Lage:- Begriffe des Qualitätsmanagements zu nennen und zu erläutern- Methoden in der Produktplanung und -entwicklung zu beschreiben und anzuwenden- Methoden in der Produktion und bei der Betreuung nach der Produkterstellung darzustellen, zuvergleichen und zu benutzen- den Aufbau eines Qualitätsmanagementsystems und Inhalte der Zertifizierung darzulegen und zudiskutieren- arbeitswissenschaftliche, wirtschaftliche und rechtliche Aspekte des Qualitätsmanagementsaufzuzählen, zu beschreiben und zusammenzustellen

Lehr- und Lernmethoden:- Eigenstudium (Lernen) der Fachbegriffe und grundlegenden Zusammenhänge- Lösen (eigenständig) von Fragen/Aufgaben zum Inhalt der Lehrveranstaltung; Analyse undDiskussion der Ergebnisse und Antworten- Ergänzen des Lehrstoffes durch Studium der empfohlenen Literatur- Übungsaufgaben, deren Angaben die Studierenden vor der Übungsstunde zur Verfügung haben,werden in der Übung zur Vorlesung erläutert- Eingehende Diskussion von Fallbeispielen (z. B. Exkursion)

Medienform:- Powerpointpräsentation von Folien (Inhalt: Bilder, Diagramme)- Skriptum der Vorlesungsinhalte- Overheadfolien zur Präsentationsergänzung- Übungsaufgaben, deren Angaben die Studierenden vor der Übungsstunde zur Verfügung haben

Literatur:− Qualitätsmanagement - Ein Kurs für Studium und Praxis; Reinhart G.; Lindemann U.; Heinzl J.;Springer-Verlag; 1996. - Qualitätsmanagement - Methoden und Werkzeuge zur Planung und Sicherung der Qualität (nachDIN ISO 9000 ff); (Hrsg.) Ralph Leist, Anna Scharnagl; WEKA-Verlag; Augsburg; 1984.− Die Hohe Schule des Total Quality Management; (Hrsg.) Gerd F. Kamiske; Springer Verlag;Berlin Heidelberg New York; 1994.− Handbuch der Qualitätsplanung; Josef M. Juran; mi Verlag; Landsberg; 1989.− Qualitätsmanagement; Tilo Pfeifer; Hanser Verlag; München Wien; 1993.− Handbuch Qualitätsmanagement; (Hrsg.) Walter Masing; Hanser Verlag; München Wien; 1994.− Statistische Methoden der Qualitätssicherung; Hans-Joachim Mittag, Horst Rinne; HanserVerlag; München Wien; 1989.− Statistik - Eine Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung,


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Qualitätskontrolle und Zuverlässigkeit für Techniker und Ingenieure; Dieter Franz; Hüthig BuchVerlag; Heidelberg; 1991.− Qualitätsmanagement im Unternehmen; (Hrsg.) W. Hansen, H.H. Jansen, Gerd F. Kamiske;Springer Verlag; Berlin Heidelberg New York; 1994.− Integrationspfad Qualität; E. Westkämper; Springer Verlag; Berlin Heidelberg New York; 1991.− Qualitätsverbesserung im Produktionsprozeß; G. Mohr; Würzburg: Vogel; 1991.− Unterlagen zum Qualitätsmanagement-Seminarblock: QM-Systeme, Werkzeuge und statistischeMethoden des QM, Q-Informationen und QKosten; (Hrsg.) Deutsche Gesellschaft für Qualität e.V. -DGQ; Frankfurt; 1994.


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Qualitätsmanagement Übung (Übung, 2 SWS)Zäh M, Büchler T

Qualitätsmanagement (Vorlesung, 2 SWS)Zäh M, Schieber CFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW0129: Thermische Verfahrenstechnik 2 | Thermal Separation Principles 2 [TVT II]

Modulbeschreibung

MW0129: Thermische Verfahrenstechnik 2 | Thermal SeparationPrinciples 2 [TVT II]



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die vermittelten prozesstechnischen Grundlagen werden in der 90-minütigen Klausur durchKurzfragen (Verständnisfragen) zu ausgewählten Lernergebnissen überprüft. Durch umfangreicheRechenaufgaben wird außerdem überprüft, ob die Theorie anhand von praktischen Bespielenzu den thermischen Verfahren und den dafür eingesetzten Apparaten angewendet werdenkann. Zugelassene Hilfsmittel sind Skripten, Vorlesungsunterlagen, eigene Mitschriften,Formelsammlungen, Bücher und nicht programmierbare Taschenrechner.


(Empfohlene) Voraussetzungen:MW0128: Thermische Verfahrenstechnik I

Inhalt:Dieses Modul soll die ingenieurwissenschaftlichen Grundlagen von thermischen Trennprozessenaufbauend auf dem Modul Thermische Verfahrenstechnik I vertiefen und erweitern. WesentlicheInhalte dabei sind: Absorption und Desorption - Verdampfung - Kristallisation - Trocknung -Extraktion - Adsorption.

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme am Modul sind die Studierenden in der Lage, die thermischen VerfahrenAbsorption und Desorption, Verdampfung, Kristallisation, Trocknung, Extraktion und Adsorptionhinsichtlich der entscheidenden Prozessparameter auszulegen und zu bewerten. Darüber


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MW0129: Thermische Verfahrenstechnik 2 | Thermal Separation Principles 2 [TVT II]

hinaus sind die Studierenden in der Lage, die Grundprinzipien, also die thermodynamischenAuslegungskriterien der wichtigsten in der thermischen Prozesstechnik und im industriellenMaßstab eingesetzten Apparate, wie z.B. Kolonnen, Verdampfer, Trockner und Kristallisator, zuverstehen.

Lehr- und Lernmethoden:Die Inhalte des Moduls werden in der Vorlesung (2 SWS) mit Hilfe von PowerPoint-Präsentationenund Tablet-PC theoretisch vermittelt. Wesentliche Inhalte werden wiederholt aufgegriffen und inden Übungen (1 SWS) vertieft. Die Studierenden erhalten hierzu im Voraus Übungsaufgaben,die in der Übung vorgerechnet und diskutiert werden. Dies ermöglicht den Studierenden eineSelbstkontrolle der Kenntnisse zu den erlernten thermischen Verfahren und Grundprinzipien,sowie der dafür eingesetzten Apparate. Die zum Download zur Verfügung gestellten Excel Sheetsermöglichen den Studierenden, prozesstechnische Zusammenhänge eigenständig zu analysierenund bewerten, wodurch sich ein vertieftes verfahrenstechnisches Verständnis entwickelt.

Medienform:Die in der Vorlesung und Übung verwendeten Skripte werden den Studierenden in geeigneterForm rechtzeitig zugänglich gemacht. Den Studierenden werden Excelsheets zum Download zurVerfügung gestellt, mit denen der Vorlesungsstoff und die Übungsbeispiele selbstständig weitervertieft werden können. Die Lehrinhalte werden in PowerPoint-Präsentationen und mittels Tablet-PC vermittelt. In der Übung werden zustätzlich noch Overhead-Folien eingesetzt.

Literatur:Als Einführung empfiehlt sich: "Thermodynamik I" und "Thermodynamik II" von Stephan/Mayinger(Springer) und "Thermische Verfahrenstechnik" von Mersmann/Kind/Stichlmair (Springer).Vorlesungsbegleitend wird das Vorlesungsskript "Thermische Verfahrenstechnik I" benötigt.

Modulverantwortliche(r):Klein, Harald; Prof. Dr.-Ing.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Thermische Verfahrenstechnik 2 - Übung (Übung, 1 SWS)Klein H ( Schönfeld L )

Thermische Verfahrenstechnik 2 (Vorlesung, 2 SWS)Klein H ( Schönfeld L )Für weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW0136: Verbrennung | Combustion

Modulbeschreibung

MW0136: Verbrennung | CombustionEinführung in die Theorie und Anwendungen technischer Verbrennungssyteme



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Zeitnahes Nachbereiten der Vorlesung, eigenständige Lösung der Übungsaufgaben und derenDiskussion in der Übung, sowie der Besuch der Sprechstunde während der Prüfungsvorbereitunggeben dem Studierenden die Möglichkeit der Lernerfolgskontrolle. Zweiteilige schriftliche Prüfungmit 90 Min Dauer. Teil 1: Kurzfragen ohne Hilfsmittel 30 Min, Teil 2: Berechnungen mit frei gewählten schriftlichen Unterlagen und einem nicht programmiertenTaschenrechner. Teil1: 42%, Teil2: 58% der Bewertungspunkte.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Thermodynamik I + II, Wärme-und Stoffübertragung, Fluidmechanik II, Turbulente Strömungen

Inhalt:Reaktive Strömungen treten in vielen Bereichen des Ingenieurwesens auf. Das Spektrumreicht von Reaktoren in der chemischen Verfahrenstechnik bis zu Raketenantrieben. AllenAnwendungen gemeinsam ist die chemische Stoffumwandlung, die unter den thermodynamischenHauptsätzen der Massen-, Impuls- und Energieerhaltung abläuft. Die Vorlesung führtin die Grundlagen zur Beschreibung reaktiver Strömungen am Beispiel der stationärenGleichdruck-Verbrennung in Flammen ein, die in chemischer Synthese, Industrieöfen,Gasturbinen, Kochstellen und Heizgeräten breite Anwendung haben. Die globalen Bilanzen


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MW0136: Verbrennung | Combustion

der Verbrennungslehre (Stoichiometrie, Spezies-und Elementarbilanz, Bildungsenthalpie undReaktionswärmetönung) werden rekapituliert. Die Reaktionskinetik der Gasphase wird amStoßmodell erarbeitet, wodurch sich die Struktur vom Arrhenius-Ansatz und der Nettobildungsrateverankert. Das thermodynamische Gleichgewicht und die Verbindung zum thermo-chemischenGleichgewicht wird erlernt. Die typischen Abfolgen der Verbrennungskinetik (Start-, Ketten- undRekombinationsreaktionen) und ihr Bezug zum technischen Sachverhalt werden verstanden. DiePrinzipien der Mechanismusreduktion (Partielles Gleichgewicht, Globalkinetik) werden erlernt. DieWirkung der primären Einflussgrößen auf die charakteristischen Kenngrössen laminarer Flammenwerden transparent. Die Phänomenologie und Charakterisierung turbulenter Strömungsvorgangewird im Kontext turbulenter Flammen verinnerlicht. Die Charakterisierung der turbulentenVerbrennungsregimes durch Kennzahlen und ihre konkrete Anwendung werden abrufbar. DasPrinzip der mehrphasigen Verbennung wird auf dem Niveau der vereinfachten Behandlung vonEinzeltropfen und ihrer Kennzahlen erlernt. Bildung und Kontrolle von Luftschadstoffen und derEinfluss der Verbrennungsführung schliessen die Vorlesung ab. In der angebotenen Übung werdendie Vorlesungsinhalte aufgegriffen und angewandt.

Lernergebnisse:Die Studierenden besitzen Kompetenz in der thermochemischen und fluiddynamischenGrundauslegung verbrennungstechnischer Systeme. Sie beherrschen die Grundlagendes Entwurfs und der Skalierung von Verbrennungsanlagen. Durch das Verständnis derthermofluiddynamischen Zusammenhänge in Flammen können bestehende Strömungsreaktorenanalysiert und auftretende Probleme gelöst werden.

Lehr- und Lernmethoden:Interaktiver Vortrag, Skriptum, Übungsaufgaben, Vorführung von Experimenten,Multimediapräsentationen. Im Sommersemester werden am Ende der Vorlesungszeit im Rahmender Zusatzübung alte Prüfungsaufgaben vorgerechnet. Im Wintersemester findet ausschließlicheine erweiterte Zusatzübung statt.

Medienform:Vortrag, Vorlesungsskript, Übungsaufgaben, Repetitorium von Musterfragen zur Strukturierung desStoffs.

Literatur:Stephen R. Turns, An Introduction to Combustion, 2nd edition, McGraw Hill,

Modulverantwortliche(r):Sattelmayer, Thomas; Prof. Dr.




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MW0139: Werkstofftechnik | Materials Technology [WT2]

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung besteht aus einer 90-minütigen, schriftlichen Klausur bestehend aus Kurzfragenund Rechenaufgaben, in der Studierende nachweisen, dass sie die Grundlagen verschiedenerUmformverfahren sowie Verfahren zur Fertigung mikroelektronischer Bauteile beherrschen. DieBeantwortung der Kurzfragen erfordert teils eigene Formulierung einer Erklärung/Begründungund teils die Angabe eines konkreten Fachbegriffs. Ergebnisse der Rechenaufgaben sind zuinterpretieren und im werkstoffkundlichen Kontext zu betrachten. Als Hilfsmittel ist ein einseitigbeschriebenes DIN A4 Blatt mit Notizen zugelassen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:- Absolviertes Bachelorstudium (Maschinenwesen, Chemieingenieurwesen, Physik, Materialkunde,Ingenieurwissenschaften)- Erfolgreiche Absolvierung der Module Technische Mechanik I und II, der Module HöhereMathematik I und II, der Module Werkstoffkunde I und II, des Moduls Physik und des ModulsChemie.- Fähigkeit zur naturwissenschaftlich-technischen Lösung interdisziplinärer Fragestellungen- Die Inhalte der Veranstaltung bauen zum Teil auf dem Bachelormodul "MW1917: Grundzüge derWerkstofftechnik" auf. Die Teilnahme am Bachelormodul wird nicht vorausgetzt.

Inhalt:- Massivumformen von metallischen Werkstoffen- Verarbeitung von metallischen Blechen


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- Herstellung und Eigenschaften von Stählen für den Karosseriebau (Tiefziehstähle,Mehrphasenstähle, Bakehardeningstähle)- Fertigung mikroelektronischer Bauteile

Lernergebnisse:Nach erfolgreicher Teilnahme an diesem Modul sind die Studierenden in der Lage- das Prinzip wichtiger Massiv- und Blechumformverfahren metallischer und polymerer Werkstoffezu erklären sowie in diesem Zusammenhang Berechnungen durchzuführen,- die Eignung von Verfahren, mit welchen man neue und verbesserte Werkstoffe für den Einsatz imAutomobilbau erzeugen kann, zu bewerten,- ihr erworbenes Wissen auf grundlegende Fragestellungen zur Fertigung mikroelektronischerBauteile anzuwenden.

Lehr- und Lernmethoden:- In der Vorlesung werden Bilder und Diagramme auf Powerpoint-Folien präsentiert, FormelmäßigeZusammenhänge werden wahlweise am Tablet-PC oder an der Kreidetafel hergeleitet, dieErgebnisse diskutiert und analysiert.- In der Übung werden Kurzfragen sowie Aufgaben, deren Angaben die Studierenden vor derÜbungsstunde zur Verfügung haben, vorgerechnet und deren Ergebnisse hinsichtlich ihrerPlausibilität diskutiert.- Im Eigenstudium lernen die Studierenden anhand der empfohlenen Literatur die Fachbegriffe undvertiefen die Zusammenhänge.

Medienform:- Powerpointpräsentation von Folien (Inhalt: Bilder, Diagramme)- Übungsaufgaben, die vor der Übungsstunde im Moodle-Portal bereitgestellt werden.

Literatur:Zu den verschiedenen Teilen der Lehrveranstaltung stehen den Studierenden Foliensammlungenüber das Moodle-Portal zur Verfügung.

Bücher: - Kalpakjian, Schmid, Werner: Werkstofftechnik, Pearson - Hornbogen, Eggeler, Werner: Werkstoffe, Springer- Werner, Hornbogen, Jost, Eggeler: Fragen und Antworten zu Werkstoffe, Springer

Modulverantwortliche(r):Werner, Ewald; Prof. Dr.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Werkstofftechnik (Technik moderner Werkstoffe des Maschinenbaus, Analysemethoden)(Vorlesung, 2 SWS)Werner E [L], Werner E ( Jahn Y )


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Werkstofftechnik (Technik moderner Werkstoffe des Maschinenbaus, Analysemethoden) (Übung)(Übung, 1 SWS)Werner E [L], Werner E ( Jahn Y )Für weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW0357: Gasdynamik | Gas Dynamics [Gdy]

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfung (schriftliche Klausur, 90 min) besteht aus erweiterten Kurzfragen, die das gesamteThemenspektrum abdecken. Zur Prüfung sind - bis auf Schreib-/Zeichengeräte und einem nichtprogrammierbaren Taschenrechner - keine Hilfsmittel zugelassen. Die erweiterten Kurzfragenbesitzen den Vorteil, dass durch sie eine ausgewogene Mischung aus Wissensfragen (d.h.wichtige elementare Formeln und Zusammenhängen), Übungsfragen (d.h. die Anwendungvon Techniken vergleichbar mit den Übungsaufgaben) und Transferfragen über das gesamteThemenspektrum prüfbar wird. Die Studierenden sollen somit demonstrieren, dass siebeispielsweise stationäre und instationäre gasdynamische Probleme mit analytischenMethoden analysieren, mit Hilfe der Lösung linearer Differentialgleichungen das Verhalten vonÜberschallströmungen um schlanke Körper qualitativ ermitteln und bewerten, sowie die erlerntenTheorien (z. B. Vorhersage des Wellenwiderstands im Transschall, Beschreibung des instationärenVerhaltens der Strömung in Kolben-Zylinder-Systemen) anwenden können.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Erforderlich sind die Grundstudiumsveranstaltungen Fluidmechanik I und Thermodynamik,empfohlen (aber keinesfalls zwingend) sind die Veranstaltungen Fluidmechanik II, ThermodynamikII, Angewandte CFD, sowie alle Veranstaltungen im Bereich Aerodynamik/Strömungsmechanik.

Inhalt:Ausgehend vom Vorwissen aus der Fluidmechanik I werden die kompressiblen Navier-Stokes Gleichungen und die Hauptsätze der Thermodynamik einführend wiederholt. Darauf


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aufbauend wird die stationäre Stromfadentheorie (Laval-Gleichung) und die stationäre senkrechteStoßbeziehung abgeleitet, analysiert und zur Lösung von kompressiblen Strömungsproblemenim Unter- und Überschall angewandt. Von der stationären Stromfadentheorie ausgehend wird dieinstationäre lineare und nichtlineare Wellendynamik entwickelt und zur Analyse des Grundprinzipsdes Ladungswechsels herangezogen. Mit der Theorie der nichtlinearen Wellendynamik istdie Analyse der Prozesse im Stoßrohr (Ludwieg-Rohr) handhabbar. Abschließend werdenTechniken zur Untersuchung mehrdimensionaler Effekte in Überschallströmungen diskutiert undauf vereinfachte Raketenschubdüsen angewandt. Die Vorlesung und die Übung werden durchSimulationsbeispiele und Visualisierungen von Experimenten ergänzt.

Lernergebnisse:Die Studierenden sind nach erfolgreichem Bestehen des Moduls Gasdynamik in der Lage: (1) dasgrundsätzliche Vorgehen in der Formulierung von Vereinfachungen zu den Gleichungen in derkompressiblen Strömungslehre wie auch der Thermodynamik anzuwenden, (2) stationäre undinstationäre gasdynamische Probleme mit analytischen Methoden zu analysieren, (3) mit Hilfe derLösung linearer Differentialgleichungen das Verhalten von Überschallströmungen um schlankeKörper qualitativ zu ermitteln und zu bewerten, (4) wellendynamische Prozesse einschließlichder instationären Stoßbildung zu erinnern, (5) experimentelle Vorrichtungen zur Analyse vonkompressiblen Gasströmungen zu verstehen, (6) die erlernten Theorien (von der Analyse desConcorde Unfalls über die Vorhersage des Wellenwiderstands im Transschall bis zur Beschreibungdes instationären Verhaltens der Strömung in Kolben-Zylinder-Systemen) anzuwenden.

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul beinhaltet als Lehrveranstaltungen eine Vorlesung und eine Übung. In der Vorlesungwerden die theoretischen Grundlagen zur Gasdynamik über ein darbietendes Lehrverfahrenerklärt. Die Studierenden lernen somit beispielsweise das grundsätzliche Vorgehen in derFormulierung von Vereinfachungen zu den Gleichungen in der kompressiblen Strömungslehre wieauch der Thermodynamik anzuwenden. In der Übung werden Beispielaufgaben vorgerechnet und können zusammen mit dem Übungsleiterdiskutiert werden. Die Studierenden lernen dabei z. B. stationäre und instationäre gasdynamischeProbleme mit analytischen Methoden analysieren und die erlernten Theorien (z. B. Vorhersage desWellenwiderstands im Transschall, Beschreibung des instationären Verhaltens der Strömung inKolben-Zylinder-Systemen) anzuwenden.

Medienform:Multimedial gestützter Frontalunterricht

Literatur:Vorlesungsmanuskript, Vorlesungsfolien, Übungsaufgabensammlung, zusätzliche Materialen aufder Web-Platform. John D. Anderson: “Modern Compressible Flow: With Historical Perspective”, McGraw-HillEducation; 3 edition (July 19, 2002), ISBN: 9780071241366


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Modulverantwortliche(r):Adams, Nikolaus; Prof. Dr.-Ing.




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MW0437: Prozess- und Anlagentechnik | Process and Plant Engineering [PAT]

Modulbeschreibung

MW0437: Prozess- und Anlagentechnik | Process and Plant Engineering[PAT]



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die 90-minütige Klausur untergliedert sich in zwei Teile. Im ersten 30-minütigen Teilwerden die vermittelten prozess- und anlagentechnischen Grundlagen durch Kurzfragen(Verständnisfragen) zu ausgewählten Lernergebnissen überprüft. Im ersten Prüfungsteil sindkeine Hilfsmittel zugelassen. Im zweiten 60-minütigen Teil der Klausur wird durch umfangreicheRechenaufgaben außerdem überprüft, ob die Theorie anhand von praktischen Beispielen ausder anlagentechnischen Praxis angewendet werden kann. Zugelassene Hilfsmittel im zweitenPrüfungsteil sind Skripten, Vorlesungsunterlagen, eigene Mitschriften, Formelsammlungen, Bücherund nicht programmierbare Taschenrechner.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Kenntnisse der thermischen und der chemischen Verfahrenstechnik sowie der Fluidmechanik undder Werkstoffkunde.

Inhalt:Dieses Modul baut auf die Einführung in die Prozess- und Anlagentechnik auf und sollweiterführende Informationen zu dieser Thematik vermitteln. Die Studierenden solleningenieurmäßige Methoden zur Auslegung und zum Bau von verfahrenstechnischenProduktionsanlagen erlernen. Anhand eines ausgewählten Beispiels eines großtechnischenpetrochemischen Prozesses (Methanolerzeugung aus Erdgas basierend auf den ProzessschrittenSynthesegaserzeugung, Methanolsynthese, Methanolrektifikation) werden alle relevanten


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Aspekte verfahrenstechnischer Produktionsanlagen behandelt: kurze Wiederholung zuverfahrenstechnischen Fließbildern und zur Mess- und Regelungstechnik, Werkstoffauswahlfür verfahrenstechnische Produktionsanlagen, Grundtypen von verfahrenstechnischenApparaten und deren Auslegung, Grundtypen von prozesstechnischen Maschinen (Kreisel- undVerdrängerpumpen), Auslegung und Gestaltung von Rohrleitungen, Wirtschaftlichkeitsrechnung,Pinch Analyse und Wärmeintegtration.

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme am Modul sind die Studierenden in der Lage, verfahrenstechnischeProduktionsanlagen zu verstehen und ingenieurwissenschaftliche Auslegungsmethoden gezieltanzuwenden. Außerdem können die Studierenden einfache verfahrenstechnische Anlagenanalysieren sowie bewerten und daraus Schlussfolgerungen für andere verfahrenstechnischeProduktionsprozesse und -anlagen ziehen.

Lehr- und Lernmethoden:Die Inhalte des Moduls werden in der Vorlesung mit Hilfe von PowerPoint-Präsentationen undTablet-PC theoretisch vermittelt. Wesentliche Inhalte werden wiederholt aufgegriffen und in denÜbungen vertieft. Die Studierenden erhalten hierzu im Voraus Übungsaufgaben, die in der Übungvorgerechnet und diskutiert werden. Dies ermöglicht den Studierenden eine Selbstkontrolle.Die zum Download zur Verfügung gestellten Excelsheets ermöglichen den Studierenden,thermodynamische und prozesstechnische Zusammenhänge eigenständig zu analysieren undbewerten, wodurch sich ein vertieftes Verständnis entwickelt.

Medienform:Das in der Vorlesung verwendete Skript wird den Studierenden in geeigneter Form rechtzeitigzugänglich gemacht. Die Unterlagen zur Übung werden in geeigneter Form zur Verfügung gestellt.Die Übungsaufgaben werden in der Übung vorgerechnet und diskutiert. Den Studierendenwerden Excelsheets zum Download zur Verfügung gestellt, mit denen der Vorlesungsstoff unddie Übungsbeispiele selbstständig weiter vertieft werden können. Die Lehrinhalte werden inPowerPoint-Präsentationen und mittels Tablet-PC vermittelt.

Literatur:Als Einführung wird folgende Literatur empfohlen:"Planung und Bau verfahrenstechnischerAnlagen" von Gerhard Bernecker (Springer Verlag, 4. Auflage 2001); "VerfahrenstechnischeAnlagen" (Band 1 und 2) von Klaus Sattler und Werner Kasper (Wiley-VCH, 1. Auflage 2001);"Handbuch Verfahrenstechnik und Anlagenbau" von Hans Günther Hirschberg (Springer Verlag,1. Auflage 1999); "Chemietechnik" von E. Ignatowitz (Europa-Lehrmittel, 10. Auflage 2011); "PlantDesign and Economics for Chemical Engineers" von Max Peters, Klaus Timmerhaus und RonaldWest (McGraw-Hill, 5. Auflage 2004); "Product and Process Design Principles" von Warren D.Seider , J. D. Seader, Daniel R. Lewin und Soemantri Widagdo (Wiley-Verlag, 3. Auflage 2008)

Modulverantwortliche(r):Klein, Harald; Prof. Dr.-Ing.


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Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Vorlesung - Prozess- und AnlagentechnikÜbung - Prozess- und AnlagentechnikFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW0538: Moderne Methoden der Regelungstechnik 1 | Modern Control 1

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In einer schriftlichen Klausur (90 min) werden die vermittelten Inhalte - sowohl von theoretischerSeite als auch in der Anwendung auf verschiedene Problemstellungen - überprüft.Der Haupteil der Prüfungsleistung besteht aus der Anwendung der vermittelten Methoden aufunterschiedliche Problemstellungen anhand von Rechnungen. Zu einem kleineren Teil werdentheoretische Sachverhalte an Verständnisfragen überprüft.Als einziges Hilfsmittel ist eine selbsterstellte, handschriftliche Formelsammlung auf einembeidseitig beschriebenen DIN A4 Bogen erlaubt. Die Verwendung eines Taschenrechners istexplizit nicht erlaubt.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Vorausgesetzt wird der Stoff des Grundlagenmoduls "Regelungstechnik".

Vorausgesetzt werden auch Grundlagen der linearen Algebra aus des Moduls "Höhere Mathematik1-3"

Das Modul "Systemtheorie in der Mechatronik" wird empfohlen.

Alternativ kann eine Einführung in die Zustandsdarstellung zur eigenständigen Vorbereitungheruntergeladen werden:- Grundlagen.pdf (Wiederholung wichtiger Begriffe aus dem Modul "Regelungstechnik"),- Zustandsdarstellung.pdf (Wichtiges aus dem Modul "Systemtheorie"),


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- Analyse.pdf (Weiterführendes Material wie Steuer- und Beobachtbarkeit, Stabilität, Nullstellen).

Inhalt:Moderne Zustandsraummethoden erlauben den Entwurf auch komplexerMehrgrößenregelsysteme, wie sie in der Mechatronik, der Fahrzeug- und der Flugregelung aberauch in verfahrenstechnischen Prozessen zunehmend anzutreffen sind.

Gliederung der Vorlesung:1. Einführung2. Entwurf von Zustandsregelungen für Mehrgrößensysteme3. Zustandsbeobachter4. Berücksichtigung von Störgrößen5. Erweiterte Regelungsstrukturen6. Ein-Ausgangslinearisierung nichtlinearer Systeme7. Ausblick: Künstliche neuronale Netze und Fuzzy Control

Lernergebnisse:Die Teilnehmer des Moduls sollen nach den Veranstaltungen in der Lage sein- die im Modul vermittelte Theorie selbstständig in den Entwurf linearer Zustandsregelungen undZustandsbeobachter umzusetzen,- die Anwendbarkeit der im Modul betrachteten Entwurfsmethoden für die betrachtetenSystemklassen zu beurteilen und sicher mit den Entwurfsmethoden umzugehen, - Systemeigenschaften wie Stabilität, Steuer- und Beobachtbarkeit für ungeregelte und geregelteSysteme unter den jeweiligen Bedingungen des genutzten Verfahrens zu beurteilen- die Zustandsregelung um die im Modul vorgestellten Maßnahmen zur Störunterdrückung zuentwerfen,- Blockschaltbilder für komplexe Regelungsaufgaben zu entwerfen,- Ein-/Ausgangs-linearisierende Regelungen für nichtlineare Eingrößensysteme zu entwerfen und

Lehr- und Lernmethoden:In der Vorlesung werden durch Vortrag und Tafelanschrieb alle Methoden systematischaufeinander aufbauend hergeleitet und an Beispielen illustriert. Weiteres Begleitmaterial steht inForm von Beiblättern zum Download zur Verfügung.

Übungsblätter werden zum Download bereitgestellt und im Rahmen der Übung in Teilenvorgerechnet, wobei die aktive Teilnahme der Studierenden durch Fragen und Kommentareerwünscht ist. Nicht vorgerechnete Aufgaben bieten zusätzliche Übungsmöglichkeit. Zu allenAufgaben stehen Musterlösungen zur Verfügung.

Weiterhin werden 3 Tutorübungen in mehreren Gruppen angeboten, in denen der erlernte Stoffan drei technischen Systemen angewandt wird. Neben der Assistentensprechstunde (nachVereinbarung) bietet die Tutorübung weitere Möglichkeit zur Klärung offener Fragen.


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Medienform:Vortrag, Tafelanschrieb, Anschrieb über Beamer und TabletBeiblätter, Übungen und Tutorübungen zum Download

Literatur:1] Föllinger, O.: Regelungstechnik. 12., überarb. Auflage, Berlin (u.a.): VDE Verl., 2016. –XV, 452 S. ISBN 9783800742011. In der TUM Bibliothek vorhanden. Ein Standard-Werk. DerVorlesungsstoff wird bis auf wenige Ausnahmen gut abgedeckt.

[2] Lunze, J.: Regelungstechnik Bd. 1. – 12., überarb. Aufl.. – Berlin: Springer, 2020. – ISBN 9783662607466 Als E-Book an derTUM unter https://doi.org/10.1007/978-3-662-60746-6 und Bd. 2. – 9. Überarb. U. aktual. Aufl. – Berlin: Springer 2016. Als E-Book in der TUM Bibliothekunter https://doi.org/10.1007/978-3-662-52676-7 . Lehrbuch in 2 Bänden, das den Stoff ebenfalls gut abdeckt. Viele Beispiele und Übungsaufgaben,auch mit MATLAB.

[3] Ludyk, G.: Theoretische Regelungstechnik. Springer 1995. –Bd. 1: XI, 390 S., 165 Abb. – ISBN 9783642772214.In der TUM Bibliothek als E-Book unter https://doi.org/10.1007/978-3-642-77221-4 Bd. 2: X, 330 S., 127 Abb. – ISBN 9783642793912. In der TUM Bibliothek als E-Book unter https://doi.org/10.1007/978-3-642-79391-2 Lehrbuch in zwei Bänden, in dem Wert auf mathematische Exaktheit und Vollständigkeit gelegt ist.

[4] Slotine, J.J.E. and W. Li: Applied Nonlinear Control.- Engelwood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1991.– XV, 461 S. – ISBN 9780130408907. In der TUM Bibliothek vorhandenEin Lehrbuch zur nichtlinearen Regelung.

[5] Franklin, G.F., Powell, J.D., Emami-Naeini, A.: Feedback Control of Dynamic Systems. . – EightEd., New York: Pearson 2020. – 924 S. – ISBN 9781292274546. In der TUM Bibliothek als E-Book unter https://ebookcentral.proquest.com/lib/munchentech/detail.action?docID=5834413 Modernes Lehrbuch.[6] Dorf, R.C., Bishop, R.H.: Moderne Regelungssysteme.- Dt. Übers. der 10. überarb.englischsprachigen Aufl. - 1166 S. Pearson 2006.- ISBN 9783827373045Berühmtes Lehrbuch, nun in deutscher Sprache.

Modulverantwortliche(r):Lohmann, Boris; Prof. Dr.-Ing.



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Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfungsleistung wird in Form einer schriftlichen Klausur (90 min) erbracht. In dieser sollnachgewiesen werden, dass in begrenzter Zeit und einer selbst geschriebenen Formelsammlungals Hilfsmittel ein Problem erkannt wird, und Wege zu einer Lösung gefunden werden können. DiePrüfungsfragen gehen über den gesamten Vorlesungsstoff.Die Antworten erfordern kurze Rechenaufgaben. Darüberhinaus können teils eigeneFormulierungen und das Ankreuzen von vorgegeben Mehrfachantworten gefordert werden.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Notwendig sind zum einen die Kenntnisse aus einer Grundlagenvorlesung der Regelungstechnik(z.B. Bachelorvorlesung "Regelungstechnik" der TUM) sowie zum anderen solide Kenntnisseder Analyse und des Entwurfs linearer Regelungen im Zustandsraum (z.B. Bachelor-Vorlesung "Systemtheorie in der Mechatronik" oder Mastervorlesung "Moderne Methoden derRegelungstechnik 1" bzw. "Advanced Control" der TUM).

Inhalt:Wie steuert man die Antriebsdüsen einer Raumstation so, dass die gewünschte Position pünktlichund bei minimalem Treibstoffverbrauch erreicht wird? Welches Regelungsgesetz lenkt einen Kran(mit begrenzter Motorleistung) in der kürzestmöglichen Zeit exakt über die Zielposition? DerartigeFragen nach optimaler Steuerung/Regelung bilden einen Schwerpunkt der Vorlesung. Dabei


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wird bestmögliches Systemverhalten im Sinne eines vorgegebenes Gütemaßes, also Optimalitätim strengen Sinne, angestrebt. Solche Gütemaße können Forderungen nach Zeitoptimalität,Verbrauchsoptimalität, "schönem" Übergangsverhalten oder auch nach Robustheit der Stabilitätgegenüber Modellierungsungenauigkeiten widerspiegeln.

Einen zweiten Schwerpunkt des Moduls bilden nichtlineare dynamische Systeme. Sie weisenbesondere Verhaltensweisen auf wie z.B. Dauerschwingungen im stabilen Betrieb (zu beobachtenbeim Raumthermostat, der die Zimmertemperatur ständig zwischen einem unteren und einemoberen Schwellwert wandern lässt). Zum Verständnis und zum gezielten Entwurf nichtlinearerSysteme stehen wirksame Verfahren zur Verfügung. Moderne Entwicklungen, die in den letztenJahren zu bemerkenswerten Ergebnissen und neuen Anwendungsfeldern geführt haben, werdenvorgestellt und anhand von technischen Anwendungen illustriert.

Gliederung:Zur nichtlinearen Regelung:* Ein-Ausgangslinearisierung, Flachheit, Zustandsbeobachtung* Stabilität, Dauerschwingungen, Popow-Kriterium* Analyse und Synthese mittels Ljapunow-Funktionen

Zur optimalen Steuerung und Regelung:* Optimierung dynamischer Systeme als Variationsproblem* Lineare Systeme mit quadratischem Gütemaß* Das Minimum-Prinzip und seine Anwendung* Dynamische Programmierung

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an den Modulveranstaltungen sind die Studierenden in der Lage- entkoppelnde Ein-/Ausgangslinearisierende Regelungen zu entwerfen, - Beobachter für nichtlineare Systeme zu entwerfen, - Stabilität von nichtlinearen Systemen mittels der direkten Methode von Ljapunow zu beurteilen, - Optimale Regelungen für lineare Systeme zu entwerfen und deren Herleitung zu verstehen,- Optimale Regelungen für einfache nichtlineare Systeme zu entwerfen (analytisch oder mittelsdynamischer Programmierung),- die auftretenden Probleme bei der Bestimmung einer optimalen Lösung für nichtlineare Systemezu verstehen.

Lehr- und Lernmethoden:In der Modulveranstaltung werden durch Vortrag und Tafelanschrieb alle Methoden systematischaufeinander aufbauend hergeleitet und an Beispielen illustriert. Weiteres Begleitmaterial steht inForm von Beiblättern zum Download zur Verfügung.


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Übungsblätter werden zum Download bereitgestellt und im Rahmen der Übung vorgerechnet. Zuallen Aufgaben stehen Musterlösungen zur Verfügung.

Medienform:Vortrag, Tafelanschrieb, VideosBeiblätter und Übungen (die beiden Letzteren auch zum Download)

Literatur:Zur nichtlinearen Regelung:- Föllinger, O.: Nichtlineare Regelungen 1 und 2. R. Oldenbourg Verlag 1998 (als eBook inder Bib verfügbar). Gut lesbares Lehrbuch zu den "klassischen" Methoden nichtlinearerRegelungstechnik. Deckt folgende Kapitel der Vorlesung ab: Entwurf in der Zustandsebene,Direkte Methode (Ljapunow), Popow-Kriterium. Übungsaufgaben mit Lösungen.- Adamy, J.: Nichtlineare Systeme und Regelungen. Springer 2018. Modernes Lehrbuch, das den Vorlesungsstoff zur nichtlinearen Regelung überwiegend abdecktund auch numerische Integration (Runge-Kutta-Verfahren) und nichtlineare Zustandsbeobachtungbringt. - Röbenack, K.: Nichtlineare Regelungssysteme. Springer 2017.Bringt die Theorie und Anwendung der exakten Linearisierung.- Slotine. J.J.E.; Li:, W. : Applied Nonlinear Control. Prentice Hall 1991. Dieses Lehrbuch wird insbesondere wegen seiner didaktisch guten Präsentation und denanwendungsbezogenen Beispielen empfohlen. Es bringt: Entwurf in der Zustandsebene,Ljapunow-Theorie, Harmonische Balance, Differentialgeometrische Methode, Sliding Control(bewußter Betrieb im Kriechvorgang , wichtig in der Antriebstechnik), adaptive Regelung,Spezielle Hilfsmittel zur Regelung von Mehrgrößensystemen (Trajektorien-Folgeproblem,Robustheit und weitere Themen).- Vidyasagar, M.: Nonlinear Systems Analysis. SIAM, 2002. Lehrbuch zu: Entwurf in der Zustandsebene, Ljapunow-Theorie, Harmonische Balance,Linearisierung durch Zustandsrückführung. Das Buch hilft wegen seiner Genauigkeit weiter, wennin den oben genannten Büchern zugunsten der Lesbarkeit auf Vollständigkeit verzichtet wurde.Nicht leicht lesbar.- Khalil, H.K.: Nonlinear Systems. Pearson, 2002. Bringt umfangreiche Theorie, linearisierende Regelung und weitere Themen.- Nijmeijer, H. and van der Schaft, A.J.: Nonlinear Dynamical Control Systems. Springer 1996.Sehr mathematisch orientiertes Buch zur nichtlinearen Zustandsrückführung.

Zur Optimalen Steuerung und Regelung:- Föllinger, O.: Optimale Regelung und Steuerung. 3. Auflage, R. Oldenbourg Verlag 1994.(als eBook in der Bib verfügbar). Dieses Lehrbuch bringt Hamilton-Formalismus, Maximumprinzip,zeitoptimale Steuerung und Regelung, dynamische Programmierung. Beispiele undÜbungsaufgaben.- Papageorgiou, M.; Leibold, M.; Buss, M.: Optimierung. Springer, 2015.Eine neu aufgelegte und gute Alternative zu Föllinger.- Anderson, B.D.O., Moore, J.B.: Optimal Control, Linear Quadratic Methods. Prentice Hall, 1990.


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Modulverantwortliche(r):Lohmann, Boris; Prof. Dr.-Ing.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Moderne Methoden der Regelungstechnik 2 - Vertiefungs- und Literaturübung - (MW0539) (Übung,1 SWS)Lohmann B

Moderne Methoden der Regelungstechnik 2 - Vorlesung - (MW0539) (Vorlesung, 2 SWS)Lohmann B ( Ögretmen L )

Moderne Methoden der Regelungstechnik 2 - Zusatzübung - (MW0539) (Übung, 1 SWS)Ögretmen L

Moderne Methoden der Regelungstechnik 2 - Übung - (MW0539) (Übung, 1 SWS)Ögretmen LFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW0595: Turbulente Strömungen | Turbulent Flows [TS]

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfungsleistung wird in Form einer schriftlichen Klausur erbracht. Damit soll nachgewiesenwerden, dass in einer begrenzten Zeit von 90 min und mit begrenzten Hilfsmitteln einProblem erkannt wird und Wege zur korrekten Lösung gefunden werden. Fakten- undZusammenhangswissen werden in einem Kurzfragenteil überprüft, Problemlösungskompetenzin einem Rechenaufgabenteil. Die Studierenden sollen so beispielsweise nachweisen, dass siedie in Natur und Technik auftretenden Phänomene turbulenter Strömungen verstehen sowieunterschiedliche Turbulenzmodelle bewerten und auswählen können, um je nach Situationwichtige von unwichtigen (vernachlässigbaren) Mechanismen zu trennen und eine ausreichendgenaue Simulation der untersuchten Strömung in angemessener Zeit zu ermöglichen.Im Kurzfragenteil sind keine Hilfsmittel zugelassen, im Rechenteil ein nicht-programmierbarerTaschenrechner.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Fluidmechanik I, Fluidmechanik II

Inhalt:Phänomene turbulenter Strömungen; Physik turbulenter Strömungen: Grundgleichungen,Turbulenzentstehung, Statistische Beschreibung, Kanonische Strömungen; Numerische Simulationturbulenter Strömungen; Turbulenzmodellierung: Statistische Turbulenzmodellierung, Large-EddySimulation


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Lernergebnisse:Nach der Teilnahme am Modul Turbulente Strömungen sind die Studierenden in der Lage, die inNatur und Technik auftretenden Phänomene turbulenter Strömungen zu verstehen. Sie verstehen,wie ein reales Problem mit Hilfe der Grundgleichungen der Strömungsmechanik beschriebenwerden kann und weshalb in den meisten Fällen Turbulenzmodellierung notwendig ist, umein solches Problem in angemessener Zeit numerisch zu untersuchen. Sie sind ausgehendvon der Kenntnis verschiedener kanonischer Strömungen in der Lage, unterschiedlicheTurbulenzmodelle zu bewerten und auszuwählen, um je nach Situation wichtige von unwichtigen(vernachlässigbaren) Mechanismen zu trennen und eine ausreichend genaue Simulation deruntersuchten Strömung in angemessener Zeit zu ermöglichen.

Lehr- und Lernmethoden:Vorlesung: Darbietendes Lehrverfahren. Übung: Darbietendes und erarbeitendes Lehrverfahren.Das Modul beinhaltet als Lehrveranstaltungen eine Vorlesung und eine Übung. In der Vorlesung(darbietendes Lehrverfahren) werden anhand von PowerPoint-Folien die Grundlagen turbulenterStrömungen erklärt. Die Studierenden lernen somit, die in Natur und Technik auftretendenPhänomene turbulenter Strömungen zu verstehen. Um dem Frontalunterricht folgen zu könnenwerden ihnen ein Skript und die Folien zur Verfügung gestellt. Diese können mit eigenen Notizenergänzt werden. In der Übung (Übung mit teilweise Vorrechenaufgaben) wird gezeigt, wie ein reales Problemmit Hilfe der Grundgleichungen der Strömungsmechanik beschrieben werden kann undweshalb in den meisten Fällen Turbulenzmodellierung notwendig ist, um ein solches Problemin angemessener Zeit numerisch zu untersuchen. Die Studierenden lernen ausgehend vonder Kenntnis verschiedener kanonischer Strömungen, unterschiedliche Turbulenzmodelle zubewerten und auszuwählen, um je nach Situation wichtige von unwichtigen (vernachlässigbaren)Mechanismen zu trennen und eine ausreichend genaue Simulation der untersuchten Strömung inangemessener Zeit zu ermöglichen.nd erarbeitendes Lehrverfahren.

Medienform:Multimedial gestützter Frontalunterricht, Rechnerübungen mit kommerzieller CFD-Software

Literatur:Vorlesungsmanuskript, Vorlesungsfolien, Übungsaufgaben. Stephen B. Pope "Turbulent Flows"

Modulverantwortliche(r):Adams, Nikolaus; Prof. Dr.-Ing.




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MW0612: Finite Elemente | Finite Elements [FE]

Modulbeschreibung





Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfungsleistung wird in Form einer schriftlichen Klausur (Bearbeitungsdauer 90min) erbracht.Eine Mischung aus Wissensfragen und Rechenaufgaben zur Modellierung von Strukturenmit Hilfe der Finite-Element-Methode soll das Verständnis spezieller Phänomene bzw. dieAnwendung spezieller Arbeitstechniken einerseits und das Gesamtkonzept von Modellierung,Diskretisierung und Lösung andererseits prüfen. Die Prüfungsfragen erstrecken sich über diegesamte Lehrveranstaltung.Zugelassene Hilfsmittel sind diverse schriftliche Unterlagen (Skript, Übungsunterlagen,Hausübungen, Bücher, Notizen, etc.) sowie ein nichtprogrammierbarer Taschenrechner.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Kenntnisse in der Technischen Mechanik sind hilfreich, jedoch werden alle nötigen Aspekte auchfür Nicht-Ingenieure kurz wiederholt.

Inhalt:Inhalt der Veranstaltung ist die Modellierung von Strukturen, wie sie im IngenieurwesenVerwendung finden, mit Hilfe der Finite-Element-Methode (FEM). Der inhaltliche Bogen spanntsich dabei vom Verständnis der Strukturmodelle bis hin zur Theorie und Funktionalität der FEM.Weiterführende Vorlesungen bauen auf dem Modul Finite Elemente auf. Inhalt: (1) Theoretische und numerische Ansätze zur Modellierung von Strukturen bzw. Festkörpern ausdem Ingenieurwesen


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(2) Interaktion von Modellierung, Diskretisierung und Lösung von Festkörpersystemen(3) 3D/2D Festkörper: Erhaltungsgleichungen, FE-Diskretisierung, Variationsprinzipien,Lösungskomponenten und Anwendungen(4) ''Locking''-Phänomene, robuste Elementformulierungen(5) Balken- und Plattenmodelle(6) Einführung in die numerische Dynamik

Lernergebnisse:Nach der erfolgreichen Teilnahme am Modul Finite Elemente sind die Studierenden in der Lagediskrete Modellierungen von Festkörpersystemen zu erstellen und zu lösen. Dabei können sie ausverschiedenen Theorien für das Problem passende Modelle und Elemente auswählen. Ebensokönnen sie die numerischen Ergebnisse kritisch hinterfragen und Einschränkungen durch dievereinfachende Modellierung erkennen.

Lehr- und Lernmethoden:Die Vorlesung findet als Vortrag statt. Wichtige Inhalte der Vorlesung werden am Tablet-PCangeschrieben, die die Studierenden in ihr Lückenskript übertragen können. In den Übungenwerden Beispielaufgaben vorgerechnet und hierbei Arbeitstechniken gezeigt und die wichtigstenAspekte der Vorlesung noch einmal verdeutlicht. Zusätzlich werden weitere Aufgaben, sogenannteHausübungen verteilt, deren Bearbeitung freiwillig ist. Alle Folien aus Vorlesung und Übung, sowieLösungsbeispiele der Hausübungen werden online gestellt. Zusätzlich bietet ein Software-Tool dieMöglichkeit auf freiwilliger Basis die Umsetzung der Theorie am Rechner nachzuvollziehen, zuverstehen und selbst damit zu experimentieren.

Medienform:Vortrag, Präsentation mit Tablet-PC, Lückenskript in Vorlesung, Lernmaterialien auf Lernplattform.

Literatur:(1) Lückenskript zur Vorlesung. Weitere siehe Literaturverzeichnis im Skript.

Modulverantwortliche(r):Wall, Wolfgang A.; Prof. Dr.-Ing.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Finite Elemente (MW0612) (Vorlesung, 3 SWS)Wall W, Gebauer A, Schmidt CFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW0620: Nichtlineare Finite-Element-Methoden | Nonlinear Finite Element Methods [NiliFEM]

Modulbeschreibung

MW0620: Nichtlineare Finite-Element-Methoden | Nonlinear FiniteElement Methods [NiliFEM]




Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfungsleistung wird in Form einer schriftlichen Klausur (Bearbeitungsdauer 90 min)erbracht, in der sowohl Fakten- und Zusammenhangswissen zur Anwendung der Finite-Element-Methode als auch Problemlösungskompetenz überprüft werden. Damit soll nachgewiesen werden,dass in begrenzter Zeit und mit begrenzten Hilfsmitteln (erlaubt ist ein nicht-programmierbarerTaschenrechner) ein Deformations-Problem erkannt und beschrieben wird und Wege zur korrektenLösung gefunden werden. Die Studierenden sollen so demonstrieren, dass sie z. B. die Finite-Element-Methode auf nichtlineare Problemstellungen anwenden können, geeignete Dehnungs-und Spannungsmaße auswählen und berechnete Gleichgewichtspfade zu charakterisieren.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Finite Elemente

Inhalt:Um es einfach zu formulieren: Die Welt, in der wir leben, ist nichtlinear. Dementsprechend kommtden nichtlinearen Finite-Element-Methoden (FEM) eine bedeutende Stellung in der Simulationmoderner Anwendungen zu. Die Vorlesung Nichtlineare Finite-Element-Methoden konzentriertsich auf die Beschreibung von Festkörper-Strukturen, die großen Deformationen ausgesetztsind, wie sie beispielsweise bei Flugzeugtragflächen, Abspannungen, etc. auftreten. Dabei wirdauf die numerische Umsetzung und Behandlung von nichtlinearen Phänomenen wie Stabilitäteingegangen.


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MW0620: Nichtlineare Finite-Element-Methoden | Nonlinear Finite Element Methods [NiliFEM]

In der Vorlesung werden unter anderem die folgenden Themen behandelt:(1) Nichtlineare Dehnungsmaße(2) Geometrische Nichtlinearität bei großen Deformationen(3) Nichtlineare Lösungsstrategien (Newton-Raphson-Iteration, Pfadverfolgung, ...)(4) Stabilität (Extended systems, ...)(5) Nichtlineare Dynamik(6) Kontaktmechanik

Lernergebnisse:Nach der erfolgreichen Teilnahme am Modul Nichtlineare Finite-Element-Methoden sind dieStudierenden in der Lage die Finite-Element-Methode auf nichtlineare Problemstellungenanzuwenden. Dabei können sie geeignete Dehnungs- und Spannungsmaße zur Beschreibungdes Problems auswählen. Außerdem sind die Studierenden in der Lage berechneteGleichgewichtspfade zu charakterisieren und kritische Punkte zu erkennen.

Lehr- und Lernmethoden:Die Vorlesung findet als Vortrag (Präsentation mit Tablet-PC und Beamer) statt. Damit können dietheoretischen Grundlagen der Finite-Element-Methode sowie mathematische Zusammenhängeanschaulich vermittelt und hergeleitet werden. Wichtige Inhalte der Vorlesung werden dabeiam Tablet-PC angeschrieben, die die Studierenden in ihr Lückenskript übertragen können. Inden Übungen werden Beispielaufgaben (zur Lösung von geometrisch nichtlinearen Systemen,Bestimmung von Gleichgewichtspfaden, Linearisierung von Gleichungssystemen undLösen mittels dem Newton Verfahren, Diskretisierung mittels finiter Elemente) vorgerechnet,Arbeitstechniken gezeigt und die wichtigsten Aspekte der Vorlesung noch einmal verdeutlicht.Zusätzlich werden weitere Aufgaben, sogenannte Hausübungen verteilt, deren Bearbeitungfreiwillig ist. Alle Folien aus Vorlesung und Übung sowie Lösungsbeispiele der Hausübungenwerden online gestellt.


Literatur:(1) Lückenskript zur Vorlesung. Weitere siehe Literaturverzeichnis im Skript





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MW0850: Nichtlineare Kontinuumsmechanik | Non-linear Continuum Mechanics

Modulbeschreibung

MW0850: Nichtlineare Kontinuumsmechanik | Non-linear ContinuumMechanics




Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfungsleistung wird in Form einer schriftlichen Klausur (90 min) erbracht. EineMischung aus Wissensfragen und Rechenaufgaben soll das Verständis speziellerPhänomene bzw. die Anwendung spezieller Methoden zur quantitativen Beschreibungnichtlinearer Kontinuumsmechanik prüfen. Der Prüfungsinhalt erstreckt sich über die gesamteLehrveranstaltung.Die zugelassenen Hilfsmittel werden in der Vorlesung bekannt gegeben.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Kenntnis der Axiome der Newton-Mechanik und Grundlagen der linearen Algebra werdenvorausgesetzt. Grundkenntnisse der technischen Mechanik sind hilfreich, jedoch nicht zwingenderforderlich

Inhalt:Nichtlineare Kontinuumsmechanik ist eine allgemeine Theorie, um das Verhalten kontinuierlicherKörper - seien sie fest, flüssig oder gasförmig - unter Einwirkung von Kräften zu beschreiben.Insbesondere behandelt sie die mathematische Beschreibung von Verzerrungen und Spannungensowie des Materialverhaltens in kontinuierlichen Körpern. Sie bildet somit das Fundament für dieModellierung einer Vielzahl technischer Anwendungen. Inhalt: (1)Grundlagen der Tensorrechung(2)Bewegung und Kinematik(3)Bilanzgleichungen


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MW0850: Nichtlineare Kontinuumsmechanik | Non-linear Continuum Mechanics

(4) Konstitutive Beziehungen

Lernergebnisse:Nach der erfolgreichen Teilnahme am Modul Nichtlineare Kontinuumsmechanik beherrschendie Studenten quantitative Methoden zur Beschreibung beliebiger kontinuierlicher Systeme, dieden Gesetzen der Newtonschen Mechanik unterliegen. Inhalte vorangehender Vorlesungen imBereich der technischen Mechanik und Fluidmechanik werden von den Studenten als Spezialfälledieser Methoden verstanden, die gleichzeitig die Grundlage für weiterführende Vorlesungenzur rechnergestützten Analyse mechanischer Systeme bilden, insbesondere für die Vorlesung"Nichtlineare Finite Elemente".

Lehr- und Lernmethoden:Die Vorlesung findet als Vortrag statt. Wichtige Inhalte der Vorlesung werden am Tablet-PCangeschrieben, die die Studierenden in ihr Lückenskript übertragen können. In den Übungenwerden Beispielaufgaben vorgerechnet und hierbei Arbeitstechniken gezeigt und die wichtigenAspekte der Vorlesung noch einmal verdeutlicht. Zusätzlich werden weitere Aufgaben, sogenannteHausübungen verteilt, deren Bearbeitung freiwillig ist. Alle Folien aus Vorlesung und Übung, sowieLösungsbeispiele der Hausübungen werden online gestellt.


Literatur:(1) Lückenskript zur Vorlesung. Weitere siehe Literaturverzeichnis im Skript.


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Nichtlineare Kontinuumsmechanik (MW0850) (Vorlesung, 3 SWS)Wall W, Meier C, Willmann HFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW0993: Maschinensystemtechnik | Design and Calculation of Technical Equipment [MST]

Modulbeschreibung

MW0993: Maschinensystemtechnik | Design and Calculation ofTechnical Equipment [MST]




Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In einer aus zwei Teilen bestehenden schriftlichen Prüfung (90 min) werden im ersten Teil inForm von Kurzfragen die erlernten theoretischen Grundlagen abgefragt. Im zweiten Teil sinddie vermittelten methodischen Grundlagen bei der Bearbeitung von Berechnungsaufgabenanzuwenden. Der 2. Teil (Berechnung) fließt mit doppelter Gewichtung in die Endnote ein. Imersten Teil ist nichts außer ein nicht-programmierbarer Taschenrechner zugelassen. Zum Lösender Berechungsaufgaben sind zusätzlich alle Unterlagen zur Vorlesung erlaubt.


(Empfohlene) Voraussetzungen:

Inhalt:Einführung und Grundlagen: Systemtheorie - Definition und Systemeigenschaften; Systemkonzeptund -umfeld, Einsatzmodell und Ausführungen verschiedener Maschinensysteme, Normen undVorschriften;Mechanische Baugruppen: Berechnung und Konstruktion charakteristischer Bauelemente(Kraftübertragungselemente, Schienen und Laufräder, Bremsen und Gesperre);Elektrische Antriebe: Einsatz und Auslegung von elektrischen Antrieben und Steuerungen;Antriebsarten, Anlauf- und Bremsschaltungen, Sonderbauformen, Vorschriften und Normen,Auslegung und Bemessung von Elektromotoren;


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Hydraulische Systeme: Physikalische Grundlagen hydraulischer Systeme, Bauelementehydraulischer Anlagen (Verdrängermaschinen, Ventile, Zylinder), Anwendungsbeispiele;Stahltragwerke: Berechnung von Stahltragwerken bei Förderanlagen und mobilen Tragwerken- wichtige Stahlbauausführung, Statik der Tragwerke, Lastannahmen (Haupt-, Zusatz-und Sonderlasten), Berechnung und Nachweise (allgemeiner Spannungsnachweis,Stabilitätsnachweis, Betriebsfestigkeitsnachweis);

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an der Modulveranstaltung sind die Studierenden in der Lage, die erlerntenmethodischen Grundlagen bei der Berechnung und Gestaltung komplexer Maschinensystemeanzuwenden. Die Studierenden beherrschen eine systemorientierte Denk- und Arbeitsweise undkönnen die Grundlagen aus dem Vorstudium auf komplexe Maschinen übertragen und anwenden.Die im Zusammenhang mit den vier Inhaltsbereichen (mechanische Baugruppen, elektrischeAntriebe, hydraulische Systeme und Stahltragwerke) kennengelernten Methoden können von denStudierenden auf beliebige Geräte und Anlagen des Maschinen- und Anlagenbaus übertragenwerden.

Lehr- und Lernmethoden:In der Vorlesung werden die Lehrinhalte anhand von Vortrag und Präsentation vermittelt. Zuausgewählten Themen werden Beispielaufgaben vorgerechnet.

Den Studierenden werden ein Vorlesungsskript und eine Aufgabensammlung zugänglich gemacht.Im Vorlesungsskript sind die Vorlesungsinhalte ausführlich beschrieben und teilweise ergänzendeAngaben zu den Inhalten enthalten. Zudem enthält das Skript am Ende eines jeden KapitelsWiederholungsfragen, mit denen die Studierenden ihren Kenntnisstand überprüfen können.

In der Übung werden Aufgaben aus der Aufgabensammlung vorgerechnet. Für diePrüfungsvorbereitung werden den Studenten zusätzlich ausgewählte Prüfungsaufgabenvergangener Jahre mit Musterlösungen zur Verfügung gestellt.

Alle Lehrmaterialien sowie weiterführende Informationen werden online über das elearning-Portalkostenlos zur Verfügung gestellt.In den Assistentensprechstunden können individuelle Fragestellungen bzw. Probleme diskutiertwerden.

Medienform:Vorlesung: Vortrag mit Tablet-PC und Beamer, Tafelanschrieb, Overhead-Projektor;gedrucktes Skriptum (nicht kostenlos);Online-Lehrmaterialien: Übungsunterlagen und -aufgaben und mit Musterlösung, Skriptum (digital(.pdf) und kostenlos);

Literatur:Giersch, H.-U., u. a.: Elektrische Maschinen, Teubner-Verlag Stuttgart, 5. Aufl. 2003H. Linse: Elektrotechnik für Maschinenbauer, Teubner-Verlag Stuttgart, 12. Auflage, 2005


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Lohse, W.: Stahlbau I. Stuttgart : B.G. Teubner, 2002Warkentin, W.: Tragwerke der Fördertechnik I. Berlin : Vieweg, 1999Buxbaum, O.: Betriebsfestigkeit. Düsseldorf : Stahleisen-Verlag, 1992

Modulverantwortliche(r):Günthner, Willibald; Prof. Dr.-Ing.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Maschinensystemtechnik Übung (Übung, 1 SWS)Fischer A [L], Fottner J

Maschinensystemtechnik (Vorlesung, 2 SWS)Fischer A [L], Fottner JFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW1394: Faser-, Matrix-, und Verbundwerkstoffe mit ihren Eigenschaften | Composite Materials and Structure-PropertyRelationship [FVWE]

Modulbeschreibung

MW1394: Faser-, Matrix-, und Verbundwerkstoffe mit ihrenEigenschaften | Composite Materials and Structure-PropertyRelationship [FVWE]




Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In einer schriftlichen Prüfung (90 min) sind die vermittelten Inhalte auf verschiedeneAufgabenstellungen anzuwenden.Zugelassenes Hilfsmittel: nicht-programmierbarer Taschenrechner.

Aktueller Hinweis angesichts des eingeschränkten Präsenzbetriebs auf Grund der CoViD19-Pandemie: Sofern die Rahmenbedingungen (Hygiene-, Abstandsregeln etc.) für einePräsenzprüfung nicht vorliegen, kann gemäß §13a APSO die geplante Prüfungsform auf eineonline-gestützte schriftliche oder mündliche Fernprüfung umgestellt werden. Die Entscheidungüber diesen Wechsel wird möglichst zeitnah, spätestens jedoch 14 Tage vor dem Prüfungstermindurch die Prüfungsperson nach Abstimmung mit dem zuständigen Prüfungsausschuss bekanntgegeben.



Inhalt:Einführung/ Motivation (Überblick über Materialien und deren Einsatzgebiete bzw.Marktentwicklung); Ausgangsmaterialien und Herstellung unterschiedlicher Fasern (Carbon,Glas, Aramid, mineralische und Naturfasern) und Matrixwerkstoffen (Duromer, Thermoplast)


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und deren spezifische Eigenschaften; Beschreibung der Faser/Matrixanbindung und Bedeutungder Faseroberflächenvorbehandlung; Charakterisierung phys./chemischer und mechanischerEigenschaften der Verbundwerkstoffe; Klassische Laminattheorie und Versagenskriterien für FirstPly Failure im Überblick; Verarbeitung von Fasern zu Faserhalbzeugen; Überblick Textiltechnik zurPreformherstellung und Einführung in die Flüssigharzinfusionsverfahren

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an der Modulveranstaltung "Faser-, Matrix-, und Verbundwerkstoffemit ihren Eigenschaften" sind die Studierenden in der Lage, Unterschiede zwischen denAusgangsmaterialien und deren Herstellung bzw. Weiterverarbeitung zu Komponenten zuverstehen und Faser bzw. Matrixmaterialien anhand ihres mechanischen Eigenschaftsprofils undihrer Kostenstruktur auszuwählen und zu bewerten. Die Studierenden können unterschiedlicheVerarbeitungstechnologien in der Textil- und Infusionstechnik zu beschreiben und nachtechnologischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten zu evaluieren. Außerdem können siedie Potenziale der Faserverbundwerkstoffe erkennen und die Möglichkeiten innerhalb derVerarbeitungsprozesskette einschätzen und neue Herstellkonzepte auf Bauteilebene entwerfen.

Lehr- und Lernmethoden:In der Vorlesung (Unterrichtssprache Deutsch) werden die Lehrinhalte anhand von Vortrag,Präsentation mit Powerpoint Folien, Tafelbild, Beamer vermittelt. Anhand von Beispielen ausder Praxis wird zuerst der "rote Faden" erklärt und ein grundlegendes Verständnis für dieAufgabenstellungen geschaffen. Die theoretischen und praktischen Grundlagen werden imAnschluß über Folienpräsentation und Tafelbild und über Rückfragen vermittelt und gemeinsamerarbeitet. Das erlernte Wissen wird in den Übungen (Unterrichtssprache Deutsch) anpraxisnahen Beispielen angewandt (z.B. Berechnung von Faservolumengehalt; BestimmungGlasüberganstemperatur aus DSC-Kurve). Den Studierenden wird eine Foliensammlungzugänglich gemacht. Alle Lehrmaterialien werden online zur Verfügung gestellt.

Medienform:Vortrag, Präsentation mit Powerpoint Folien, Tafelbild, Beamer, Online-Lehrmaterialien; Unterlagensind in englischer Sprache gehalten.

Literatur:Neitzel Manfred; Mitschang, Peter;Handbuch Verbundwerkstoffe: Werkstoffe, Verarbeitung,Anwendung (3-446-22041-0); Hearle, J.W.S; High-Performance Fibers (1-855-73539-3);Flemming, Manfred ;Ziegmann, Gerhard; Roth, Siegfried; Faserverbund-bauweisen FasernMatrices (3-540-58645-8); Faserverbundbauweisen Halbzeuge und Bauweisen (3-540-60616-5);Faserverbundbauweisen Eigenschaften - Mechanische. konstruktive. thermische. elektrische.ökologische. wirtschaftliche Aspekte (3-540-00636-2)


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Modulverantwortliche(r):Drechsler, Klaus; Prof. Dr.-Ing.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Faser, Matrix- und Verbundwerkstoffe mit ihren Eigenschaften (Übung, 1 SWS)Drechsler K [L], Avila Gray L, Pohl C

Faser, Matrix- und Verbundwerkstoffe mit ihren Eigenschaften (Vorlesung, 2 SWS)Drechsler K [L], Avila Gray L, Pohl CFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW1421: Dynamics of Mechanical Systems | Dynamics of Mechanical Systems [Dyn.Mech.Sys.]

Modulbeschreibung

MW1421: Dynamics of Mechanical Systems | Dynamics of MechanicalSystems [Dyn.Mech.Sys.]



Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In einer 90-minütigen, schriftlichen Klausur sollen die Studierenden durch Beantwortung vonVerständnisfragen und Lösen von Rechenaufgaben zeigen, dass sie die Grundlagen der Dynamikmechanischer und multiphysikalisch gekoppelter Systeme beherrschen und die entsprechendenMethoden anwenden können. Durch die Abgabe eines schriftlichen Berichts zu einem Modellierungsprojekt (Vibro-Akustik& Elektro-Statik Simulation) vor dem Prüfungstermin während der Vorlesungszeit kann eineNotenverbesserung um eine Notenstufe (0,3) erzielt werden. Voraussetzung zum Erhalt derNotenverbesserung ist eine bestandene schriftliche Prüfung.Zugelassene Hilfsmittel:- 5 DIN-A4 Seiten (Vorder- und Rückseite) mit beliebigem Inhalt.- Kein Taschenrechner.- Keine sonstigen elektronischen Hilfsmittel.Im Falle einer mündlichen Wiederholungsprüfung sind alle Hilfsmittel erlaubt.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Technische Mechanik, Physik und Höhere Mathematik (B.Sc. Niveau): Grundlagen der Kinematik/Dynamik, Grundlagen der Elektrostatik und Thermodynamik, lineareAlgebra und Analysis.


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Inhalt:Das Modul richtet sich an Studierende aller technischen Fachrichtungen (z.B. Maschinenbau,Elektrotechnik, Physik,...). Die wichtigsten Methoden in der Technischen Dynamik werdenhergeleitet, bevor die erwähnten Multi-physikalischen Effekte weiter betrachtet werden. DieVorlesung gliedert sich dabei wie folgt:1. Grundlagen der analytischen Dynamik (Prinzip der virtuellen Arbeit und Lagrange Gleichungen).2. Einführung in die Schwingungsanalyse von Strukturen (freie und erzwungene Antwort)3. Grundlagen der Rotordynamik4. Diskretisierung von dynamischen Systemen (Rayleigh Ritz und FEM)5. Vibro-Akustik6. Elektrostatische Kräfte in Strukturen7. Piezoelektrische Effekte in mechatronischen Systemen8. Thermo-Mechanik

Lernergebnisse:Nach erfolgreicher Teilnahme an diesem Modul sind die Studierenden in der Lage, • die grundlegenden Ideen der Dynamik auf einfache mechanische Systeme anzuwenden,• die oben genannten Systeme hinsichtlich Linearisierung, Stabilität, Eigenschwing- undÜbertragungsverhalten zu analysieren,• die wichtigsten Grundgedanken der Diskretisierung mechanischer Systeme (z.B. Rayleigh-Ritz,FEM) anzuwenden, • die Bewegungs-Gleichungen von einfachen Rotorsystemen herzuleiten und die Stabilität undResonanz für solche Systeme zu beurteilen,• das dynamische Verhalten von multiphysikalisch gekoppelten Systemen (z.B. elektrostatisch,piezoelektrisch, akustisch und thermisch) zu analysieren, • kommerzielle Finite Elemente Programme anzuwenden um einfache, multiphysikalischgekoppelte Probleme zu lösen.

Lehr- und Lernmethoden:In der Vorlesung werden auf dem Tablet-PC die wichtigen Zusammenhänge, Formalismen undMethoden hergeleitet und analysiert. Beispielhaft werden Probleme aus der Praxis diskutiert sowieanhand von Lehrmodellen und Animationen visualisiert. Die Studierenden erhalten zusätzlich einausformuliertes Skript zur Vor- und Nachbearbeitung. In Zentralübungen wird die Anwendungder gelernten Methoden vertieft und in einem anschließenden Projekt wird dem Studenten derUmgang mit kommerzieller FE-Software anhand eines Vibro-Akustik Problems nähergebracht.

Medienform:Präsentation (Tablet-PC), Vorlesungsfolien, Skript, Animationen, Lehrmodelle und Versuche,Übungsaufgaben einschließlich Musterlösung.

Literatur:[1] M. Géradin and D. Rixen. Mechanical Vibrations. Theory and Application to StructuralDynamics. Wiley & Sons, Chichester, 3d edition, 2015.[2] Pfeiffer, F., & Schindler, T. (2015). Introduction to dynamics. Springer.


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[3] T. J. Hughes. The finite element method: linear static and dynamic finite element analysis.DoverPub- lications. com, 2012.[4] R.D. Cook, D.S. Malkus, M.E. Plesha, and R.J. Witt. Concepts and Applications of FiniteElement Analysis (Fourth Edition). Wiley, 2002. ISBN 0-471-35605-0.

Modulverantwortliche(r):Rixen, Daniel; Prof. Dr.


Daniel Rixen ([email protected])Für weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW1628: Angewandte CFD | Applied CFD

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Das Erzielen sämtlicher Lernergebnisse wird in Form einer schriftlichen Prüfung (60% derModulnote) und einer Projektarbeit (40% der Modulnote) überprüft. In der 45-minütigen, schriftlichen Prüfung sollen Studierende durch Beantwortungvon Fakten- und Verständnisfragen zeigen, dass Sie die Grundlagen der in aktuellenStrömungssimulationswerkzeugen verfügbaren Modelle und Methoden verstanden haben. In derschriftlichen Prüfung sind (bis auf das Schreibwerkzeug) keine Hilfmittel zugelassen.Durch die Projektarbeit mit einer Bearbeitungszeit von acht Wochen soll nachgewiesen werden,dass die Studierenden mit Hilfe eines kommerziellen Softwarepakets ein realitätsnahes,strömungsmechanisches Problem lösen können. In einem Bericht zum Projekt müssenStudierende demonstrieren, dass sie die erzielten Simulationsergebnisse kritisch analysieren undrichtig bewerten können. Der abzugebende Bericht mit einem Umfang von ca. zehn Seiten kannin Einzel- oder in Gruppenarbeit erstellt werden; genauere Vorgaben werden rechtzeitig in derVorlesung bekanntgegeben.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Fluidmechanik I, Fluidmechanik II, Grundlagen der numerischen Strömungsmechanik;Vorheriges oder paralleles Absolvieren des Moduls "Turbulente Strömungen" ist vorteilhaft.

Inhalt:Das Modul Angewandte CFD bietet eine Einführung in die numerische Strömungsmechanik.Die Vorlesung umfasst (1) Grundlagen der mathematischen, physikalischen und numerischen


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Modellierung turbulenter Strömungen, (2) Methoden zur numerischen Lösung der Navier-Stokes-Gleichungen, (3) Randbedingungen, (4) die Erzeugung geeigneter Rechengitter, (5)Visualisierung und Bewertung von Simulationsergebnissen. Ebenfalls Teil der Veranstaltung ist (6)ein Rechnerpraktikum in dem die praktische Anwendung des Softwarepaket ANSYS CFX / ICEMerlernt wird und Simulationen durchgeführt werden.

Lernergebnisse:Die Studierenden verfügen nach erfolgreichem Bestehen des Moduls Angewandte CFDüber folgede Fähigkeiten: (1) Verständnis der in aktuellen Strömungssimulationswerkzeugenverfügbaren Modelle und Methoden, (2) Aufsetzen und Durchführung von Strömungssimulationen,(3) Analyse und Bewertung von Simulationsergebnissen.

Lehr- und Lernmethoden:In der Vorlesung werden die Grundlagen der angewandten CFD anhand von Vortrag, Präsentationund Anschrieb mittels Folien, Tablet-PC und Beamer vermittelt. Die Theorie wird mittels Beispielenveranschaulicht. Den Studierenden werden eine Foliensammlung online zugänglich gemacht. Im Rechnerpraktikum wird den Studierenden eine Anleitung zur Bedienung des SoftwarepaketsANSYS CFX/ICEM bereitgestellt, mit der sie vorgegebene Aufgabenstellungen selbstständigbearbeiten und die Simulationsumgebung kennenlernen. Das theoretische Wissen aus derVorlesung und die praktischen Fertigkeiten aus dem Rechnerpraktikum wenden die Studierendenim Projekt an, um eine Strömungssimulation mit vorgegebenen, realitätsnahen Geometrienselbstständig durchzuführen und zu analysieren.

Medienform:Multimedial gestützter Frontalunterricht, Rechnerpraktikum

Literatur:Vorlesungsfolien. Ferziger und Peric: "Computational Methods for Fluid Mechanics", Anderson:"Computational Fluid Mechanics", Wilcox: "Turbulence Modeling for CFD"

Modulverantwortliche(r):Stemmer, Christian; Apl. Prof. Dr.-Ing. habil.




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MW1896: Reaktionsthermodynamische Grundlagen für Energiesysteme | Basic Course in Reaction Thermodynamics

Modulbeschreibung

MW1896: Reaktionsthermodynamische Grundlagen für Energiesysteme| Basic Course in Reaction Thermodynamics




Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Klausur (90 min)Zugelassene Hilfsmittel: open book, Taschenrechner (darf auch programmierbar sein)


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundkenntnisse in Thermodynamik (z.B. Vorlesung Thermodynamik I)- Thermische Zustandsgleichung- 1. Hauptsatz der Thermodynamik- 2. Hauptsatz der Thermodynamik

Inhalt:Zu Beginn werden die Grundlagen aus der Vorlesung Thermodynamik I kurz repetiert. Es wirdauf den funktionalen Zusammenhang der Zustandsgrößen eingegangen und basierend auf derthermischen Zustandsgleichung des idealen Gases Realgaseffekte vorgestellt und diskutiert.Der 1. und der 2. Hauptsatz der Thermodynamik werden kurz dargestellt und damit die Exergieeingeführt.Aufbauend auf diesen Grundlagen wird das reale Stoffverhalten anhand der Herleitung der realenÄnderung der Enthalpie bzw. der inneren Energie bei Zustandsänderungen im Vergleich zuVerhalten bei idealem Gas dargestellt.Einführung der Mischphasenthermodynamik - ideale Mischungen - reale Mischungen -thermodynamische Behandlung von Mischungen.


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MW1896: Reaktionsthermodynamische Grundlagen für Energiesysteme | Basic Course in Reaction Thermodynamics

Zustandsgrößen chemischer Reaktionen - die stöchiometrische Umsatzgleichung -Reaktionslaufzahl - Reaktionsgeschwindigkeit - kinetische Gleichgewichtsbetrachtungen.Reaktionsenthalpie - absolute Enthalpie - Temperaturabhängigkeit der ReaktionsenthalpieGleichgewicht chemischer Raktionen: Gibbs'sche freie Enthalpie - Reaktionsgleichgewicht -Temperaturabhängigkeit der Gleichgewichtskonstante - Exergie der chemischen Reaktion -Einführung des chemischen PotentialsPhasengleichgewichte von Einkomponentensystemen und idealen MischungenChemisches und Phasengleichgewicht bei realem Stoffverhalten - Fugazität

Lernergebnisse:Aufbauend auf thermodynamischen Grundkenntnissen sollen die Hörer folgende Kompetenzenerwerben:Anwendung der Thermodynamik auf praxisrelevante Stoffsysteme aus mehreren Komponenten mitund ohne chemischer Reaktion.Berechnung von chemischen Gleichgewichten aus thermodynamischen Daten, Verständis desZusammenhangs zwischen chemischer Reaktion und thermodynamischen Größen

Lehr- und Lernmethoden:Vortrag

Medienform:

Literatur:T. Engel, P. Reid, Physikalische Chemie, Wiley VCH

P.W. Atkins, J. de Paula, Physikalische Chemie, Wiley VCH


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Reaktionsthermodynamische Grundlagen für Energiesysteme (Vorlesung, 2 SWS)Gleis S [L], Gleis S, Dawo F, Morgenstern L

Übung Reaktionsthermodynamische Grundlagen für Energiesysteme (Übung, 1 SWS)Gleis S [L], Gleis S, Dawo F, Morgenstern LFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW2098: Technische Dynamik | Engineering Dynamics

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master




Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In einer 90-minütigen, schriftlichen Prüfung sollen die Studierenden die in Modul erworbenenKompetenzen auf dem Gebiet der Technischen Dynamik unter Beweis stellen. Die Prüfung gliedertsich in 3 Bereiche:

• In Kurzfragen müssen Grundbegriffe und Phänomene der Technischen Dynamik erläutert,aber auch anhand von Beispielen angewandt, analysiert und bewertet werden. Dazu gehören:Prinzip der virtuellen Arbeit und dessen Beziehung zu den Lagrange und Newton EulerGleichungen, Klassifizierung von kinematischen Zwangsbedingungen, Linearisierung derBewegungsgleichungen um eine Gleichgewichtslage und Klassifizierung der einzelnenTerme (Masse, Steifigkeit, Dämpfung, Coriolis und Zentrifugal Kräfte) Stabilität vonGleichgewichtslagen in bewegten (z.B. rotierenden) und unbewegten Systemen, Modal Analyseund Übertragungsverhalten von gedämpften und ungedämpften Systemen, Interpretation vonRayleigh-Ritz und FEM im Sinne des Prinzips der virtuellen Arbeit.

• Der Lagrange bzw. Newton Euler Formalismus muss auf eine mechanische Problemstellung inForm einer Rechenaufgabe angewandt werden.

• Die Bewegungsgleichungen eines linearen kontinuierlichen Systems müssen durch analytischeLösung bestimmt oder mit Hilfe von Approximationsverfahren (Rayleigh-Ritz/ Finite ElementMethode) aufgestellt werden.

Als Hilfsmittel sind fünf beidseitig beschriftete DIN A4 Blätter mit Notizen zugelassen.


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Wiederholungsmöglichkeit:

(Empfohlene) Voraussetzungen:Vorlesung Technische Mechanik 3:(a) Verstehen von kinematischen/kinetischen/dynamischen Grundgleichungen der Mechanik.(b) Anwenden der Differential- und Integralrechnung, und der linearen Algebra auf mechanischeFragestellungen.

Inhalt:Ausgehend vom Prinzip der virtuellen Arbeit werden die Lagrange und Newton Euler Formalismenhergeleitet. Mit diesen Methoden werden (automatisiert) die Bewegungsgleichungen vonkomplexen mechanischen Systemen aufgestellt. Durch Linearisierung der oft hochgradig nicht-linearen Gleichungen, wird die Stabilitätsanalyse von Gleichgewichtslagen ermöglicht und diewichtigen Begriffe der Modalzerlegung und Modellreduktion werden eingeführt. Abschließendwerden analytische Methoden vorgestellt um die differentiellen Bewegungsgleichungen voneindimensionalen Kontinua (Stäben und Balken) zu lösen. Die Approximationsmethoden nachRayleigh-Ritz und die Finite Elemente Methode werden im Kontext des Prinzips der virtuellenArbeit hergeleitet und deren Konvergenzverhalten anhand der analytischen Lösungen untersuchtund beurteilt. Die Vorlesung gliedert sich dabei wie folgt:1) Analytische Dynamik2) Dynamik von Starrkörpern3) Linearisierung von Bewegungsgleichungen4) Stabilitätsanalyse5) Schwingungsmoden und Modalsuperposition6) Analytische Lösung und Diskretisierung von kontinuierlichen Systemen

Lernergebnisse:Nach erfolgreicher Teilnahme sind die Studierenden in der Lage, • reale Systeme hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften zu abstrahieren, kinematische undkinetische Zusammenhänge zu analysieren und in einem mechanischen Modell zu beschreiben,• klassische Formalismen zur Herleitung der Bewegungsgleichungen von starren undlinearflexiblen Mehrkörpersystemen anzuwenden,• die Grundbegriffe der Technischen Dynamik zu erläutern,• die klassischen Diskretisierungsverfahren auf kontinuierliche Systeme anzuwenden,• diskrete lineare Bewegungsgleichungen hinsichtlich Stabilitätsfragen und Modalanalyse zubewerten,• klassische Phänomene in rotierenden Systemen und im Übertragungsverhalten vonmechanischen Systemen zu erläutern, sowie mit Hilfe der Methode 'linearisierte Stabilität' dieDynamik nichtlinearer Systeme qualitativ bewerten.


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Lehr- und Lernmethoden:In der Vorlesung (wird auf Englisch gehalten) werden auf dem Tablet-PC die wichtigenZusammenhänge, Formalismen und Methoden hergeleitet und analysiert. Beispielhaft werdenProbleme aus der Praxis diskutiert sowie anhand von Lehrmodellen und Animationen visualisiert.Die Studierenden erhalten zusätzlich ein ausformuliertes Skript zur Vor- und Nachbearbeitung.In Zentral- und Tutor-Übungen (werden auf Deutsch gehalten) wenden die Studierenden dieMethoden an, und analysieren und bewerten Fallbeispiele. Matlab Beispiele geben eine Grundideezur Implementierung der gelernten Methoden.

Medienform:Präsentation (Tablet-PC), Vorlesungsfolien, Skript, Animationen, Lehrmodelle und Versuche,Übungsaufgaben einschließlich Musterlösung.

Literatur:Vor- und Nachbereitung mit Hilfe der Vorlesungsfolien, des Skripts sowie der Übungsaufgaben;gängige weiterführende Literatur ist dem Skript zu entnehmen.


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Technische Dynamik Zentralübung (Modul MW2098) (Übung, 1 SWS)Rixen D [L], Kreutz M

Technische Dynamik (Modul MW2098, online) (Vorlesung, 2 SWS)Rixen D [L], Kreutz M, Maierhofer J, Zwölfer AFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW2104: Automatisierungstechnik 2 | Industrial Automation 2

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Aktueller Hinweis angesichts des eingeschränkten Präsenzbetriebs auf Grund der CoViD19-Pandemie:Sofern die Rahmenbedingungen (Hygiene-, Abstandsregeln etc.) für eine Präsenzprüfung nichtvorliegen, kann gemäß §13a APSO die geplante Prüfungsform auf eine mündliche, schriftlicheoder elektronische Fernprüfung umgestellt werden. Die Entscheidung über diesen Wechsel wirdmöglichst zeitnah, spätestens jedoch 14 Tage vor dem Prüfungstermin durch die Prüfungspersonnach Abstimmung mit dem zuständigen Prüfungsausschuss bekannt gegeben.

Die Prüfungsleistung wird in Form einer Klausur (90 min) erbracht, welche das Verständis füreine modellbasierte Entwicklung und die Programmiersprachen in der Automatisierungstechnikprüft. Die Studierenden zeigen in der Klausur, ob sie in der Lage sind, das erlernte Wissen zustrukturieren und auf die gestellten Aufgaben anzuwenden.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Automatisierungstechnik

Inhalt:Das Modul Automatisierungstechnik 2 baut auf den Grundlagen des ModulsAutomatisierungstechnik auf und legt einen Schwerpunkt auf die detaillierte Planung undImplementierung von Projekten in der Automatisierungstechnik. Der erste Schwerpunkt desModuls, welcher sich mit der Planungs- und Entwicklungsphase eines Systems beschäftigt,


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umfasst dabei die Struktur- und Verhaltens-modellierung mittels SysML. Darauf folgend werdensowohl die Steuerungsebene, mit den für die SPS gebräuchlichen ProgrammiersprachenIEC 61131-3 und IEC 61499, als auch die Prozessleitebene detailliert beleuchtet. Auf derProzessleitebene wird insbesondere auf 3D-Visualisierung, Alarmmanagement, und HumanFactors eingegangen. Weitere Themengebiete des Moduls sind Kommunikationssysteme in derFeldebene, sowie aktuelle Ergebnisse und Beispiele aus der Forschung im Bereich Model-basedEngineering.

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an der Modulveranstaltung sind die Studierenden in der Lage die Entwicklungund Implementierung von Projekten in der Automatisierungstechnik zu verstehen und dienotwendigen Methoden zu bewerten und anzuwenden. Durch die Betrachtung der verschiedenenEbenen der Automatisierungstechnik sind die Studierenden in der Lage die Einzelsystemedifferenzieren zu können und deren Zusammenhänge ganzheitlich zu verstehen.

Lehr- und Lernmethoden:

Medienform:PräsentationenTafelübungLive-Demostrationen

Literatur:

Modulverantwortliche(r):Vogel-Heuser, Birgit; Prof. Dr.-Ing.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Automatisierungstechnik 2 Zentralübung (Übung, 1 SWS)Vogel-Heuser B

Automatisierungstechnik 2 (Vorlesung, 2 SWS)Vogel-Heuser BFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW2119: Turbomaschinen | Turbomachinery

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die vermittelten Inhalte werden in Form von kompetenzorientierten Kurzfragen (Verständnisfragen)und Anwendungsbeispielen (Berechnungsaufgaben) schriftlich geprüft (90 min).Zugelassene Hilfsmittel: nicht-programmierbarer Taschenrechner, Formelsammlung (wird mitPrüfung ausgeteilt).

Aktueller Hinweis angesichts des eingeschränkten Präsenzbetriebs auf Grund der CoViD19-Pandemie: Sofern die Rahmenbedingungen (Hygiene-, Abstandsregeln etc.) für einePräsenzprüfung nicht vorliegen, kann gemäß §13a APSO die geplante Prüfungsform auf eineonline-gestützte schriftliche oder mündliche Fernprüfung umgestellt werden. Die Entscheidungüber diesen Wechsel wird möglichst zeitnah, spätestens jedoch 14 Tage vor dem Prüfungstermindurch die Prüfungsperson nach Abstimmung mit dem zuständigen Prüfungsausschuss bekanntgegeben.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Thermodynamik 1, Fluidmechanik 1

Inhalt:Einleitung / Einteilung und Anforderungen an TurbomaschinenThermodynamische Grundlagen/Wichtige GrößenEnergieumsetzung, EulergleichungGeschwindigkeitsdreiecke


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Kennzahlen, BetriebsverhaltenAnwendung WasserturbineAnwendung GasturbineAnwednung DampfturbineAnwendung TurboladerAnwendung Ventilatoren, Gebläse und Verdichter

Lernergebnisse:Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, die grundlegendenTypen von Turbomaschinen sowohl in ihrer Funktion als auch in der Anwendung zu verstehenund ihr Betriebsverhalten in typischen Anwendungen des Maschinenbaus einzuschätzen. DerProzess der Energiewandlung in Arbeits- und Kraftmaschine kann mathematisch beschrieben undberechnet werden.

Lehr- und Lernmethoden:In der Vorlesung werden die Lehrinhalte anhand von Vortrag, Präsentation und Tafelanschriebvermittelt. Beispielhaft werden Probleme aus der Praxis vorgerechnet. Den Studierenden wirdeine Foliensammlung sowie einige Aufgaben zugänglich gemacht. In der Übung werden Aufgabenvorgerechnet. Alle Lehrmaterialien sowie weiterführende Informationen werden online zurVerfügung gestellt. In den Assistentensprechstunden kann individuelle Hilfe gegeben werden.

Medienform:Vortrag, Präsentation, Handzettel, Tafelanschrieb, Tablet-PC mit Beamer, Online-Lehrmaterialen,Anschauungsmaterial

Literatur:Bohl: Strömungsmaschinen 1, Vogel VerlagSigloch - Strömungsmaschinen, Hanser VerlagTraubel: Thermische Turbomaschinen - Thermodynamisch-strömungstechnische Berechnung,Springer Verlag

Modulverantwortliche(r):Gümmer, Volker; Prof. Dr.-Ing.




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MW2129: Arbeitswissenschaft | Ergonomics

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfung besteht aus einer Klausur (schriftlich 90 Minuten), in der Studierende den Inhalt derVorlesung erinnern und Berechnungsmethoden anwenden können, ergonomische Fragestellungenund gegebene Fallbeispiele analysieren und bewerten können. Die Teilnahme an der Vorlesungsowie Übung sowie Eigenstudium ist empfohlen.Erlaubte Hilfsmittel: Nicht-programmierbarer Taschenrechner

Als Hilfsmittel ist ein nicht-programmierbarer Taschenrechner zugelassen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Keine Voraussetzungen, da Arbeitswissenschaft/Ergonomics als Einstiegs- und Grundlagenmodulkonzipiert ist.

Inhalt:Neben einem Überblick über die Grundlagen der Arbeitswissenschaft werden Modelle dermenschlichen Wahrnehmung, Informationsverarbeitung und Motorik vorgestellt. GrundlegendeKommunikationsmodelle werden in ihrer Bedeutung für die Gestaltung von Mensch-Maschine-Interaktion anhand von Beispielen aus den verschiedenen Arbeitsbereichen der Ergonomiediskutiert. Basierend auf den Grundlagen der Messtheorie werden Ansätze und Werkzeuge zurEvaluation der Mensch-Maschine-Interaktion aber auch der Messung von Qualität und Leistungmenschlicher Arbeit diskutiert.


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Einzelne Vorlesungskapitel: Grundlagen der Ergonomie, Arbeitsfelder, Aufgaben des Ergonomen,Historische Entwicklung und Soziologische Aspekte, Demografische Entwicklung, Arbeitsformender Zukunft, Industrie 4.0, Anthropometrie, Physiologie, Kognition – Wahrnehmung – Verarbeitung– Umsetzung, Interaktion und Kommunikation, Messung & Evaluation, Arbeitsorganisationen

Lernergebnisse:Die Studierenden können:• Grundlagen der Arbeitswissenschaft darstellen,• nach ergonomischen Vorgaben Belastung und Beanspruchung des Menschen analysieren, • Grundprinzipien der Anthropometrie anwenden.• Darüber hinaus können die Studierenden Prozesse der menschlichen Informationsaufnahme, -verarbeitung und -umsetzung verstehen und anwenden, • Kommunikationsprozesse in Arbeitssystemen analysieren, • Mess- und Evaluationsmethoden bewerten,• sowie einzelne Aspekte daraus in anderen Arbeitsbereichen anwenden.

Lehr- und Lernmethoden:Die Vorlesung erfolgt anhand eines Vortrags/Präsentation mit Behandlung von Fallbeispielen undpraxisnaher Anwendungen.In der Übung werden die vermittelten Inhalte aus der Vorlesung vertieft und anhand von Beispielendie praktische Relevanz der Inhalte verdeutlicht. Die Übung ist als Tutorium konzipiert. Zurselbständigen Nachbereitung und Vertiefung wird die angegebene Literatur empfohlen. ImRahmen der Exkursion werden die theoretischen Inhalte in der Praxis begutachtet.

Medienform:Vorlesung: Power-Point-Präsentation, ZusatzlitertaturÜbung: Übungsunterlagen, Exkursion

Literatur:Schlick et al. (2010): Arbeitswissenschaft. Berlin: Springer. Schmidtke, Heinz (1993): Ergonomie.3., neubearb. und erw. Aufl. München: Hanser. Schmidtke, Heinz (2002): Handbuch der Ergonomie. HdE, mit ergonomischenKonstruktionsrichtlinien und Methoden. 2., überarb. und erw. Aufl. München: Hanser. Wickens, Christopher D.; Gordon, Sallie E.; Liu, Yili (1998): An introduction to human factorsengineering. New York: Longman. Wickens, Christopher D.; Hollands, Justin G. (2000): Engineering psychology and humanperformance. 3. ed. Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall.Goldstein, E.B. (2009): Sensation and perception. Belmont, CA, Wadsworth Cengage Learning.

Auf weiterführende und spezifische Literatur zu den einzelnen Veranstaltungsterminen wird in denVorlesungsunterlagen hingewiesen.

Modulverantwortliche(r):Bengler, Klaus; Prof. Dr. phil.


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Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Arbeitswissenschaft / Ergonomics (Vorlesung, 2 SWS)Knott V [L], Bengler K, Knott V, Albers D

Arbeitswissenschaft / Ergonomics Übung Lehramt (Übung, 1 SWS)Knott V [L], Knott V, Albers D

Arbeitswissenschaft / Ergonomics Übung (Übung, 1 SWS)Knott V [L], Knott V, Albers DFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW2232: Kunststoffe und Kunststofftechnik | Polymers and Polymer Technology

Modulbeschreibung

MW2232: Kunststoffe und Kunststofftechnik | Polymers and PolymerTechnology



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In einer schriftlichen Klausur (Dauer: 90 Min.) wird das Verständnis der vermitteltenFachkenntnisse überprüft. Darüber hinaus wird geprüft, in wie weit die Studierenden in der Lagesind, das Gelernte auch auf die Lösung neuer Fragestellungen anzuwenden und zur Analyse undBewertung von kunststofftechnischen ingenieurwissenschaftlichen Problemen heranzuziehen. DieStudierenden sollen beispielsweise demonstrieren, dass sie kunststofftechnische Fragestellungenkritisch bewerten und eigenständig innovative Lösungen im Bereich der Kunststofftechnikerarbeiten können. Es sind keine Hilfsmittel für die Klausur erlaubt.



Inhalt:Im Modul "Kunststoffe und Kunststofftechnik" werden die Grundlagen der WerkstoffklasseKunststoffe und ihrer Verarbeitungsverfahren vermittelt. Dabei werden u. a. folgende Themenbehandelt:• Struktureller Aufbau von Kunststoffen • Chemische, physikalische und rheologische Eigenschaften und ihre Auswirkungen auf dieVerarbeitbarkeit• Kunststoffverarbeitungsverfahren (Extrusion, Spritzgießen, Compoundieren und additiveFertigung) sowie ausgewählte Sonderverfahren


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• Anwendungsgebiete der verschiedenen Kunststoffe• Kunststoffgerechtes Konstruieren, Formteilauslegung und Werkzeugbau• Unterschiedliche Testverfahren zur Kunststoffanalyse• Recycling von Kunststoffen• Beispiele für die Anwendung der Kunststofftechnik in der aktuellen Forschung im Lehrstuhl fürMedizintechnische Materialien und Implantate.

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme am Modul "Kunststoffe und Kunststofftechnik" sind die Studierenden wie folgtbefähigt:• Grundlegende Kenntnis der unterschiedlichen Kunststoffklassen, ihrer Anwendungsgebiete undVerarbeitungsmöglichkeiten• Kritische Bewertungen kunststofftechnischer Fragestellungen • Eigenständige Erarbeitung von innovativen Lösungen im Bereich der Kunststofftechnik

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul besteht aus einer Vorlesung und einem Tutorial.Im Rahmen der Frontalvorlesung bzw. eines entsprechenden Lernvideos werden die theoretischenGrundlagen strukturiert und umfassend vermittelt. Neben dem Dozentenvortrag wird dieVermittlung des Wissens auch durch Videosequenzen visuell unterstützt. Den Studierendenwerden die präsentierten Folien sowie weiterführende Informationen online über das MoodleLearning Management Portal zugänglich gemacht, um die Inhalte selbstständig nachbereiten zukönnen.Über das Tutorial wird den Studierenden die Möglichkeit gegeben, in Kleingruppen dasWissen in der Kunststofftechnik durch praktische Demonstration der Fertigungsprozesse anden kunststofftechnischen Maschinen zu festigen. Darüber hinaus bietet das Tutorial auchdie Möglichkeit gezielte Fragen an den Dozenten zu stellen, sodass weitere Wissenslückengeschlossen oder individuelle Interessensgebiete vertieft werden können. Damit werden den Studierenden z.B. unterschiedlichen Kunststoffklassen, ihreAnwendungsgebiete und Verarbeitungsmöglichkeiten beigebracht. Sie lernen zudemkunststofftechnische Fragestellungen kritisch zu bewerten und innovative Lösungen im Bereich derKunststofftechnik eigenständig zu bearbeiten.

Medienform:PowerPoint Folien, Videos

Literatur:

Modulverantwortliche(r):Mela, Petra; Prof. Dr.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Kunststoffe und Kunststofftechnik (Vorlesung, 3 SWS)


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Scherzer T, Müller K, Jodeit F, Ficht S, Gau DFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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Kernfächer des Maschinenwesens | Principal Competencies in Mechanical Engineering

Kernfächer des Maschinenwesens | Principal Competencies inMechanical Engineering

Aus dieser Säule können Module im Umfang von maximal 40 Credits gewählt werden. Da dieaktuell gültige Liste sehr umfangreich ist, enthält dieses Modulhandbuch stellvertretend für dieseVielzahl eine beispielhafte Auswahl an Modulbeschreibungen. (Dieses Modulhandbuch kann vonden Studierenden mit den Beschreibungen zu den jeweils tatsächlich belegten Modulen erweitertwerden.)


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CH0215: Betrieb und Auslegung chemischer Reaktoren | Operation and Design of Chemical Reactors

Modulbeschreibung

CH0215: Betrieb und Auslegung chemischer Reaktoren | Operation andDesign of Chemical Reactors



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 4

Gesamtstunden:120


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Eine Prüfungsleistung wird in Form einer Klausur von 90 Minuten Länge erbracht. In diesersoll nachgewiesen werden, dass in begrenzter Zeit und ohne Hilfsmittel ein diesem Fachgebietzugeordnetes Problem erkannt wird und Wege zu einer Lösung gefunden werden können. DiePrüfungsfragen gehen über den gesamten Vorlesungsstoff. Bei der Beantwortung der Fragenmüssen die in der Vorlesung behandelten Prinzipien, Fallunterscheidungen, Systematikenund quantitativen Beschreibungsweisen hinreichend verstanden sein und in begrenzter Zeitangemessen auf die Frageformulierung übertragen werden können. Die Antworten erfordern teilseigene Berechnungen und Formulierungen teils Ankreuzen von vorgegebenen Mehrfachantworten.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundlegende Kenntnisse in Physikalischer Chemie und Physik, Reaktionskinetik undReaktionstechnik

Inhalt:Die optimierte Fahrweise industrieller Reaktoren ist für die Reaktionstechnik und -führung(Reaktordesign)im Bio- und Chemieingenieurwesen von sehr großer Bedeutung. Aufbauend aufden beiden TC-Grundvorlesungen Wärme- und Stofftransport bei chemischen Prozessen sowieReaktionstechnik und Katalyse werden die Grundprinzipien chemischer Reaktionsapparate unddie Reaktionsführung bei unterschiedlichen Reaktionstypen erläutert. Am Beispiel industriellerFestbettreaktoren wird im Detail auf die Auslegung und den Betrieb (Stabilitätsverhalten) von


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Reaktoren eingegangen. Abgerundet wird die Vorlesung mit Beispielen zu Mehrphasenreaktoren,Wirbelschichtreaktoren und Mikroreaktoren.Inhalte:ReaktoreinteilungReaktionskinetikFluid/Fluid-ReaktionenReaktorauswahl bei ZweiphasenreaktionenKopplung von Stofftransport und ReaktionDreiphasenreaktorenGas-Feststoff-ReaktionenBetrieb Batch und CSTRBetrieb FestbettreaktorenWirbelschichtreaktionstechnikMikroreaktionstechnik

Lernergebnisse:Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage,- wichtige eigenschaftsbestimmende Einflüsse auf das Verhalten chemischer Reaktorenselbstständig zu analysieren und zu bewerten- komplexere Fragestellungen zum Betrieb und zur Auslegung chemischer Reaktoren zubeantworten- die richtige Betriebsweise von Reaktoren für industrielle Fragestellungen auszuwählen

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul besteht aus einer Vorlesung mit begleitender Übung. Die Inhalte werden im Vortrag unddurch Präsentationen vermittelt. Studierende sollen zur inhaltlichen Auseinandersetzung mit denThemen und zum Studium weiterführender Literatur angeregt werden. Übungsaufgaben werdenkoordiniert zum Vorlesungsfortschritt vergeben und nach gegebener Bearbeitungszeit zentralbesprochen.

Medienform:Skript, Präsentation, Übungsblätter

Literatur:Folienskript zur Vorlesung, Kontrollfragenkatalog,G.F. Froment und K.B. Bischoff, Chemical Reactor Analysis and Design, 2. Auflage, John Wileyand Sons, New York, 1990.

Modulverantwortliche(r):Hinrichsen, Kai-Olaf Martin; Prof. Dr.-Ing.



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CS0073: Circular Economy | Circular Economy [CEC]

Modulbeschreibung





Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Written exam (90 minutes): Students have to analyse and assess (simplified) circular economyconcepts on a local, regional, national and global level and determination of starting points for anoptimisation of these concepts with methods of material flow analysis, life cycle assessment andquantitative management approaches. In addition, they have to elaborate, assess and discussbusiness models in this field. In doing so, the students have to prove their ability to use the rightvocabulary, and their knowledge on the motivation and key figures of circular economy.



Inhalt:The module contains units covering the following topics:- Necessity and importance of closed material cycles- Product and material life cycles, their prolongation and extension- Thermodynamic principles and their consequences for a circular economy- Local material cycles and industrial symbiosis- Regional material cycles- Global material cycles- Circular economy concepts for renewable resources- Circular economy concepts for non-renewable resources- Emerging business models in a circular economy


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Lernergebnisse:Student have a basics understanding of the concepts of circular economy. They discuss the aimof closing material loops on the global, national and regional level beyond the current situation,technological and organisational options, boundaries set by chemical and physical laws andregulatory frameworks. They are able to identify business opportunities, develop and discuss newinnovative business models.

Lehr- und Lernmethoden:Format: lecture and exercises to introduce the content, to repeat and deepen the understanding aswell as practice individually and in groups.

Teaching / learning methods:- Media-assisted presentations- Group work / case studies with presentation- Individual assignments and presentation

Medienform:Digital projector, board, flipchart, online contents, case studies

Literatur:Recommended reading:- Ayres, Robert U. (2002): A handbook of industrial ecology- Baccini, Peter (1991): Metabolism of the Anthroposphere, Springer- Baker-Brown, Duncan (2017): The re-use atlas a designer's guide towards a circular economy- Charter, Martin (2019): Designing for the circular economy, Routeledge- De Angelis, Roberta (2018): Business Models in the Circular Economy: Concepts, Examples andTheory, Palgrave Macmillan - Franco-García, María-Laura ; Carpio-Aguilar, Jorge Carlos ; Bressers, Hans: Towards ZeroWaste: Circular Eocnomy Boost, Waste to Resources, Springer - Larsson, Mats (2018): Circular Business Models: Developing a Sustainable Future- Schaub, Georg; Turek, Thomas (2016): - Energy Flows, Material Cycles and Global Development: a Process Engineering Approach to theEarth System, Springer- Webster, Ken (2017): The Circular Economy - A Wealth of Flows, Ellen MacArthur FoundationPublishing

Modulverantwortliche(r):Magnus Fröhling [email protected]




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CS0124: Sustainable Production | Sustainable Production [SP]

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Written exam (90 minutes): By solving problems from the thematic field of the module studentshave to prove their understanding of the management of industrial production processes andtechnologies under consideration of sustainability aspects. In doing so they have to prove theirtechno-economic understanding, knowledge on quantitative methods for the analysis, assessmentand optimisation of production systems, as well as their analytical and verbal skills in the field.They need to show that they are able to discuss the treated approaches and to derive furtherresearch needs. Learning aids: pocket calculator.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Keine

Inhalt:The module covers inter alia the following topics:• Sustainability aspects of industrial production and consumption• Reasons for considering sustainability aspects in production management• Measuring sustainability of production and operations• Sustainable product and service design• Sustainable sourcing• Sustainable production management• Sustainability of logistics• Managing wastes, waste water, air emissions and product returns


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Lernergebnisse:The module aims at enabling students to approach management tasks of production systemsunder consideration of sustainability aspects. This covers especially , especially the analysis,assessment and optimisation of these using a quantitative systems analysis approach.

The students understand that production and consumption activities have sustainability impactsand why these have to be considered in the management of production systems. They applyquantitative approaches for the analysis, assessment and optimisation of these systems onexample planning tasks. They are capable to discuss the approaches critically, derive furtherdevelopment needs and transfer these approaches to other fields.

Lehr- und Lernmethoden:Format: Lecture with exercise to introduce, train and deepen the contents of the module.

Teaching / learning methods:- Media-assisted presentations- Group work / case studies with presentation- Individulal assignments and presentation

The teaching and learning methods are combinded specifically for the treated topics. Typically, athematic impulse or overview is given with a media-assisted presentation. Individual or group workassignments provide the possibility to apply the acquired competencies, to repeat and deepenthese as well as to prepare the transfer to other fields.

Medienform:Digital projector, board, flipchart, online contents, case studies

Literatur:Recommended reading:• Stark R; Seliger G, Bonvoisin J (2017): Sustainable Manufacturing - Challenges, Solutions andImplementation Perspectives , Springer• Reniers G, Sörensen K, Vranken K (2013): Management principles of sustainable industrialchemistry, Wiley VCH• McKinnon A, Browne M, Piecyk M, Whiteing A (2015): Green Logistics, Kogan Page• Mangla S, Luthra S, Jakhar S K, Kumar A, Rana N P (2019): Sustainable Procurement in SupplyChain Operations, CRC Press

Further related reading, especially articles in international peer reviewed journals, will be providedin the kick-off meeting of the module.

Modulverantwortliche(r):Magnus Fröhling


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EI70120: Dynamische Systeme | Dynamic Systems [DS]

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master




Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Endnote wird durch eine schriftliche Abschlussklausur (90 min) bestimmt. In der Klausur wirdüberprüft, ob die Studierenden nichtlineare Phänomene erkennen können. Weiterhin wird durchAufgabenrechnen und Kurzfragen überprüft, ob Konzepte wie Stabilität und Passivität verstandenwurden und für einfache Beispielsysteme analysiert werden können. Um die Kompetenzen beimReglerentwurf zu prüfen, werden Aufgaben gestellt in denen ein Reglerentwurf für ein einfachesneues System durchgeführt und analysiert werden muss.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundlagen der Mathematik dynamischer Systeme und der linearen Regelungssysteme, die in denVorlesungen für höhere Mathematik und Grundlagen der Regelungstechnik vermittelt wird.

Inhalt:Modellbildung, Analyse und Synthese dynamischer Systeme. - Nichtlineare Modelle undSystemklassen. - Nichtlineare Phänomene. - Stabilität nichtlinearer Systeme. - Eingangs-Ausgangs-Linearisierung. - Passivität. - Backstepping. - Flachheitsbasierte Regelung. - Einführungin die geometrische Regelung. - Einführung in die schaltenden und hybriden Systeme. - SlidingMode Regelung. - Anwendungsbeispiele.

Lernergebnisse:Nach dem erfolgreichen Abschluss des Moduls ist der Studierende in der Lage nichtlineareund lineare Dynamiken anhand von Modellbeschreibungen und Phänomenen voneinander


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abzugrenzen und technische und nicht-technische Systeme durch ein nichtlinearesdynamisches System zu modellieren. Der Studierende versteht die Zusammenhänge wichtigerSystemeigenschaften wie z.B. Stabilität oder Passivität und kann ein System auf dieseEigenschaften untersuchen. Die Studierenden lernen die wichtigsten Reglerentwurfsverfahrenfür nichtlineare Regelsysteme kennnen, und können deren Eignung für unterschiedlicheReglerentwurfsaufgaben an verschiedenen Regelstrecken analysieren und abschliessend diePerformanz der Regelung bewerten.

Lehr- und Lernmethoden:Als Lernmethode wird zusätzlich zu den individuellen Methoden des Studierenden eine vertiefendeWissensbildung durch mehrmaliges Aufgabenrechnen in Übungen angestrebt.Als Lehrmethode wird in der Vorlesungen Frontalunterricht, in den Übungen Arbeitsunterricht(Aufgaben rechnen) gehalten.

Medienform:Folgende Medienformen finden Verwendung:- Präsentationen- Skript- Übungsaufgaben mit Lösungen

Literatur:H.K. Khalil, Nonlinear Systems, Pearson, third edition 2017.

Modulverantwortliche(r):Buss, Martin; Prof. Dr.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Dynamische Systeme (Vorlesung mit integrierten Übungen, 4 SWS)Brüdigam T, Buss MFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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EI70310: Applied Machine Intelligence | Applied Machine Intelligence [AMI]

Modulbeschreibung

EI70310: Applied Machine Intelligence | Applied Machine Intelligence[AMI]Applied Machine Learning



Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:75


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:The assessment of the students‘ participation in the lecture is split into three components:

• Personal progress on theoretical and practical knowledge about information extraction fromunstructured data shall be reflected on by each student individually and be documented in her/hispersonal Wiki page (Lab Book). Grading will be based on regularity, structure and relevance of therecords. • The students’ abilities to solve problems in the area of information extraction from unstructureddata by applying machine learning and the thus necessary ability to apply and adapt the theoreticalknowledge will be assessed in Milestone deliverables. The milestones are designed to guide thestudents through the project emphasizing a clear focus on important practical and theoreticaltasks in the application of machine learning. For milestones, students produce software as wellas project proposals and research questions. Grading is based on completeness and meeting thedeadline. • The ability of students to use the concepts of information extracting using machine learningin real-life applications taking into account constraints in realistic use-cases will be assessedby the results of the project and a corresponding presentation of these results. Moreover, thestudents’ general abilities of successful performing in a team including self-organisation will also beassessed by the successful completion of the project.

To pass the module, each of the above parts has to be passed. If each of the above parts ispassed, the overall grade is the weighted sum of the above components:- 40 % Personal Lab Book (individual)


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- 20 % Project Milestones (group)- 40 % Project and Final Report (group)


(Empfohlene) Voraussetzungen:The lecture assumes basic knowledge of general topics discussed at undergraduate level (BSc.) inone of the following areas:- Computer engineering- Communications engineering- Multimedia technology and human machine interaction

Additionally, basic knowledge of Python (or the motivation to learn it) is recommended.

Inhalt:

Lernergebnisse:After the successful participation in the module, students know the methods, algorithms andunderlying machine learning concepts for extracting information from audio, visual, and textualunstructured content. They understand the real-life constraints and resulting requirements for thedesign, implementation, and application of information extraction from unstructured data. Studentsare able to apply and modify existing information extraction algorithms, taking into account real-liferequirements. They are able to evaluate information extraction algorithms and methodologies withrespect to their suitability for specific applications or services.

Lehr- und Lernmethoden:The course consists of frontal teaching and discussions about current research questions usingliterature.

The written assignments (homework) and the project work enable the students to apply the learnedconcepts from the lecture to real-life applications and problems. During the project, the studentswill be supported by dedicated tutorials.

Medienform:The following media will be used- Example code for algorithms- Slides- Lecture notes- Videos

Literatur:“Deep learning,” I. Goodfellow, Y. Bengio, A. Courville, Y. Bengio, MIT press, Cambridge, 2016


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“Automatic Speech Recognition: A Deep Learning Approach,” D. Yu, L. Deng, Springer, London,2015

“Design of Video Quality Metrics with Multi-Way Data Analysis: A data driven approach, “ C.Keimel, Springer Singapore, 2016

“Hands-On Machine Learning with Scikit-Learn and TensorFlow: Concepts, Tools, and Techniquesto Build Intelligent Systems,” A. Géron, O’Reilly Media, 2017

Modulverantwortliche(r):Diepold, Klaus; Prof. Dr.-Ing.




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EI70810: Batteriespeicher | Battery Storage [BAT]

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Anhand einer schriftlichen Prüfung (60 min) ohne Unterlagen ohne Hilfsmittel weisen dieStudierenden nach, dass sie elektrochemische Zusämmenhänge von Batteriezellen abrufen underinnern können. Das Beantworten der Fragen erfordert teils eigene Formulierungen und teilskurze Berechnungen.

Während des Semesters sollen fachliche Vertiefungen durch Lesen von Fachartikeln erfolgen.Diesezu lsenden Artikel werden in der Vorlesung diskutiert und sind auch prüfungsrelevant.

Die Endnote setzt sich aus folgenden Prüfungselementen zusammen:- 100 % Abschlussklausur


(Empfohlene) Voraussetzungen:Keine speziellen Anforderungen

Inhalt:Die Vorlesung vermittelt einen Einblick in die Grundlagen und die Funktionsweise vonBatteriespeichen. Der Schwerpunkt liegt hierbei bei wiederaufladbaren Systemen, wie sie inmobilen Geräten, Elektrofahrzeugen und photovoltaischen Inselsystemen eingesetzt werden. - Einführung, Begriffe, Definitionen- Einführung in die Elektrochemie- Thermodynamische Grundlagen (Gleichgewichtszustand)


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- Kinetik und Überspannungen (Spannungszusammensetzung unter Stromfluss)- Die elektrochemische Doppelschicht- Diffusionsvorgänge und Vor- nachgelagerte Reaktionen- Aufbau einer Zelle (unterschiedliche Konstruktionsprinzipien)- Optimierung von Batterien für unterschiedliche Anforderungen- Doppelschichtkondensatoren (ideales und reales Verhalten)- Bleibatterien, - Alkalische Systeme, - Li-Ionen Systeme und zukünftige Li-Systeme- Redox flow und Hochtemperatursysteme

Lernergebnisse:Die Teilnehmer haben nach dem erfolgreichen Abschluss des Moduls grundlegende Kenntnissezum elektrochemischer Speicher. Das umfasst die grundlegenden elektrochemischenZusammenhänge, die Methodik zum Charakterisieren und Auslegen von Speichersystemen.Sie sind in der Lage diese Fragestellungen am Beispiel aktueller Anwendungen, wie derElektromobilität, diese Aspekte selbständig auch auf andere Anwendungsbereich zu übertragen.Durch das gelegentliche kritische Lesen und Diskutieren von Fachaufsätzen wird an daswissenschaftliche Arbeiten herangeführt.

Lehr- und Lernmethoden:Als Lehrmethode wird in der Vorlesung Frontalunterricht, ergänzt durch Gruppendiskussionen,verwendet. Ferner sollen Exponate zur Veranschaulichung eingesetzt werden und einigeZusammenhänge werde auch mittels Animationen gezeigt.

Als Lernmethode wird zusätzlich zu den individuellen Methoden des Studierenden eine vertiefendeWissensbildung durch anschauliche Fallstudienbetrachtungen angestrebt.

Medienform:Folgende Medienformen finden Verwendung:- Präsentationen mit Laptop und Beamer- Tafelanschrieb- Diskussionen zu Fachaufsätzen und aktuellen Themen, wie Speicher in der Elektromobilität undSpeicher für die Energiewende.

Literatur:Allgemeine Literatur wird in der Vorlesung bekannt gegeben.Es werden verschiedene Zeitschriftenbeiträge online zur Verfügung gestellt, die dann auch in derVorlesung diskutiert werden.



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Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Batteriespeicher (Übung, 1 SWS)Jossen A, Roth T

Batteriespeicher (Vorlesung, 3 SWS)Jossen A, Roth TFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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EI70830: Elektrische Maschinen | Electrical Machines

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Mit der Klausur (90 min) ohne Unterlagen wird durch das Beantworten von Fragen und kurzerRechenaufgaben überprüft, inwieweit Studierende die physikalischen Wirkungsweise sowie derDrehmomententstehung in elektromechanischen Wandlern verstanden haben.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundkenntnisse über elektrische Maschinen

Folgende Module sollten vor der Teilnahme bereits erfolgreich absolviert sein:-

Es wird empfohlen, ergänzend an folgenden Modulen teilzunehmen:-

Inhalt:Grundlagen:positionsabhängige Induktivitäten, Drehzeigertheorie zur Beschreibung elektrischer Maschinen:Grund- und Oberwellen; Kraft- und Drehmomententstehung: Grund- und Oberwellenmomente;Wachstumsgesetze und Skalierbarkeit;

Allgemeines Betriebsverhalten elektrischer Maschinen:


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Drehfeld-Asynchronmaschine mit Schleifring- bzw. Käfigläufer (synchrone und asynchroneDrehmomente), Drehfeld-Synchronmaschine mit Vollpol- bzw. Schenkelpolläufer (synchrone undasynchrone Drehmomente); verteilte Wicklung, Zahnspulenwicklung; PermanentmagnetischeErregung elektrischer Maschinen

Lernergebnisse:Nach dem erfolgreichen Abschluss des Moduls verfügen die Studierenden über vertiefte Kenntnisder physikalischen Wirkungsweise sowie der Drehmomententstehung in elektromechanischenWandlern.

Die Studierenden sind in der Lage, das angeeignete Grundlagenwissen über elektrischeMaschinen auf spezielle Maschinentypen zu übertragen sowie das Betriebsverhalten dieser Typenmathematisch zu beschreiben und zu interpretieren.

Lehr- und Lernmethoden:Als Lernmethode wird zusätzlich zu den individuellen Methoden des Studierenden eine vertiefendeWissensbildung durch mehrmaliges Aufgabenrechnen in Übungen angestrebt.

Als Lehrmethode wird in der Vorlesungen und Übungen Frontalunterricht gehalten, in denÜbungen auch Arbeitsunterricht (Aufgaben rechnen).

Medienform:Folgende Medienformen finden Verwendung:- Präsentationen- Skript- Übungsaufgaben mit Lösungen als Download im Internet

Literatur:Folgende Literatur wird empfohlen:- G. Müller, B. Ponick: Grundlagen elektrischer Maschinen: Elektrische Maschinen 1, 2005.- G. Müller, K. Vogt, B. Ponick: Berechnung elektrischer Maschinen: Elektrische Maschinen 2,2007.- G. Müller, B. Ponick: Theorie elektrischer Maschinen, 2009.

Modulverantwortliche(r):Herzog, Hans-Georg; Prof. Dr.-Ing.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Elektrische Maschinen (Vorlesung mit integrierten Übungen, 4 SWS)Kraus D [L], Herzog H, Kraus DFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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EI7310: Batteriesystemtechnik | Battery Systems Technical [BATSYS]

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Anhand einer schriftlichen Prüfung (60 min) ohne Unterlagen ohne Hilfsmittel weisen dieStudierenden nach, dass sie die Systemtechnik von Batteriespeichern abrufen und erinnernkönnen. Das Beantworten der Fragen erfordert teils eigene Formulierungen und teils kurzeBerechnungen.Während des Semesters sollen fachliche Vertiefungen durch Lesen von Fachartikeln erfolgen.Diesezu lsenden Artikel werden in der Vorlesung diskutiert und sind auch prüfungsrelevant.

Die Endnote setzt sich aus folgenden Prüfungselementen zusammen:- 100 % Abschlussklausur


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundlagen zu elektrochemischen Speichern, z.B. aus Vorlesung ""Batteriespeicher"" oder""Grundlagen elektrischer Energiespeicher"" oder ""Stromversorgung mobiler Geräte"".

Inhalt:Die Vorlesung vermittelt fundamentale und anwendungsorientiertes Wissen zur Systemtechnikelektrochemischer Speicher:- Ladeverfahren (Blei, NIMH und Li-Ionen)- Batteriemonitoring und Batteriemanagement - Batteriecharakterisierung- Batteriediagnostik


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- Betriebsführung- Thermisches Management - Thermisches Verhalten von Batterien- Auftretende Verlustleistungen- Kühl- und Heizkonzepte- Batteriemodelle- Batterieintegration und Anwendungen (auch Auslegung)- Fahrzeuganwendungen - SLI, Elektrischer Antrieb (BEV, PHEV, HEV, FCEV)- Redundante Energieversorgung für by-wire Systeme- Stationäre Anwendungen- Batteriemanagment bei Redox-Flow Batterien- Batteriemanagment bei Hochtemperaturbatterien

Lernergebnisse:Die Teilnehmer verfügen nach dem erfolgreichen Abschluss des Moduls über grundlegendeKenntnisse zur Systemtechnik von Batteriespeichern. Das umfasst grundlegende Aspekte wieVerschaltungstopologien, die Methodik zur Modellierung und Beschreibung von Batteriespeichern.Die Vorlesung adressiert diese Fragestellungen am Beispiel aktueller Anwendungen, wieder Elektromobilität, die Studenten sollten diese Aspekte selbständig auch auf andereAnwendungsbereich übertragen können. Durch das gelegentliche kritische Lesen und Diskutierenvon Fachaufsätzen wird an das wissenschaftliche Arbeiten herangeführt.

Lehr- und Lernmethoden:Als Lehrmethode wird in der Vorlesung Frontalunterricht, ergänzt durch Gruppendiskussionen,verwendet. Ferner sollen Exponate zur Veranschaulichung eingesetzt werden und einigeZusammenhänge werde auch mittels Animationen gezeigt.

Als Lernmethode wird zusätzlich zu den individuellen Methoden des Studierenden eine vertiefendeWissensbildung durch anschauliche Fallstudienbetrachtungen angestrebt.

Medienform:Folgende Medienformen finden Verwendung:- Präsentationen mit Laptop und Beamer- Tafelanschrieb- Diskussionen zu Fachaufsätzen und aktuellen Themen, wie Speicher in der Elektromobilität undSpeicher für die Energiewende.

Literatur:Allgemeine Literatur wird in der Vorlesung bekannt gegeben.Es werden verschiedene Zeitschriftenbeiträge im Moodlekurs online zur Verfügung gestellt, diedann auch in der Vorlesung diskutiert werden.


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Modulverantwortliche(r):Jossen, Andreas; Prof. Dr.-Ing.




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IN2062: Grundlagen der Künstlichen Intelligenz | Techniques in Artificial Intelligence

Modulbeschreibung

IN2062: Grundlagen der Künstlichen Intelligenz | Techniques in ArtificialIntelligence







Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die schriftliche Prüfung dauert 90 Minuten. In dieser soll nachgewiesen werden, dass Problememit Methoden der künstlichen Intelligenz gelöst werden können, und Algorithmen und Technikenzur Repräsentation, Verarbeitung und Nutzung von Wissens angewandt werden können.Es wird eine Formalsammlung bereitgestellt um die Probleme in der Prüfung zu lösen. Studentendürfen nur Stifte und einen nicht-programmierbaren Taschenrechner mitbringen. Die Fragenmüssen mathematisch gelöst werden und/oder natürlichsprachig beantwortet werden.

Wiederholungsmöglichkeit:Semesterende

(Empfohlene) Voraussetzungen:IN0007 Grundlagen: Algorithmen und Datenstrukturen,IN0015 Diskrete Strukturen

Inhalt:Die Vorlesung soll einen Überblick über wichtige Arbeitsgebiete und Methoden der KünstlichenIntelligenz geben. Die Vorlesung führt Grundideen und Methoden der Künstlichen Intelligenzanhand des Lehrbuches von Russell und Norvig (s.u.) ein. Es werden folgende Themen behandelt:- Entwurfsprinzipien für und Spezifikation von "intelligenten" Agenten;- Problemlösen durch Suche: heuristische Suchverfahren, optimierende Suche;- Problemlösen mit wissensbasierten Methoden: Logik und Inferenz, Schlussfolgern über Raumund Zeit, Repräsentation von Ontologien, Repräsentation und Schlussfolgern über Alltagswissen;


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IN2062: Grundlagen der Künstlichen Intelligenz | Techniques in Artificial Intelligence

- Problemlösen mit unsicherem Wissen: Grundlagen der Wahrscheinlichkeits- undEntscheidungstheorie, Bayes Netze, Planen mit Markov-Entscheidungsprozessen;- Handlungsplanung: Generierung partiell geordneter Aktionspläne, Planung und Ausführung;- Maschinelles Lernen: Lernen von Entscheidungsbäumen, Lernen von Prädikaten mittelsBeispiele, Reinforcement-Lernen.

Lernergebnisse:Nach erfolgreichem Absolvieren des Moduls haben die Studierenden das Wissen und dieFähigkeiten erworben, komplexe Probleme mittels grundlegender Methoden der KünstlichenIntelligenz zu lösen. Sie sind in der Lage, Computerprogramme als rational agierende Agentenzu verstehen, die Suchaufgaben lösen, Schlussfolgerungen mit Hilfe logischer Kalküle ziehenund Planungsaufgaben bewältigen. Die Teilnehmer kennen Methoden zur Repräsentation,Verarbeitung und Nutzung des dafür nötigen Wissens und sind in der Lage, die dazugehörigenAlgorithmen und Techniken anzuwenden.Beispiele sind Suchalgorithmen, Methoden der logischen Inferenz, sowie Bestimmung vonZustandswahrscheinlichkeiten von Bayes'schen Netzen und versteckten Markovmodellen.

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul besteht aus einer Vorlesung und einer begleitenden Übungsveranstaltung. DieInhalte der Vorlesung werden durch Präsentationen vermittelt, die während der Vorlesung durchTafelanschrieb ergänzt werden. Außerdem wird mit Hilfe des Umfragetools Tweedback derWissensstand während der Vorlesung abgefragt. Studierende sollen zum Studium der Literaturund der inhaltlichen Auseinandersetzung mit den Themen angeregt werden. In den Übungenwerden die vermittelten Inhalte an praktischen Beispielen vertieft.

Medienform:Folien, Übungsblätter

Literatur:Stuart Russel and Peter Norvig: Artificial Intelligence - A Modern Approach, Prentice Hall

Modulverantwortliche(r):Althoff, Matthias; Prof. Dr.-Ing.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Grundlagen der Künstlichen Intelligenz (IN2062) (Vorlesung mit integrierten Übungen, 4 SWS)Althoff M, Klischat M, Mayer M, Wang XFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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IN2138: Bewegungsplanung in der Robotik | Robot Motion Planning

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In a written exam of 75 minutes the participants have to find explain principles of trajectoryplanning using direct and probabilistic methods, and they need to parametrize a Kalman Filterfor a specific robotics systems considering the uncertainties in the sensory inputs. The Kalmanframework is used to build SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) frameworks as a basisfor trajectory planning.



Inhalt:The course covers: bug-algorithms, direct planning methods for planar robots, probabilistic road-maps, Kalman Filter techniques, Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) and particlefiltering.

Lernergebnisse:The goal of the course is to show the participants existing direct planning methods for low-dimensional problems, e.g. mobile robots, and show how probabilistic approaches help to deal withthe increasing complexity in high-dimensional planning cases. The students learn how to design aplanning system by understanding how to build maps from a-priori information or from sensor input(SLAM) and how to use these maps to efficiently plan collision-free trajectories in space.


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Lehr- und Lernmethoden:Lecture, problem sets for individual study.

Medienform:Blackboard, slides, videos and online examples

Literatur:H. Choset, K. Lynch, S. Hutchinson, G. Kantor, W. Burgard, L. Kavraki, and S. Thrun. Principles ofRobot Motion: Theory, Algorithms, and Implementation. MIT Press, 2005.

Steven M. LaValle. Planning Algorithms Cambridge University Press, 2006.

Modulverantwortliche(r):Knoll, Alois Christian; Prof. Dr.-Ing. habil.




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IN2222: Kognitive Systeme | Cognitive Systems

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfung wird in schriftlicher Form abgehalten. Die Prüfungsdauer beträgt 75 Minuten. DieFragen ermöglichen die Bewertung der Beherrschung grundlegender Konzepte der Perzeption-Kognition-Aktion-Regelschleife sowohl in biologischen als auch in technischen kognitivenSystemen.



Inhalt:Grundbegriffe (Perzeption - Kognition - Handlung), Maschinelle Umsetzung von Fertigkeiten(Sensoren, Algorithmen, Programmierung von Verhaltensmustern), Beispiele für ausgeführteSysteme anhand von Systemen, die an TUM vorhanden sind.

Lernergebnisse:Nach erfolgreichem Absolvieren des Moduls verstehen die Studierenden wesentliche Prinzipiender menschlichen Kognition und die Möglichkeiten der Übertragung dieser Fähigkeiten auftechnische Systeme. Sie sind in der Lage, mathematische und algorithmische Methoden zumErreichen kognitiver Eigenschaften in technischen Systemen, insbesondere im Bereich derRobotik, anzuwenden. Dazu gehören Architekturen für kognitive Systeme, Wissensrepräsentationund Schlussfolgern, Umgang mit unsicherem Wissen, Perzeption, Planung, Handlungsausführung.


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Lehr- und Lernmethoden:Grundlegende Begriffe und Konzepte des Fachgebiets werden in der Vorlesung mitPräsentationsfolien eingeführt und anhand von Beispielen diskutiert. In der Übung wird daserworbene Wissen beim Studium und der inhaltlichen Diskussion von Konferenzbeiträgenund Fachartikeln vertieft. Zudem werden relevante Werkzeuge für die Implementierung dervorgestellten Konzepte interaktiv vorgestellt und zur Bearbeitung typischer Aufgabenstellungenangewendet.

Medienform:Präsentationsfolien, Tafel, Programmierexperimente, Animationen

Literatur:- VERNON, David. Artificial cognitive systems: A primer. MIT Press, 2014.- WILSON, Robert Andrew; KEIL, Frank C. (Hg.). The MIT encyclopedia of the cognitive sciences.MIT press, 2001.- GERSTNER, Wulfram; KISTLER, Werner M. Spiking neuron models: Single neurons,populations, plasticity. Cambridge University Press, 2002.





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ME0012: Auslegung, Herstellung und Prüfung medizinischer Implantate | Design, Production and Testing of BiomedicalImplants [AHPmedI]

Modulbeschreibung

ME0012: Auslegung, Herstellung und Prüfung medizinischer Implantate| Design, Production and Testing of Biomedical Implants [AHPmedI]



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:120


Präsenzstunden:30


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Schriftliche Prüfung (50 % Fragen mit offenen Antworten und 50 % Multiple-Choice Aufgaben)


(Empfohlene) Voraussetzungen:Keine Vorkenntnisse nötig.

Inhalt:Informationen zum Vorgehen bei der Auslegung, Herstellung und Prüfung von medizinischenImplantaten. Die Auslegung der Implantate berücksichtigt die medizinischen und die technischenVoraussetzungen. Bei der Herstellung von Implantaten wird auf verschiedene Materialienund deren Einsatzgebiete eingegangen, ebenso wie auf die biologische Aktivierung derImplantatoberfläche. Im Bereich Prüfung/Testung von Implantaten werden moderne Prüfverfahren,Prüfstände und deren Aufbau erklärt.

Lernergebnisse:Erlangung von Grundlagen der Implantologie am Beispiel der Orthopädie. GemeinsamerInformationsaustausch zwischen Medizin, Naturwissenschaft und Technik.

Lehr- und Lernmethoden:Vorlesung und interaktive Kommunikation mit den Studierenden.


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ME0012: Auslegung, Herstellung und Prüfung medizinischer Implantate | Design, Production and Testing of BiomedicalImplants [AHPmedI]

Medienform:Präsentationsfolien, Beispielvideos und zusätzliche Gastvorträge.

Literatur:Gradinger R., Gollwitzer H. (2006) Ossäre Integration, Springer, 1. Auflage, ISBN: 3540227210;Mow V.C., Huiskers R. (2005) Basic Orthopaedic Biomechanics and Mechano-Biology, LippincottRaven, 3. Auflage, ISBN: 0781739330;

Modulverantwortliche(r):Rainer Burgkart / Priv.-Doz. Dr. med ([email protected])

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Auslegung, Herstellung und Prüfung medizinischer Implantate (Vorlesung, 2 SWS)Burgkart R [L], Burgkart R, Micheler C ( Föhr P ), Lang JFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW0010: Antriebssystemtechnik für Fahrzeuge | System Engineering for Vehicle Drive Lines [AST]

Modulbeschreibung

MW0010: Antriebssystemtechnik für Fahrzeuge | System Engineeringfor Vehicle Drive Lines [AST]



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfungsleistung wird in Form einer Klausur erbracht. In der Prüfung soll nachgewiesenwerden, dass in begrenzter Zeit Lösungen für Aufgabenstellungen aus dem Bereich derAntriebssystemtechnik gefunden werden können. Zudem wird geprüft, ob ein umfassendesVerständnis der Antriebstechnik in Fahrzeugen vermittelt werden konnte. Die ModulprüfungAntriebssystemtechnik für Fahrzeuge besteht aus einem Teil ohne Hilfsmittel, der schriftlich zubearbeiten ist. Die Prüfungsdauer beträgt 90 Minuten.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Maschinenelemente, empfohlen: Maschinenelemente I und II

Inhalt:

Lernergebnisse:Nach erfolgreicher Teilnahme am Modul sind die Studierenden in der Lage:- einen umfassenden Überblick über unterschiedliche Antriebskonzepte zu geben- Kernaufgaben von Getrieben zu verstehen- Anforderungen an Antriebssysteme einzuschätzen- Komponenten und Baugruppen des Pkw-Antriebsstrangs zu unterscheiden- Beispiele für Fahrzeuggetriebe (Pkw, Lkw, Traktor, Schiff) darzustellen


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MW0010: Antriebssystemtechnik für Fahrzeuge | System Engineering for Vehicle Drive Lines [AST]

- Praxislösungen in der Antriebstechnik zu diskutieren.

Lehr- und Lernmethoden:Die Lehrinhalte werden im Rahmen der Vorlesung mithilfe von Vortrag und Präsentation vermittelt.Zudem wird eine Aktivierung der Hörer mittels eines Skripts (Lückentext) angestrebt.Praxisvorträge von Industrievertretern vervollständigen die Vorlesung.

Medienform:Präsentation, Skript, Modelle

Literatur:Naunheimer H., Bernd, B., Lechner, G.: Fahrzeuggetriebe - Grundlagen, Auswahl, Auslegung undKonstruktion, 2. Auflage, Springer Verlag, Berlin Heidelberg, 2007.Zeller P.: Handbuch Fahrzeugakustik, 2. Auflage, Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden, 2012.Niemann G., Winter H, Höhn B.-R.: Maschinenelemente Band 1: Konstruktion und Berechnungvon Verbindungen, Lagern, Wellen, 4. Auflage, Springer Verlag, Berlin Heidelberg, 2005.Niemann G., Winter H.: Maschinenelemente Band 2: Getriebe allgemein, Zahnradgetriebe -Grundlagen, Stirnradgetriebe, 2. Auflage, Springer Verlag, Berlin Heidelberg, 2003.Niemann G., Winter H.: Maschinenelemente Band 3: Schraubrad-, Kegelrad-, Schnecken-,Ketten-, Riemen-, Reibradgetriebe, Kupplungen, Bremsen, Freiläufe, 2. Auflage, Springer Verlag,Berlin Heidelberg, 1983.

Modulverantwortliche(r):Stahl, Karsten; Prof. Dr.-Ing.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Antriebssystemtechnik für Fahrzeuge (Vorlesung, 2 SWS)Stahl K [L], Reitschuster S, Morhard BFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW0017: Medizintechnik 2 - ein organsystembasierter Ansatz | Medical Technology 2 - An Organ System BasedApproach

Modulbeschreibung

MW0017: Medizintechnik 2 - ein organsystembasierter Ansatz | MedicalTechnology 2 - An Organ System Based Approach



Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In einer schriftlichen Klausur (Dauer: 90 Min.) wird das Verständnis der vermitteltenFachkenntnisse überprüft. Darüber hinaus wird geprüft, in wie weit die Studierenden in der Lagesind, das Gelernte auch auf die Lösung neuer Fragestellungen anzuwenden und zur Analyseund Bewertung von medizintechnisch-ingenieurwissenschaftlichen Problemen heranzuziehen.Die Studierenden sollen demonstrieren, dass sie die Anatomie, Physiologie und Pathologie derOrgansysteme sowie die entsprechenden medizintechnischen Lösungen kennen und somitmedizintechnische Fragestellungen kritisch bewerten können. Hierzu gehört auch, die rechtlichenVoraussetzungen bei Herstellung, Zulassung und Inverkehrbringen von Medizinprodukteneinschätzen zu können. Es sind keine Hilfsmittel (außer Schreibmaterialien) für die Klausur erlaubt.



Inhalt:Im Modul " Medizintechnik 2 - ein organsystembasierter Ansatz" werden zentrale Inhalte dertherapeutischen und diagnostischen Medizintechnik vermittelt und eine Vertiefung in Richtungmedizintechnische Materialien und Implantate vorgenommen. Die Vermittlung des Wissens erfolgtin der Regel orientierend an den Organsystemen des menschlichen Körpers und systematischin drei Stufen: Zunächst werden die anatomisch-physiologischen Grundlagen unterrichtet.Anschließend wird auf die wesentlichen Krankheitsbilder der Organsysteme eingegangen.


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Abschließend werden die medizintechnischen Lösungen zur Diagnose und Therapie dieserKrankheitsbilder vorgestellt.Im Modul „Medizintechnik 2 – ein organsystembasierter Ansatz“ stehen folgende Organsystemeim Mittelpunkt (Änderungen vorbehalten): Respiratorisches System, Nervensystem,Urogenitalsystem, Verdauungssystem, Sensorisches System (insb. Ohr). Das Modul istkomplementär zu „Medizintechnik I – ein organsystembasierter Ansatz“, in dem andereOrgansysteme behandelt werden. Beide Module bauen nicht aufeinander auf.

Lernergebnisse:Nach erfolgreicher Teilnahme am Modul "Medizintechnik 2 - ein organsystembasierter Ansatz "sind die Studierenden wie folgt befähigt: - Weitreichende Kenntnisse in der Anatomie, Physiologie und Pathologie der Organsysteme - Verständnis für die Funktionsprinzipien der entsprechenden medizintechnischen diagnostischenund therapeutischen Lösungen- Kenntnisse des Einsatzes medizintechnischer Lösungen im medizinischen Umfeld- Befähigung zur Anwendung des Wissens für eigenständige medizintechnische Entwicklungen,zum Beispiel in Form von Studienarbeiten- Bewerten zulassungsrelevanter und rechtlicher Voraussetzungen bei Herstellung, Zulassungund Inverkehrbringen von Medizinprodukten

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul besteht aus einer Vorlesung, einer Übung und einem Tutorial. Im Rahmen der Frontalvorlesung bzw. eines entsprechenden Lehrvideos werden die theoretischenGrundlagen (z. B. Anatomie, Physiologie und Pathologie der Organsysteme, Funktionsprinzipiender entsprechenden medizintechnischen diagnostischen und therapeutischen Lösungen)strukturiert und umfassend vermittelt. Neben dem Dozentenvortrag wird die Vermittlung derGrundlagen auch durch Videosequenzen visuell unterstützt. Durch Einschub von Einheiten zumGrundwissen, das einigen Studierenden schon in vorangegangenen Lehrveranstaltungen vermitteltwurde (z. B. zellbiologische Grundlagen), sollen alle Studierenden auf den gleichen Wissensstandgebracht werden. Den Studierenden werden die präsentierten Folien sowie weiterführendeInformationen online über das Moodle-E-Learning-Portal zugänglich gemacht, um die Inhalteselbstständig nachbereiten zu können.Im Rahmen der Übung können die gewonnenen Kenntnisse des Einsatzes medizintechnischerLösungen durch OP-Hospitationen weiter gefestigt werden, wobei die Krankheitsbilder sowiedie therapeutischen Maßnahmen live demonstriert werden und mit klinischen Experten diskutiertwerden können. Die Übung festigt also gewonnenes Wissen durch die Schaffung eines Bezugs indas reale klinische Umfeld. Über das Tutorial wird den Studierenden im Anschluss an die Vorlesung die Möglichkeitgegeben, einzeln oder in Kleingruppen gezielte Fragen an den Dozenten zu stellen. Durchdas Frage-Antwort-Format können somit weitere Wissenslücken geschlossen oder individuelleInteressensgebiete vertieft werden. Der Dozent wird bei seinen Erläuterungen über die Inhalte derVorlesung hinausgehen, um das Wissen in einen größeren medizintechnischen Kontext stellen zukönnen.


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Literatur:





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MW0018: Bioprozesse | Bioprocesses

Modulbeschreibung





Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die angestrebten Lernergebnisse werden durch Verständnisfragen und Rechenaufgaben schriftlichüberprüft (zugelassenes Hilfsmittel: Taschenrechner). Die Prüfungsdauer beträgt 90 Minuten.Kreditpunkte werden für das erfolgreiche Ablegen der Modulprüfung vergeben.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Voraussetzungen für die erfolgreiche Teilnahme sind Kenntnisse der Grundlagen derBioverfahrenstechnik.

Inhalt:Diese Lehrveranstaltung gibt einen Überblick über die technische Nutzung biologischerStoffumwandlungen anhand konkreter Prozessbeispiele. Schwerpunkte sind industriellebiologische Verfahren zur Gewinnung von Wertstoffen. Wesentliche Inhalte sind:Bioprozessentwicklung Umweltbiotechnologie Verfahren zur Herstellung von GrundchemikalienHerstellung von Feinchemikalien Proteinherstellung mit Mikroorganismen und mit GewebezellenÖkonomie biotechnologischer Produktionsprozesse.

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an dieser Modulveranstaltung sind die Studierenden in der Lage, dieEntwicklung von Bioprozessen und biotechnologische Produktionsverfahren in der industriellenAnwendung zu verstehen und zu bewerten.


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Lehr- und Lernmethoden:Die Inhalte des Moduls werden in der Vorlesung (2 SWS) mit Hilfe von Powerpoint-Präsentationentheoretisch vermittelt. Wesentliche Inhalte werden wiederholt aufgegriffen und in den Übungen (1SWS) vertieft. Die Beiträge industrieller Dozenten werden im Anschluss an den Vortrag jeweilsintensiv diskutiert.

Medienform:Die in der Vorlesung verwendeten Folien werden den Studierenden in geeigneter Form rechtzeitigzugänglich gemacht. Übungsaufgaben werden regelmäßig verteilt und in der Regel werden dieMusterlösungen eine Woche später ausgegeben und mit den Studierenden diskutiert.

Literatur:Es ist kein Lehrbuch zu allen Inhalten dieses Moduls verfügbar. Als Einführung empfiehlt sich:Horst Chmiehl: Bioprozesstechnik. Elsevier GmbH, München.

Modulverantwortliche(r):Weuster-Botz, Dirk; Prof. Dr.-Ing.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Bioprozesse (MW0018) (Vorlesung, 3 SWS)Weuster-Botz D [L], Weuster-Botz D, Benner P, Rückel AFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW0028: Dynamik der Straßenfahrzeuge | Dynamic of Passenger Cars [DKfz]

Modulbeschreibung

MW0028: Dynamik der Straßenfahrzeuge | Dynamic of Passenger Cars[DKfz]




Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In einer 90-minütigen schriftlichen Prüfung sind die vermittelten Inhalte wiederzugeben undauf verschiedene Problemstellungen anzuwenden. Dabei ist ein nicht-programmierbarerTaschenrechner zugelassen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundlagen des Kraftfahrzeugbaus (empfohlen)

Inhalt:Einführung in die Methoden der Fahrverhaltensbeurteilung und Fahrwerksabstimmung;Terminologie Fahrmanöver und Testbedingungen; Sensorik und Messgeräte; Kinematische undkinetische Zusammenhänge in der Fahrdynamik; Beurteilung der Fahrdynmaikeigenschaften anHand ausgewählter Kenngrößen und Meßergebnisse; Sationäres und instationäres Lenkverhalten,LEnk- Bremsverhalten; Lastwechselreaktion; Lenkrückstellverhalten; Technische Gestaltungund Eigenschaften von Radaufhängung, Lenkung, Federung und Dämpfung; Kinematik undElastokinematik von Radaufhängungen; aemiaktive und aktive Radaufhängungen; Herleitungeines Achskonzeptes an Hand der Anforderungsprofile aus dem Lastenheft

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an dieser Modulveranstaltung sind die Hörer in der Lagefahrdynamische Größen richtig einzuordnen und auszulegen. Sie sind weiters in der Lage die


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MW0028: Dynamik der Straßenfahrzeuge | Dynamic of Passenger Cars [DKfz]

Fahrdynamikeigenschaften des Fahrzeuges aufgrund von Messsignalen zu bewerten. Siekönnen die Beziehung zwischen Fahrwerkskonstruktion und -auslegung auf fahrdynamischeEigenschaften schließen und sind so in der Lage die Fahrwerksentwicklung ganzheitlich zubetrachten.

Lehr- und Lernmethoden:In der Vorlesung werden die Lehrinhalte anhand von Vortrag und Präsentationen vermittelt.

Medienform:Vortrag, Präsentation, Tablet-PC

Literatur:Bernd Heißing / Metin Ersoy, Fahrwerkshandbuch, 2.Auflage, Vieweg und Tübner, 2008; M.Mitschke, Dynamik der Kraftfahrzeuge, 4.Auflage, Springer-Verlag, 2004; Heißing / Ersoy,Fahrwerkshandbuch, Vieweg, Mai 2007

Modulverantwortliche(r):Lienkamp, Markus; Prof. Dr.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Dynamik der Straßenfahrzeuge (Modul MW0028, online) (Vorlesung, 3 SWS)Lienkamp MFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW0038: Mechatronische Gerätetechnik | Mechatronic Device Technology [MGT]

Modulbeschreibung

MW0038: Mechatronische Gerätetechnik | Mechatronic DeviceTechnology [MGT]




Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Schriftliche Prüfung (90 min) am Ende der Vorlesungszeit (100%). Zugelassene Hilfsmittel: Stifte (nicht rot, nicht grün), Lineal, nicht-programmierbarerTaschenrechner, Formelsammlung (vom Prüfer gestellt). Eigene Formelsammlungen sind nichtzugelassen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundlagen der Elektrotechnik, Regelungstechnik und Programmiersprachen

Inhalt:Was ist MechatronikWas sind GeräteWas bedeuten CE, QM und Prüfnormen für GeräteAufgabe, Klassifikation, Aufbau, Gesetzeslage, NormenPhysikalische Effekte für Aktuatoren, KleinantriebeSensoren, Effekte, Meßverfahren physikalischer GrößenSteuerung und Regelung, Strukturen und ArchitekturenMikrocomputer und MikrocontrollerAnbindung von Eingabegeräten und AnzeigenAnbindung von Sensoren, OptikAnsteuerung von Antrieben


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MW0038: Mechatronische Gerätetechnik | Mechatronic Device Technology [MGT]

Kommunikation und Vernetzung, RFIDFeinmechanik - Regeln, Freiheitsgrade, GenauigkeitFestigkeitsrechnung, FEM und BewegungsgleichungFrequenzverhalten von mechanischen SystemenTechnische Dokumentation

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an der Modulveranstaltung sind die Studierenden in der Lage, abzuschätzenfür welche Anwendungen mechatronischen Systemen zum Einsatz kommen können und woderen Stärken liegen. Sie können entscheiden welche Materialien für Welche Anwendungen zumEinsatz kommen müssen. Fachübergreifend kann die erworbene Fähigkeit eingesetzt werden,durch Anwendung von selbst aufgestellten Minimalmodellen Abschätzungen für den erstenEntwurf vorzunehmen.

Lehr- und Lernmethoden:Der forschend-entwickelnde Unterricht soll den Studenten neben dem Fachwissen auchnaturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen in einem sinnstiftenden Kontext vermitteln und esermöglichen, die Bedeutung und Grenzen naturwissenschaftlichen Arbeitens zu reflektieren. AlsLehrmethoden kommen zum Einsatz:Folien- oder Tafelpräsentation (Präsentation, Photos, schematische Darstellungen, Filme,Internetseiten.) sowie Freihand- und Demonstrationsexperimente.


Literatur:Fachkunde Mechatronik (Verlag Europa Lehrmittel)Elektrotechnik für Maschinenbauer (Springer Verlag)


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Mechatronische Gerätetechnik (Vorlesung, 2 SWS)Lüth T ( Schiele S )

Mechatronische Gerätetechnik (Übung, 1 SWS)Schiele SFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW0053: Gießereitechnik und Rapid Prototyping | Foundry technical processes

Modulbeschreibung

MW0053: Gießereitechnik und Rapid Prototyping | Foundry technicalprocesses



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfungsleistung wird in Form einer i.d.R. schriftlichen Klausur (90 min) erbracht. In diesersollen Kenntnis und Verständnis der verschiedenen Lehrinhalte geprüft werden. Dazu zählen zumEinen die reine Kenntnis, als auch die Fähigkeit der Anwendung auf bestimmte Problemstellungen.Es werden ebenfalls Rechenaufgaben zu bestimmten Lehrinhalten gestellt. Die Anwortenerfordern größtenteils eigene Formulierungen und Skizzen. Als Hilfsmittel ist ein Taschenrechnerzugelassen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Zur erfolgreichen Teilnahme sind: - AbgeschlossenesBachelorstudium Maschinenbau, Werkstofftechnik, Materialwissenschaft oder vergleichbareStudiengänge- Grundlegende Kenntnisse zu Werkstofftechnik und - eigenschaften, z.B. Werkstoffkunde 1+2 (3.,4. Semester)- Verständnis für technische Zusammenhänge und Abläufe, z.B. Maschinenelemente 1+2,Grundlagen der Entwicklung und Produktion (2., 3., 4. Semester)- Verständnis von Konstruktionszeichnungen, z.B. CAD und Maschinenzeichnen 1+2 (1.,2. Semester) - Grundlegendes Verständnis vonWärmetransportvorgängen, z.B. Wärmetransportphänomene (4.Semester)notwendig.


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Inhalt:Ausgehend von einem kurzen Einblick in die Geschichte der Gießerei und der Thematik"Konstruieren in Guss", orientiert sich die Vorlesung an der Prozesskette "Von den CAD-Datenzum Gussteil". Dabei werden folgende Themengebiete besprochen und anhand von Beispielenoder Berechnungsaufgaben vertieft: -Werkstoffkunde und Metallurgie in der Gießereitechnik-Anschnitt- und Speisertechnik inkl. Berechnung von Anschnitt- und Speisersystemen-Modellbau und Formenherstellung -Schmelztechnik -Lastgerechete Auslegung von Gusskonstruktionen -Gießverfahren mit verlorenen Formen undKernherstellung -Gießverfahren mit Dauerformen und Werkzeugbau -Qualitätssicherung und Identifizierung und Vermeidung von Gussfehlern -Stranggießen-Nachbearbeitung von Gussstücken-Grundlagen zu Rapid Prototyping

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an der Modulveranstaltung sind die Studierenden in der Lage, alle industriellrelevanten Gießverfahren grundsätzlich zu vestehen. Sie sind in der Lage die für die Produktioneines Bauteils möglichen Gießverfahren auszuwählen und diese anhand ihrer Vor- und Nachteilezu bewerten. Zudem versteht der Teilnehmer die gesamte Prozesskette des Gießens und wieGusskonstruktionen lastgerecht ausgelegt werden können. Er erlernt die nötigen Methodenum geeignete Gießsysteme zu enwickeln und anzuwenden. Weiterhin sollen die StudierendenFehler an Gussteilen analysieren und die vorgeschlagenen Methoden zur Verhinderung dieseranwenden können. Ferner sind sie in der Lage, bestehende Rapid-Prototyping-Verfahren, die inder Gießereitechnik Anwendung finden, zu verstehen.

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul besteht aus einer Vorlesung in der den Studierenden in Form von Vorträgen undPräsentationen das benötigte Wissen vermittelt wird. Neben Dozenten der TU-Münchenhalten zusätzlich einige Referenten aus der Industrie einzelne Vorlesungstermine ab, auchum die Relevanz der vermittelten Inhalte für die industrielle Anwendung zuverdeutlichen. DieStudierenden sollen zum Studium der fachspezifischen Literatur angeregt werden und sich mit deneinzelnen Verfahren und Methoden auseinander setzen. Sofern für das Verständnis Berechnungennotwendig sind, werden diese in Form kurzer Berechnungsübungen im Rahmen der Vorlesungbehandelt.

Medienform:Vortrag, PowerPoint-Präsentation, PC mit Beamer, Tafelarbeit

Literatur:Spur, G.: Handbuch der Fertigungstechnik, Band 1 Urformen, Carl Hanser Verlag


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Hasse, S.; Brunhuber, E.: Giesserei Lexikon, Schiele & Schön

Fritz, A.; Schulze, G.: Fertigungstechnik, Springer-Verlag

Roller, R.: Fachkunde für gießereitechnische Berufe, Verlag Europa-Lehrmittel

Roller, R.: Fachkunde Modellbau, Verlag Europa-Lehrmittel

Herfurth, K.: Gießereitechnik kompakt - Werkstoffe, Verfahren, Anwendungen, Giesserei-Verlag

Drossel, G.: Aluminium-Taschenbuch, Band 2: Umformen von Aluminium Werkstoffen, Gießen vonAluminiumteilen, Aluminium-Verlag

Modulverantwortliche(r):Pintore, Manuel; Dipl.-Ing. (Univ.)




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Modulbeschreibung

MW0056: Medizintechnik 1 - ein organsystembasierter Ansatz | MedicalTechnology 1 - An Organ System Based Approach



Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In einer schriftlichen Klausur (Dauer: 90 Min.) wird das Verständnis der vermitteltenFachkenntnisse überprüft. Darüber hinaus wird geprüft, in wie weit die Studierenden in der Lagesind, das Gelernte auch auf die Lösung neuer Fragestellungen anzuwenden und zur Analyseund Bewertung von medizintechnisch-ingenieurwissenschaftlichen Problemen heranzuziehen.Die Studierenden sollen demonstrieren, dass sie die Anatomie, Physiologie und Pathologie derOrgansysteme sowie die entsprechenden medizintechnischen Lösungen kennen und somitmedizintechnische Fragestellungen kritisch bewerten können. Es sind keine Hilfsmittel (außerSchreibmaterialien) für die Klausur erlaubt.



Inhalt:Im Modul " Medizintechnik 1 - ein organsystembasierter Ansatz" werden die Grundlagen dertherapeutischen und diagnostischen Medizintechnik vermittelt und eine Vertiefung in Richtungmedizintechnische Materialien und Implantate vorgenommen. Die Vermittlung des Wissens erfolgtin der Regel orientierend an den Organsystemen des menschlichen Körpers und systematischin drei Stufen: Zunächst werden die anatomisch-physiologischen Grundlagen unterrichtet.Anschließend wird auf die wesentlichen Krankheitsbilder der Organsysteme eingegangen.


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Abschließend werden die medizintechnischen Lösungen zur Diagnose und Therapie dieserKrankheitsbilder vorgestellt.Im Modul „Medizintechnik 1 – ein organsystembasierter Ansatz“ stehen folgende Organsysteme imMittelpunkt (Änderungen vorbehalten): Haut, Sensorisches System (insb. Auge), Herz-Kreislauf-System, Stütz- und Bewegungssystem. Das Modul ist komplementär zu „Medizintechnik 2 – einorgansystembasierter Ansatz“, in dem andere Organsysteme behandelt werden. Beide Modulebauen nicht aufeinander auf.

Lernergebnisse:Nach erfolgreicher Teilnahme am Modul "Medizintechnik 1 - ein organsystembasierter Ansatz "sind die Studierenden wie folgt befähigt: - Weitreichende Kenntnisse in der Anatomie, Physiologie und Pathologie der Organsysteme - Verständnis für die Funktionsprinzipien der entsprechenden medizintechnischen diagnostischenund therapeutischen Lösungen- Kenntnisse des Einsatzes medizintechnischer Lösungen im medizinischen Umfeld- Befähigung zur Anwendung des Wissens für eigenständige medizintechnische Entwicklungen,zum Beispiel in Form von Studienarbeiten

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul besteht aus einer Vorlesung, einer Übung und einem Tutorial. Im Rahmen der Frontalvorlesung bzw. eines entsprechenden Lehrvideos werden die theoretischenGrundlagen (z. B. Anatomie, Physiologie und Pathologie der Organsysteme, Funktionsprinzipiender entsprechenden medizintechnischen diagnostischen und therapeutischen Lösungen)strukturiert und umfassend vermittelt. Neben dem Dozentenvortrag wird die Vermittlung derGrundlagen auch durch Videosequenzen visuell unterstützt. Durch Einschub von Einheiten zumGrundwissen, das einigen Studierenden schon in vorangegangenen Lehrveranstaltungen vermitteltwurde (z. B. zellbiologische Grundlagen), sollen alle Studierenden auf den gleichen Wissensstandgebracht werden. Den Studierenden werden die präsentierten Folien sowie weiterführendeInformationen online über das Moodle-E-Learning-Portal zugänglich gemacht, um die Inhalteselbstständig nachbereiten zu können.Im Rahmen der Übung können die gewonnenen Kenntnisse des Einsatzes medizintechnischerLösungen durch OP-Hospitationen weiter gefestigt werden, wobei die Krankheitsbilder sowiedie therapeutischen Maßnahmen live demonstriert werden und mit klinischen Experten diskutiertwerden können. Die Übung festigt also gewonnenes Wissen durch die Schaffung eines Bezugs indas reale klinische Umfeld. Über das Tutorial wird den Studierenden im Anschluss an die Vorlesung die Möglichkeitgegeben, einzeln oder in Kleingruppen gezielte Fragen an den Dozenten zu stellen. Durchdas Frage-Antwort-Format können somit weitere Wissenslücken geschlossen oder individuelleInteressensgebiete vertieft werden. Der Dozent wird bei seinen Erläuterungen absichtlich über dieInhalte der Vorlesung hinausgehen, um das Wissen in einen größeren medizintechnischen Kontextstellen zu können.



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Literatur:


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Medical Technology 1 - an organ system based approach (Vorlesung, 3 SWS)Eblenkamp M, Mela P, Eggert S, Rojas Gonzalez DFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW0058: Prozesstechnik in Kraftwerken | Process Technology in Power Plants

Modulbeschreibung

MW0058: Prozesstechnik in Kraftwerken | Process Technology in PowerPlants



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung erfolgt in Form einer schriftlichen Klausur (90 min). Sie orientiert sich aneiner praxisrelevanten Aufgabe z.B. zur Umrüstung eines Kraftwerks, zur Problembehebung imKraftwerk oder zur Dimensionierung eines neuen Kraftwerks. Mit Fragen wird das Verständnis unddie Fähigkeit zum Wissenstransfer überprüft, während durch Rechenaufgaben die Anwendung desErlernten auf themenbezogene Probleme demonstriert werden soll. Die Studierenden sollen alsobeispielsweise zeigen, dass sie die unterschiedlichen Prozesse in einem Kraftwerk identifizierenund einordnen können sowie einzelne Komponenten unter Anwendung praxisrelevanter Formelndimensionieren können.Als Hilfsmittel zugelassen sind ein nicht-programmierbarer Taschenrechner und ein Wörterbuchfür ausländische Studierende (welches keine Notizen, Unterstreichungen oder Markierungenenthalten darf).


(Empfohlene) Voraussetzungen:Methoden der Energiewandlung und Thermische Kraftwerke (empfohlen)

Inhalt:Hauptkomponenten thermischer Kraftwerke, d.h. von Systemen mit dem Zwischenschritt Wärmeim Energieumwandlungsprozess.Verbrennung: Aufheizen, Trocknung und Entgasung von Brennstoffen;Brennstoffe: Kohle, Biomasse und Müll;


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Feuerungsarten: Staubfeurungen, Wirbelschicht- und Rostsysteme;Dampferzeuger: Konzepte und Schaltungen (Naturumlauf, Zwangumlauf, Zwangdurchlauf), undVerdampfungsprozess (Strömungsformen, Wärmeübergang), Wärmetechnische Auslegung undWirkungsgrad, Betriebswiese und Regelung (Festdruck- und Gleitdruckbetrieb);Rauchgasreinigung: (Entstaubung, Entstickung, Entschwefelung);Vergasung: Kohle und Biomasse, Produktion von Strom und Syntheseprodukten, integrierte CO2 -Abscheidung.CO2-freie Kraftwerkeskonzepte

Lernergebnisse:Eine Teilnahme am Modul Prozesstechnik in Kraftwerken ermöglicht den Studierenden dieunterschiedlichen Prozesse in einem Kraftwerk zu indentifizieren und einzuordnen. Sie könnenzwischen verschiedenen Anwendungsfällen von Technologien differenzieren und wissen überderen Einsatzgebiete. Des Weiteren sind sie in der Lage einzelne Komponenten sowie dasGesamtkraftwerk unter Anwendung empirischer Formeln zu dimensionieren.

Lehr- und Lernmethoden:In der Vorlesung werden die theoretischen Grundlagen zur Prozesstechnik in Kraftwerken anhandvon Vortrag, Präsentation und Tafelanschrieb vermittelt. Beispielhaft werden Probleme aus derPraxis vorgerechnet. Den Studierenden werden eine Foliensammlung, eine Formelsammlungsowie eine Aufgabensammlung zugänglich gemacht. Die Studierenden lernen so z. B. dieunterschiedlichen Prozesse in einem Kraftwerk auszulegen und zu bewerten. In der Übungwerden Aufgaben aus der Aufgabensammlung vorgerechnet. Alle Lehrmaterialien sowieweiterführende Informationen werden online zur Verfügung gestellt. Im Anschluss an die Übungwird die Verinnerlichung des Gelernten anhand von Onlinekurzfragen (Online-TED) überprüftund bei Bedarf die Inhalte noch einmal erläutert. Damit lernen die Studierenden, zwischenverschiedenen Anwendungsfällen von Technologien zu differenzieren und einzelne Komponentensowie das Gesamtkraftwerk unter Anwendung empirischer Formeln zu dimensionieren. In denAssistentensprechstunden kann individuelle Hilfe gegeben werden.

Medienform:Vortrag, Präsentation, Handzettel, Tafelanschrieb, Tablet-PC mit Beamer, Online-Lehrmaterialien

Literatur:Strauß, K. (2009). Kraftwerkstechnik (6. Auflage ed.). Berlin Heidelberg: Springer; Mayr, F. (2005).Kesselbetriebstechnik (11. Auflage). Dr. Ingo Resch GmbH Gräfeling; Spliethoff, H. (2010) . PowerGeneration from Solid Fuels. Berlin Heidelberg: Springer

Modulverantwortliche(r):Spliethoff, Hartmut; Prof. Dr.-Ing.



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MW0066: Motormechanik | Engine Mechanics [VM-MM]

Modulbeschreibung

MW0066: Motormechanik | Engine Mechanics [VM-MM]vormals Massen- und Leistungsausgleich von Verbrennungsmotoren




Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In einer schriftlichen Prüfung (90 min) sind die vermittelten Inhalte auf verschiedene Frage- undProblemstellungen anzuwenden.Als Hilfsmittel zugelassen sind Geodreieck, Lineal und Zirkel; leere Klarsichtfolie; Folienstifte(dokumentenecht, Bleistifte oder Stifte in roter oder grüner Farbe sind nicht erlaubt). Nichtzugelassen sind Formelsammlungen, Taschenrechner und vorgefertigte Kurbelsterne.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Verbrennungsmotoren (MW0137)

Inhalt:* Überblick über Kräfte und Momente am Verbrennungsmotor* Kolbensekundärbewegung* Kräfte und Bewegungen am Kolbenring* Reibung im Motor im Allgemeinen und in der Kolbengruppe im Speziellen: TribologischeGrundlagen und Messmethoden* Ventiltrieb: Auslegung und Berechnung der Steuerelemente* Massenkräfte an verschiedenen Triebwerksbauarten* Massenausgleich an Ein- und Mehrzylindermotoren (Reihen- und V-Motoren)* Drehmoment- bzw. Leistungsausgleich am Motor


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* Drehschwingungen: Modellvorstellungen, Gefährdungspotential und Maßnahmen zurVermeidung

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an der Modulveranstaltung Motormechanik sind die Studierenden in derLage...

... die Kräfte und Momente sowie die resultierenden Bewegungen und Schwingungen der Bauteilein Triebwerk und Steuertrieb eines Verbrennungsmotors einzuschätzen und ihren Einfluss aufBetriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems zu bewerten.

... das Vorgehen bei der Auslegung und Berechnung von Motorkomponenten wie Kolbenringen,Nocken, Ventilen und Ventilfedern nachzuvollziehen und kritische Beanspruchungssituationen zuerkennen.

... die Einflussgrößen auf die motorischen Reibungsverluste zu verstehen und dadurchAnsatzpunkte für die Senkung des spezifischen Kraftstoffverbrauchs herzuleiten.

... praxisnahe Methoden zur Ermittlung der im Kolbenmotor wirkenden Massenkräfte zu verstehenund bei der Auslegung von Bauteilen zu berücksichtigen.

... das gängige Vorgehen zur Auslegung von Massenausgleichssystemen fürVerbrennungsmotoren auf verschiedene übliche Motorbauformen anzuwenden.

... die Entstehung von Drehschwingungen am Motor zu verstehen und Maßnahmen zu ihrerVermeidung auf konkrete Beispiele anzuwenden.

Lehr- und Lernmethoden:In der Vorlesung werden die Lehrinhalte anhand von Vortrag, Präsentation und Tablet-PCvermittelt. Die Theorie wird durch Anwendungsfälle erläutert und mit Hilfe von Rechenbeispielengefestigt, Erfahrungen und Probleme aus der Praxis werden vorgestellt, diskutiert und gerechnet.

Alle Lehrmaterialien sowie weiterführende Informationen werden kostenfrei in der Vorlesungverteilt oder werden online zur Verfügung gestellt. In den Assistentensprechstunden kannindividuelle Hilfe gegeben werden.

Medienform:* Vortrag* Präsentation* Tablet-PC mit Beamer* Online-Lehrmaterialien* Skript


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Literatur:[1]BENSINGER, W.-D.: Die Steuerung des Gaswechsels in schnellaufendenVerbrennungsmotoren. Springer-Verlag, 1955.[2]BOHNER, M.; FISCHER, R.; GSCHEIDLE R.; KEIL W.;LEYER S.;SAIER W.; SCHLÖGL B.;SCHMIDT H.; SIEGMAYER P.; WIMMER A.; ZWICKEL H.: Fachkunde Kraftfahrzeugtechnik.Europa Lehrmittel, 2001.[3]BRONSTEIN I.N.; SEMENDJAJEW, K.A.; MUSIOL, G.; MÜHLIG H.: Taschenbuch derMathematik. Verlag Harri Deutsch, 2001.[4]KÖHLER, E.; FLIERL, R.: Verbrennungsmotoren. Vieweg ATZ/ MTZ-Fachbuch, 2006.[5]KÜNTSCHER, V.; HOFFMANN, W.: Kraftfahrzeugmotoren. Vogel, 2006.[6]MAAS, H.; KLIER, H.: Kräfte, Momente und deren Ausgleich in der Verbrennungskraftmaschine.Springer, 1981.

Modulverantwortliche(r):Wachtmeister, Georg; Prof. Dr.




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MW0068: Förder- und Materialflusstechnik | Material Flow Systems [FMT]

Modulbeschreibung

MW0068: Förder- und Materialflusstechnik | Material Flow Systems[FMT]




Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In einer schriftlichen Prüfung (90 min) sind die vermittelten Inhalte in Form von Kurzfragenund Berechnungen ohne Zuhilfenahme von Unterlagen auf verschiedene Problemstellungenanzuwenden. Außer einem nicht-programmierbaren Taschenrechner werden keine Hilfsmittelzugelassen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Modul "Materialfluss und Logistik" (MW0067) - empfohlen

Inhalt:Von der Geschichte der Fördertechnik ausgehend, werden zu Beginn die Bereiche Logistik,Materialfluss- und Fördertechnik definiert und in Zusammenhang gebracht.Anschließend werden dem Studierenden die gängigsten Geräte und Technologien derMaterialflussfunktionen:- Transportieren (Fördermittel: Krane, Stetigförderer für Schütt- und Stückgüter, Flurförderzeuge)- Lagern (Lagerarten, Lagerbediengeräte, Kennzahlen und Berechnungsmethoden)- Kommissionieren (Aufbau von Kommissioniersystemen, Auswahlhilfen und -kriterien)- Verteilen/Zusammenführen und Handhaben (Umschlagtechnik) vorgestellt und beschrieben.Dabei stehen besonders die gerätespezifischen Eigenschaften, Funktionsweisen, Einsatzfälle unddie Auslegung mittels Spielzeitberechnung im Vordergrund.


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Nach einem Überblick über die wichtigsten Transporthilfsmittel und Identifikationstechnikenerläutert die Vorlesung die Gestaltung von materialflusstechnischen Gesamtanlagen(Materialflussautomatisierung). Daneben werden den Studierenden auch die fördertechnischenGrundlagen für die Schüttgutförderung in Vorlesung und Übung vermittelt, wie die Arten derSchuttgutförderung oder Berechnungsgrundlagen.

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an der Modulveranstaltung sind die Studierenden in der Lage, die vermitteltenVerfahren zur Berechnung und Bewertung von Fördermitteln anzuwenden sowie konkreteProblemstellungen hinsichtlich der Auslegung von Materialflusssystemen zu ananlysieren.Durch das Wissen und das Verständnis über die Eigenschaften der Systemelemente sind dieStudierenden zudem in der Lage, Materialflusssysteme zu bewerten und auszulegen.

Lehr- und Lernmethoden:In der Vorlesung werden anhand von Vortrag und Präsentation die Lehrinhalte sowie beispielhafteAnwendungen aus der Praxis vorgetragen und erklärt. Für die Studierenden stehen zurVorlesungsbegleitung eine detaillierte Foliensammlung sowie Übungs- und Hausaufgaben mitMusterlösungen bereit.

In der Übung werden Aufgaben vorgerechnet, die von den theoretischen VL-Inhalten einenAnwendungsbezug herstellen. Eine weitere Vertiefungsmöglichkeit sind die freiwilligenHausaufgaben.

Für Fragen zu den Aufgaben steht ein Forum im elearning-Portal zur Verfügung. Hier könnenFragen gestellt werden.


Medienform:Vorlesung: Vortrag mit Tablet-PC und Beamer, Tafelanschrieb, Overhead-Projektor;gedrucktes Skriptum (nicht kostenlos);Online-Lehrmaterialien: Übungsunterlagen und -aufgaben und Hausaufgaben jew. mitMusterlösung, Skriptum (digital (.pdf) und kostenlos); Online-Forum: für Fragen zu den Übungs-und Hausaufgaben.

Literatur:Gudehus, T.: Logistik: Grundlagen, Strategien, Anwendungen. Berlin u.a.: Springer, 2005Ten Hompel, M., Schmidt, T., Nagel, L., Jünemann R.: Materialflusssysteme: Förder- undLagertechnik. Berlin u.a.: Springer, 2007Arnold, D., Furmans, K.: Materialfluß in Logistiksystemen. Berlin.: Springer, 2008


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Günthner, W. A., Heptner, K.: Technische Innovationen in der Logistik. München: Huss-Verlag,2007Arnold, D., Isermann, H., Kuhn, A., Furmans, K.: Handbuch Logistik (VDI-Buch). Berlin: Springer,2008Arnold, D. (Hrsg.): Intralogistik. Berlin Heidelberg: Springer Verlag, 2006





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MW0080: Mikrotechnische Sensoren/Aktoren | Microsensors / Actuators [MSA]

Modulbeschreibung

MW0080: Mikrotechnische Sensoren/Aktoren | Microsensors / Actuators[MSA]




Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Schriftliche Prüfung am Ende der Vorlesungszeit (100%, 90 min).Als Hilfsmittel zugelassen ist ein nicht-programmierbarer Taschenrechner.


(Empfohlene) Voraussetzungen:keine besonderen Vorkenntnisse

Inhalt:Die Veranstaltung behandelt die Grundlagen mikrotechnischer Fertigungsverfahren, um dieVfür die Konzeption und Realisierung von Sensoren und Aktoren aufzuzeigen. Als Grundlagewerden zuerst typische Werkstoffe der Mikrotechnik vorgestellt. Von zentraler Bedeutungist dabei Silizium, welches als Konstruktions- wie auch als Funktionswerkstoff zum Einsatzkommt. Als Sensor wie auch als Aktor kann Piezokeramik eingesetzt werden, die daher nebenFormgedächtnislegierungen genauer besprochen wird. Im zweiten Teil der Veranstaltung werdenunterschiedliche Fertigungsverfahren vorgestellt. Dabei nehmen Verfahren aus der Chipherstellungwie Lithografie und Beschichtungsverfahren den größten Raum ein. Aber auch typische Verfahrender Mikrotechnik, wie Oberflächentechnik, Laserbearbeitung und Ultrapräzisionsbearbeitungwerden behandelt. Im dritten Teil werden Anwendungsbeispiele besprochen um den Einsatzvon mikrotechnischen Aktoren wie Piezoantriebe, Dosiersysteme aber auch Sensoren, wieBeschleunigungssensoren, chemischen Sensoren und optischen Sensoren, zu demonstrieren.


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MW0080: Mikrotechnische Sensoren/Aktoren | Microsensors / Actuators [MSA]

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an der Modulveranstaltung sind die Studierenden in der Lage, abzuschätzenfür welche Anwendungen Mikrosysteme zum Einsatz kommen können und wo deren Stärkengegenüber konventionellen mechatronischen Systemen liegen. Sie können entscheiden welcheWerkstoffe und welche Fertigungsverfahren zum Einsatz kommen müssen. Fachübergreifendkann die erworbene Fähigkeit eingesetzt werden, durch Anwendung von selbst aufgestelltenMinimalmodellen Abschätzungen für den ersten Entwurf vorzunehmen.

Lehr- und Lernmethoden:Der forschend-entwickelnde Unterricht soll den Studenten neben dem Fachwissen auchnaturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen in einem sinnstiftenden Kontext vermitteln und esermöglichen, die Bedeutung und Grenzen naturwissenschaftlichen Arbeitens zu reflektieren. AlsLehrmethoden kommen zum Einsatz:Folien- oder Tafelpräsentation (Präsentation, Photos, schematische Darstellungen, Filme,Internetseiten.) sowie Freihand- und Demonstrationsexperimente.




Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Mikrotechnische Sensoren/Aktoren (Mikrotechnik) (Vorlesung, 2 SWS)Irlinger F ( Strübig K )

Mikrotechnische Sensoren/Aktoren (Mikrotechnik) (Übung, 1 SWS)Strübig KFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW0084: Montage, Handhabung und Industrieroboter | Assembly Technologies [MHI]

Modulbeschreibung

MW0084: Montage, Handhabung und Industrieroboter | AssemblyTechnologies [MHI]




Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Klausur nach Ende der Vorlesungszeit (schriftlich, 90 min). Die Prüfung besteht aus Kurzfragenaus der Vorlesung und dem Skript sowie verschiedenen Aufgaben basierend auf den Inhaltender vorlesungsbegleitenden Übungen. Als Hilfsmittel ist nur ein nicht-programmierbarerTaschenrechner erlaubt.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundlagen in Kinetik und Matrizenrechnung, Technische Mechanik 3, Höhere Mathematik 1 und 2

Inhalt:Anhand von Theorie und Praxisbeispielen soll in dieser Vorlesung Grundlagenwissen in denBereichen Montage, Handhabung und Industrieroboter vermittelt werden. Im Wesentlichen werdendabei folgende Themen angesprochen:- Beschreibung der zur Herstellung einer Fügeverbindung notwendigen Prozesse. Dies beinhaltetdie einzelnen Fügeverfahren und die vor- und nachgelagerten Handhabungs- und Prüfprozesse.- Überblick über Montageanlagen und deren Komponenten. - Gestaltung der Gesamtstruktur und der einzelnen Teilsysteme einer Montageanlage, um einoptimales Zusammenwirken von Personal, Betriebsmitteln und Montageobjekten während desMontageablaufes zu gewährleisten.- Vermittlung von Grundlagen zur Planung von Montageanlagen. Dies beinhaltet die generelleVorgehensweise und Methoden. Ein Praxisbeispiel dient zur Veranschaulichung.


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MW0084: Montage, Handhabung und Industrieroboter | Assembly Technologies [MHI]

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an den Modulveranstaltungen sind die Studierenden in der Lage verschiedeneMontageprozesse zu definieren und zu bewerten. Die Studierenden sind befähigt einemontagegerechte Produkt- und Prozessgestaltung durchzuführen und dementsprechendeArbeitsplätze und -stationen zu schaffen. Sie verstehen die Relevanz der Organisation und Logistikim Hinblick auf die Planung von Montageabläufen. Die Studierenden sind darüber hinaus in derLage die Einsatzmöglichkeiten verschiedener Industrieroboter für die jeweilige Montageaufgabe zuanalysieren.

Lehr- und Lernmethoden:Die Vorlesung vermittelt Grundlagen.Die Übung dient zur Vertiefung des in der Vorlesung erworbenen Wissens und zu dessenpraktischer Anwendung. Die Studierenden erhalten Einblicke in die automatische Bauteilzuführungmit Vibrationswendelförderern, planen manuelle und automatische Montageanlagen und Erlernendie Grundlagen zur Programmierung von Industrierobotern.

Medienform:Zur Visualisierung industrieller Anlagen kommen Präsentationen, Videos und weiteresAnschauungsmaterial zum Einsatz. Über das eLearning-Portal erhalten die Teilnehmeralle Übungsunterlagen zur Vorbereitung sowie die Musterlösungen nach dem jeweiligenÜbungstermin. Des Weiteren werden alle zusätzlichen Folien aus der Vorlesung den Teilnehmernnzugänglich gemacht.

Literatur:VorlesungsskriptLotter, B.: Wirtschaftliche Montage. Düsseldorf: VDI-Verlag, 1992.Reinhart, G.: Montage-Management: Lösungen zum Montieren am Standort Deutschland.München: Transfer-Centrum, 1998.Hesse, St.: Automatisieren mit Know-How. Hoppenstedt Zeitschriften 2002.


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Montage, Handhabung und Industrieroboter Übung (Übung, 1 SWS)Reinhart G, Kollenda A

Montage, Handhabung und Industrieroboter (Vorlesung, 2 SWS)Reinhart G, Paul MFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW0097: Planung technischer Logistiksysteme | Layout Planning of Logistical Systems [PLS]

Modulbeschreibung

MW0097: Planung technischer Logistiksysteme | Layout Planning ofLogistical Systems [PLS]




Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In einer schriftlichen Prüfung (90 min) sind die vermittelten Inhalte in Form von Kurzfragenund Berechnungen ohne Zuhilfenahme von Unterlagen auf verschiedene Problemstellungenanzuwenden. Außer einem nicht-programmierbaren Taschenrechner werden keine Hilfsmittelzugelassen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Modul "Förder- und Materialflusstechnik" (MW0068);Modul "Materialfluss und Logistik" (MW0067) - empfohlen;

Inhalt:Die Veranstaltung vermittelt den Studierenden einen sicheren Umgang mit den gängigstenMethoden und Vorgehensweisen im Bereich der Materialfluss- und Logistikplanung. NebenPlanungsfeldern, -ursachen und -grundsätzen wird auf den Planungsablauf sowie verschiedenePlanungsinstriumente und -hilfsmittel eingegangen. Verfahren zur Beurteilung und Auswahl vonPlanungsvarianten nach technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten sowie nach demNutzwert runden die Veranstaltung ab.Die theoretischen Grundlagen werden anhand von Fallstudien aus den Teilgebieten Fabrik-, Lager-und Kommissionierplanung sowie Konzeption von Endverpackungslinien und Palettieranlagenlogistischer Systeme in mehreren Seminarterminen vertieft. In diesen Seminaren findet dieBearbeitung der Fallstudien in Teamarbeit statt.


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MW0097: Planung technischer Logistiksysteme | Layout Planning of Logistical Systems [PLS]

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an der Modulveranstaltung sind die Studierenden in der Lage, verschiedeneLogistiksysteme zu entwerfen und zu bewerten.Die Studierenden sind fähig gängige Planungsmethoden wie bspw. ABC-Analyse, MTM-Verfahren, Wertstromdesign, Flussdiagramme, Kostenrechnung, Verfügbarkeits- oderZuverlässigkeitsrechnung anzuwenden.

Lehr- und Lernmethoden:In der Vorlesung werden anhand von Vortrag und Präsentation die Lehrinhalte sowiebeispielhafte Anwendungen aus der Praxis vorgetragen und erklärt. Für die Studierendenstehen zur Vorlesungsbegleitung eine detaillierte Foliensammlung sowie Übungsaufgaben mitMusterlösungen bereit.Im Seminar werden anhand von Fallstudien in Teamarbeit die Grundlagen vertieft.


Medienform:Vorlesung: Vortrag mit Tablet-PC und Beamer, Tafelanschrieb, Overhead-Projektor;gedrucktes Skriptum (nicht kostenlos);Online-Lehrmaterialien: Übungsunterlagen und -aufgaben mit Musterlösung, Skriptum (digital (.pdf)und kostenlos);

Literatur:Aggteleky, B.: Fabrikplanung: Werksentwicklung und Betriebsrationalisierung, Hanser, München,Wien: 1987 (Band 1) und 1990 (Band 2 und 3)Arnold, D., Furmans, F.: Materialfluss in Logistiksystemen, Springer, Berlin: 2005Günthner, W.A.: Skripten zu den Modulen Materialfluss und Logistik, sowie Förder- undMaterialflusstechnik, München: jährlichGudehus, T.: Logistik: Gurndlagen, Strategien, Anwendungen, Springer, Berlin: 2005





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MW0101: Produktergonomie | Product Ergonomics

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung besteht aus einer 90-minütigen, schriftlichen Klausur, in der das Erzielensämtlicher Lernergebnisse überprüft wird. Studierende bearbeiten realitätsnahe Fälle zurquantitativen ergonomischen Auslegung und Entwicklung von Produkten. Des Weiteren müssenStudierende durch Beantwortung von vertiefenden Verständnisfragen nachweisen, dass siedie zugrunde liegenden ergonomischen Gestaltungsgrundsätze beherrschen und die aktuellenEntwicklungen aus der Industrie (etwaige externe Fachvorträge) verstehen.Als Hilfsmittel ist ein nicht-programmierbarer Taschenrechner zugelassen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Wir empfehlen den vorausgehenden Besuch des Moduls Arbeitswissenschaft.

Inhalt:Um Produkte erfolgreich auf dem Markt zu platzieren, müssen sie den modernen Anforderungennach Komfort entsprechen. Drei wesentliche Aspekte bestimmen ein komfortables Produkt:Der erste ist der sog. Umweltkomfort, der die Bereiche Akustik („leise“), Schwingungen(„vibrationsarm“) und Klima („angenehm“) umfasst. Der Zweite bezieht sich auf die dieAbmessungen: die räumlichen Gegebenheiten und die aufzuwendenden Kräfte müssenden Gegebenheit des menschliche Körpers angepasst sein. Dies wird unter dem Begriff deranthropometrischen Gestaltung zusammengefasst. Daneben steht der Informationsflusszwischen Mensch und Maschine (Kompatibilität, Kodierung von Anzeigen und Stellteilen) imVordergrund. Einfache, intuitive Bedienung, unmissverständliche Rückmeldungen und eine


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geringe Fehlerwahrscheinlichkeit werden angestrebt. Mit den vorgestellten Datenquellen,Methoden, Menschmodellen und Simulationsverfahren können schon im Entwurfsstadium fürunterschiedlichste Menschengruppen entsprechende Voraussagen ermittelt werden. In derGestaltung von interaktiven Benutzeroberflächen werden zunehmend neue Technologien derInformationsdarstellung relevant. Mit den Studierenden wird der Prozess der Entwicklungergonomischer Produkte erarbeitet und anhand von Beispielen eingeübt.

Lernergebnisse:Nach erfolgreicher Teilnahme an der Modulveranstaltung sind die Studierenden in der Lage, - die verschiedenen Dimensionen der ergonomischen Produktauslegung und deren zugrundeliegenden Theorien anzuwenden und zu analysieren,- Prozesse der Informationsaufnahme,-verarbeitung und -umsetzung des Menschen anzuwendenund zu bewerten,- anhand relevanter Normen und Standards Produkte zu entwerfen,- Produkte entlang anthropometrischer und systemergonomischer Gestaltungsmaximen zuentwickeln,- die Einsatzzeitpunkte des Ergonomen im Produktentstehungsprozess zu erkennen und konkreteMaßnahmen daraus zu entwickeln,- die Methoden zur Bewertung von Produkten hinsichtlich deren Ergonomie anzuwenden,- die Gestaltung von Bedienelementen zu bewerten und zu planen.

Lehr- und Lernmethoden:Die Vorlesung erfolgt anhand einer Präsentation, in der die theoretischen Grundlagen behandeltwerden. Zur Vorstellung aktueller Entwicklungen aus der Industrie werden auch Experten zuFachvorträgen eingeladen. In fünf Übungsstunden werden gemeinsam realitätsnahe Fallstudienund Rechenbeispiele bearbeitet. Zur selbständigen Nachbereitung und Vertiefung wird dieangegebene Literatur empfohlen und wichtige Themen diskutiert.

Medienform:PowerPoint Präsentation, Literatur in Form eines Semesterapparats

Literatur:Schmidtke, Heinz; Bernotat, Rainer (Hg.) (1993): Ergonomie. München [u.a.]: Hanser.

Auf weiterführende Literatur wird in den Vorlesungsunterlagen hingewiesen.


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Vorlesung, Produktergonomie, 2SWSÜbung, Übung Produktergonomie, 1SWSKlaus Bengler ([email protected])


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MW0107: Intelligent vernetzte Produktion - Industrie 4.0 | Networked Production - Industry 4.0 [IVP 4.0]

Modulbeschreibung

MW0107: Intelligent vernetzte Produktion - Industrie 4.0 | NetworkedProduction - Industry 4.0 [IVP 4.0]



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfungsleistung wird in einer 90-minütigen Klausur erbracht. Mithilfe kurzer Wissensfragenwird das allgemeine Verständnis des Themenbereichs Intelligent vernetzte Produktion – Industrie4.0 geprüft. In Transferfragen und Rechenaufgaben müssen aktuelle Methoden anhand einfacherBeispiele angewandt werden. Dafür ist auch das Verständnis der Zusammenhänge zwischen derintelligent vernetzten Produktion und anderen Bereichen der Produktionstechnik notwendig. Es sind keine Hilfsmittel zugelassen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:- Absolviertes Bachelorstudium (Maschinenwesen, Ingenieurwissenschaften, TUM BWL,Wirtschaftsingenieurwesen oder ein verwandter Studiengang)- Grundlagenausbildung in den Gebieten Produktion, Informationstechnik und Betriebswirtschaft- Fähigkeit zur naturwissenschaftlich-technischen Lösung interdisziplinärer Fragestellungen

Inhalt:Flexible Automatisierung der Fertigung, Fertigungskonzepte, Steuerungskompo-nenten aufPlanungs-, Leit-, Steuer- und Prozessebene, Prozessüberwachung und Prozesssicherheit,Handhabungssysteme, Informationstechnik in der Ferti-gung, CNC-Steuerungen, SPS-Steuerungen, Zellenrechner, DNC-Systeme, CAD/CAE/CAP/CAM-Systeme, Datenaustauschüber Schnittstellen, Simulation, Rapid Prototyping, ERP- und PPS-Systeme, Integration derrechnergestützten Teilsysteme (CIM), Einführung von CIM-Konzepten, Verfügbarkeit von komple-


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MW0107: Intelligent vernetzte Produktion - Industrie 4.0 | Networked Production - Industry 4.0 [IVP 4.0]

xen Fertigungssystemen, Kommunikationsstandards, aktuelle Entwicklungen d. Industrie 4.0,Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen.

Lernergebnisse:Nach Teilnahme an den Lehrveranstaltungen des Moduls sind die Studierenden in der Lage:- Potenziale und Hemmnisse von Rechnersystemen in der Produktion zu beurteilen- prozessorientiert den Einsatz von vernetzten Rechnersystemen in Unternehmen zu optimieren- aktuelle Methoden des Rechnereinsatzes in produzierenden Unternehmen anzuwenden.- Rechner- und Kommunikationssysteme in Produktionsbetrieben zu beurteilen.- Rechner- und Kommunikationssysteme in Produktionsbetrieben einzuführen.

Lehr- und Lernmethoden:- Eigenstudium (Lernen) der Fachbegriffe und grundlegenden Zusammenhänge- Eingehende Diskussion von Praxisbeispielen (Praxistag im Rahmen der Übung)- Darstellung der Lehrinhalte mit relevanten Praxisbeispielen im Rahmen der Vorlesung

Medienform:- Powerpointpräsentation von Folien (Inhalt: Bilder, Diagramme, Definitionen)- Skriptum der Vorlesungsinhalte

Literatur:


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):1. LV: Vorlesung: Intelligent vernetzte Produktion - Industrie 4.02. LV: Übung: Intelligent vernetzte Produktion - Industrie 4.0Christoph RichterDr. Stefan BraunreutherFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW0120: Spanende Werkzeugmaschinen 1 - Grundlagen und Komponenten | Metal Cutting Machine Tools 1 -Fundamentals and Components [SWM1]

Modulbeschreibung

MW0120: Spanende Werkzeugmaschinen 1 - Grundlagen undKomponenten | Metal Cutting Machine Tools 1 - Fundamentals andComponents [SWM1]Spanende Werkzeugmaschinen 1 – Grundlagen und Komponenten



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Lernergebnisse werden in einer schriftlichen Klausur (Bearbeitungsdauer 90 min)abgefragt. Dabei werden durch Kurzfragen (Verständnisfragen) die Grundlagen zu spanendenWerkzeugmaschinen überprüft. Durch umfangreiche Rechenaufgaben wird außerdemüberprüft, ob die Theorie anhand von praktischen Beispielen zur Auslegungsberechnung vonMaschinenkomponenten (Führungen, Spindeln, Antriebe, Hydraulik etc.) angewendet werdenkann. Zugelassenes Hilfsmittel ist ein nicht programmierbarer Taschenrechner.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Die erforderlichen Grundlagen werden mit den verpflichtenden Fächern des B.Sc.Maschinenwesen abgedeckt.Diese Vorlesung bildet die Grundlage für die Vorlesung "Spanende Werkzeugmaschinen 2 –Analyse und Modellierung".

Inhalt:Die Vorlesung behandelt ausgehend von der historischen Entwicklung von Werkzeugmaschinendie wesentlichen Maschinenkomponenten wie- Gestelle, - Führungen,


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- Hauptantriebe- Vorschubantriebe - Wegmesssysteme und- Elektronik- sowie Hydraulikkomponenten.Es wird sowohl auf das statische als auch dynamische Verhalten der Werkzeugmaschineeingegangen sowie aktuelle Entwicklungstrends vorgestellt.Darüber hinaus werden Auslegungsmethoden bei Werkzeugmaschinen aufgezeigt undangewandt.

Lernergebnisse:Am Ende der Lehrveranstaltung sind die Studierenden in der Lage, 1. die industrielle Bedeutung der Werkzeugmaschinen einzuordnen sowie aktuelle technologischeTrends in der Werkzeugmaschinen-Branche zu nennen.2. die historische Entwicklung der Werkzeugmaschinen wiederzugeben.3. die Anforderungen an Werkzeugmaschinen zu erläutern.4. die Steuerungstechnik von Werkzeugmaschinen zu erläutern.5. automatische Fertigungssysteme einzuordnen.6. das dynamische Verhalten von Werkzeugmaschinen zu verstehen, Berechnungen auszuführenund Maßnahmen zur Stabilisierung abzuleiten.7. Werkzeugmaschinen-Komponenten wie Gestelle, Führungen, Hauptspindeln undHauptantriebe, Vorschubantriebe, Weg- und Winkelmessysteme sowie Elektrik-, Pneumatik-und Hydauliksysteme zu verstehen, Auslegungsberechnungen durchzuführen und verschiedeneAusprägungen zu differenzieren.

Lehr- und Lernmethoden:Die Vorlesung wird durch Diskussionen, anschauliche Versuchsaufbauten und Filme sowie eineExkursion zu einem produktionstechnischen Betrieb unterstützt.

Wesentliche Inhalte werden wiederholt aufgegriffen und in den Übungen vertieft. Die in derÜbung behandelten Aufgaben werden im Vorfeld der Übung ausgegeben, von den Studierendenbearbeitet und in der Übung gemeinsam besprochen und diskutiert. Dies ermöglicht denStudierenden eine Selbstkontrolle der erlernten Grundlagen und der Auslegungsberechnungenspanender Werkzeugmaschinen.

Medienform:Präsentationen, Overhead-Projektor, Whiteboard, Skript, Versuche, Film- und Bildmaterial,Berechnungswerkzeuge, Übungsblätter, Exkursion

Literatur:Einschlägige Lehr- und Fachbücher zum Thema Spanende Werkzeugmaschinen



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Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Spanende Werkzeugmaschinen 1 - Übung (Übung, 1 SWS)Zäh M, Ellinger J

Spanende Werkzeugmaschinen 1 - Grundlagen und Komponenten (Vorlesung, 2 SWS)Zäh M, Schmucker BFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW0134: Umformende Werkzeugmaschinen | Metal Forming Machines [UWZ]

Modulbeschreibung

MW0134: Umformende Werkzeugmaschinen | Metal Forming Machines[UWZ]




Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:50


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In der Prüfung werden Verständnisfragen, Wissensfragen sowie teils auch Transferfragen zumvermittelten Stoff gestellt. Zusätzlich ist ein Berechnungsteil enthalten, in dem ein Teil der imPraktikum dargestellten Inhalte geprüft werden. Hierzu ist es notwendig den vermittelten Stoff zuverstehen und anwenden zu können. Ein gutes Prüfungsergebnis wird erreicht, wenn der Stoffdarüber hinaus auf neue Aufgabenstellungen angewandt werden kann.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Zur erfolgreichen Teilnahme sind:- das Vordiplom- Kenntnisse zu Werkstofftechnik und -eigenschaften- Verständnis für mechanische Zusammenhänge und Abläufe- Verständnis von Konstruktionszeichnungennotwendig.

Empfehlenswert sind:- Kenntnisse der Umformtechnik (Praktikum Umformtechnik (UTP) oder Vorlesung "UmformendeFertigungsverfahren)


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Inhalt:Die Vorlesung behandelt die verfahrensspezifischen Anforderungen an Maschinen und Werkzeugeder umformenden und zerteilenden Fertigung, insbesondere von Anlagen der Teilefertigung.Schwerpunktmäßig werden mechanische Pressen, aber auch Maschinen und Anlagen mit anderenAntriebssystemen betrachtet. Der Studierende erhält Einblicke zu klassischen Spindelpressenund Hämmern bis hin zu modernen Maschinen mit Servoantrieb. Weitere Schwerpunkte sind dieKenngrößen von Werkzeugmaschinen, deren konstruktiver Aufbau sowie Ausführungsvariantenund Einsatzgebiete von Pressen. Beispiele aus der Praxis bringen die Inhalte anschaulich näherund sollen zur interdisziplinaren Denkweise anregen.Konkrete Themen sind:" Einteilung der Umformmaschinen" Kraft-, Energie-, Zeit- sowie geometrische Kenngrößen" Weg-, kraft- und arbeitsgebundener Umformmaschinen" Kinetisches- und kinematisches Verhalten von Pressen" Baugruppen von Umformmaschinen" Sondermaschinen der spanlosen FertigungIn den Übungsterminen werden mechanische und hydraulische Pressen, Presswerke undSondermaschinen genauer betrachtet sowie Rechenbeispiele zu wirtschaftlicher und konstruktiverAuslegung behandelt.

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme der Modulveranstaltung ist der Studierende in der Lage- den Arbeitsbereich und die Eignung einer umformenden Werkzeugmaschine hinsichtlich ihresgeplanten Einsatzzweckes bewerten zu können- eine geeignete Umformmaschine zur Herstellung eines umformtechnisch herstellbaren Produktesbzw. zur Darstellung eines gewünschten Produktionsprozesses auwählen zu können- Risiken und Gefahren beim Betrieb einer umformenden Werkzeugmaschine einschätzen zukönnen- die Funktionsweise und den Aufbau von umformenden Werkzeugmaschinen verstehen zukönnen

Lehr- und Lernmethoden:In der Vorlesung werden die Lehrinhalte anhand von Vortrag und Präsentationen vermittelt.Ergänzt werden diese durch in der Übung vorgerechnete, passende Beispiele aus der Praxis. DieUnterlagen zum Modul werden den Studierenden online zur Verfügung gestellt.

Medienform:Vortrag, Präsentation, Tablet-PC mit Beamer

Literatur:Spur, G.: Handbuch der Fertigungstechnik, Band 2 Umformen und Zerteilen Carl Hanser Verlag;Schuler: Handbuch der Umformtechnik, Springer Verlag; Fritz, A.; Schulze, G.: Fertigungstechnik,Springer-Verlag; Hirsch, A.: Werkzeugmaschinen: Grundlagen, Vieweg


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Modulverantwortliche(r):Mair, Josef; Dipl.-Ing. (FH)




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MW0138: Motorthermodynamik und Brennverfahren | Thermodynamics of Internal Combustion Engines and CombustionProcesses [VM-TB]

Modulbeschreibung

MW0138: Motorthermodynamik und Brennverfahren | Thermodynamicsof Internal Combustion Engines and Combustion Processes [VM-TB]




Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In einer schriftlichen Prüfung (90 min) sind die vermittelten Inhalte auf verschiedene Frage- undProblemstellungen anzuwenden.Als Hilfsmittel sind ein nicht-programmierbarer Taschenrechner, Geodreieck und Linealzugelassen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Verbrennungsmotoren (MW0299); Thermodynamik 1 (MW9018)

Inhalt:Entwicklungsprozess der MotorentwicklungKennzahlenThermodynamisches System BrennraumVolumenverlaufWärmeübergangInnere Energie, RealgasverhaltenGeschleppter Motor in der HochdruckphaseBerechnung der zugeführten WärmeLadungswechselrechnung, Füll- und Entleermethode, akustische TheorieReibungsverlusteSimulation der Aufladung


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MW0138: Motorthermodynamik und Brennverfahren | Thermodynamics of Internal Combustion Engines and CombustionProcesses [VM-TB]

Vorausberechnung der NOx-EntstehungSimulation der Verbrennung

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an der Modulveranstaltung sind die Studierenden in der Lage...& einen Verbrennungsmotor anhand charakteristischer Kennzahlen zu bewerten bzw.Randbedingungen für Neuentwicklungen zu definieren

... sich an verschiedene Modelle für die Vorausberechnung thermodynamischer Effekte zuerinnern (Ladungswechselrechnung, Wandwärmeübergang, Reibung, NOx-Entstehung,Verbrennung, Aufladung) und für den jeweiligen Anwendungsfall geeignete auszuwählen

... die Merkmale und die Vorgänge der konventionellen Brennverfahren des Otto- und desDieselprozesses und auch neuartige Brennverfahren zu verstehen.

Lehr- und Lernmethoden:In der Vorlesung werden die Lehrinhalte anhand von Vortrag, Präsentation und Tablet-PCvermittelt. Die Theorie wird durch Anwendungsfälle erläutert und mit Hilfe von Rechenbeispielengefestigt Erfahrungen und Probleme aus der Praxis werden vorgestellt, diskutiert und gerechnet.

Im Rahmen von Übungen werden Berechnungsbeispiele am Laptop durchgeführt und mit denStudenten die Ergebnisse diskutiert.

Medienform:* Vortrag, Interaktive Übungen* Präsentation* Tablet-PC mit Beamer* Online-Lehrmaterialien* Skript

Literatur:* van Basshuysen, Richard: Handbuch Verbrennungsmotor - Grundlagen, Komponenten, Systeme,Perspektiven. 4. Auflage. Wiesbaden : Vieweg, 2007.* Merker, Günter: Verbrennungsmotoren - Simulation der Verbrennung und Schadstoffbildung ; mit15 Tabellen. 3. Auflage. Wiesbaden : Teubner, 2006.





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MW0610: Zulassung von Medizingeräten | Authorization of Medical Apparatus [Zulassung von Medizingeräten]

Modulbeschreibung

MW0610: Zulassung von Medizingeräten | Authorization of MedicalApparatus [Zulassung von Medizingeräten]




Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Schriftliche Prüfung am Ende der Vorlesungszeit (100%, 90 min).Es sind keine Hilfsmittel zugelassen.



Inhalt:Entwickler und Hersteller von Medizinprodukten müssen in der Lage sein, Medizinprodukteentsprechend den gesetzlichen und normativen Vorgaben in einem Zielmarkt (z.B. D, USA)zuzulassen. Die Zulassung ist der Erstellungs- und Prüfungsprozess einer gültigen undvollständigen Dokumentation (Produktakte). In der Produktakte spiegelt sich die Einhaltung dergeltenden Gesetze und Normen wider. Ziel der Vorlesung ist es, Studierende in die Lage zuversetzen, ein Medizinprodukt in Deutschland und entsprechend den gesetzlichen Vorgabenzuzulassen. In der Vorlesung wird anhand von praktischen Beispielen dargestellt, wie einegesetzes- und normenkonforme Produktakte erstellt und realisiert wird. Innerhalb der Vorlesungwerden alle Aspekte des Zulassungsverfahrens nach dem deutschen Medizinprodukterechterarbeitet und anhand von praktischen Beispielen erläutert. Zusätzlich werden angrenzendeFragestellungen wie die Erstellung von Handbüchern und die Durchführung von Risikoanalysen,Prüfungen von elektrischer und technischer Sicherheit, Biokompatibilität und Sterilität erläutert.


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MW0610: Zulassung von Medizingeräten | Authorization of Medical Apparatus [Zulassung von Medizingeräten]

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an der Veranstaltung hat der Student ein Verständnis bezüglich desAblaufs einer Medizingerätezulassung erworben. Zusätzlich kennt er die Grundzüge desZulassungsverfahrens bei der FDA. Jeder Student soll nach dem Besuch dieser Vorlesung in derLage sein, Medizinprodukte selbstständig zuzulassen oder zumindest geeignete Stellen zu Rate zuziehen.





Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Zulassung von Medizingeräten (Übung, 1 SWS)Ameres V

Zulassung von Medizingeräten (Vorlesung, 2 SWS)Lüth T [L], Artmann LFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW0633: Methoden in der Motorapplikation | Methods in Engine Application

Modulbeschreibung

MW0633: Methoden in der Motorapplikation | Methods in EngineApplication




Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In einer schriftlichen Prüfung (90 min) sind die vermittelten Inhalte auf verschiedene Frage- undProblemstellungen anzuwenden.Als Hilfsmittel ist ein nicht-programmierbarer Taschenrechner zugelassen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Vorlesung Verbrennungsmotoren (MW0137)

Inhalt:- Vorstellung klassischer Applikationsaufgaben- Grundsätzliche thermodynamische Überlegungen- Aufzeigen von Zielkonflikten bezüglich Leistung, Emission und Verbrauch- Ableiten typischer Stell- und Zielgrößen bei Otto- und Dieselmotoren- Erläuterung grundsätzlicher Zusammenhänge bezüglich Motoreinstellung und Emission- Aufbau Steuergerät- Vorstellung Prüfstandsaufbau- Erklärung mathematischer Modelle zur Beschreibung des Motorverhaltens- Vorstellung von DoE-Prozessen- Herleitung von Optimierungsstrategien- Präsentation von Beispielen aus der Praxis


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MW0633: Methoden in der Motorapplikation | Methods in Engine Application

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an den Modulveranstaltungen ist der Studierende in der Lage, Auswirkungenvon Änderungen an der Motorsteuerung sowohl bei Otto- als auch bei Dieselmotorenabzuschätzen. Der Studierende entwickelt ein Gefühl für die Komplexität der motorischenZusammenhänge. Er ist in der Lage das Motorverhalten in Form mathematischer Modelleabzubilden und kann den Aufwand und die Komplexität von Optimierungsaufgaben abschätzen.

Lehr- und Lernmethoden:In der Vorlesung werden die Lehrinhalte anhand von Vortrag, Präsentation und Tablet-PCvermittelt. Die Theorie wird durch Anwendungsfälle erläutert und mit Hilfe von Rechenbeispielengefestigt. Erfahrungen und Probleme aus der Praxis werden vorgestellt, diskutiert und gerechnet.

Alle Lehrmaterialien sowie weiterführende Informationen können erworben werden oder werdenonline zur Verfügung gestellt. In den Assistentensprechstunden kann individuelle Hilfe gegebenwerden.

Medienform:Vortrag, Präsentation, Skript

Literatur:Bauer, Horst (2002): Dieselmotor-Management. 3. Aufl. Braunschweig: Vieweg.Robert Bosch GmbH.: Ottomotor-Management. 3. Aufl. (2005). Wiesbaden: Vieweg.Wallentowitz, Henning; Reif, Konrad (2006): Handbuch Kraftfahrzeugelektronik. Wiesbaden:Friedr.Vieweg & Sohn Verlag | GWV Fachverlage GmbH Wiesbaden.


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Methoden in der Motorapplikation [MW0633] (Vorlesung, 3 SWS)Wachtmeister G, Zepf A, Fellner FFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW0688: Automatisierungstechnik in der Medizin | Automation in Medicine [AIM]

Modulbeschreibung

MW0688: Automatisierungstechnik in der Medizin | Automation inMedicine [AIM]




Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Schriftliche Prüfung am Ende der Vorlesungszeit (100%, 90 min).Als Hilfsmittel sind ein Lineal, Geodreieck sowie ein nicht-programmierbarer Taschenrechnerzugelassen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Höhere Mathematik. Informationstechnik

Inhalt:Schwerpunkte der Veranstaltung sind Navigations- und Robotersysteme. Vorgestellt werdenneben der Wirkungsweise von Meß- und Robotersystemen vor allem die Methoden zu derenProgrammierung. Systeme. Weitere Teile befassen sich mit dem Problem der Adaption vonmedizinischen Instrumenten sowie den einzuhaltenden Richtlinien wie Normen, Gesetzeund Verordnungen für Entwurf und Betrieb komplexer Geräte im medizinischen Umfeld. DieVorlesung trägt der immer weiter zunehmenden Verbreitung rechnergestützten Chirurgie-und Operationsmethoden Rechnung und führt die Studenten in die Themen der Sensorik, derPositions- und Orientierungsmessung sowie Robotersystemen für die Medizin und Chirurgie ein.Darüberhinaus werden Verfahren und Systeme der minimal-invasiven Chirurgie, der medizinischenBildverarbeitung und bildgebender Systeme eingeführt. Ansatzweise stellt die Veranstaltungmoderne Verfahren des Tissue Engineering von Gewebestrukturen und der Simulation vonchirurgischen Eingriffen vor.


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MW0688: Automatisierungstechnik in der Medizin | Automation in Medicine [AIM]

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an der Modulveranstaltung Automatisierungstechnik in der Medizin sinddie Studierenden in der Lage zu erkennen wo Medizingeräte im Klinikalltag die Arbeit desChirurgen sinnvoll unterstützen können. Sie verstehen die Wirkungsweise der Geräte und kennendie grundlegenden Algorithmen zu deren Programmierung und können sie problemorientiertanwenden. Die Studierenden sind in der Lage, eine gefundene Lösung für eine technischeProblemstellung zu bewerten und eigenständige Verbesserungsvorschläge zu schaffen.

Lehr- und Lernmethoden:In der Veranstaltung werden die Lehrinhalte anhand von Vortrag, Präsentation und Tafelanschriebvermittelt. Beispielhaft werden Probleme aus der Praxis vorgesellt. In der Übung werden Aufgabenvorgerechnet. Alle Lehrmaterialien sowie weiterführende Informationen werden online zurVerfügung gestellt.

Medienform:Vortrag, Präsentation, Presenter mit Beamer, Vorführung von Beispielgeräten

Literatur:





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MW0799: Einführung in die Kernenergie | Introduction to Nuclear Energy [NUK 1]

Modulbeschreibung

MW0799: Einführung in die Kernenergie | Introduction to Nuclear Energy[NUK 1]




Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Klausur, 90 minEs sind keine Hilfsmittel erlaubt.



Die Vorlesungen und die Skripte werden auf Englisch angeboten.Jedoch kann auch während der Lehrveranstaltung für Fragen und bei der schriftlichen PrüfungDeutsch verwendet werden.

Die Vorlesung ist geeignet für:Studierende der Fachrichtungen Maschinenwesen, Physik und Chemie nach dem viertenSemester, welche daran interessiert sind, wie Strahlung angewendet werden kann, sowie derNutzen radioaktiver Quellen.

Inhalt:Die Vorlesung zeigt Grundprinzipien der sicheren Produktion von Elektroenergie von mittelsAtomreaktoren mit denHauptthemen:

- Die Rolle der Atomkraft im Energiemix.


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- Die Geschichte der Kernkraft und ihre zukünftige Entwickl.- Die Grundprinzipien der Kernspaltung. - Die Umwandlung der Kernenergie in Elektroenergie.- Die gegenwärtigen und zukünftigen Atomreaktordesigns.- Die Grundprinzipien der nuklearen Sicherheit.- Die Grundprinzipien der Strahlung und des Strahlenschutzes.- Der Kernbrennstoffzyklus, Atommüllverarbeitung & Lagerung.

Die Vorlesung hat einen beschreibenden Charakter mit dem Schwerpunkt auf die technischphysikalischen Aspekte der Kernenergieproduktion.Es werden auch einige mathematische Konzepte, Entwicklungen und Grundanwendungsproblemein den Bereichen der Kernreaktionen, dem Energietransport, der Energieumwandlung und demStrahlenschutz dargestellt.

Weitere Information unter www.ntech.mw.tum.de

Lernergebnisse:

Am Ende der Vorlesung sind die Studierenden in der Lage folgendes zu verstehen:

* Wie Nuklear Energie heutzutage produziert wird* Die physikalischen Gesetze auf welchen die Produktion vonNuclear Energie beruht* Wie Kernkraft-Systeme arbeiten* Grundlegende Konzepte von Strahlung und Strahlenschutz* Die Grundlage der nuklearen Sicherheit* Die wirtschaftlichen Probleme und Perspektiven derKernenergie heute und in Zukunft


- Vorlesung mit Powerpoint Material (Präsentationen)

- intensive Nutzung der Tafel zur Erklärung der Konzepte

Interaktive Klasse:Studenten werden ermutigt Fragen zu stellen und der Professor fragt auch häufig die Studenten


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Medienform:

- gedrucktes Skript mit Vorlesungsinhalten- gedrucktes Material aus dem Internet- Kopien von nützlichen Lernmaterialien aus Büchern

Literatur:

Fundamentals of Nuclear Science and Energy, J.K. Shultis, R.E. Faw

Introduction to Nuclear Engineering,J.R. Lamarsh and A. J. BarattaNuclear Energy, D. Bodanski

Modulverantwortliche(r):Macián-Juan, Rafael; Prof. Dr.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Einführung in die Kernenergie (MW0799) (Vorlesung, 3 SWS)Macián-Juan R [L], Macián-Juan RFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW0867: Roboterdynamik | Robot Dynamics

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master




Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung besteht aus einer schriftlichen Klausur (Bearbeitungsdauer 90min), in der dieStudierenden anhand von Verständnis- und Rechenaufgaben zeigen, dass Sie• robotische Strukturen analysieren,• deren Physik modellieren und• Konzepte der Regelung und Trajektorienplanung für diese bewerten und anwenden können.• Außerdem werden physische Komponenten gängiger Roboter abgefragt.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundlagen der Technischen Mechanik: Relativkinematik, Impuls- und Drallsatz

Inhalt:Kinematik- Relativkinematik- Rekursive Berechnung- Denavit-Hartenberg Parameter- Homogene Transformation- Direkte und Inverse Kinematik- Redundante RoboterKinetik- Prinzipien von d'Alembert und Jourdain- Newton-Euler-Gleichungen


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- Antriebsdynamik- Direkte und Inverse Dynamik- Bewegungsgleichung im ArbeitsraumTrajektorienplanung- Bahn- und Trajektoriebeschreibung- Umweltmodellierung- Suche nach möglichen Bewegungen- Optimierung der BewegungenRegelung- Gelenkraum und Arbeitsraum- Zentrale und dezentrale Regelung- Kraft- und Positionsregelung

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an den Modulveranstaltungen sind die Studierenden in der Lage für steifeserielle Roboter- die Struktur zu analysieren,- die Bewegungen zu beschreiben,- die Dynamik zu modellieren,- wichtige Konzepte der Trajektorienplanung zu bewerten und anzuwenden,- wichtige Konzepte der Regelung zu bewerten und anzuwenden.Darüber hinaus kennen sie die physischen Komponenten gängiger Roboter.Als Hilfsmittel sind Schreibgeräte und eine vorgegeben Kurzzusammenfassung, die bereitswährend des Semesters verwendet wird, erlaubt.

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul besteht aus einer Vorlesung mit integrierter Übung. Zur Vor- und Nachbereitung wirdden Studierenden ein Skript zur Verfügung gestellt. Zunächst werden in den Vorlesungsteilen dietheoretischen Grundlagen der Roboterdynamik präsentiert (Präsentation: Text, Formeln, Grafiken,Videos), teilweise Schritt für Schritt hergeleitet (handschriftlich oder als Präsentation) und detailliertvom Dozenten erklärt. Damit wird den Studierenden eine weitere Möglichkeit geboten neben demSkript die Inhalte des Moduls zu verstehen.In den thematisch abgestimmten integrierten Übungen wenden Studierende die neuen Inhalteselbst an, um das Wissen schnell zu verankern und die daraus erlangten Fähigkeiten langfristignutzen zu können. Studierende müssen hier Strukturen analysieren, Bewegungen beschreiben,Dynamik modellieren, Konzepte der Trajektorienplanung und Regelung anwenden und bewerten.Die Studierenden werden außerdem durch die integrieten Übungen aktiviert und so wiederaufnahmefähiger für weitere Inhalte. Zusätzlich werden Aufgabenblätter mit Lösungen zumSelbststudium bereitgestellt.

Medienform:- Skript zur Vor- und Nachbereitung sowie als Nachschlagewerk- Präsentation/Tafel für Schritt für Schritt Herleitung und Vermittlung den Inhalte- Interaktive kleine Aufgaben zur Aktivierung der Teilnehmenden


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- Aufgabenblätter mit Lösungen zur Anwendung der Inhalte im Selbststudium

Literatur:- "Modern Robotics: Mechanics, Planning, and Control", Kevin M. Lynch and Frank C. Park,Cambridge University Press, 2017, ISBN 9781107156302, online verfügbar.- "Roboterdynamik: Eine Einführung in die Grundlagen und technischen Anwendungen", FriedrichPfeiffer und Eduard Reithmeier, Teubner Verlag, 1987, ISBN 3519020777, in der Bibliothekverfügbar.- "Introduction to Robotics: Mechanics and Control", John J. Craig, fourth edition, Pearson, 2018,ISBN: 9780133489798 (0133489795), in der Bibliothek verfügbar.- "Robotics: Modelling, Planning and Control", Bruno Siciliano und Lorenzo Siciavicco und LuigiVillani und Giuseppe Oriolo, Springer, 2010, ISBN 9781846286414 (1846286417), in der Bibliothekverfügbar.





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MW1042: Lasertechnik | Laser Technology

Modulbeschreibung





Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Schriftliche Prüfung (90 min); Wissensfragen (offene Fragen) und Rechenaufgaben.Als Hilfsmittel sind Schreib- und Zeichengeräte, Fremdsprachen-Wörterbücher ohne Anmerkungenund nicht-programmierbarer Taschenrechner zugelassen.



Inhalt:Die optischen Technologien und hier insbesondere die Lasertechnologie gehören unstrittig zuden innovativsten Zukunftstechnologien mit hohem Wachstumspotential. Auch in der industriellenFertigung nimmt die Bedeutung des Werkzeuges Lasers seit Jahrzehnten stetig zu, was nichtzuletzt die jährlichen Umsatzzuwächse von durchschnittlich 12,5% auf Seiten der Laser-System-Hersteller eindeutig belegen.

Aus diesem Grund beschäftigt sich die Vorlesung "Lasertechnik" zum Einen mit den für dasVerständnis notwendigen physikalischen Grundlagen und zum Anderen mit der Anwendungdes Lasers als innovatives Werkzeug. Die Grundlagen, wie zum Beispiel die Erzeugung derLaserstrahlung, die Strahlführung und das Design von Laseroptiken, werden von einem Laser-Experten aus dem Physik-Department vermittelt. Im Anschluss daran beleuchtet das iwb dieWechselwirkung der Strahlung mit verschiedenen Materialien und leitet daraus Anwendungen,wie zum Beispiel das Laserstrahlschweißen und -schneiden, ab. Weitere Betrachtungen zur


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Lasersicherheit oder zur Simulation von lasergeführten Prozessen runden das Gesamtbildab. Ein außerordentlicher Praxisbezug wird durch hochkarätige Gastreferenten von Seitender Laserhersteller und -anwender hergestellt. Den Abschluss dieser Vorlesung bildet eineFirmenexkursion.

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an diesem Modul sind die Studierenden in der Lage die physikalischenGrundlagen der Lasertechnik nachzuvollziehen. Darüber hinaus kennen die Studierenden dieAnwendungsgebiete der Lasertechnik in der industriellen Fertigung und können die verschiedenenProzesse verstehen und theoretisch anwenden. Die Studierenden sind nach Teilnahme an derVeranstaltung Lasertechnik in der Lage die unterschiedlichen Laserstrahlquellen hinsichtlich ihresphysikalischen Wirkprinzips zu unterscheiden und für eine konkrete Aufgabenstellung anhandeiner Bewertung eine Auswahl des passenden Verfahrens und der richtigen Strahlquelle zutreffen.

Lehr- und Lernmethoden:Präsentationen, Übungen, Industrievortäge, Exkursion

Medienform:Präsentation; Skript; Overhead-Folien, Demonstrationsobjekte

Literatur:Als deutsche Begleitliteratur zur Vorlesung können die Bücher "Laser in der Fertigung" von HelmutHügel und "Lasertechnik für die Fertigung" von Reinhart Poprawe empfohlen werden. In ihnenwerden alle notwendige Themen wie Erzeugung von Laserstrahlung, Strahl-Stoff-Wechselwirkungund die Fertigungsverfahren Schneiden, Schweißen, Bohren und Abtragen behandelt. ZusätzlicheThemen wie Laserstrahlbiegen und der Einsatz von Lasersystemen in der Messtechnik finden sichdagegen nur in dem Buch von Reinhart Poprawe. Auf Englisch gibt es ein Buch von William Steen"Laser Material Processing". Für eine etwas weiterführende Literatur eignet sich das Buch vonThomas Graf Laser: "Grundlagen der Laserstrahlquellen", in dem vor allem Strahlquellen diskutiertwerden. Aber auch das englische Buch Landolt-Börnstein, "Numerical Data and FunctionalRelationships" in: Science and Technology. Group VIII: Advanced Materials and Technologies.Vol.1: Laser Physics and Applications. Subvolume 1C: Laser Applications. Part 2: ProductionEngineering eignet sich als Begleitlektüre zur Vorlesung.


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Lasertechnik (Vorlesung, 2 SWS)Zäh M, Hille L, Kienberger R

Lasertechnik Übung (Übung, 1 SWS)


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Zäh M, Hille L, Schmoeller MFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW1141: Modellierung zellulärer Systeme | Modelling of Cellular Systems [ModSys]

Modulbeschreibung

MW1141: Modellierung zellulärer Systeme | Modelling of CellularSystems [ModSys]Grundlagen der Modellierung



Modulniveau:Master




Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfungsleistung wird in Form einer Klausur erbracht. Sie besteht aus Kurzfragen undRechenaufgaben. Es wird geprüft in wieweit die Studierenden die grundlegenden Konzepteder mathematischen Modellierung und Modellanalyse bei zellulären (biologischen) Systemenverstehen und anwenden können. Es ist eine schriftliche Klausur mit einer Prüfungsdauer von 90Minuten vorgesehen. Die Klausur wird in jedem Semester angeboten (im WS zeitnah am Beginn).Es sind keine Hilfsmittel zugelassen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Voraussetzungen für die erfolgreiche Teilnahme sind mathematische Kenntnisse, wie sie inBachelorstudiengängen an wissenschaftlichen Hochschulen vermittelt werden.

Inhalt:Das Modul soll die Grundlagen der mathematischen Modellierung, der Analyse und der Simulationvon zellulären Systemen vermitteln und vertiefen. Zu den wichtigen Prozessen gehören dieEnzym-katalysierten Reaktionen, die Polymerisation von Makromolekülen und die zelluläreSignalübertragung. Wesentliche Inhalte sind: - Graphentheoretische Analysen, - Aufstellen von Bilanzgleichungen für konzentrierte und verteilte Systeme,


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MW1141: Modellierung zellulärer Systeme | Modelling of Cellular Systems [ModSys]

- Analyse stöchiometrischer Netzwerke, - Thermodynamik zellulärer Prozesse,- Reaktionskinetiken (Enzyme, Polymerisationsprozesse, Signalübertragung), - Stochastische Systeme

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an diesem Modul sind die Studierenden mit den biologischen undtheoretischen Grundlagen von zellulären Systemen vertraut und in der Lage, Bilanzgleichungenfür komplexe zelluläre Netzwerke zu erstellen und zu analysieren. Anhand der Modelle sind dieStudierenden in der Lage das Verhalten der Netzwerke durch Simulation vorherzusagen und dengesamten biotechnologischen Prozesses zu bewerten (zeitliches Verhalten, Produktausbeuten).

Lehr- und Lernmethoden:In der Vorlesung werden mathematische Ableitungen und Zusammenhänge an der Tafel mitHilfe von Powerpoint-Präsentationen aufgezeigt. Wesentliche Aspekte werden dann wiederholtaufgegriffen und in den Übungen vertieft. Die Übungen sollen zum Teil am Rechner/Laptopdurchgeführt werden, um komplexere Aufgaben, wie mathematische Modellierungen und/oderSimulationen bearbeiten zu können. Die Lösungsstrategien werden dann gemeinsam mit denStudenten besprochen, um ein vertieftes Verständnis von zellulären Systemen zu entwickeln.

Medienform:Die in der Vorlesung verwendeten Folien werden den Studierenden in geeigneter Formzugänglich gemacht. Übungsaufgaben werden rechtzeitig verteilt und die Musterlösungen mit denStudierenden diskutiert.

Literatur:Zur Verfügung stehen englischsprachige Lehrbücher, die Teilaspekte des genannten Stoffesabbilden. Zu nennen sind: Nielsen, Villadsen, Lieden: Bioreaction Engieneering Principles (KluwerAcademic Press, 2003), B. O. Palsson: Systems Biology: Properties of Reconstructed Networks(Cambridge University Press, 2006), Kremling: Systems Biology (CRC Press).

Modulverantwortliche(r):Kremling, Andreas; Prof. Dr.-Ing.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Vorlesung, Modellierung zellulärer Systeme, 2SWSÜbung, Modellierung zellulärer Systeme, 2SWSAndreas Kremling ([email protected] )Für weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW1145: Bioproduktaufarbeitung 1 | Bioseparation Engineering 1 [BSE1]

Modulbeschreibung

MW1145: Bioproduktaufarbeitung 1 | Bioseparation Engineering 1[BSE1]Bioproduktaufarbeitung 1



Modulniveau:Master




Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfungsleistung wird in Form einer Klausur erbracht. Die angestrebten Lernergebnissewerden durch Verständnisfragen zu ausgewählten Inhalten des Moduls überprüft. Durchumfangreiche Rechenaufgaben wird außerdem überprüft, ob die Theorie zu verfahrenstechnischenSchritten auf praktische Beispiele aus der Bioproduktverarbeitung, auf adsorptive Prozesseund Extraktionsverfahren angewendet werden kann. Es ist eine schriftliche Klausur mit einerPrüfungsdauer von 90 Minuten vorgesehen. Zugelassenes Hilfsmittel: Taschenrechner.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Voraussetzungen für die erfolgreiche Teilnahme sind Kenntnisse der Grundlagen der(Bio-)verfahrenstechnik

Inhalt:Nach einem kurzen Überblick der einzelnen verfahrenstechnischen Schritte bei derBioproduktaufarbeitung (nieder- und hochmolekulare Substanzen) wird in diesem Modulder Fokus auf die ingenieurwissenschaftliche Beschreibung von adsorptiven Prozessen undExtraktionsverfahren in der Bioprozesstechnik gelegt.

Wesentliche Inhalte sind:- Zellaufschluss


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MW1145: Bioproduktaufarbeitung 1 | Bioseparation Engineering 1 [BSE1]

- Zentrifugation- Grundlagen der Adsorption- Charakteristika von verschiedenen Adsorbentien- Auslegung von Chromatographieanlagen- Simulated Moving Bed- Expanded Bed Adsorption- Hochgradienten-Magnetseparation- wässrige Extraktion- Extraktion mit ionischen Flüssigkeiten- Kostenermittlung

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an diesem Modul sind die Studierenden in der Lage, chromatographischeund extraktive Prozesse der Bioproduktaufarbeitung mittels klassischer und modernerMethoden zu analysieren und zu bewerten. Zusätzlich sind sie in der Lage diese mit weiterenVerfahrensschritten wie Zellaufschluss, Zentrifugation oder wässriger Extraktion zu kombinierenund als kompletten Prozess zu analysieren.

Lehr- und Lernmethoden:Die Inhalte dieses Moduls werden in der Vorlesung (2 SWS) mit Hilfe von Powerpoint-Präsentationen theoretisch vermittelt. Wesentliche Inhalte werden wiederholt aufgegriffen undin den Übungen (1 SWS) vertieft. Die Studierenden erhalten hierzu Übungsaufgaben, die in derRegel 1 Woche später vorgerechnet und diskutiert werden. Dies ermöglicht den Studierendeneine Selbstkontrolle der eigenständigen Analyse und Bewertung von adsorptiven Prozessen undExtraktionsverfahren.

Medienform:Die in der Vorlesung verwendeten Folien werden den Studierenden in geeigneter Form rechtzeitigzugänglich gemacht. Übungsaufgaben werden regelmäßig verteilt und in der Regel werden dieMusterlösungen eine Woche später ausgegeben und mit den Studierenden diskutiert.

Literatur:Ladisch, Michael R.: Bioseparations Engineering, 2001, ISBN-13: 978-0-471-24476-John Wiley &SonsHarrison, Todd, Rudge and Petrides: Bioseparations Science and Engineering, ISBN978-0-195-12340

Modulverantwortliche(r):Berensmeier, Sonja; Prof. Dr. rer. nat.




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MW1339: Intelligente Systeme und Machine Learning für Produktionsprozesse | Intelligent Systems and MachineLearning for Production Processes [EiveSiM]

Modulbeschreibung

MW1339: Intelligente Systeme und Machine Learning fürProduktionsprozesse | Intelligent Systems and Machine Learning forProduction Processes [EiveSiM]



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Aktueller Hinweis angesichts des eingeschränkten Präsenzbetriebs auf Grund der CoViD19-Pandemie:Sofern die Rahmenbedingungen (Hygiene-, Abstandsregeln etc.) für eine Präsenzprüfung nichtvorliegen, kann gemäß §13a APSO die geplante Prüfungsform auf eine elektronische Fernprüfung(Online Proctored Exam) umgestellt werden. Die Entscheidung über diesen Wechsel wirdmöglichst zeitnah, spätestens jedoch 14 Tage vor dem Prüfungstermin durch die Prüfungspersonnach Abstimmung mit dem zuständigen Prüfungsausschuss bekannt gegeben.

Das Erreichen der Lernergebnisse wird mit einer 90-minütigen Klausur überprüft,in der die Studierenden die gelehrten theoretischen Grundlagen zu intelligentenautomatisierungstechnischen Systemen abrufen und wiedergeben, das Verstehen und Anwendenvon Modellierungs- und Entwurfsansätzen zeigen, und Fragen und Herausforderungen bezüglichder Nutzung von Agenten in der Automatisierungstechnik beantworten sollen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Automatisierungstechnik, Grundlagen der modernen Informationstechnik (1 und 2)


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Inhalt:In diesem Modul werden Kenntnisse und Fähigkeiten vermittelt die für die Entwicklungvon verteilten intelligenten Systemen notwendig sind. Diese werden bereits heute in derAutomatisierungstechnik eingesetzt. Insbesondere wird auf die Themen Modularisierung,Formalisierte Prozessbeschreibung, Energieoptimierung und Kognition (Rasmussen)eingegangen. Unter Einbeziehung dieser Aspekte werden im speziellen Entwicklungsmethoden fürAgenten-orientierte intelligente, verteilte Systeme gelehrt.In der Übung werden praktische Versuche am hybriden Prozessmodell und Kugelaufbaudurchgeführt und somit die Inhalte der Vorlesung vertieft. Unter anderem werden auch aktuelleEntwicklungstools wie Comos eingesetzt.

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme am Modul sind die Studierenden in der Lage- intelligente automatisierungstechnische Systeme systematisch zu analysieren,- auf Grundlage der vermittelten Methoden unterschiedliche Entwurfskonzepte zu bewerten und - bei einer gegebenen Problemstellung eine adäquate Lösung zu modellieren und entwickeln- die Herausforderungen beim Einsatz von Agenten in der Automatisierungstechnik bzw. in derDomäne Eingebettete Systeme erkennen.

Lehr- und Lernmethoden:Die Inhalte des Moduls werden in der Vorlesung theoretisch vermittelt. Es sind Gastvorträge derinternationalen Forschungspartner des Lehrstuhls für Automatisierung und Informationssystemegeplant. Sowohl in Vorlesung als auch in Übung werden die gelehrten Aspekte anhand praktischerBeispiele und Arbeiten vertieft. Auf spezielle Verständnisprobleme wird individuell eingegangen.Die Lernfortschrittskontrolle wird über Feedback in Vorlesung und Übung sichergestellt.

Medienform:PräsentationTafel-ÜbungenLive-DemonstrationenPraktische Rechnerübungen

Literatur:- Göhner, Peter (Hrsg.): Agentensysteme in der Automatisierungstechnik. Xpert.press, 2013.- Wooldridge, Michael: An Introduction to MultiAgent Systems. John Wiley & Sons, 2009.- Friedenthal, Sanford; Moore, Alan; Steiner, Rick: A Practical Guide to SysML. MK/OMG Press,2011.




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MW1586: Fahrzeugkonzepte: Entwicklung und Simulation | Vehicle Concepts: Design and Simulation [E&S]

Modulbeschreibung

MW1586: Fahrzeugkonzepte: Entwicklung und Simulation | VehicleConcepts: Design and Simulation [E&S]




Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In einer schriftlichen Prüfung (90 min) sind die vermittelten Inhalte wiederzugeben und aufverschiedene Problemstellungen anzuwenden.Es sind keine Hilfsmittel zugelassen.



Inhalt:Die Vorlesung Entwicklung und Simulation vermittelt dem Hörer einen Eindruck, wie aktuell inden Unternehmen Automobile entwickelt werden. Insbesondere wird auf die Abläufe und diedabei verwendeten Hilfsmittel im Management und in der technischen Entwicklung eingegangen.Durch die Technologieexplosion in den für die Kraftfahrzeugtechnik relevanten Bereichen wirdein gezieltes Management der Anforderungen, der Technologien und der Projektdurchführungnotwendig, um in möglichst kurzer Zeit ein Automobil zu konzipieren und zur Serienreife zuentwickeln. Nachdem das Konzept definiert ist, kommen in der Serienentwicklung vielerleiSimulationswerkzeuge zum Einsatz. In der Vorlesung wird dabei besonders auf die Finite-Elemente-Methoden, Simulation von Mehrkörpersystemen und die Hardware-in-the-Loop Prüfungeingegangen.


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MW1586: Fahrzeugkonzepte: Entwicklung und Simulation | Vehicle Concepts: Design and Simulation [E&S]

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an dieser Modulveranstaltung können die Studenten den Ablauf desAutomobilentwicklungsprozesses darlegen. Sie sind dazu in der Lage, konzeptionelle Schwächenvon Kraftfahrzeugen schon in der frühen Entwicklungsphase zu erkennen und zu meiden. Siekönnen organisatorische Maßnahmen und Softwarekomponenten zur Beschleunigung desEntwicklungsprozesses beschreiben.

Lehr- und Lernmethoden:In der Vorlesung werden die Lehrinhalte anhand von Vortrag und Präsentationen vermittelt.

Medienform:Vortrag, Präsentation, Tablet-PC

Literatur:


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Fahrzeugkonzepte: Entwicklung und Simulation - Übung (Modul MW1586, Präsenz & online)(Übung, 1 SWS)Lienkamp M ( Diermeyer F )

Fahrzeugkonzepte: Entwicklung und Simulation - (Modul MW1586, Präsenz & online) (Vorlesung,2 SWS)Lienkamp M ( Diermeyer F )Für weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW1817: Biomechanik - Grundlagen und Modellbildung | Biomechanics - Fundamentals and Modeling

Modulbeschreibung

MW1817: Biomechanik - Grundlagen und Modellbildung | Biomechanics- Fundamentals and Modeling




Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfungsleistung wird in Form einer schriftlichen Klausur (90 min) erbracht. Eine Mischung aus Wissensfragen und Rechenaufgaben soll das Verständis speziellerPhänomene der Biomechanik sowie die Fähigkeit, geeignete biomechanische Modelle zuformulieren, überprüfen. Der Prüfungsinhalt erstreckt sich über die gesamte Lehrveranstaltung.Zugelassene Hilfsmittel werden in der Vorlesung bekannt gegeben.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Kenntnisse im Bereich der nichtlinearen Kontinuumsmechanik und der Physiologie sind vonVorteil, jedoch keine Voraussetzung. Wesentliche Grundlagen werden zu Beginn der Vorlesungwiederholt.

Inhalt:Unter Biomechanik versteht man die Anwendung mechanischer Prinzipien auf biologischeSysteme mit dem Ziel, Einblicke in deren Funktionsweise zu gewinnen, krankhafte Änderungenvorherzusagen und gegebenenfalls Therapieansätze vorzuschlagen. Damit ist die Biomechanikdie Grundlage der modernen Medizintechnik bzw. des Bioengineerings. In diesem Kurs werdenanhand einiger Beispiele die einzelnen Schritte der Modellbildung erarbeitet. Ausgehendvon einer kurzen Einführung in die Anatomie und Physiologie des betrachteten Systems(u.a. Lunge, Knochen, kardiovaskuläres System) werden die für ein mechanisches Modellwesentlichen Aspekte definiert und geeignete Ansätze zur Modellierung formuliert. Schwerpunkte


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MW1817: Biomechanik - Grundlagen und Modellbildung | Biomechanics - Fundamentals and Modeling

der Modulveranstaltung sind die Mechanik von biologischen Geweben (u.a. passives undaktives Verhalten, Wachstum, "Remodelling") sowie die Modellierung von Strömungs- undTransportphänomenen in Blutgefäßen und Atemwegen (u.a. Vergleich von 3D, 1D und 0DModellen).

Lernergebnisse:Nach der erfolgreichen Teilnahme an der Modulveranstaltung Biomechanik Grundlagenund Modellbildung sind die Studierenden in der Lage, selbstständig zu erkennen, welchegrundlegenden mechanischen Prinzipien berücksichtigt werden müssen, um das Verhalten einesvorliegenden biologischen Systems abzubilden. Demzufolgen können sie die maßgeblichenphysikalischen Effekte identifizieren und daraus eine möglichst einfache mathematischeBeschreibung der Biologie ableiten. Konkret beherrschen sie im Bereich der Strukturmechanikdas Konzept der Homogenisierung von Gewebeeigenschaften sowie, in der Fluidmechanik, diewesentlichen Schritte zur Dimensionsreduktion der Stömungen im Blutkreislauf und in der Lunge.Weiterhin haben die Studierenden nach Abschluss dieser Modulveranstaltung einen Überblicküber die gängigen Modellierungsansätze der wichtigsten Vorgänge im menschlichen Körper undderen Anwendungsbereiche.

Lehr- und Lernmethoden:Die Vorlesung findet als Vortrag statt. Wichtige Inhalte der Vorlesung werden am Tablet-PCangeschrieben, die die Studierenden in ihr Handout übertragen können. In den Übungen werdenBeispielaufgaben gemeinsam erarbeitet und gelöst.

Medienform:Vortrag, Präsentation mit Tablet-PC, Lernmaterialien auf Lernplattform

Literatur:Mitschrieb der Vorlesung, Handout Vortragsfolien, Liste mit weiterführender Literatur





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MW2028: Digitale Menschmodellierung: Grundlagen | Digital Human Modeling: Fundamentals

Modulbeschreibung

MW2028: Digitale Menschmodellierung: Grundlagen | Digital HumanModeling: Fundamentals



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung besteht aus 2 Prüfungsleistungen, die im Verhältnis 1:1 gewichtet werden.Theoretische Grundlagen werden in einer 90-minütigen, schriftlichen Klausur abgefragt. Diesebesteht zu Teilen aus offenen Fragen, Rechenaufgaben und MC-Fragen. Einzig erlaubtesHilfsmittel ist ein nichtprogrammierbarer Taschenrechner. Zusätzlich wird eine Übungsleistung derStudierenden bewertet. Hierfür geben sie die entwickelten Modelle als CD mit einem ausgefülltenDokument (ähnlich eines wissenschaftlichen Posters) ab, mit dessen Hilfe die Systematikder Modellentwicklung, der Parametervariation, die Modellkomplexität sowie Reflexion derModelllimitationen bewertet werden. Die Dualität der Prüfung erlaubt sowohl die Bewertung deserworbenen Verständnisses zur grundlegenden Mechanik als auch die Übertragungsfähigkeitdieser auf individuelle Modellierungsaufgaben unter Berücksichtigung des notwendigenDetaillierungs-/Abstraktionsgrads.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundkenntnisse im Bereich funktioneller AnatomieGrundlagen Biomechanischer Methoden (können im Rahmen eines angebotenen Tutoriumserworben werden).

Inhalt:Inhaltlich werden Prinzipien und methodisches Vorgehen beim Modellierungsprozess vonMKS erläutert. Der Fokus liegt hier auf der inversdynamischen Modellierung. In diesem Zuge


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werden zunächst mechanische Grundlagen aus dem Bereich der Kinetik und Kinematiksowie rheologische Modelle zur Abbildung viskoelastischen Verhaltens behandelt. Dabei sollstets der Bezug zu biomechanischen Charakteristika sowie entsprechenden Pathologienhergestellt werden. Anatomische Gegebenheiten und Verletzungsmechanismen werdendementsprechend im notwendigen Detaillierungsgrad behandelt. Weiterer Bestandteil ist dieRecherche biomechanischer Daten (Bewegungsdaten, mechanische Eigenschaften biologischerMaterialien etc.) in wissenschaftlichen Datenbanken, welche sowohl für die Erstellung der Modelleals auch für deren Validierung benötigt werden. Die Studierenden werden dazu angehalten, mittelsModellparametervariationen Plausibilität und Sensitivität ihrer Modelle zu analysieren um einVerständnis für Möglichkeiten und Grenzen von Mehrkörpersystemen zu entwickeln. Dabei stehtweniger eine möglichst realitätsnahe Modellierung im Fokus, als eine logisch nachvollziehbareSystematik der Parametervariation.

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme am Modul sind die Studierenden in der Lage Grundlagen vonMehrkörpersystemen (MKS) zu verstehen und in Eigenregie anzuwenden. Der Fokus liegthierbei auf dem computergestützten Aufbau von Muskel-Skelett-Systemen basierend aufzugrundeliegenden biomechanischen Gesetzmäßigkeiten. Weiterhin sind die Studierenden in derLage, die MKS-Software SIMPACK zu bedienen und mit Hilfe dieses Programmes eigenständiginversdynamische Modelle menschlicher Bewegungsformen (Sport, Arbeit, Alltag) zu entwickelnund zu bewerten sowie Möglichkeiten und Grenzen von Mehrkörpersystemen zu verstehen.

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul gliedert sich in Vorlesung (1 SWS), Übung (2 SWS) und Tutorium (2 SWS). DieVorlesung erfolgt in Vortragsform wobei die Inhalte durch Präsentationen veranschaulichtwerden. Im Rahmen der Übung werden zu Beginn des Semesters primär Beispielaufgabenaus dem Bereich der Mechanik durch Lehrstuhlmitarbeiter*innen vorgerechnet undanschließend vergleichbare Aufgaben von den Studierenden eigenständig bearbeitet. Ein*eLehrstuhlmitarbeiter*in steht hierfür unterstützend bereit. So soll ein tiefgehendes Verständnis fürdie in der Vorlesung vermittelten theoretischen Grundlagen durch direkte Anwendung manifestiertwerden. Im weiteren Verlauf wird die Bedienung der MKS-Software demonstriert und durchPräsentationen veranschaulicht sowie das methodische Vorgehen bei der Erstellung eigenerModelle angeleitet. In Kleingruppen (2-3 Personen) setzen die die Studierenden dies direktim Rahmen eigener Modelle mit konkreter Fragestellung um. Hierfür stehen entsprechendeComputerarbeitsplätze bereit. Im Tutorium liegt der Fokus auf der selbstständigen Arbeit derStudierenden mit der MKS-Software, wobei entsprechende Hilfestellung durch eine studentischeHilfskraft mit Modellierungserfahrung bereitsteht. Zusätzlich wird den Studierenden einentsprechendes Manual zur Modellerstellung in SIMPACK zur Verfügung gestellt.Durch die enge Kopplung von Vorlesung, Übung und Tutorium werden die Studierenden optimaldurch theoretische Grundlagen hin zur eigenständigen praktischen Umsetzung dieser geleitet.Somit soll die Fähigkeit vermittelt werden, biomechanische Fragestellungen zu verstehen und zuanalysieren um entsprechende eigene Modelle zu entwickeln.


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Medienform:PowerPoint Präsentation; Simulationssoftware, Kleingruppenarbeit; Rechenaufgaben; e-learning(Moodle)

Literatur:Appell HJ, Stang-Voss C: Funktionelle Anatomie - Grundlagen sportlicher Leistung und Bewegung.Springer, Berlin 2008.Nigg B; Herzog W: Biomechanics of the Musculo-skeletal System. John Wiley & Sons 2007.Schünke M et al.: Prometheus - Lernatlas der Anatomie: Allgemeine Anatomie undBewegungssystem. Thieme, Stuttgart 2007.


Modulverantwortliche(r):Senner, Veit; Prof. Dr.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Digitale Menschmodellierung: Grundlagen (Tutorium, 2 SWS)Lerchl T [L], Hermann L

Digitale Menschmodellierung: Grundlagen (Vorlesung, 1 SWS)Lerchl T [L], Lerchl T

Digitale Menschmodellierung: Grundlagen (Übung, 2 SWS)Lerchl T [L], Lerchl T, Schmid QFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW2076: Auslegung von Elektrofahrzeugen | Design of Electric Vehicles [Ausl. Efzge]

Modulbeschreibung

MW2076: Auslegung von Elektrofahrzeugen | Design of Electric Vehicles[Ausl. Efzge]



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In einer schriftlichen Prüfung (90 min) sind die vermittelten Inhalte auf verschiedeneProblemstellungen anzuwenden und auf weiterführende Aufgabenstellungen zu übertragen.Zugelassene Hilfsmittel: keine bis einen nicht-programmierbaren Taschenrechner,nichtelektronisches Wörterbuch.



Inhalt:In der Vorlesung werden alle relevanten Aspekte der Elektromobilität sowie Konzepte,Komponenten und Fragestellungen zur Entwicklung von Elektro- und Hybridfahrzeugenbehandelt:

*Einführung: Rolle von E-Mobilität in der Gesamtmobilität*Feldversuche/ Felddaten: Flottenversuche, Erfassung und Aufbereitung von Mobilitäts-Daten*Fahrzeugkonzepte: Ableitung von Fahrzeugkonzepten*Antriebskonzepte: Antriebskomponenten, elektrischer Antriebskonzepte,Hybridfahrzeugkonzepte *Rekuperation*Einflüsse der Elektromobilität auf Fahrzeugkomponenten


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*RE-Konzepte: verschiedener RE-Konzepte, Einsatzarten*Antriebsmotoren:Wirkprinzip, Bauformen, Modellierung*Leistungselektronik*Batterien: Überlick, Auslegung*Batteriemanagementsystem*Batterien: Modellbildung*Fahrzeugintegration von Batteriesystemen*Fahrzeugtopologien für E-Fahrzeuge/ Hybrid: Package*HV-Sicherheit: HV-Komponenten, Normen, Aufbau HV-Netz, EMV*Gewichtsmanagement in E-Fahrzeugen: Konzeptbezogene Optimierung, Einfluss Werkstoffe*Auswirkungen Netz, Ladetechnologie: Lademöglichkeiten, AC-DC-Ladung,Batteriewechselkonzepte, Ladedauer/Wirkungsgrade, Funktionssicherheit, Auswirkungen auf dasE-Netz, Well to Wheel, Vehicle to grid, Vehicle to building)*Betriebsstrategien:unterschiedliche Hybridstrategien *Wärmemanagement

Lernergebnisse:Nach Besuch der Modulveranstaltungen haben die Studenten einen umfassenden Überblicküber die Rahmenbedingungen und Unterschiede der Elektromobilität gegenüber konventionellenMobilitätslösungen, sowie über alle relevanten Bauteile von Elektrofahrzeugen, die in konventionellbetriebenen Fahrzeugen nicht verbaut sind. Des weiteren besitzen die Studenten einen Überblicküber den Aufbau, Packaging und Topologieaspekte von Elektrofahrzeugen.Die Studenten sind in der Lage einzelne Komponenten, wie den elektrifizierten Antriebstrangoder den Energiespeicher, zu charakterisieren und dessen Funktionsweise darzustellen. Darüberhinaus sind die Studenten in der Lage grundsätzliche Abschätzungen über die Auslegung vonElektrofahrzeugen z.B. Antrieb und Batteriesystem zu unternehmen.

Lehr- und Lernmethoden:In der Vorlesung werden die Lehrinhalte mittels Vortrag und Präsentation vermittelt. Dabei werdenmittels Tablet-PC komplexere Sachverhalte hergeleitet und illustriert. Während der Vorlesungwerden explizit Vorlesungsfragen gestellt, die eine Transferleistung von den Studenten erwartenund bei denen die Studenten die Möglichkeit bekommen sich zu Wort zu melden und eine etwaigeLösung zu diskutieren. Nach jeder Vorlesungseinheit werden entsprechende Lernfragen den Studenten übergeben, diedie Thematik der Lerneinheit behandeln und als Vorbereitung für die Prüfung dienen.

Medienform:Vortrag, Präsentationen, Tablet-PC und Beamer

Literatur:



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Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Auslegung von Elektrofahrzeugen (Modul MW2076, online) (Vorlesung, 3 SWS)Lienkamp MFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW2117: Virtuelle Prozessgestaltung (Fokus: Umformtechnik und Gießereiwesen) | Virtual Process Design (Focus:Metal Forming and Casting) [VIPUG]

Modulbeschreibung

MW2117: Virtuelle Prozessgestaltung (Fokus: Umformtechnik undGießereiwesen) | Virtual Process Design (Focus: Metal Forming andCasting) [VIPUG]



Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In der mündlichen Prüfung (i. d. R. 3er-Gruppen: 3*20 min) werden Verständnisfragen,Wissensfragen sowie teils auch Transferfragen zum vermittelten Stoff gestellt.Hierzu ist es notwendig den vermittelten Stoff zu verstehen und anwenden zu können. Ein gutesPrüfungsergebnis wird erreicht, wenn der Stoff darüber hinaus auf neue Aufgabenstellungenangewandt werden kann.Es sind keine Hilfsmittel zugelassen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:- Kenntnisse zu Werkstofftechnik und -eigenschaften- Verständnis für mechanische Zusammenhänge und Abläufe- Verständnis von mathematischen Grundlagenoptional: Kenntnisse der Umformtechnik (Praktikum Umformtechnikoder Vorlesung "Umformende Fertigungsverfahren) und des Gießereiwesens- Vorlesung Grundlagen der Umformtechnik und des Gießereiwesens- Vorlesung Gießereitechnik und Rapid Prototyping oder Gießereitechnik im Fahrzeugbau

Inhalt:Ausgehend von einem kurzen Einblick in die Geschichte der Simulation und derenAnwendungsgebiete werden in der Vorlesung "Virtuelle Prozessgestaltung für Umformtechnik


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und Gießereiwesen" die Grundlagen der Simulation für die Anwendungsgebiete Umformen undGießen genauer erklärt. Dabei wird sowohl auf den Aufbau eines Stoffgesetzes sowie auf dasBruchverhalten von Metallen eingegangen. Die Vorlesung erörtert die Methoden zur Ermittlungvon Kennwerten für die Umform-, Schneid- und Gießsimulation. Den zweiten Teil der Vorlesungbilden die Durchführung von Simulationen und deren Ergebnisdarstellung mit unterschiedlichenTools die auch in der Industrie zu den Standardwerkzeugen zählen. Dabei wird speziell auf dieprozesskettenhafte Anwendung der einzelnen Simulationsprogramme im Hinblick auf Aufwand undnotwendige Genauigkeit eingegangen.

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme der Modulveranstaltung haben die Studierenden einen Überblick überwichtige in der Industrie eingesetzte Simulationstools in den Bereichen der Blechumformung, -beschneidung und Gießereitechnik. Sie verstehen die Verfahren zur Ermittlung von Kennwertenund sind in der Lage geeignete Verfahren für die Erstellung von Werkstoffdatenblätterauszuwählen. Darüber hinaus können sie die Eignung von Simulationstools hinsichtlich ihresgeplanten Einsatzzweckes beurteilen und ein für den geplanten Prozess geeignetes Toolwählen.

Lehr- und Lernmethoden:Ziel der Lehrveranstaltung "Virtual Process Design (Focus: Metal Forming and Casting)" ist es,die wichtigsten Konzepte der virtuellen Methoden und Simulation bei der Gestaltung industriellerFertigungsprozesse mit Schwerpunkt Umformen und Gießen vorzustellen.

Im ersten Teil der Vorlesung wird auf die Grundlagen, die Motivation und die Geschichte derSimulation im Detail eingegangen. Insbesondere werden die Grundlagen der Finite-Elemente-Methode (FEM) sowie die Definition des konstitutiven Gesetzes und das Versagensverhalten vonMetallen erklärt. Darüber hinaus wird ein Überblick über Methoden der Materialcharakterisierungfür das Umformen, Schneiden und Gießen von Metallen gegeben.

Der zweite Teil der Vorlesung befasst sich mit der Anwendung der vorgestellten virtuellenMethoden auf typische Industrieprobleme. Die Vorgehensweise der Umform-, Schneid- undGießsimulation wird vorgestellt und es werden verschiedene industrielle Standardwerkzeugegezeigt.

Medienform:VortragVortrag, Präsentation, Tablet-PC mit Beamer

Die Vorlesung wird in digitaler Form gehalten

Literatur:Zienkiewicz, O.C.: The Finite Element MethodHattel, J.: Fundamentals of Numerical Modelling of Casting ProcessesKalpakjian, S.: Manufacturing Engineering & Technology


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Doege, E.: Handbuch der UmformtechnikLange, K.: UmformtechnikBergmann, W.: Werkstofftechnik 1Gross, D.: Bruchmechanik

Modulverantwortliche(r):Volk, Wolfram; Prof. Dr.-Ing.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Virtuelle Prozessgestaltung (Fokus: Umformtechnik und Gießereiwesen) (Vorlesung, 3 SWS)Scandola L [L], Volk WFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW2131: Menschliche Zuverlässigkeit | Human Reliability [Menschliche Zuverlässigkeit]

Modulbeschreibung

MW2131: Menschliche Zuverlässigkeit | Human Reliability [MenschlicheZuverlässigkeit]



Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Lernergebnisse werden in einer schriftlichen Prüfung (90 Minuten) geprüft. Als ergänzendesHilfsmittel ist ausschließlich ein nicht programmierbarer Taschenrechner zugelassen. In derPrüfung müssen Berechnungsmethoden angewendet, gegebene Fallbeispiele analysiert undDesignansätze bewertet werden.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Wir empfehlen die vorherige Teilnahme an der Vorlesung Arbeitswissenschaft.

Inhalt:Nicht-funktionsgerechtes Verhalten technischer Systeme bis hin zu Unfällen und Katastrophenwerden in unserer hochtechnisierten Welt oft dem "Faktor Mensch" zugeschrieben und als Grund"Menschliches Versagen" genannt. In der Vorlesung werden zunächst die Sachzusammenhängezum Menschlichen Fehler, der Zusammenhang zur Zuverlässigkeit technischer Systeme sowie dieGründe dargestellt, warum dieser Faktor gerade in heutigen technischen Systemen einen hohenStellenwert einnimmt. Daraufhin werden Methoden dargestellt, wie menschliche Fehler analysiert,bewertet und vermieden werden können, um so die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems "Mensch,Technik und Organisation" zu erhöhen. Es werden Methoden zur Analyse von Ereignissen undMethoden zur Vorhersage menschlicher Fehler dargestellt und deren Funktionsweise anhandpraktischer Beispiele aus verschiedenen technischen Domänen demonstriert. Darüber hinauswerden Methoden der Risikobewertung und Risikominderung diskutiert.


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MW2131: Menschliche Zuverlässigkeit | Human Reliability [Menschliche Zuverlässigkeit]

Lernergebnisse:Am Ende des Moduls sind die Studierenden in der Lage- Mechanismen des menschlichen Verhaltens zu analysieren und diese im Kontext derZuverlässigkeitsabschätzung anzuwenden- menschliche Fehler zu klassifizieren und die in der Literatur angegebenen Modelle anzuwenden- Risiken zu analysieren und Strategien zur Risikominderung zu bewerten- Designregeln und -richtlinien für den Entwurf robuster Systeme anzuwenden

Lehr- und Lernmethoden:Die Vorlesung erfolgt anhand einer Präsentation. In der Übung werden gemeinsam Fallstudienund Rechenbeispiele bearbeitet und diskutiert. Zur selbständigen Nachbereitung und Vertiefungempfehlen wir die angegebene Literatur.

Medienform:Power-Point Präsentation, schriftliche Literatur in Form wissenschaftlicher Publikationen

Literatur:Bubb, Heiner; Albers, Stephan (1992): Menschliche Zuverlässigkeit. Definitionen,Zusammenhänge, Bewertung. 1. Aufl. Landsberg/Lech: ecomed.






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MW2152: Modeling, Control and Design of Wind Energy Systems | Modeling, Control and Design of Wind EnergySystems

Modulbeschreibung

MW2152: Modeling, Control and Design of Wind Energy Systems |Modeling, Control and Design of Wind Energy Systems



Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Grading is based on a written exam, of a duration 90 min. Students should demonstrate theirknowledge of the principal topics of the course, including wind turbine aerodynamics, aeroelasticity,regulation & control, simulation and design. The exam is composed of about 10-15 questions,each one worth a certain number of points, for a total of 100 points. Questions will include multiple-choice answers, open questions and exercises. Detailed instructions on the exam will be givenboth at the beginning and at the end of the course. A review lecture will be offered at the end of thecourse to highlight the main concepts and help students prepare for the exam.No aids are allowed during the exam, i.e no notes nor calculators, PCs, smartphones, etc.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Basic knowledge in engineering mechanics and aerodynamics.

Inhalt:The course offers a broad introduction to the engineering principles underlying the operation ofwind turbines, as well as their design. The course is organized in the following five main modules:" Introduction: introduction to wind energy, and overview of wind energy systems and windturbines; the wind resource and its characteristics; anatomy of a modern wind turbine; wind turbinecomponents; electrical aspects." Wind turbine aerodynamics: overview of rotor aerodynamics; one-dimensional momentum theoryand Betz limit; wake swirl; airfoils; blade element momentum theory, dynamic inflow; unsteady


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corrections, blade tip and hub losses, dynamic stall, stall delay and three-dimensional effects;deterministic and stochastic wind models." Dynamics and aeroservoelasticity: rigid and elastic flapping and lagging blade; the rotor as a filter,aerodynamic damping, flutter, limit cycle oscillations; loads; stability analysis; aeroservoelasticmodels of wind turbines; aeroservohydroelastic models for off-shore applications." Wind turbine control: overview and architecture of wind turbine control systems; on-boardsensors; supervisory control; regulation strategies; trimmers, load-reducing control, dampers; loadand wind observers." Wind turbine design: overview of design criteria and certification guidelines; aerodynamic design;structural design; design and choice of sub-systems and components.

Lernergebnisse:After successfully completing the course, students will have an understanding of all main physicalprocesses underlying the energy conversion process from wind. In addition, they will be ableto apply their knowledge for giving qualitative explanations of key phenomena and for makingsome relevant quantitative predictions. For example, students will be able to analyze wind turbineperformance and dynamics response, and to demonstrate the main strategies used for controllingthese machines over their complete operating range. A specific goal of the course is to providestudents with a multidisciplinary vision on the physics of wind energy systems, and to make themable to apply the explained methods to relevant problems. A particular emphasis will be placed ondesign, so that students will be able to evaluate the effects of design choices on the cost of energy.

Lehr- und Lernmethoden:The course includes teaching lectures, which cover all theoretical content of the course and thatare delivered with a teacher-centered style. The lectures are delivered with the help of slides,which include text, equations, figures, sketches and occasionally movies, as necessary in orderto explain specific concepts or physical processes. Relevant examples from real-life wind energyapplications will be given, whenever necessary or useful. The lecturer will annotate the slidesor use the blackboard to help clarify some specific aspects, as necessary to ensure clarity andcompleteness of exposition. Review of background material is offered at the beginning of thecourse, to ensure that all students have the necessary knowledge and terminology. The course also includes exercise sessions, whose role is to consolidate and deepen theunderstanding of topics presented in the teaching lectures. Exercise sessions are typically initiatedwith a short review (given by the teacher with the help of dedicated slides) of the theory or methodsexplained in the lecture sessions. After the review, exercise sessions are continued with student-centered work, where students solve practical problems (for example dealing with the formulationof regulation strategies, the assessment of the vibratory behavior of a rotor, or the analysis of itsperformance) using computer programs. Students are encouraged to use their own individuallearning methods, and to take advantage of the exercise sessions to reinforce and ease theunderstanding of the course main topics.


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All course content is described and explained in self-contained lecture notes and support material,which are made available to the students at the beginning of the course. The course materialcovers also the exercise sessions, and it is complemented by computer programs and allnecessary data.

Medienform:The following kinds of media are used:- Class room lectures- Lecture notes (handouts)- Exercises with solutions as download

Literatur:Course material will be provided by the instructor.Additional recommended literature:" T. Burton, N. Jenkins, D. Sharpe, E. Bossanyi, Wind Energy Handbook, Wiley, 2011." J. F. Manwell, J.G. McGowan, A.L. Rogers, Wind Energy Explained, Theory, Design andApplication, Wiley, 2012.

Modulverantwortliche(r):Bottasso, Carlo; Prof. Dr.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Modeling, Control and Design of Wind Energy Systems (Vorlesung, 2 SWS)Bottasso C [L], Bottasso C, Mühle F, Wang C

Modeling, Control and Design of Wind Energy Systems (Übung, 1 SWS)Bottasso C [L], Mühle F, Wang CFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW2224: Kinematische Auslegung von Gelenkstrukturen mit Matlab und Catia | Kinematic Design of Linkages usingMatlab and Catia

Modulbeschreibung

MW2224: Kinematische Auslegung von Gelenkstrukturen mit Matlabund Catia | Kinematic Design of Linkages using Matlab and Catia



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Schriftliche Prüfung am Ende der Vorlesungszeit (100%). Dauer: 90 min.Zugelassene Hilfsmittel: Alle schriftlichen Unterlagen (handgeschrieben und/oder gedruckt).Es besteht keine Seiten- oder Inhaltsbeschränkung. Nicht-programmierbarer Taschenrechner.Schreibmaterialien.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Mathematische Grundlagen Vektor-/Matrizenrechnung, Grundlagen lineare Algebra, Starrkörper-Koordinatentransformationen

Inhalt:Die Versanstaltung befasst sich mit dem Planen und Lösen unterschiedlicher Bewegungsaufgabenmittels Gelenkstrukturen, die das essentielle kinematische 'Grundgerüst' von Roboternoder Gelenkgetrieben bilden. Angefangen beim strukturellen Aufbau solcher Strukturenwerden international gebräuchliche Bezeichnungskonventionen vermittelt und der Begriff desBewegungsfreiheitsgrades definiert. Es werden mathematische Grundlagen für die Kinematikwiederholt, die zur Beschreibung der ebenen, sphärischen und räumlichen Kinematik auf Lage-,Geschwindigkeits- und Beschleunigungsebene erforderlich sind. Daneben werden die Invariantenvon Bewegung auf Lage- und Geschwindigkeitsebene eingeführt. Auf dieser Grundlage werdengebräuchliche Methoden der Robotik wie homogene Transformationen, Bewegungskompositionen,


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die Denavit-Hartenberg-Konvention und kinematische Zwangsbedingungen zur Beschreibungsowohl offener als auch geschlossener kinematischer Ketten vermittelt. Diese bilden die Grundlage für die strukturspezifische finite Posen Maßsynthese und Analyse, diezur Berechnung der kinematischen Abmessungen und dem Bewegungsverhalten von Strukturenfür gegebene Bewegungsaufgaben erforderlich sind. Die hierzu erforderlichen Berechnungenwerden stets anhand praktische Anwendungsszenarien und unter Hinzunahme der Berechnungs-und Konstruktionsprogramme MATLAB und CATIA V5 vermittelt.

Lernergebnisse:Durch die Teilnahme an der Modulveranstaltung wird den Studierenden ein umfassendesVerständnis der Kinematik von Bewegung und ihrer mathematischen Beschreibung vermittelt.Sie erlernen Verfahren der kinematischen Geometrie für Entwurf und Analyse vonGetrieben und Robotern erhalten wesentliche Grundkenntnisse und Methodik im Lösen vonBewegungsaufgaben mit Gelenkstrukturen. Ziel ist die Vermittlung des aufgabenspezifischen,softwaregestützten kinematischen Auslegungsprozesses für Getriebe und Roboter mittels Matlab-Berechnungsbibliotheken und Catia-Konstruktionsmethoden.



Literatur:McCarthy J. M., Soh G. S. (2010) Geometric Design of Linkages, 2nd edition, SpringerinterdisciplinaryApplied Mathematics, New York 2010, ISBN 978 1 4419 7891 2

Corves B., Kerle H., Pittschellis R. (2010), Einführung in die Getriebelehre 3. Ausgabe;TeubnerVerlag,ISBN 978 3 8351 0070 1

Stark, G. (2009) Robotik mit MATLAB Hanser Verlag, ISBN 978 3 446 41962 9

Hesse S., Malisa V. (2010) Taschenbuch Robotik, Montage, Handhabung Hanser Verlag, ISBN 9783 446 41969 8


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Waldron K. J., Kinzel G. L. (2004) MATLAB Programs for Textbook: Kinematics, Dynamics, andDesignof Machinery John Wiley & Sons, Australia

Gfrerrer, A. (2008) Kinematik und Robotik, Skriptum zur Vorlesung, zweite Fassung, Institut fürGeometrie, TU Graz

Meeth, J., Schuth, M. (2006) Bewegungssimulation mit CATIA V5 Hanser Verlag München Wien,ISBN 10: 3 446 40320 5

Ziethen, D., R. (2006) CATIA V5 Makroprogrammierung mit Visual Basic Script Hanser VerlagMünchen Wien, ISBN 10: 3 446 40325 6

Modulverantwortliche(r):Irlinger, Franz; Dr.-Ing.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Kinematische Auslegung von Gelenkstrukturen mit Matlab und Catia (Vorlesung, 2 SWS)Irlinger F ( Laudahn S )

Kinematische Auslegung von Gelenkstrukturen mit Matlab und Catia (Übung, 1 SWS)Laudahn SFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW2258: Umweltbioverfahrenstechnik | Environmental and Biochemical Engineering

Modulbeschreibung

MW2258: Umweltbioverfahrenstechnik | Environmental and BiochemicalEngineering



Modulniveau:Master




Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In einer schriftlichen Klausur werden Wissen und Verständnis der Studierenden zurbiotechnologischen Behandlung von Wasser, Feststoffen und Gasen geprüft. Sie sollen zeigen,dass sie in beschränkter Zeit (Bearbeitungsdauer: 60 Minuten) und unter fest definiertenRahmenbedingungen (einziges zugelassenes Hilfsmittel: Taschenrechner) in der Lage sind,biologische Verfahren bei der Abwasserreinigung, der Feststoff- und der Abluftbehandlungdetailliert zu beschreiben und zu vergleichen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Voraussetzung für die erfolgreiche Teilnahme sind Grundkenntnisse der Bioverfahrenstechnik, wiesie beispielsweise im Modul MW1903 "Bioverfahrenstechnik" vermittelt werden.

Inhalt:Diese Lehrveranstaltung gibt einen Überblick über den Einsatz biologischer Verfahrenbei der Abwasserreinigung, der Feststoff- und der Abluftbehandlung. Detailliert werdenbehandelt: Biologische Abwasserreinigung (Kohlenstoffelimination, Stickstoffelemination,Phosphatelimination) – Anaerobe Abwasserreinigung (Kohlenstoffelimination undBiogasgewinnung) – Biologische Feststoffbehandlung (Bodensanierung, Kompostierung,Biogasgewinnung) - Biologische Abluftreinigung.


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MW2258: Umweltbioverfahrenstechnik | Environmental and Biochemical Engineering

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme am Modul verstehen die Studierenden, wie biotechnologischeEntsorgungsprozesse funktionieren und verfügen über grundlegende Kenntnisse zuDimensionierung und Betrieb von biologischen Verfahren zur Behandlung von Wasser, Feststoffenund Gasen. Sie sind in der Lage, eigenständig unterschiedliche Verfahren der Abwasser-,der Feststoff- und Abluftbehandlung vergleichend zu bewerten und können grundlegendeDimensionierungen dieser Verfahren anhand von Bemessungsrichtlinien vornehmen.

Lehr- und Lernmethoden:Die Inhalte des Moduls werden in der Vorlesung (2 SWS) mit Hilfe von Powerpoint-Präsentationentheoretisch vermittelt. Wesentliche Inhalte werden wiederholt aufgegriffen und im Rahmen vonExkursionen (1 SWS) in der praktischen Anwendung demonstriert.

Medienform:Die in der Vorlesung verwendeten Folien werden den Studierenden in geeigneter Form rechtzeitigzugänglich gemacht.

Literatur:Es ist aktuell kein Lehrbuch zu allen Inhalten dieses Moduls verfügbar.

Modulverantwortliche(r):Weuster-Botz, Dirk; Prof. Dr.-Ing.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Umwelt-Bioverfahrenstechnik (MW2258) (Vorlesung, 3 SWS)Weuster-Botz D [L], Weuster-Botz D, Schäfer D, Bromig L, Martinez Merizalde A, von den EichenN, Wolf LFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW2269: Industrielle Softwareentwicklung für Ingenieure 2 | Industrial Software Development for Engineers 2

Modulbeschreibung

MW2269: Industrielle Softwareentwicklung für Ingenieure 2 | IndustrialSoftware Development for Engineers 2



Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Aktueller Hinweis angesichts des eingeschränkten Präsenzbetriebs auf Grund der CoViD19-Pandemie:Sofern die Rahmenbedingungen (Hygiene-, Abstandsregeln etc.) für eine Präsenzprüfung nichtvorliegen, kann gemäß §13a APSO die geplante Prüfungsform auf eine elektronische Fernprüfung(Online Proctored Exam) umgestellt werden. Die Entscheidung über diesen Wechsel wirdmöglichst zeitnah, spätestens jedoch 14 Tage vor dem Prüfungstermin durch die Prüfungspersonnach Abstimmung mit dem zuständigen Prüfungsausschuss bekannt gegeben.

Die Prüfungsleistung wird je nach Anzahl der Teilnehmer in Form einer schriftlichen Klausur(90 min) oder mündlichen Prüfung (30 min) erbracht, welche das Verständis für ein industriellesVorgehen beim Software-Engineering gemäß dem V-Modell prüft. Die Studierenden zeigen zudem,ob sie in der Lage sind, das erlernte Wissen auf einen Anwendungsfall anzuwenden.Zugelassene Hilfsmittel: Wörterbuch, Stift.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Industrielle Softwareentwicklung 1 und Automatisierungstechnik 1 von Vorteil. Inbesondere Grundkenntnisse bei der Programmierung Speicherprogrammierbarer Steuerungenin den Programmiersprachen der IEC 61131-3 (z.B. durch den Besuch der VorlesungAutomatisierungstechnik) sind von Vorteil, aber nicht zwingend erforderlich.


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Inhalt:Das Modul „Industrielle Softwareentwicklung für Ingenieure 2“ baut auf den Grundlagen desModuls „Industrielle Softwareentwicklung für Ingenieure“ auf und behandelt die einzelnen Phasender industriellen Softwareentwicklung gemäß dem V-Modell im Detail. Ziel der Veranstaltung ist dieVermittlung neuer Ansätze für die Entwicklung von Produktionsanlagen.In der Veranstaltung rücken alle Schritte des Entwicklungsprozesses in den Fokus.Die Grundlage wird durch die strukturierte Anforderungsspezifikation und ein modernesAnforderungsmanagement gebildet.Ausgehend von den Anforderungen wird die modellbasierte Entwicklung von Produktionsanlagenvorgestellt insbesondere unter Berücksichtigung der Aspekte der Modularität und der Varianten-und Versionsbildung.Bei der Implementierung wird sowohl auf die Weiterentwicklung des IEC 61131-3-Standardsmit der Einführung der Objektorientierung als auch auf die Codegenerierung aus Modellen(beispielsweise UML) eingegangen.Die Qualitätssicherung ist ein weiterer zentraler Bestandteil der Vorlesung und wird im Detailmit Ansätzen zum automatisierten Test und der modellbasierten Testfallentwicklung betrachtet.Neben dem theoretischen Teil der Vorlesung werden praktische Teile durchgeführt, in denen derVorlesungsinhalt durch Anwendung gängiger Softwarewerkzeuge und anhand einer Laboranlagevertieft wird.

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an der Modulveranstaltung sind die Studierenden in der Lage das Vorgehenbei Softwareentwicklungsprojekten, insbesondere im Bereich der industriellen Automatisierung,zu verstehen und die Schritte in den einzelnen Phasen des V-Modells anzuwenden. Durch denumfassenden Einblick sind die Studierenden somit in der Lage die Komplexität in der industriellenEntwicklung von Softwareprojekten zu beherrschen.


Medienform:PräsentationenTafelübungLive-Demostrationen

Literatur:




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MW2352: Fahrerassistenzsysteme im Kraftfahrzeug | Advanced Driver Assistance Systems in Vehicles [FAS]

Modulbeschreibung

MW2352: Fahrerassistenzsysteme im Kraftfahrzeug | Advanced DriverAssistance Systems in Vehicles [FAS]



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In der schriftlichen Modulprüfung mit einer Dauer von 90 Minuten beantworten StudierendeVerständnis- und Transferfragen; sie sollen nachweisen, dass sie die Funktionsweise aktuellerund zukünftiger Fahrerassistenzsysteme verstanden haben. Des Weiteren bearbeiten Studierendekonkrete Fallbeispiele und lösen Rechenaufgaben; damit sollen sie ihre Fähigkeit demonstrieren,Entwicklungsprozesse von Fahrerassistenzsystemen analysieren und die zugehörigen relevantenGrößen berechnen zu können.Zur Prüfung sind keine Unterlagen zugelassen. Als Hilfsmittel ist nur ein einfacher,nichtprogrammierbarer, Taschenrechner zugelassen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Kenntnisse in der höheren Mathematik und Regelungstechnik vorteilhaft

Inhalt:- Motivation, Geschichte, Stand der Wissenschaft und Technik- Funktionsweise und Methoden der maschinellen Wahrnehmung- Entwicklung einer funktionalen Systemarchitektur aus verschiedenen hierarchischen undverhaltensbasiertenAnsätzen- Geeignete Formen der Wissenspräsentation- Verfahren zur Längs- und Querregelung und verwendeter Funktionslogiken


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MW2352: Fahrerassistenzsysteme im Kraftfahrzeug | Advanced Driver Assistance Systems in Vehicles [FAS]

- Maschinelle Situationsanalyse und Verhaltensentscheidung- Gestaltung der Mensch-Maschine-Schnittstelle, Grundkonzepte und aktuelle Beispiele- Analyse und Bewertung von Fahrerassistenzsystemen - Fahrerassistenzsysteme in Forschung und Vorentwicklung

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an der Veranstaltung haben die Studierenden einen umfangreichen Überblicküber die Funktionsweise aktueller und zukünftiger Fahrerassistenzsysteme insbesonderein den Bereichen verwendeter Sensorik, Funktionslogik, Mensch-Maschine Schnittstellen,Regelungen und Systemarchitekturen. Des Weiteren sind die Studierenden in der Lage, denEntwicklungsprozess von Fahrerassistenzsystemen zu analysieren und zu bewerten.

Lehr- und Lernmethoden:In der Vorlesung werden die Lehrinhalte mittels Vortrag und Präsentation vermittelt. Dabei werdenmittels Tablet-PC komplexere Sachverhalte hergeleitet und illustriert. Während der Vorlesungwerden explizit Vorlesungsfragen gestellt, die eine Transferleistung von den Studierenden erwartenund bei denen die Studierenden die Möglichkeit bekommen, sich zu Wort zu melden und eineetwaige Lösung zu diskutieren.Im Rahmen der Übungsteile werden die grundlegenden Aspekte aus der Vorlesung noch einmalaufgegriffen und kurz wiederholt. Weiterhin werden in der Übung Übungsfragen beantwortet, derenLösung vom Dozenten mittels Tablet-PC ausführlich hergeleitet und dargestellt wird. Am letztenTermin der Vorlesung wird eine Exkursion (OEM bzw. Tier-1) veranstaltet.

Medienform:Vortrag, Präsentationen, Tablet-PC und Beamer

Literatur:Winner, Hermann; Hakuli, Stephan; Wolf, Gabriele (2009): Handbuch Fahrerassistenzsysteme.Grundlagen,Komponenten und Systeme für aktive Sicherheit und Komfort. 1. Auflage. Wiesbaden: Vieweg +Teubner (ATZ/MTZFachbuch).


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Fahrerassistenzsysteme im Kraftfahrzeug (Modul MW2352, online) (Vorlesung, 2 SWS)Diermeyer F [L], Lienkamp M, Bengler K

Fahrerassistenzsysteme im Kraftfahrzeug - Übung (Modul MW2352, online) (Übung, 1 SWS)Lienkamp M, Bengler KFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW2390: Modellierung verfahrenstechnischer Prozesse | Modeling of chemical engineering processes [MVP]

Modulbeschreibung

MW2390: Modellierung verfahrenstechnischer Prozesse | Modeling ofchemical engineering processes [MVP]



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfungsleistung setzt sich aus einer mündlichen Prüfung (20 min) und einer Übungsleistungzusammen. Als Übungsleistung sind Hausarbeiten in Form von eigenständig zu erbringendenProgrammieraufgaben zu erbringen. Mit der mündlichen Prüfungen weisen die Studierenden,das Verständnis der Programmierung mit MATLAB nach. Die Kompetenz Programmieraufgabenselbstständige zu bearbeiten wird ergänzend mit der programmiertechnischen Übungsleistungnachgewiesen. Die Modulnote setzt sich zu 20% aus der mündlichen Prüfungsleistung und zu 80%aus der Übungsleistung zusammen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Kenntnisse der thermischen Verfahrenstechnik, insbesondere des Moduls ThermischeVerfahrenstechnik I. Grundlegende Kenntnisse in der Bedienung von MATLAB und einerProgrammiersprache sind empfohlen.

Inhalt:Das Modul vermittelt die Modellierung verfahrenstechnischer Prozesse in MATLAB.Es werden typische verfahrenstechnische Probleme und die zu deren Beschreibungnotwendigen Modelle vorgestellt. Den Studierenden wird beigebracht, welche FunktionalitätenMATLAB zur Verfügung stellt und wie mit diesen eigene Programme erstellt werden,mit denen verfahrenstechnische Probleme gelöst werden können. Zu den behandeltenverfahrenstechnischen Problemstellungen zählen unter anderem die Berechnung von


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Stoffdaten und die Bestimmung von Phasengleichgewichten. Es wird neben der prozeduralenProgrammierung auch die objektorientierte Programmierung mit MATLAB behandelt.

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an der Modulveranstaltung sind die Studierenden in der Lage von MATLABzur Verfügung gestellte Funktionen zu verstehen und in eigenen Programmen anzuwenden. DieStudierenden können ein verfahrenstechnisches Problem analysieren und bewerten, welcheModelle zur Beschreibung des Problems geeignet sind. Den Studierenden ist es möglich eineigenes Programm zu schaffen, das in der Lage ist das verfahrenstechnische Problem in derSimulation abzubilden und mit dieser zu lösen.

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul besteht aus zwei Vorlesungsblöcken in denen die Grundlagen der Programmierungin MATLAB vermittelt werden. Mit Hilfe dieser Grundlagen ist eine selbstständige Bearbeitungder Hausarbeiten möglich. Eine Hausarbeit behandelt ein oder mehrere verfahrenstechnischeProbleme, die durch selbstgeschriebene Programme in MATLAB gelöst werden. Die Hausarbeitenbauen aufeinander auf und verlangen den in der Vorlesung vermittelten Stoff praktischanzuwenden. Das Seminar bietet die Möglichkeit, die Vorlesungsinhalte zu vertiefen und die beider Bearbeitung der Hausarbeiten auftretenden Probleme zu diskutieren. Die Hausarbeiten könnenin Eigenregie und im Rahmen des Seminars bearbeitet werden.

Medienform:Die in der Vorlesung verwendeten Skripte werden den Studierenden in geeigneter Form rechtzeitigzugänglich gemacht. Die Lehrinhalte werden in PowerPoint-Präsentationen vermittelt. ZurUnterstützung der Studierenden bei der Bearbeitung der Hausarbeiten wird ein Diskussionsforumeingerichtet in dem sich die Studierenden untereinander und mit den Betreuern austauschenkönnen. Jeder Studierende ist selbst dafür verantwortlich, dass er im Besitz eines Computers ist,mit dem er mit MATLAB arbeiten kann. MATLAB ist für Studierende der TUM im Rahmen einerCampuslizenz kostenlos erhältlich.

Literatur:Grundlegende und weiterführende Informationen zur Programmierung in MATLAB sind in der inMATLAB eingebauten Hilfe zu finden. Eine Einführung in die Programmierung mit MATLAB bietetdas RRZN-Handbuch zu MATLAB/Simulink, das über das LRZ bezogen werden kann.

Modulverantwortliche(r):Prof. Dr.-Ing. Harald Klein

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Modellierung verfahrenstechnischer Prozesse - Seminar (Seminar, 2 SWS)Klein H ( Kreitmeir M, Krespach V, Fritsch P, Kender R )

Modellierung verfahrenstechnischer Prozesse (Vorlesung, ,53 SWS)Klein H ( Kreitmeir M, Krespach V, Kender R, Fritsch P )


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MW2429: Sports Engineering | Sports Engineering [SpoEng]

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung besteht aus einer 90-minütigen Klausur ohne Hinzunahme von Hilfsmitteln,in welcher die Lernergebnisse der Vorlesung und der Übung Gegenstand der Prüfungsind. Die Antworten erfordern sowohl das Anwenden von Formeln, das Interpretieren oderLösen von Gleichungen, das Ankreuzen von vorgegeben Mehrfachantworten sowie eigeneFormulierungen zur Darstellung der Lösung. So sollen die Studierenden demonstrieren, dasssie beispielsweise im Bereich der Reaktionslastmessung und Bewegungserfassung die zu denbestehenden Randbedingungen passenden Methoden auswählen, deren Stärken und Schwächenanalysieren und daraus geeignete Abhilfemaßnahmen formulieren können, die grundlegendenMessverfahren im Bereich Tribologie verstehen und wichtige, für das Sports Engineeringnotwendige Grundgleichungen der Aerodynamik kennen sowie mechanische Modelle wie z.B.Trainingshilfsmittel und Sportartensimulatoren evaluieren und daraus Ansätze für neue eigeneLösungen ableiten können.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Wir empfehlen den vorausgehenden Besuch des Moduls Versuchsplanung und Statistik 1.

Inhalt:Die Entwicklung, Optimierung und Evaluation von Sportartikeln (S.-Geräte, S.-Bekleidung,S.-Schuhe, S.-Informationssysteme, Schutzausrüstung) erfordert Methoden undMessverfahren, die sowohl aus den Sport- und den Ingenieurwissenschaften, als auch ausden Verhaltenswissenschaften und der Psychologie kommen. Im Modul wird grundlegendes


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Verständnis für diese Methoden vermittelt und durch viele Beispiele der Bezug zur Sportpraxis,sowohl für den Freizeit-, als auch für den Leistungssport, hergestellt. Die Prinzipienwissenschaftlich orientierten Arbeitens auf dem Gebiet des Sports Engineering werden illustriertund ausgewählte Beiträge aus Journals und von Konferenzen besprochen. BesonderesAugenmerk wird darauf verwendet, den Studierenden die Notwendigkeit für das Kombinierenverschiedener Methoden zu vermitteln und dafür sinnvolle Auswahlkriterien zu kennen. Inder Übung wird das Verständnis für die in der Vorlesung behandelten Themen vertieft, z.B.durch Übungsaufgaben, zusätzliche Erklärungen, das Nachbesprechen der ausgegebenenHeimstudiumaufgaben sowie durch Beantworten vorgebrachter Fragen.Themenschwerpunkte sind unter anderem: - Überblick über die Sporttechnologie- Reaktionslastmessung- Mechanische und physikalische Modelle- Bewegungsanalyse- Messen am Menschen- Thermomanagement-Mikroklima- Bewertung von Funktionalität- Fertigungsverfahren im Bereich CFK- Individualisierung- Tribologie- Aerodynamik- Paralympische Sportgeräte

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme am Modul sind die Studierenden in der Lage, 1) wissenschaftliche Artikel in den einschlägigen Organen des Sports Engineering – insbesonderein Bezug auf die eingesetzten Methoden – kritisch zu bewerten.2) Sie verfügen über das Wissen, typische Forschungs- und Entwicklungsaufgaben des SportsEngineering zu differenzieren und daraus Ansätze für eigene Vorgehensweisen abzuleiten.3) Im Bereich der Reaktionslastmessung und Bewegungserfassung können sie die zu denbestehenden Randbedingungen passenden Methoden auswählen, deren Stärken und Schwächenanalysieren und daraus geeignete Abhilfemaßnahmen formulieren. Einfache Messelemente zurErfassung von Lasten mit Hilfe der Dehnmessstreifen-Technik können sie rechnerisch auslegen.4) Sie verstehen die grundlegenden Messverfahren im Bereich Tribologie und kennen wichtige, fürdas Sports Engineering notwendige Grundgleichungen der Aerodynamik.5) Für die Bewertung der Funktionalität von Sportprodukten können sie einschlägige Methoden dersozialempirischen Forschung darstellen und diskutieren.6) Im Bereich der Bekleidungstechnologie & Mikroklima sind sie in der Lage, wichtige Methodenzur Erfassung ausgewählter Materialparameter zu beschreiben und physiologische Kenngrößen zunennen, die für die Bewertung der Produkte herangezogen werden.7) Im Anwendungsfeld des paralympischen Sports können die Studierenden die Probleme derKlassifizierung und der ethischen Aspekte von Technikdoping diskutieren, typische Methoden zurEinstufung des Behinderungsgrades beschreiben sowie Optimierungsansätze für Sporttechnologieaus diesem Bereich veranschaulichen.


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8) Sie verfügen über die Kompetenz mechanische Modelle wie z.B. Trainingshilfsmittel undSportartensimulatoren zu evaluieren und daraus Ansätze für neue eigene Lösungen abzuleiten.

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul findet als Vorlesung und Übung statt. Die Vorlesung erfolgt anhand einer Präsentationmit eigebundenen Begleitdokumenten (werden alle zur Verfügung gestellt) sowie Videomaterial.In der Übung werden vorbereitete wissenschaftliche Artikel besprochen, Übungsaufgabenvorgerechnet und Demonstratoren/Anschauungsmaterial gezeigt. Fragen zu den gestelltenHeimstudiumaufgaben werden beantwortet. Damit und anhand von Fallbeschreibungen werdendie theoretischen Grundlagen und der Anwendungsbezug des Sports Engineering erläutert. DieStudierenden lernen dabei z. B. im Bereich der Reaktionslastmessung und Bewegungserfassungdie zu den bestehenden Randbedingungen passenden Methoden auszuwählen, deren Stärkenund Schwächen zu analysieren und daraus geeignete Abhilfemaßnahmen zu formulieren sowieeinfache Messelemente zur Erfassung von Lasten mit Hilfe der Dehnmessstreifen-Technikrechnerisch auszulegen. Im Bereich Tribologie lernen sie somit beispielsweise grundlegendenMessverfahren zu verstehen und lernen wichtige, für das Sports Engineering notwendigeGrundgleichungen der Aerodynamik kennen. Zudem eignen sie sich an, mechanische Modellewie z.B. Trainingshilfsmittel und Sportartensimulatoren zu evaluieren und daraus Ansätze für neueeigene Lösungen abzuleiten.

Medienform:Power-Point Präsentation, Fallbeschreibungen, wissenschaftliche Artikel, Übungsaufgaben

Literatur:Routledge Handbook of Sports Technology and Engineering. Edited by Franz Konstantin Fuss,Aleksandar Subic, Martin Strangwood, Rabindra Mehta. 1rst Edition. Taylor & FrancisAuf weitere für das Modul relevante Literatur wird in den Vorlesungsunterlagen hingewiesen.


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Methoden des Sports Engineering - Übung (Übung, 2 SWS)Senner V [L], Senner V, Wohlgut V

Methoden des Sports Engineering (Vorlesung, 2 SWS)Senner V, Wohlgut VFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW2450: Physikbasiertes Machine Learning | Physics-Informed Machine Learning [PhysML]

Modulbeschreibung

MW2450: Physikbasiertes Machine Learning | Physics-InformedMachine Learning [PhysML]



Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Abschlussnote ergibt sich aus einer schriftlichen Prüfung (90min, Stift und Papier, erlaubtesHilfsmittel: nicht-programmierbarer Taschenrechner). Theoretische Inhalte und das Verständnisvon Schlüsselkonzepten werden durch Kurzfragen geprüft. Die Fähigkeit zur Problemlösungsowie die Fähigkeiten, Machine Learning Algorithmen anzuwenden, werden mit Hilfe einfachernumerischer Probleme und Pseudo-Code-Aufgaben geprüft. Damit wird die Fähigkeit derStudierenden untersucht, verschiedene Methoden hinsichtlich ihres Anwendungsgebietes, der Vor-und Nachteile, der Limitationen usw. zu vergleichen und zu bewerten.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundkenntnisse in linearer Algebra und Wahrscheinlichkeitstheorie.

Inhalt:Das Modul deckt ausgewählte Themen des maschinellen Lernens ab, die von einführendenBeispielen bis hin zum Stand der Technik reichen. Verschiedene Bereiche undHerangehensweisen (supervised, unsupervised und reinforcement learning, parametricvs. non-parametric, etc.) werden anhand von aktuellen Beispielen vorgestellt. Der Fokusliegt auf (i) Modellen für die Klassifikation und Regression (lineare Regression, BayesscheUnsicherheitsbestimmung und Modellselektion, spärliche Algorithmen, tiefe neuronale Netze,stochastisches Gradientenverfahren), (ii) Modellen für Clustering und Dimensionsreduktion


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MW2450: Physikbasiertes Machine Learning | Physics-Informed Machine Learning [PhysML]

(k-means, PCA, Autoencoder, Selbstorganisierende Karten), und (iii) generativen Modellen(Variations-Autoencoder, generative adversarial networks).

Lernergebnisse:Nach der erfolgreichen Teilnahme am Modul sind die Studierenden dazu in der Lage,- zugrundeliegende Schlüsselkonzepte verschiedener Machine Learning Algorithmen zu verstehendie besprochenen Methoden auf Testprobleme anzuwenden- die erlernten Algorithmen zu implementieren und sie auf reale Problemstellungen anzuwenden- physikalische Randbedingungen und Invarianzen in Machine Learning Methoden einzuarbeiten- verschiedene Methoden im Bezug auf ihre Anwendungsmöglichkeiten, Vorteile/Nachteile,Grenzen, etc. zu vergleichen.

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul besteht aus einer Vorlesung und einer Übung. Das Kursmaterial in der Vorlesungbesteht aus einer Kombination von Folien (motivierende Beispiele, Schlüsselkonzepte),Tafelanschrieb (wichtige mathematische Hintergründe) und Animationen (Demonstration vonAlgorithmen). Während der Übungen werden die Studierenden Hands-on Erfahrungen mit MachineLearning Techniken sammeln und diese auf praktische Probleme anwenden. Die Lösungen zu denÜbungen werden in Python zur Verfügung gestellt, die Prüfung wird jedoch keine Kenntnisse inPython erfordern.

So lernen die Studierenden z.B. die Schlüsselkonzepte zu verstehen, die den verschiedenenAlgorithmen des Machine Learnings zugrunde liegen, die Algorithmen zu implementierenund auf reale Daten anzuwenden sowie die verschiedenen Methoden hinsichtlich ihresAnwendungsbereichs, der Vor- und Nachteile, der Einschränkungen usw. zu vergleichen und zubewerten.

Medienform:Vorlesungsskript, Vorlesungsfolien, Übungs-Handouts und -Lösungen in Python

Literatur:Das gesamte Kursmaterial steht zum Download zur Verfügung. Zusätzliche Unterlagen ausverschiedenen Quellen werden im Verlauf des Semesters bereitgestellt.

Modulverantwortliche(r):Zavadlav, Julija; Prof. Dr.




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MW2453: Diskontinuierliche Galerkin-Verfahren in der Numerischen Simulation | Discontinuous Galerkin Methods forNumerical Simulation [DisGal]

Modulbeschreibung

MW2453: Diskontinuierliche Galerkin-Verfahren in der NumerischenSimulation | Discontinuous Galerkin Methods for Numerical Simulation[DisGal]



Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung wird in Form einer Übungsleistung erbracht. Diese besteht auseinem schriftlichen Test (Dauer: 60 Minuten, keine erlaubten Hilfsmittel) sowie einerProgrammieraufgabe, wobei sich die Gesamtnote als Durchschnitt der zu je 50% gewichteten Teileergibt.Im schriftlichen Test weisen die Studierenden nach, dass sie die wichtigsten Verfahren herleitenund deren Eigenschaften beschreiben können sowie das Einsatzgebiet der Verfahren nennenkönnen.Die Programmieraufgabe beinhaltet die Entwicklung von Algorithmen und Programmierung zueiner vorgegebenen Problemstellung, eine schriftliche Dokumentation sowie die Demonstrationund Diskussion der Implementierung mit dem Dozenten. Damit weisen die Studierenden ihreFähigkeit nach, einfache Simulationsprogramme in der Strömungsmechanik (kompressible undinkompressible Strömungen) sowie der Akustik in den Programmierumgebungen MATLAB oder C++ zu entwickeln sowie die Stabilität und Approximationsqualität zu bewerten.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Kenntnisse der Inhalte der Vorlesungen Numerische Methoden für Ingenieure und FiniteElemente (Maschinenwesen) bzw. Numerik für partielle Differentialgleichungen (Mathematik) odergleichwertigen Vorlesungen werden vorausgesetzt.


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Inhalt:Es werden unstetige (diskontinuierliche) Galerkin-Verfahren zur näherungsweisen Lösung vonpartiellen Differentialgleichungen und ihre effiziente Implementierung für großskalige Problemein der Strömungsmechanik und der Akustik vorgestellt. Es werden folgende Themengebietebehandelt:- Herleitung der unstetigen Galerkin-Verfahren und Vergleich mit finiten Differenzen, finitenVolumen, und klassischen stetigen finiten Elementen.- Numerische Flussfunktionen für skalare Erhaltungsgleichungen.- Basisfunktionen höherer Ordnung: nodale und modale Ansätze.- Erweiterung auf höhere Dimensionen und effiziente Auswertung von Integralen.- Diskontinuierliche Galerkin-Verfahren für zweite Ortsableitungen.- Explizite und implizite Zeitintegration.- Anwendungen: Euler-Gleichungen, akustische Wellengleichung, kompressible undinkompressible Navier-Stokes-Gleichungen.Die theoretischen Inhalte werden ergänzt durch Übungen und Programmierbeispiele in MATLABoder C++.

Lernergebnisse:Nach der erfolgreichen Teilnahme am Modul Discontinuous Galerkin Methods in NumericalSimulation können die Studierenden die unstetige Galerkin-Verfahren für mehrere wichtigepartielle Differentialgleichung herleiten. Sie können die grundlegenden Eigenschaftenvon unstetigen Galerkin-Verfahren beschreiben und insbesondere von kontinuierlichenfiniten Elementen sowie finiten Differenzen und finiten Volumen abgrenzen. Sie könnenEinsatzgebiete der Methode identifizieren, insbesondere auch jene von Verfahren höhererKonvergenzordnung. Die Studierenden können die wichtigsten numerischen Flussfunktionen fürErhaltungsgleichungen sowie Diffusionsterme angeben und die jeweiligen Vor- und Nachteilebeschreiben. Das erlangte Wissen befähigt die Studierenden, einfache Simulationsprogrammein der Strömungsmechanik (kompressible und inkompressible Strömungen) sowie derAkustik in den Programmierumgebungen MATLAB oder C++ zu entwickeln und Stabilität undApproximationsqualität zu bewerten.

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul besteht aus einer Vorlesung und einer Übung. Die theoretischen Grundlagen werden inder Vorlesung in Form eines Vortrages vorgestellt (etwa die Hälfte der Vorlesungszeit). Es steht einSkript zur Verfügung, welches durch Anmerkungen von einem Tablet-PC durch die Studierendenergänzt wird. Damit lernen die Studierenden zunächst die grundlegenden Eigenschaften vonunstetigen Galerkin-Verfahren, ihre Herleitung und Abgrenzung zu anderen Verfahren.Die wichtigsten Algorithmen und deren Implementierung werden in Übungsabschnittengemeinsam genauer studiert (etwa die Hälfte der Vorlesungszeit). In der Übung werden diepraktischen Aspekte der Verfahren behandelt. Die Studierenden bearbeiten eigenständig eineProgrammieraufgabe, die eine numerische Implementierung für ein ausgewähltes Thema. Damitlernen sie, einfache Simulationsprogramme in der Strömungsmechanik (kompressible undinkompressible Strömungen) sowie der Akustik in den Programmierumgebungen MATLAB oder C++ zu entwickeln und Stabilität und Approximationsqualität zu bewerten.


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Medienform:Präsentation mit Tablet-PC, Lernmaterialien und Aufgabenstellungen auf Lernplattform,Rechnerübungen (an Studenten-eigenen Notebooks bzw. Rechnern des Lehrstuhls)

Literatur:Lückenskript zur Vorlesung. Jan S. Hesthaven, Tim Warburton, Nodal Discontinuous Galerkin Methods: Algorithms, Analysis,and Applications, Springer, 2008.

Weitere Literatur zu speziellen Themen werden im Skript sowie im Rahmen der Vorlesung bekanntgegeben.





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MW2455: KI in der Produktionstechnik | AI in Production Engineering

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master




Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung erfolgt in Form einer Übungsleistung, die sich aus einer schriftlichenKlausur (Mid Term, Prüfungsdauer 45 Min., Anteil an der Modulnote 50 %), einem schriftlichenProjektbericht (Umfang 10 Seiten je Projektgruppe, Anteil an der Modulnote 25 %) und einermündlichen Präsentation der Projektergebnisse (10 Min. je Projektgruppe, Anteil an der Modulnote25 %) zusammensetzt.• Anhand von Kurzfragen, Rechenaufgaben, zu erstellender Skizzen/Diagramme, etc. wirdüberprüft, inwieweit die Studierenden die grundlegenden Methoden und Tools zum Einsatz vonKI-Methoden im Produktionsumfeld abrufen können. Am Beispiel industrieller Anwendungsfälleweisen die Studierenden nach, dass sie die gelehrten Methoden für datengetriebene Lösungen aufallen relevanten Ebenen der Produktionshierarchie anwenden können.• Anhand eines Berichts weisen die Studierenden nach, dass sie den Prozess des KnowledgeDiscovery in Databases auf einen industrienahen Datensatz adaptieren und anwenden können.• Anhand einer Präsentation weisen die Studierenden nach, dass sie auf Basis einer KI-basiertenWissensextraktion geeignete Handlungsempfehlungen ableiten und nachvollziehbar darlegenkönnen.Als Hilfsmittel sind zugelassen: Schreibutensilien, Lineal und Taschenrechner (nichtprogrammierbar).


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundlagen der höheren Mathematik sowie der Statistik, grundlegende Programmierkenntnisse(empfohlen)


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Inhalt:In diesem Modul werden grundlegende Methoden der Künstlichen Intelligenz, deren Einsatzfür produktionstechnische Anwendungen sowie Grundlagen der Domäne Produktionstechnikvermittelt. Die Potenziale und Grenzen datengetriebener Ansätze werden anhand des Prozessesdes Knowledge Discovery in Databases (KDD) erläutert und an industriellen Fallbeispielen aufallen Ebenen der Produktionshierarchie diskutiert. Inhalte sind:• Datenstrukturen und -quellen• Datenbanken und -aufbereitung• Feature Engineering und Signalanalyse• Modelle (Regression, Klassifikation und Clustering)• Process Mining• Condition Monitoring• Predictive Quality• Process Control

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an den Modulveranstaltungen sind die Studierenden in der Lage• grundlegende Methoden der KI abzurufen und gegenüberzustellen,• zentrale Herausforderungen in der Umsetzung datengetriebener Ansätze zu identifizieren,• Lösungskonzepte für industrielle Anwendungen zu diskutieren und zu generalisieren und• Konzepte zur Wissensgewinnung aus Produktions- und Prozessdaten zu entwerfen.

Lehr- und Lernmethoden:In der Vorlesung werden die theoretischen Grundlagen zur Anwendung des KDD-Prozessesmittels Vortrag und Präsentation vermittelt. Den Studierenden wird dazu ein Foliensatzzur Verfügung gestellt, in dem sie die Theorie durch eigene Notizen ergänzen können. Mitden Erläuterungen aus der Vorlesung und einem entsprechenden Eigenstudium lernendie Studierenden, Datenstrukturen zu verstehen, Datenquellen zu erinnern, Konzepte zurDatenaufbereitung zu entwickeln und Feature aus dem Bereich der Statistik und der Signalanalysezu verstehen. Verschiedene Regression-, Klassifikations- und Clustering-Ansätze sollenverstanden und auf produktionsnahe Datensätze angewendet werden können.

In der Übung werden relevante Methoden und Tools zur Umsetzung datengetriebenerLösungen gemeinsam mit den Studierenden diskutiert. Damit soll erreicht werden, dass dieStudierenden selbstständig den KDD-Prozess auf industrielle Datensätze anwenden und aus derWissensgewinnung geeignete Handlungsempfehlungen ableiten können. Durch Transferieren dererlernten Methoden im Rahmen einer Projektübung sollen die Studierenden in die Lage versetztwerden, den KDD-Prozess auf allen Produktionsebenen anwenden und die damit gewonnenenErkenntnisse selbstständig bewerten zu können.

Medienform:Präsentation, Video


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Literatur:C. M. Bishop: Pattern recognition and machine learning. New York: Springer, 2006.T. Hastie, R. Tibshirani, und J. Friedman: The Elements of Statistical Learning. New York: Springer,2009.





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MW2458: Werkstoffe in der Fügetechnik und Additiven Fertigung | Materials in Joining and Additive Manufacturing

Modulbeschreibung

MW2458: Werkstoffe in der Fügetechnik und Additiven Fertigung |Materials in Joining and Additive Manufacturing



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfungsleistung erfolgt in Form einer schriftlichen Klausur (Bearbeitungsdauer 90Minuten, erlaubte Hilfsmittel sind ein nicht-programmierbarer Taschenrechner, falls nötig einunbeschriebenes Wörterbuch). Anhand von Verständnis- und Rechenaufgaben wird überprüft,ob die Studierenden die Auswirkungen unterschiedlicher thermischer Zyklen auf verschiedenemetallische Werkstoffe verinnerlicht haben und das Verhalten dieser Materialien unter thermischerBelastung beschreiben können.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundlagenkenntnisse im Bereich Werkstoffkunde

Inhalt:Die Lehrveranstaltung vermittelt einen Überblick über das Verhalten metalli-scher Werkstoffe beimFügen und der additiven Fertigung. Behandelt wird der thermische Zyklus und dessen Einfluss aufdie Materialeigenschaften bei metallischen Werkstoffen und Legierungen. Des Weiteren werdenwerkstoff-spezifische Herausforderungen und deren Ursachen besprochen.

- Thermische Wirkung, thermischer Zyklus von Wärmequellen- Fügbarkeit- Wechselwirkung zwischen Wärmequelle und Werkstoff- Wärmeeinflusszone, Epitaxie, Kornfeinung/-vergröberung


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- Diffusion- Mechanismen von Heiß- und Kaltrissen, andere Fertigungsfehler- Besonderheiten der additiven Fertigung von metallischen Werkstoffen

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme am Modul sind die Studierenden in der Lage, die Auswirkungen vonProzessvorgängen beim Fügen und der additiven Fertigung auf die Eigenschaften vonmetallischen Werkstoffen zu beschreiben. Sie können nicht-konventionelle Wärmeeinflüsseauf unterschiedliche Metalle erklären und deren Konsequenzen für die Materialeigenschaftenbeurteilen. Sie werden weiterhin in der Lage sein, geeignete Prozesse für bestimmte Werkstoffeauszuwählen, um ein gegebenes Füge-/Prozessziel zu erreichen.

Lehr- und Lernmethoden:Im Rahmen des Moduls (bestehend aus Vorlesung und Übung) werden den StudierendenFachbegriffe und grundlegende Zusammenhänge vermittelt. Mithilfe der fachspezifischen Literaturist es den Studierenden möglich eine individuelle Vorlesungsmitschrift zu erstellen und dievermittelten Inhalte im Eigenstudium, zu vertiefen.Die Vorlesung soll den Studierenden die Fachbegriffe und die Zusammenhänge derProzessparamter auf die resultierenden Materialeigenschaften vermitteln. Hierbei wird auchauf Prozessbeispiele Bezug genommen, um den Studierenden an realen Bauteilen dieWechselwirkungen zwischen Werkstoff, Prozess und Eigenschaften zu vermitteln. Dadurch lernensie z. B. die Auswirkungen von Prozessvorgängen beim Fügen und der additiven Fertigung auf dieEigenschaften von metallischen Werkstoffen zu beschreiben.Die Übung soll Studierenden ermöglichen das erworbene Wissen in praxisnahenAufgabenstellungen anzuwenden. Hierzu werden Fallbeispiele aus der Vorlesung vertieft undmit den Studierenden diskutiert. Damit lernen sie nicht-konventionelle Wärmeeinflüsse aufunterschiedliche Metalle zu erklären und deren Konsequenzen für die Materialeigenschaftenbeurteilen sowie geeignete Prozesse für bestimmte Werkstoffe auszuwählen, um ein gegebenesFüge-/Prozessziel zu erreichen.

Medienform:Digitale Präsentation

Literatur:Schuster: Schweißen von Eisen, Stahl- und Nickelwerkstoffen, 2010, ISBN 978-3-87155-223-6 Bajaj et al.: Steels in additive manufacturing: A review of their microstructure and properties,https://doi.org/10.1016/j.msea.2019.138633

Modulverantwortliche(r):Mayr, Peter; Prof. Dr. techn. Dipl.-Ing.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Übung Werkstoffe in der Fügetechnik und Additiven Fertigung (Übung, 1 SWS)Mayr P [L], Adams T, Habisch S


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Werkstoffe in der Fügetechnik und Additiven Fertigung (Vorlesung, 2 SWS)Mayr P [L], Mayr PFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW2460: Digitale Menschmodellierung: Vertiefung | Digital Human Modeling: Advanced

Modulbeschreibung

MW2460: Digitale Menschmodellierung: Vertiefung | Digital HumanModeling: Advanced



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung besteht aus 2 Prüfungsleistungen, die im Verhältnis 1:1 gewichtet werden.Theoretische Grundlagen werden in einer 90-minütigen, schriftlichen Prüfung abgefragt. Diesebesteht zu Teilen aus offenen Fragen, Rechenaufgaben und MC-Fragen. Einzig erlaubtesHilfsmittel ist ein nichtprogrammierbarer Taschenrechner. Zusätzlich werden die Übungsleistungender Studierenden bewertet. Hierfür geben sie die entwickelten Modelle als CD mit einemausgefüllten Dokument (ähnlich eines wissenschaftlichen Posters) ab, mit dessen Hilfe dieSystematik der Modellentwicklung, der Parametervariation, die Modellkomplexität sowie Reflexionder Modelllimitationen bewertet werden. Die Dualität der Prüfung erlaubt sowohl die Bewertungdes erworbenen Verständnisses zur grundlegenden Mechanik als auch die Übertragungsfähigkeitdieser auf individuelle Modellierungsaufgaben unter Berücksichtigung des notwendigenDetaillierungs-/Abstraktionsgrads.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Erfolgreiche Teilnahme am Modul "Digitale Menschmodellierung: Grundlagen"Grundkenntnisse im Bereich funktioneller AnatomieGrundlagen Biomechanischer Methoden


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Inhalt:Inhalt der des Moduls ist die Erläuterung der Prinzipien und methodisches Vorgehen beimModellierungsprozess vorwärtsdynamischer MKS. Folgende Punkte liegen im Fokus derVeranstaltung:- Vermittlung anatomische und physiologische Grundlagen der Skelettmuskulatur und der damitverbundenen Mechanik- Theoretischen Aufarbeitung von Problemen im Bereich biomechanischer, direkt dynamischerModelle - Limitationen von inversdynamischen MKS - Verteilungsprobleme im Kontext biomechanischer Modelle - regelungstechnische und mathematische Grundlagen zum Umgang mit diesen Problemen imRahmen eigener Co-Simulationen- Herstellung des Bezugs zum aktuellen Stand der Technik und dem Forschungsalltag in Bereichnumerischer Biomechanik - Erhebung und Aufbereitung biomechanischer Daten (Bewegungsdaten, mechanischeEigenschaften biologischer Materialien etc.), welche sowohl für die Erstellung von Modellen alsauch für deren Validierung benötigt werden. - Gastvorträge mit klinischer und wissenschaftlicher Kompetenz

Die Studierenden werden dazu angehalten, verschiedenen Methoden anzuwenden und mittelsgezielter Parametervariation Plausibilität und Sensitivität dieser zu analysieren um somit einVerständnis für Möglichkeiten und Grenzen von kombinierten Modellen zu entwickeln. Dabei stehtweniger eine möglichst realitätsnahe Modellierung im Fokus, als eine logisch nachvollziehbareSystematik der Parametervariation.

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme am Modul sind die Studierenden in der Lage die Limitationen vonMehrkörpersystemen (MKS) zu verstehen und Methoden im Umgang mit diesen in Eigenregieanzuwenden. Stark empfohlene Voraussetzung für die Teilnahme am Modul ist das erfolgreicheAblegen des Grundlagen-Moduls „Digitale Menschmodellierung: Grundlagen“ (WS), welchesden Studierenden ein Grundverständnis zu inversdynamischen Mehrkörpersystemen undderen Anwendung im biomechanischen Kontext vermittelt. Der Fokus des im SS angebotenenVertiefungs-Modul liegt auf dem computergestützten Aufbau von vorwärtsdynamischen Muskel-Skelett-Systemen basierend auf zugrundeliegenden biomechanischen und mathematischerGesetzmäßigkeiten. Weiterhin sind die Studierenden in der Lage, die MKS-Software SIMPACK zubedienen über deren Grenzen hinaus in kombinierten Simulationen mit Matlab/Simulink, Modelleeinfacher menschlicher Bewegungsformen zu entwickeln und zu bewerten sowie Möglichkeitenund Grenzen kombinierter Modellierung zu verstehen.

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul gliedert sich in Vorlesung, Übung und Tutorium. Die Vorlesung erfolgt in Vortragsformwobei die Inhalte durch Präsentationen veranschaulicht werden. Im Rahmen der Übungwerden unter Anleitung Grundlagen zu Matlab/Simulink anhand von praktischen Aufgabenvermittelt und vergleichbare Aufgaben von den Studierenden eigenständig bearbeitet. Ein*e


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Lehrstuhlmitarbeiter*in stehen hierfür unterstützend bereit. So soll ein tiefgehendes Verständnisfür die in der Vorlesung vermittelten theoretischen Grundlagen durch direkte Anwendungmanifestiert werden. Im weiteren Verlauf wird die Bedienung der MKS-Software in Kombination mitMatlab/Simlink demonstriert und durch Präsentationen veranschaulicht sowie das methodischeVorgehen bei der Erstellung eigener Modelle angeleitet. In Kleingruppen (2-3 Personen) setzendie Studierenden dies im Rahmen eigene Modelle mit konkreter Fragestellung um. Hierfür stehenentsprechende Computerarbeitsplätze bereit. Im Tutorium liegt der Fokus auf der selbstständigenArbeit der Studierenden mit der Software, wobei entsprechende Hilfestellung durch einestudentische Hilfskraft mit Modellierungserfahrung bereitsteht. Zusätzlich wird den Studierendenein entsprechendes Manual zur Modellerstellung in SIMPACK und der Verknüpfung mit Matlab/Simulink zur Verfügung gestellt.Durch die enge Kopplung von Vorlesung, Übung und Tutorium werden die Studierenden optimaldurch theoretische Grundlagen hin zur eigenständigen praktischen Umsetzung dieser geleitet.Somit soll die Fähigkeit vermittelt werden, biomechanische Fragestellungen zu verstehen und zuanalysieren um entsprechende eigene Modelle zu entwickeln.

Medienform:PowerPoint Präsentationen, Simulationssoftware, Matlab/Simulink, Arbeiten in Kleingruppen,Rechenaufhaben, e.learning (Moodle)

Literatur:Papageorgiou, Optimierung - Statische, dynamische, stochastische Verfahren für die Anwendung,2015 Appell HJ, Stang-Voss C: Funktionelle Anatomie - Grundlagen sportlicher Leistung und Bewegung.Springer, Berlin 2008.Nigg B; Herzog W: Biomechanics of the Musculo-skeletal System. John Wiley & Sons 2007.Schünke M et al.: Prometheus - Lernatlas der Anatomie: Allgemeine Anatomie undBewegungssystem. Thieme, Stuttgart 2007


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Digitale Menschmodellierung: Vertiefung (Tutorium) (Tutorium, 2 SWS)Lerchl T [L], Hermann L

Digitale Menschmodellierung: Vertiefung (Vorlesung, 1 SWS)Lerchl T [L], Lerchl T

Digitale Menschmodellierung: Vertiefung (Übung) (Übung, 2 SWS)Lerchl T [L], Lerchl T, Schmid QFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW2463: Additive Fertigung mit Kunststoffen | Additive Manufacturing with Plastics

Modulbeschreibung

MW2463: Additive Fertigung mit Kunststoffen | Additive Manufacturingwith Plastics



Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die vermittelten Lerninhalte werden in einer schriftlichen Klausur, die sowohl aus Wissensfragen,Anwendungsaufgaben und Rechenaufgaben besteht, abgefragt. Die Bearbeitungsdauerder Klausur sind 90 Minuten. Als Hilfsmittel ist ein nicht programmierbarer Taschenrechnererlaubt. In der Klausur wird überprüft, ob die Studierenden z. B. die verschiedene Prozesse derAdditiven Fertigung mit Kunststoffen verstehen, die fundamentalen Mechanismen der additivenBauteilerzeugung für die unterschiedlichen Prozesse unterscheiden sowie das für die jeweiligeAnwendung geeignete Verfahren in Kombination mit dem jeweiligen Werkstoff ableiten können.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Vorlesung „Grundlagen der Additiven Fertigung“ – empfohlen

Inhalt:Die Vorlesung vermittelt ein vertieftes Verständnis zu den unterschiedlichen AdditivenFertigungsverfahren mit Kunststoffen. Dabei werden die Prozesse - Laser-Sintern - Materialextrusion - Stereolithographie - Binder Jetting hinsichtlich deren Ausgangswerkstoffe, physikalischer Bindungsmechanismen und resultierendenBauteileigenschaften analysiert. Beginnend von der Herstellung der jeweiligen Ausgangswerkstoffe


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MW2463: Additive Fertigung mit Kunststoffen | Additive Manufacturing with Plastics

(Pulver, Filamente und Photopolymere), über das additive Grundprinzip, inklusiver physikalischerWirkmechanismen, bis hin zur Ableitung von Prozess-Struktur-Eigenschaftsbeziehungen werdendie einzelnen additiven Verfahren im Detail besprochen. Werkstofflich werden nicht ausschließlichreine Kunststoffe, sondern auch Verbundwerkstoffe adressiert. Anhand konkreter Anwendungenin unterschiedlichen Branchen wird das grundlegende Wissen vertieft und Auslegungskriterienabgeleitet.

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme am der Modul sind die Studierenden in der Lage verschiedene Prozesse derAdditiven Fertigung mit Kunststoffen zu verstehen. Die Studierenden können die fundamentalenMechanismen der additiven Bauteilerzeugung für die unterschiedlichen Prozesse unterscheiden.Sie können für die jeweilige Anwendung das geeignete Verfahren in Kombination mit demjeweiligen Werkstoff ableiten.

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul besteht aus einer Vorlesung und einer Übung. In der Vorlesung werden die Grundlagenzu verschiedenen additiven Fertigungsverfahren mit Kunststoffen anhand von Vortrag undPräsentation erklärt. Die Vorlesungsunterlagen werden auf geeignete Weise zur Verfügunggestellt. Damit sollen die Studierenden lernen, die verschiedenen Prozesse der AdditivenFertigung mit Kunststoffen zu verstehen. Ihnen werden Übungsaufgaben zur Verfügung gestellt,die sie selbstständig lösen können. In der Übung werden diese Aufgaben dann im Detailbesprochen. Möglichkeiten für Rückfragen sind gegeben. Damit lernen sie die fundamentalenMechanismen der additiven Bauteilerzeugung für die unterschiedlichen Prozesse zu unterscheidenund das für die jeweilige Anwendung geeignete Verfahren in Kombination mit dem jeweiligenWerkstoff abzuleiten.

Medienform:Vortrag, Präsentation, Tablet-PC mit Beamer

Literatur:Andreas Gebhardt, Jan-Steffen Hötter, Additive Manufacturing: 3D Printing for Prototyping andManufacturing, Carl Hanser Verlag GmbH Co KG, 2016, ISBN 9781569905838Manfred Schmid, Laser Sintering with Plastics: Technology, Processes, and Materials, Carl HanserVerlag GmbH Co KG, 2018, ISBN 9781569906859

Modulverantwortliche(r):Wudy, Katrin; Prof. Dr.-Ing.


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MW2464: Human Factors of Automated & Cooperative Driving | Human Factors of Automated & Cooperative Driving[HFAuCo]

Modulbeschreibung

MW2464: Human Factors of Automated & Cooperative Driving | HumanFactors of Automated & Cooperative Driving [HFAuCo]Discussing the automotive future!



Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Students will participate in a project work (presentation including discussion + report) throughoutthe semester. The project work will be conducted with a student partner but each student will beassesed individually. Each team is assigned one topic from the research area of human factors ofautomated & cooperative driving.Students should show that they can successfully achieve the project assignment by workingthrough different phases (gathering information about the project topic, presenting the state ofresearch, disucussing the project topic in a structured manner with all participants of the seminar,writing a report on the project topic based on all information gathered during the semester).Students will be coached in a two day soft skills workshop at the beginning of the semester to learnall necessary skills for the up-front presentation and workshop moderation, which are required inthis seminar. The soft skills workshop is conducted by the Center of Key Competencies. During thesoft skills workshops students have to apply successfully the thought methods, eg. prepare andconduct a workshop sequence during the soft skills workshop. Afterwards they receive feedbackon it.- Literature research + presentation of state of research: Students have to read, analyze andpresent literature about their project topic. This includes a 20 minutes up-front presentation (10minutes per student). Students should show their professional understanding of the topic and theirability to transport all important information in a scientific manner in a fixed timeframe. (20% ofoverall grade, criteria: structure, correctness, citations, discussion, style)- Discussion of project topic: Students organize and run an approx. 50 minute workshop. Studentsshould show that they can initiate an informed discussion with the audience as well as lead them to


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generate further knowledge/ideas/views on the project topic. (30% of overall grade, criteria: thread,moderation, comprehension)- Report: Students write a report of 3000-4000 words per students. The topic of the report is thesame as the respective project topic, but the report consists of informed personal views of theauthor on the topic, based on the read literature and the information gathered in all ten sessions.(50% of overall grade, structure, correctness, citations, discussion, style)


(Empfohlene) Voraussetzungen:Bachelor level education in mechanical engineering, civil engineering, industrial design, computerscience, psychology or comparable studies. Endorsed is the previous participation in humanfactors lectures, e.g. 'product ergonomics', 'human reliability', or 'advanced driver assistant systemsin vehicles'. Specific soft skills for the presentation & the workshop will be taught as part of thisseminar and are not required beforehand.

Inhalt:In this seminar, we cover automated & cooperative driving with a focus on Human Factorsincluding implications for road safety and comfort.

Example topics are:- Motion Sickness as a limitation of Autonomous Driving? (General influencing factors, perceptionof the human organism, motion sickness in a multi-dimensional approach, motion cueing andvehicle dynamics provoking carsickness)- Non-driving-related activities (NDRA) (utilization of drivetime, increasing automation leads toincreased task engagement, standardized vs. everyday tasks&activities, reading-relaxing-workingvs. interruptions (level 3&4 automation), safety implications) - Minimal Risk Maneuver (general explanation of MRM’s in the field of automated driving, examplesof MRM’s in literature, quantifying risk in general and applying it on the automotive field, humanfactor problems before and during a transition phase with MRM)- Changing HMI-design: From Manuel to automated driving (different demands: manual vs.automated, information needs depending on the level of automation (SAE 0-4), supporting comfort,acceptance & trust, essential for vehicle controllability) - Transitions of control: why do people activate automated driving functions? - Wizard of Oz (driving wizard, automated driving styles, assistive equipment for driving wizards,inverse Turing test)

Disclaimer: The topics stay the same every year from an overall point of view, but are updatedeach year according to the latest available research. This means the contents of each topic maydiffer a bit each year, in rare cases topics are replaced entirely by new topics.

Lernergebnisse:Upon successful completion of the module you will:


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- understand the basic technology, the important human-machine interaction concepts and majorhuman factor issues of automated and cooperative driving;- be able to analyze interaction and interface techniques for automated and cooperative driving;and- be able to evaluate the human-machine interfaces and human/machine capabilties for automatedand cooperative driving in terms of effectiveness and potential human factor issues. - be able to present and discuss related issues as well as argue for and against different views ontopics.- be able to develop a workshop concept for one of the seminar sessions (presentation, leading ofa discussion round)

Lehr- und Lernmethoden:Ten topics will be presented by a team of two students each. In each session, the presentation isfollowed by a workshop (organized&moderated by the student team) on the topic to discuss andargue about past, present and future issues of the topic. Each team is assigned an expert (PhD orPhD candidate) to support the preparation of the session. Representatives from the industry andgovernance will join the sessions as additional discussion partners.The ten sessions are accompanied by a two-day soft-skill seminar at the beginning of thesemester, where students will learn the specific necesarry skills and methods to present anddiscuss topics.• Learning activities for the "understanding" will be participation in the discussions sessions duringthe seminar where invited experts will also participate. This includes for example: discussions insmall groups, paper-prototyping or role-playing exercises (argue for/against).• Learning activities for the "analysis" will be the research of reference literature, its categorisationand its discussion and presentation in groups of two persons (assessed by the grouppresentation). This includes the usage of online databases like Scopus, usage of literatureorganizing software like Citavi and an informed preparation in talks with the assigned expert.• Learning activities for the "evaluation" will be the discussion of the researched literature in anindividually written essay (also assessed). Students will gather knowledge from their own projecttopic and through participation in other sessions.• Learning activities for "presentation and discussion" will be participation in the two-day soft-skillseminar at the beginning of the semester. Teaching and learning methods used in the workshopsare presentations and the completion of partner, group or individual tasks.The workshops are conducted with activating methods to deepen theoretical knowledge in groupexercises such as problem solving tasks, case analyses or simulations.Through reflection ordiscussion, the experiences are analyzed and evaluated together with the students.

Medienform:Papers, students' presentations and essays, group learning in soft-skills

Literatur:Books:• Winner, H., Hakuli, S., Lotz, F., & Singer, C. (Eds.). (2015). Handbuch Fahrerassistenzsysteme(3rd ed.). Wiesbaden: Springer Fachmedien.


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• Maurer, M., Gerdes, J. C., Lenz, B., & Winner, H. (2015). Autonomes Fahren. Springer Open.Retrieved from http://link.springer.com/book/10.1007/978-3-662-45854-9Publications to be read in preparation for the sessions:1) Bengler, K., Dietmayer, K., Farber, B., Maurer, M., Stiller, C., & Winner, H. (2014). ThreeDecades of Driver Assistance Systems: Review and Future Perspectives. IEEE IntelligentTransportation Systems Magazine, 6(4), 6–22. http://doi.org/10.1109/MITS.2014.23362712) Flemisch, F. O., Bengler, K., Bubb, H., Winner, H., & Bruder, R. (2014). Towards cooperativeguidance and control of highly automated vehicles: H-Mode and Conduct-by-Wire. Ergonomics,57(3), 343–360. http://doi.org/10.1080/00140139.2013.8693553) De Winter, J.C.F., Happee, R. Martens, M., Stanton, N.A. (2014). Effects of adaptive cruisecontrol and highly automated driving on workload and situation awareness: A review of theempirical evidence. Transportation Research Part F: Traffic Psychology and Behaviour,27.196-217.4) Zimmermann, M., Bauer, S., Lütteken, N., Rothkirch, I. M., & Bengler, K. J. (2014). Actingtogether by mutual control: Evaluation of a multimodal interaction concept for cooperative driving.In W. W. Smari, G. C. Fox, & M. Nygård (Eds.), 2014 International Conference on CollaborationTechnologies and Systems (CTS) (pp. 227–235). Minneapolis: IEEE. http://doi.org/10.1109/CTS.2014.68675695) Young, M.S., & Stanton, N.A. (2007). What's skill got to do with it? Vehicle automation and drivermental workload. Ergonomics, 50 (8). 1324-1339.6) Östlund, J., Peters, B, Thorslund, B. Engström, J., Markkula, G., Keinath,A., Horst, D., Juch, S.,Mattes, S., & Foehl, U. (2005). Driver performance assesment - methods and metrics. InformationSociety Technologies.1-149.7) Palinko, O. Kun, A.L., Shyrokov, A., & Heeman, P. (2010). Estimating cognitive load usingremote eye tracking in a driving simulator.Proceedings of the 2010 Symposium on Eye-TrackingResearch & ApplicationsPages 141-144.8) Gold, C., Damböck, D., Lorenz, L., & Bengler, K. (2013). “Take over!” How long does it taketo get the driver back into the loop? Proceedings of the Human Factors and Ergonomics SocietyAnnual Meeting, 57(1), 1938–1942. http://doi.org/10.1177/15419312135714339) Parasuraman, R. (2000) Designing automation for human use: Emperical studies andquantitative models. Ergonomic, 43 (7). 931-951.10) Mullen, N., Charlton, J., Devlin, A., & Bédard, M. (2011). Simulator Validity: BehaviorsObserved on the Simulator and on the Road. In D. L. Fisher, M. Rizzo, J. K. Caird, & J. D. Lee(Eds.), Handbook of Driving Simulation for Engineering, Medicine, and Psychology (pp. 13–1–13–18). Boca Raton, FL: CRC Press.

Modulverantwortliche(r):Klaus Bengler ([email protected]) Luis Kalb ([email protected]) Franziska Glasl([email protected])

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Human Factors of Automated & Cooperative Driving (Seminar, 2 SWS)Kalb L [L], Bengler K


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Online-Workshop: Exklusives Angebot - Workshoptraining innerhalb des Seminars "HumanFactors of Automated & Cooperative Driving" (Workshop, 1 SWS)Poetzsch L [L], Aepfelbacher M, Glasl F, Poetzsch LFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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PH2050: Reaktorphysik 1 und Anwendungen der Kerntechnik | Reactor Physics 1 and Applications of NuclearTechnology

Modulbeschreibung

PH2050: Reaktorphysik 1 und Anwendungen der Kerntechnik | ReactorPhysics 1 and Applications of Nuclear TechnologyGrundlagen der Reaktorphysik



Modulniveau:Master




Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Es findet eine mündliche Prüfung von 30 Minuten Dauer statt. Darin wird das Erreichen der imAbschnitt Lernergebnisse dargestellten Kompetenzen mindestens in der dort angegebenenErkenntnisstufe exemplarisch durch Verständnisfragen, Diskussionen anhand von Skizzen undeinfachen Formeln überprüft.Prüfungsaufgabe könnte beispielsweise sein: - Erläutern Sie den Kernaufbau und die Stabilität von Kernen.- Erklären Sie den Unterschied zwischen starken und schwachen Spaltstoffen.- Erläutern Sie den Prozess der Neutronenmoderation.- Diskutieren Sie das Spektrum der Neutronen in einem Moderator.- Erklären Sie, wie die Leistung eines Reaktors geregelt werden kann.Die Teilnahme am Übungsbetrieb wird dringend empfohlen, da die Übungsaufgaben auf diein der Modulprüfung abgefragten Problemstellungen vorbereiten und somit die spezifischenKompetenzen eingeübt werden.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Keine Vorkenntnisse nötig, die über die Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudiumhinausgehen.


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Inhalt:- Kernaufbau und Kernspaltung- Wirkungsquerschnitte- Neutronenfluß, Reaktionsrate, freie Weglänge, Lebensdauer- Resonanzstreuung und Breit-Wigner Formel- Neutronenmultiplikation- Thermischer Neutronenzyklus- Fermi´s 4-Faktoren Formel- Kinetik einer Kettenreaktion- Neutronenmoderation- Thermisches, epithermisches und schnelles Neutronenspektrum- Reaktorregelung und Zeitverhalten eines Reaktors- Punktkinetische Gleichungen- Die Forschungsneutronenquelle FRM II- Anwendungen der Kerntechnik

Lernergebnisse:Nach erfolgreicher Teilnahme an diesem Modul ist der/die Studierende in der Lage1. Kernaufbau und Kernspaltung zu erklären2. die Energiefreisetzung bei der Spaltung zu verstehen und zu erklären3. starke und schwache Spaltstoffe zu benennen4. verschiedene Wirkungsquerschnitte zu benennen und zu erklären5. die Neutronenmultiplikation an Hand des thermischen Neutronenzyklus zu verstehen und zuerklären6. die Neutronenmoderation im thermischen Reaktor zu verstehen und zu erklären7. die Reaktorregelung zu verstehen und zu erklären8. die Leistungsmerkmale der Forschungsneutronenquelle FRM II zu benennen und zu bewerten.

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul besteht aus einer Vorlesung (2SWS) und begleitenden Übungen (2SWS). DieLernergebnisse des Moduls werden durch eine frontale Vorlesung mit Tafelanschrieb undmündlicher Kommunikation sowie Powerpoint Präsentationen erreicht. Dabei werden insbesonderemit Querverweisen zwischen verschiedenen Themen die universellen Konzepte der Physikaufgezeigt. Die Vorlesung wird durch wöchentliche Übungen ergänzt, in denen die Studierenden(~6-14 Studierende) unter der Aufsicht von Doktoranden/Dokorandinnen der Fakultät Problemelösen. Sowohl die Vorlesungs- als auch die Übungsunterlagen werden auf Moodle den Studentenzugänglich gemacht. Zur Vertiefung der Materie wird den Studierenden ermöglicht, im Rahmeneiner Exkursion ein kommerzielles Kernkraftwerk zu besichtigen.

Medienform:Präsentation, Tafelarbeit

Literatur:- D. Emendörfer, K. H. Höcker :Theorie der Kernreaktoren (B I Wissenschaftsverlag 1982)


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- K. H. Beckurts, K. Wirtz: Neutron Physics (Springer Verlag 1964)- A. Ziegler : Lehrbuch der Reaktortechnik (Springer Verlag 1964)- S. Glasstone and M. C. Edlund:Kernreaktortheorie (Springer Verlag 1961)- W. M. Stacey, Nuclear Reactor Physics, Wiley-VCH (2004)

Modulverantwortliche(r):Böni, Peter; Prof. Dr.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Reaktorphysik 1 und Anwendungen der Kerntechnik (Grundlagen der Reaktorphysik) (Vorlesung, 2SWS)Böni P

Übung zu Reaktorphysik 1 und Anwendungen der Kerntechnik (Grundlagen der Reaktorphysik)(Übung, 2 SWS)Böni P [L], Reiter C, Schwarz CFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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WI100967: Designing and Scheduling Lean Manufacturing Systems | Designing and Scheduling Lean ManufacturingSystems

Modulbeschreibung

WI100967: Designing and Scheduling Lean Manufacturing Systems |Designing and Scheduling Lean Manufacturing Systems



Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 6

Gesamtstunden:180


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:The grade of the module is based on a written exam consisting of two parts: (1) Designing and (2)scheduling lean manufacturing systems. Each part is 60 minutes.

The first part is on the design part and counts for 50% of the grade. The students demonstratethat they can create appropriate designs for different production systems using the approachesintroduced in the lecture and link them to the concepts of lean production. Furthermore, studentsshow that they are able to explain the fundamentals of the different design approaches andevaluate them. After the first half of the semester that focuses on the design part, the designexam takes place to strengthen the knowledge acquired thus far. It is essential to have a goodunderstanding of the design of production system and layouts (like job shops, flow lines, single flowrows, and production centers) before analyzing the scheduling of these systems.

The second part is on the scheduling part and counts for 50% of the grade. In the second part ofthe class, the focus is on scheduling of short term operations on the different types of systems thatwere designed in the first part. The students have to show that for different production systemsthey are able to apply suitable scheduling approaches taught in the lecture. Furthermore, thestudents demonstrate that they are able to explain the fundamentals of the different schedulingapproaches and evaluate them.

Allowed aids for both exams will be announced at the beginning of the semester.


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(Empfohlene) Voraussetzungen:Knowledge of quantitative approaches to production and supply chain management.

The modules "Management Science” and “Production and Logistics” or similar modules at otheruniversitites are a prerequisite.

Inhalt:Decisions related to designing and scheduling of a production system play an important role in allmanufacturing industries. Decisions like configuration of a layout, planning of material flow andscheduling of activities on resources, are all essential for maximizing the profit of a company. Inthis course, the students learn how to support these decisions by applying various quantitativemethods in application areas such as assembly systems, process industries, automotive industryand AGVs in production centers.Content:Designing lean manufacturing systems• Layout types• Job shops• Flow lines• Single flow row• Lean overview• Center productionScheduling lean manufacturing systems• Introduction scheduling• Scheduling: Job shops• Scheduling: Flexible assembly systems• Scheduling: Economic lot scheduling, block planning• Scheduling AGV‘s in centers (online vs. offline scheduling)

Lernergebnisse:After the module the students will be able to:• Give an overview of methods used in designing and scheduling production systems and how theyrelate to the principles of lean manufacturing.• Understand the principles of lean manufacturing and the methods of the “Toyota ProductionSystem” and being able to apply them in practical settings• Distinguish the most important production layout types (job shop, flow lines and productioncenters), analyze their advantages and disadvantages and decide for specific layout problems,which layout type to choose • Apply rough and exact planning approaches for the most important layout types, including theapplication of heuristics and the formulation and adaption of mathematical models• Give an overview of the scheduling objectives and requirements in manufacturing.


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• Evaluate and apply different planning procedures (shifting bottleneck, scheduling of flexibleassembly systems, economic lot scheduling, block planning and online vs. offline scheduling)to develop production schedules for different types of systems such as assembly lines, foodprocessing systems and AGVs in production centers.

Lehr- und Lernmethoden:The module is split in two parts. In the first part, we focus on the design of production systems. Inthe second part, we treat the scheduling of short term operations on the different types of systemswe designed in the first part.Learning activity: Lecture with exercises, literature study, calculation of examples, collaborationwith fellow students.

Medienform:Presentations, scriptum, handouts, cases, exercises and solutions.

Literatur:Michael Pinedo: "Planning and Scheduling in Manufacturing and Services" (2009), Second edition,Springer, ISBN: 978-1-4419-0909-1, e-ISBN 978-1-4419-0910-7

Modulverantwortliche(r):Grunow, Martin; Prof. Dr.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Lecture with integrated exercises, Designing and Scheduling Lean Manufacturing Systems, 4SWSMartin Grunow ([email protected])Für weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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WZ1295: Positioning and Navigation for Off-road Vehicles | Positioning and Navigation for Off-road Vehicles [WZ1295]

Modulbeschreibung

WZ1295: Positioning and Navigation for Off-road Vehicles | Positioningand Navigation for Off-road Vehicles [WZ1295]



Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:75


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:During a oral examination (30 min.) students have to show their ability to explain terms,communication principles, key parameters and properties of positioning and navigation systems foroff-road vehicles. They have to present details of correction methods for satellite navigation systems. Students have to show their ability to create a feasible navigation system for certain applications. Furthermore they have to create design on given template on examination paper, as well as toexplain correction messages and to illustrate quality measures for accuracy.

The written examination contains numerical problems and questions related to programming.No paper or electronic material is allowed in the written exam session, only a scientific calculatorwithout programming capabilities; graphing calculators are strictly prohibited.

In addition, there is the possibility of providing a voluntary mid-term performance in accordancewith APSO §6, 5.Therefore, students demonstrate in a written report that they are able to present and criticallyevaluate the handling of data previously learned in the exercises by using their own experimentaldata and its analysis.0.3 can improve the module grade by passing the course work, if the overall impression bettercharacterizes the student's performance level and the deviation has no influence on passing theexamination.For the mid-term performance, no repetition date is offered. In the event of a repetition of themodule examination, a mid-term performance already achieved will be considered.


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(Empfohlene) Voraussetzungen:Recommended prerequired knowledge involves basic mathematics and basic softwaredevelopment skills.

Inhalt:In the module, positioning and navigation methods and technologies related to off-road vehiclesare studied. The main use case are agricultural vehicles navigating in open fields, but use of thesame technologies in other off-road vehicles, like construction machinery are discussed along thecourse. The content is:- system components of positioning and navigation systems- development milestones of positioning technology- modern satellite navigation systems- correction methods for satellite navigation- protocols and communication standards related to positioning technology- sensor technologies for positioning beyond satellite navigation- requirements for autonomous navigation- future technologies

Lernergebnisse:After completion of the module, the students are familiar with the key elements of positioningtechnology and usage of those in conjunction with off-road vehicles, like agricultural vehicles.The applications cover not only navigation and autonomous usage but also precision farming andmanipulation of objects in off-road environment. Students gain deep understanding of buildinga control system consisting of positioning and navigation modules. In addition, they are able todiscuss alternative positioning technologies beyond satellite navigation, such as vision and laserdistance sensors.Students are able:- to describe principles of navigation systems of off-road vehicles- to describe the system components of off-road vehicles automation- to create small software to analyze positioning traces and post-process recorded raw data- to install and adjust corrections signal for satellite navigation systems- to design system requirements for navigation system in open field off-road vehicles.

Lehr- und Lernmethoden:The module contains lectures in which the theoretical principles are learned. After each lecture, anexercise session follows and students are able to learn the topic more hands-on, either by usingelectronics tools, analyzers, or software development environment. The module may contain fielddays and small group projects; to be announced in the first lecture.


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Medienform:To be announced in the first lecture.

Literatur:Lecture notes. To be announced in the first lecture.

Modulverantwortliche(r):Oksanen, Timo; Prof. Dr.




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WZ1309: Tractor Engineering Fundamentals | Tractor Engineering Fundamentals

Modulbeschreibung

WZ1309: Tractor Engineering Fundamentals | Tractor EngineeringFundamentals



Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:75


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In a written examination (Klausur, 90 min, in English), the students have to answer multiplequestions in written form. The students have to show their ability to understand developmentprocess of tractors, including their main components. The students have to be able to describetechnical requirements for tractors, in relationship to mobile machinery. In addition, the studentshave to show their ability to solve basic problems in designing tractor details, utilizing givenfundamental equations and diagrams, using pen, paper and simple calculator. The questions testterminology, capabilities to explain diagrams and graphical data, describe the design principles andsolve small engineering problems requiring mathematical skills. No paper or electronic material isallowed in the written examination, only a scientific calculator without programming capabilities;graphing calculators are strictly prohibited.



Inhalt:The lecture gives a broad insight into the design fundamentals of modern tractors and emphasizesa high practical relevance. It deals with the historical development in tractor construction andshows functions and application limits of the machines. Both the overall concept and the individualcomponents are covered. Economical aspects are discused, general principles of product planningand project management are presented by using tractors as an example. The outer and inner


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mechanics of the whole vehicle are explained and the gear concepts including their design/dimensioning are dealt with. The design of typical drive elements, aspects between human beingsand machinery (environmental factors, basics of industrial medicine, noise reduction) and thebasics of tractor hydraulics including methods of industrial tests are explained and their use isshown by giving examples.Theoretical engineering fundamentals (e.g. gearbox calculations, tyre selection, steering geometry,power and traction requirements and ergonomic design principles for the driver) are applied inexercises, by calculation with formulas and equations with provided data sets.

Lernergebnisse:After participating in the module courses, students are able - to understand the tractor environment and market and know the development process of tractors.- to analyse individual components such as diesel engines, transmissions and axles, brakes andhydraulic systems and to demonstrate their functionality. - to describe the requirements for technical solutions for tractors, which arise due to the specialrelationship in professional mobile machinery.- to adapt on the basic principles of integrity of operation, ergonomics and process control fortractors.- to solve basic problems in designing tractor details using known mathematical and physicalmodels.

Lehr- und Lernmethoden:In the lecture, the teaching content is conveyed by means of lecture, presentation and sketcheson the overhead projector. Exemplary problems from practice are discussed. The students will beprovided with a script and learning questions. All teaching materials as well as further informationare made available in the Moodle platform. Individual help is available during the assistant's officehours.In the exercises, the students solve given problems in the classroom, with the help of a teacher. In addition to weekly classroom exercises, two practical field days should be organized during thecourse, including learning with machinery.

Medienform:

Literatur:


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Tractor Engineering Fundamentals (Übung, 3 SWS)Oksanen T


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Tractor Engineering Fundamentals (Vorlesung, 2 SWS)Oksanen TFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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Angrenzende Fachgebiete | Adjacent Fields

Angrenzende Fachgebiete | Adjacent Fields

Aus dieser Säule können Module im Umfang von maximal 15 Credits gewählt werden. Da dieaktuell gültige Liste sehr umfangreich ist, enthält dieses Modulhandbuch stellvertretend für dieseVielzahl eine beispielhafte Auswahl an Modulbeschreibungen. (Dieses Modulhandbuch kann vonden Studierenden mit den Beschreibungen zu den jeweils tatsächlich belegten Modulen erweitertwerden.)


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BV010023: Strukturoptimierung 1 | Structural Optimization 1 [OPT1]

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 3

Gesamtstunden:90


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfung findet in Form einer schriftlichen Klausur statt (Dauer 90 Min.) und besteht ausallgemeinen Fragen und Rechenaufgaben. Durch die Beantwortung allgemeiner Fragen zeigen dieStudierenden, dass Sie die mathematischen Grundlagen und Basisalgorithmen verstanden haben.Anhand von Rechenaufgaben zeigen sie, dass Optimierungsaufgaben modelliert und formuliert,sowie eine Sensitivitätsanalyse und Optimierungsaufgaben mit mehreren Kriterien beherrschtwerden.

Die Hilfsmittel für die Klausurleistungen können dem Aushang am Lehrstuhl und derLehrstuhlhomepage (www.st.bgu.tum.de) entnommen werden.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Einschlägige Grundausbildung, z.B. durch einen Bachelorabschluss im Bauingenieurwesen,Maschinenbau oder Technomathematik. Ein Grundverständnis der Methode der FinitenElemente (BGU32028 Einführung in die Finite-Elemente-Methode), ebenso wie die erfolgreichabgeschlossene Teilnahme an Kursen in Statik oder Mechanik sowie Numerischen Methodenwerden vorausgesetzt.

Inhalt:Das Modul beinhaltet eine Einführung in die Methoden und Anwendungen der Strukturoptimierungfür Ingenieure. Folgende Inhalte werden behandelt:


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- Mathematische Grundlagen,- Modellierung und Formulierung von Optimierungsaufgaben,- Optimierungsalgorithmen,- Mehrkriterienoptimierung,- Sensitivitätsanalyse,- Einführung in die Topologieoptimierung,- Einführung in die Formoptimierung,- Formfindung und Minimalflächen.

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme der Modulveranstaltung verfügen die Studierenden über dasHintergrundwissen von Theorie, Methoden und Anwendungsfeldern der Strukturoptimierung. Siesind in der Lage:- Selbstständig Anwendungsfelder der Optimierung zu erkennen,- auf Basis des erworbenen Hintergrundwissens selbstständig einschlägige Literatur zu verstehenund richtig anzuwenden,- das erlernte Wissen für gleichartige Ingenieuraufgaben umzuwandeln,- Optimierungsaufgaben zu charakterisieren und zu lösen.

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul basiert auf einer Vorlesung und einer Übung. Die Vorlesung basiert auf klassischenVorträgen und Präsentationen mit Manuskript und Mitschrieb. Zur Vertiefung des gelehrtenStoffes werden Hörsaal- und Computerübungen durchgeführt. Zur weiteren Intensivierung desStoffes werden zur Selbstarbeit zusätzliche Aufgabenblätter ("Check your knowledge") sowie einfreiwilliges Kolloquium angeboten. Die Modulinhalte werden von Lehrsoftware begleitet

Medienform:Skriptum, Mediengestützter Vortrag (PowerPoint, Videos, etc.), Anschrieb, Vordrucke undSoftwareanwendung

Literatur:Primärliteratur:- Bletzinger, K.-U., "Structural Optimization"Sekundärliteratur:- Bendsoe, M., Sigmund, O., "Topology optimization"- Haftka, R., "Elements of structural optimization"- Harzheim, L., "Strukturoptimierung"

Modulverantwortliche(r):Prof. Dr. -Ing. Kai-Uwe Bletzinger ([email protected])

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Kolloquium zu Strukturoptimierung 1 (Kolloquium, 1 SWS)Bletzinger K


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Übung zu Strukturoptimierung 1 (Übung, 1 SWS)Bletzinger K [L], Bletzinger K ( Antonau I, Fußeder M, Goldbach A, Sautter K, Singer V, WintersteinA, Wüchner R )

Strukturoptimierung 1 (Vorlesung, 2 SWS)Bletzinger K [L], Bletzinger K ( Antonau I, Fußeder M, Goldbach A, Sautter K, Singer V, WintersteinA, Wüchner R )Für weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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CH3065: Grundlagen der Elektrochemie | Fundamental Electrochemistry

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:



Inhalt:

Lernergebnisse:


Medienform:

Literatur:Bard, A.J. and Faulkner, L.R. (2001) Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications,2nd edition, Hoboken, NJ: John Wiley & Sons


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Newman, J. and Thomas-Alyea (2004) Electrochemical Systems, 3rd edition, Hoboken, NJ: JohnWiley & SonsHamann, C.H.; Hamnett, A. and Vielstich, W. (2007) Electrochemistry, 2nd edition, Weinheim:Wiley-VCH

Modulverantwortliche(r):Gasteiger, Hubert; Prof. Dr.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Fundamental Electrochemistry (CH3065) (Vorlesung mit integrierten Übungen, 4 SWS)Gasteiger H, Linsenmann F, Loichet P, Nilges TFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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CH3094: Industrielle Chemische Prozesse 1 - Katalyse für Energie | Industrial Chemical Processes 1 - Catalysis forEnergy

Modulbeschreibung

CH3094: Industrielle Chemische Prozesse 1 - Katalyse für Energie |Industrial Chemical Processes 1 - Catalysis for Energy



Modulniveau:Master




Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In diesem Modul erfolgt die Überprüfung der Lernergebnisse über eine Klausur (90 Minuten).Mit der Klausur wird überprüft, inwieweit die Studierenden die grundlegende Fragestellungenaus dem Bereich des Refinings und der Energieprozesstechnik verstanden und auf verwandteFragestellungen anwenden können. Die Antworten erfordern das Anfertigen von Skizzen,Berechnungen und Formulierungen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Kenntnisse in Physikalischer Chemie und Physik, CH4114: Reaktionstechnik und Kinetik, CH4110:Grundlagen der Technischen Chemie.

Inhalt:Im Rahmen dieses Moduls werden die chemischen Grundlagen und die ingenieurtechnischenAspekte der industriellen chemischen Prozesse vermittelt. Dazu zählen die Prozesse deskatalytischen Spaltens von Kohlenwasserstoffen (FCC), des Reformierens, des Hydrotreatings (HDS und HDN), derAlkylierung und der Herstellung alternativer Treibstoffe aus Synthesegas.

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme am Modul sind die Studierenden in der Lage, die chemischen undingenieurtechnischen Grundlagen der industriellen chemischen Prozesse im Bereich des


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CH3094: Industrielle Chemische Prozesse 1 - Katalyse für Energie | Industrial Chemical Processes 1 - Catalysis forEnergy

Refinings (FCC, Refomieren, HDS, HDN, Alkylierung) und der Energieprozesstechnik (Herstellungalternativer Treibstoffe, Fischer Tropsch, CH4 Reformieren) zu analysieren und auf verwandteFragestellungen anzuwenden.

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul besteht aus einer Vorlesung (2 SWS), einer Übung (1 SWS) und einer, im Rahmen derÜbung abzuleistenden, Exkursion in die chemische Industrie. In der Vorlesung werden die Inhaltedurch Präsentationen vermittelt und in der Übung die grundlegenden Konzepte der industriellenchemischen Reaktionen mit den Studierenden erarbeitet und zum Studium der Literatur undder inhaltlichen Auseinandersetzung mit den Themen angeregt. Die Exkursion verdeutlicht dieDurchführung der Reaktionen im industriellen Maßstab und festigt die Lernergebnisse durchVeranschaulichung einzelner Modulinhalte.

Medienform:PowerPoint-Präsentation (die Folien werden den Studierenden als Handouts zur Verfügunggestellt)

Literatur:Technische Chemie, Wiley VCH, M. Baerns, A. Behr, A. Brehm, J. Gmehling, H. Hofmann, U.Onken, A. Renken, K.O. Hinrichsen, R. Palkovits: Technische Chemie G. Emig, E. Klemm;Chemical Process Technology, J. Wiley, Jacob A. Moulijn, Michiel Makkee, Annelies van Diepen;Handbook of Heterogeneous Catalysis, Wiley-VCH, Weinheim, G.Ertl, H. Knözinger, J. Weitkamp,F. Schüth (Eds.):

Modulverantwortliche(r):Lercher, Johannes; Prof. Dr. rer. nat.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Industrielle Chemische Prozesse I - Refining (LV0244) (Vorlesung mit integrierten Übungen, 3SWS)Lercher J, Bermejo de Val R, Jentys AFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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CS0003: Production of alternative fuels | Production of alternative fuels

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfungsleistung wird in Form einer mündlichen Prüfung erbracht, die aus zwei Teilen besteht:(a) 30 Minuten Vorbereitung durch Bearbeitung einer schriftlichen Problemstellung (b) 30 Minutenmündliche Prüfung, in der zu Beginn die Ergebnisse aus der Vorbereitung vorgestellt werden.Mittels der ausgeteilten Problemstellung wird geprüft, ob die Studierenden in der Lage sind,industrielle Prozesse zur Herstellung von alternativen Kraftstoffen zu verstehen, zu verbessern undzu bewerten. Keine Hilfsmittel. Prüfungsdauer insgesamt: 60 Minuten


(Empfohlene) Voraussetzungen:Chemische Prozesstechnik (WZ1617) oder vergleichbar

Inhalt:Anforderungen an Kraftstoffe, Verknüfung energetische und chemische Werschöpfungskette,Fossile Kraftstoffherstellung als Referenz, Bilanzungen und Bewertung (Well-to-Wheel),Wasserstoff und Methanolwirtschaft, Alternative Kraftstoffe auf C1-Basis, FT-Kraftstoffe, OME, Bio-basierte Ölkraftstoffe, Biodiesel, Greendiesel, HEFA, Bio-basierte Alkohole

Lernergebnisse:Das Modul zielt darauf ab, die Studierenden mit den industriellen Prozessen zur Herstellung vonnicht fossilen Kraftstoffen vertraut zu machen. Sie werden befähigt, die Prozesse stofflich undenergetisch zu bilanzieren, sowie bezüglich Nachhaltigkeit zu bewerten sowie und deren Grenzen


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bezüglich Rohstoffverfügbarkeit, energetischen Wirkungsgraden und Marktkontabilität zu erfassen.Die Studierenden verstehen die Zusammenhänge zwischen Kraftstoff- und Energiemarkt.

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul besteht aus Vorlesungen und Übungen. Die Inhalte der Vorlesung werden im Vortragund durch Präsentationen vermittelt. Studierende werden zur Vertiefung zum Studium der Literaturund der inhaltlichen Auseinandersetzung mit den Themen angeregt. In den Übungen werden diegelernten Inhalte direkt praxisnah anhand von Rechenbeispielen angewandt.

Medienform:Vorlesungsmitschrieb, Beiblätter, Übungsaufgaben

Literatur:• Jacob A. Moulijn, Michiel Makkee, Annelies E. van Diepen: Chemical Process Technology, Wiley(2013).• George Olah et al.: Beyond Oil and Gas: The Methanol Economy, Wiley VCH (2006)• Volker Schindler: Kraftstoffe für morgen: Eine Analyse von Zusammenhängen undHandlungsoptionen, Springer (1997)• Martin Kaltschmitt, Hans Hartmann, Hermann Hofbauer: Energie aus Biomasse; Grundlagen,Techniken und Verfahren, Springer Vieweg (2016)• Jochen Lehmann, Thomas Luschtinetz: Wasserstoff und Brennstoffzellen, Springer (2014)

Modulverantwortliche(r):Burger, Jakob; Prof. Dr.-Ing.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Production of alternative fuels (Lecture, Straubing) (Vorlesung, 2 SWS)Burger J [L], Burger J, Tönges Y

Production of alternative fuels (Tutorial, Straubing) (Übung, 2 SWS)Burger J [L], Burger J, Tönges Y

Production of alternative fuels (Tutorial, Garching) (Übung, 2 SWS)Burger J [L], Burger J, Tönges Y

Production of alternative fuels (Lecture, Garching) (Vorlesung, 2 SWS)Burger J [L], Burger J, Tönges YFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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EI06811: Optimierungsverfahren in der Automatisierungstechnik | Optimization for Control Engineering [OAT]

Modulbeschreibung

EI06811: Optimierungsverfahren in der Automatisierungstechnik |Optimization for Control Engineering [OAT]







Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Abschlussprüfung ist eine benotete schriftliche Prüfung von 90 Minuten Dauer, die zu100% die Modulnote bestimmt. Es wird geprüft, ob die Studierenden in der Lage sind, den inder Vorlesung gelernten und in den Übungen vertieften Stoff in begrenzter Zeit auf ähnlicheFragestellungen in Form kurzer Rechenaufgaben transferieren können.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundlagen der Regelungstechnik und erweiterte mathematische Kenntnisse.

Inhalt:Einführung - Statische Optimierung: Minimierung von Funktionen einer oder mehrerer Variablenmit und ohne Gleichungs- und/oder Ungleichungsnebenbedingungen; Gradienten- undgradientenfreie Verfahren; Methode der kleinsten Quadrate; Konvexe Optimierungsprobleme;Lineare Programmierung - Dynamische Optimierung: Variationsrechnung; Optimalsteuerung;Minimum-Prinzip; Dynamische Programmierung; Numerische Verfahren. - Optimale Regelung: LQ-Regelung, Modelprädiktive Reglung; Steuerungs-, Regelungs- und Filterentwurf

Lernergebnisse:Nach dem erfolgreichen Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage eine technischeFragestellungen der Optimierung zu analysieren und als mathematisches Optimierungsproblemezu formulieren. Die Studierenden sind in der Lage ein passendes numerisches Verfahren zur


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EI06811: Optimierungsverfahren in der Automatisierungstechnik | Optimization for Control Engineering [OAT]

Lösung auszuwählen und anzuwenden und nach Bewertung der Performanz gegebenenfallsweiterzuentwickeln. Als Grundlage für die numerische Anwendung verstehen die Studierendendie wichtigsten Ergebnisse der mathematischen Theorie und können die Theorie anwenden, umeinfache Optimierungsprobleme auch analytisch zu lösen.

Lehr- und Lernmethoden:Als Lernmethode wird zusätzlich zu den individuellen Methoden des Studierenden eine vertiefendeWissensbildung durch mehrmaliges Aufgabenrechnen in Übungen angestrebt.Als Lehrmethode wird in der Vorlesungen Frontalunterricht, in den Übungen Arbeitsunterricht(Aufgaben rechnen) gehalten.

Medienform:Folgende Medienformen finden Verwendung:- Präsentationen- Skript- Übungsaufgaben mit Lösungen

Literatur:Arbeitsblättersammlung/Skript zur VorlesungM. Papageorgiou, M. Leibold, M. Buss, "Optimierung". Springer Vieweg, 3./4. Auflage 2012/2015.





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EI5077: System-on-Chip Platforms | System-on-Chip Platforms

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 6

Gesamtstunden:180


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:The module exam is a written exam (75 min). Students will demonstrate that they have gained both fundamental and deeper understandingin various aspects of System on Chip Platforms. They have to answer the questions with self-formulated responses, checking boxes of multiple choice questions, sketch circuit or qualitativeperformance diagrams and do quantitative calculations. The allowed support material is constraintto a single sheet, individually prepared reminder notice.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Basic skills in digital IC design are a necessary prerequisite for SoC Platforms, SoC Technologiesis recommended. This includes knowledge on building blocks of integrated circuits, designing finitestate machines (FSMs), memory technologies, and on IC design platforms (FPGA, ASIC, SoC).

Inhalt:System-on-Chip Platforms (SoCP) extends the understanding of SoC technologies and designby investigating the architectural composition of multiple real-world case studies taken fromexisting SoC products in the networking, signal processing and graphics processing applicationdomains (SONET/SDH transmission framers in wide are networks (WAN), LAN/SAN (Local area /System area network) switches, network and GPU/GPGPU graphics processors. Subject are alsoarchitecture extensions of today s processors, like out-of-order execution, multi-threading and thebasics of protocols for the interaction of software and hardware in embedded systems. In the casestudies, application-specific requirements for processing performance, memory size, access speed


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and bandwidth, control circuit clock rates, silicon area, power consumption and packaging areanalyzed.

Lernergebnisse:At the end of the module students are able to analyze and evaluate the creation of System-on-ChipPlatforms built on underlying SoC Technologies. This includes design flows, as well as analyzingand dimensioning examples for crucial IC system parameters in a wide range of SoC products.

Lehr- und Lernmethoden:Lecture material is accompanied by corresponding tutorials. Students are expected to studyprovided reference literature on investigated SoC platforms and additional excercises inhome assignments. Reference literature and home assignment excercises are also subject ofexamination.

Medienform:The following kinds of media are used:- Presentations- Lecture notes- Data sheets and reference literature on investigated SoC platforms- Additional excercises students are expected to work through in preparation for lectures and exam- Exercises with solutions as download

Literatur:The following literature is recommended:- J. Hennessy ""Comp. Architecture-A Quantit.Approach""- J. Rabaey, ""Digital Integrated Circuits"", Prentice Hall- A. Tannenbaum, ""Computer Networks"", &

Modulverantwortliche(r):Herkersdorf, Andreas; Prof. Dr.




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EI70130: Machine Learning in Robotics | Machine Learning in Robotics

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In einer 90-minütigen schriftlichen Prüfung werden Fragen über die Theorie des maschinellesLernens, Algorithmen und Praxis gestellt. Durch die Prüfung wird festgestellt ob die Studentendie grundlegenden und vertiefenden Konzepte sowie Theorie der vermittelten Algorithmendes maschinellen Lernens verstanden haben. Des Weiteren stellt die Prüfung fest, ob dieStudenten die erlernten Algorithmen auf einfache Beispiele der Informatik und Robotik anwendenkönnen. Zur Prüfung sind keine Bücher oder schriftliche Unterlagen zugelassen, mit Ausnahmeeines Blattes von handschriftlichen Notizen (doppelseitig, 1 handgeschriebenes A4 Blatt, nichtgedruckt). Ein nicht-programmierbarer Taschenrechner ist erlaubt, andere elektronische Geräte(programmierbare Rechner, Mobiltelefone, Laptops, etc.) sind nicht zugelassen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Fundamentals of Linear Algebra, Probability and Statistics,

Inhalt:Die Vorlesung vermittelt Kenntnisse aus dem Bereich Mustererkennung, Klassifizierung undmaschinellem Lernen. Im Speziellen vermittelt die Vorlesung Machine Learning Techniken, die inRoboterapplikationen eingesetzt werden.Die Folgenden Themen werden behandelt:

Anwendung von maschinellem Lernen für Roboter, Dichteschätzungen, Lineare Regression,Logistische Regression, Mustererkennung, Wahrscheinlichkeitsbasierte Methoden zur


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Klassifikation, Dimensionsreduktion, PCA, Feature Extraktion, Statistisches Clustering,Unsupervised Learning, EM Algorithmus, Validation, Supportvektormaschinen, Markov-Prozess,Hidden Markov Modelle, Gaussian Mixture Modelle, Dynamic Programming, ReinforcementLearning

Lernergebnisse:Nachdem das Modul erfolgreich abgeschlossen wurde, sind die Studenten in der Lage diemathematischen Konzepte und numerischen Algorithmen im Feld des maschinellen Lernenszu verstehen, anzuwenden, zu evaluieren und zu implementieren. Die Studenten kennenwohlbekannte Algorithmen des beaufsichtigten Lernens, des unbeaufsichtigten Lernens, sowie desReinforcement Learnings. Außerdem sind die Studenten befähigt, typische Problemstellungen zureformulieren und diese in robotischen und technischen Anwendungen einzusetzen. Des Weiterenvertiefen die Studenten ihre Einsicht in aktuelle Forschungsthemen der Robotik und werdenqualifiziert, Forschung im Bereich des robotischen Lernens durchzuführen.

Lehr- und Lernmethoden:Die Vorlesung findet als Frontalunterricht statt. In Übungen und Tutorien werden Übungsaufgabenund Problemlösungen behandelt um das Verständnis zur gelehrten Materie zu vertiefen. Zusätzlichbesteht die Möglichkeit praktische Erfahrung durch Programmierübungen zu sammeln.

Medienform:- Präsentationen - Übungen

Literatur:Useful references include ``Pattern Recognition and Machine Learning'' by C.M. Bishop; ``MachineLearning'' by Tom Mitchell ; ``Pattern Classification'', by R. O. Duda, P. E. Hart and D. G. Stork.

Modulverantwortliche(r):Lee, Dongheui; Prof. Dr. Ph.D.




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EI70140: Optimal Control and Decision Making | Optimal Control and Decision Making

Modulbeschreibung

EI70140: Optimal Control and Decision Making | Optimal Control andDecision Making



Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Endnote wird durch eine schriftliche Abschlussklausur von 90 Minuten Dauer bestimmt. Inder Klausur wird überprüft, ob die Studierenden in der Lage sind, die gelernten und eingeübtenVerfahren zur modellprädiktiven Regelung, dynamischen Programmierung und LQ Regelung aufneue Probleme anzuwenden und die Eigenschaften der geregelten Systeme zu analysieren.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundlagen der Mathematik dynamischer Systeme und der linearen Regelungssysteme, die in denVorlesungen für höhere Mathematik und Grundlagen der Regelungstechnik vermittelt wird.

Inhalt:Model Predictive Control (MPC): Prinzip von MPC; Stabilität von MPC; Lineare modellprädiktiveRegelung (DMC, GPC); Robuste und stochastische modellprädikative Regelung; Learning-BasedMPC;

Dynamic Programming (DP): Bellman Rekursion; Reinforcement Learning; Policy Iteration; ValueIteration; Regelung von Markov Decision Processes;

LQ Regelung: LQ-Regler; Stabilität von LQ Regelungen; Iterative LQ Regelung;


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Numerik Optimaler Steuerungen (nichtlineare Optimierung, KKT Bedingungen, QP Verfahren, SQPVerfahren, IP Verfahren);

Anwendungen in Robotik und Power Engineering.

Lernergebnisse:Nachdem erfolgreichen Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage ein Problemder optimalen Steuerung-/Regelung zu analysieren und es, je nach Anforderung, als statischesOptimierungsproblem im Framework der modellprädiktiven Regelung, der DynamischenProgrammierung oder der LQ Regelung zu formalisieren, gegebenenfalls unter Verwendungeines Lernverfahrens. Die Studenten sind in der Lage eine numerische Methode zur Lösung desstatischen Optimierungsproblems auszuwählen, anzuwenden und weiterzuentwickeln.

Lehr- und Lernmethoden:Als Lehrmethode wird in der Vorlesung Frontalunterricht gehalten. In den Übungen wird das in der Vorlesung gelernte Methodenwissen durch Anwendung aufeinfache Beispielsysteme vertieft. Entsprechende Übungsaufgaben werden zur Verfügung gestellt.Die Übungsaufgaben werden detailliert vorgerechnet und Zeit für Rückfragen ist eingeplant. Häusliche Vorbereitung der Studierenden auf die Übungen wird erwartet.In den Übungsbetrieb integriert finden interaktive Übungen statt. Hier wird demonstriert, wieaktuelle Software für den Reglerentwurf und zur Analyse von komplexeren Anwendungsproblemeneingesetzt werden kann. Entsprechende Übungsaufgaben werden zur Verfügung gestellt undwerden in häuslicher Vorbereitung und/oder in den Übungsstunden von den Studierenden ameigenen Rechner gelöst.

Medienform:Folgende Medienformen finden Verwendung:- Präsentationen- Übungsaufgaben mit Lösungen - Programm Code

Literatur:Papageorgiou, Leibold, Buss: Optimierung: Statische, Dynamische und Stochastische Verfahrenfür die Anwendung, Springer 2015.

Rawlings, Mayne, Diehl: Model Predictive Control, Nob Hill Publishing 2017.

Camacho, Bordons, Model Predictive Control, Springer 2007.

Grüne, Pannek, Nonlinear Model Predictive Control, Springer 2017.



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Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Optimal Control and Decision Making (Vorlesung mit integrierten Übungen, 4 SWS)Dang N, Leibold MFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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EI70250: Systemtheorie der Sinnesorgane | System Theory of Sensory Processing [SystemtheorieSinne]

Modulbeschreibung

EI70250: Systemtheorie der Sinnesorgane | System Theory of SensoryProcessing [SystemtheorieSinne]Systemtheorie der Sinnesorgane



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulleistung wird in Form einer schriftlichen Prüfung (60 Min) geprüft. In der schriftlicheKlausur werden die Lernergebnisse geprüft, indem die Studierenden Fragen zu den Lehrinhalten infreier Textform, mit Diagrammen und rechnerisch beantworten. In der Klausur sind keine Hilfsmittelzugelassen. In der Übung werden Programme in Matlab oder Phython entwickelt, um die Aufgabenzu lösen. Dabei werden Diagramme und ein Kurzbericht erstellt und abgegeben. Diese werden alsLaborleistung bewertet und wenn 70% erreicht werden, wird die Abschlussnote um 0.3 verbessert.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundlagen der SystemtheorieProgrammieren in Matlab oder Python

Inhalt:Diese Vorlesung und das dazugehörige Praktikum behandelt die Funktion der Sinnessystemesowie die Grundlagen der neuronalen Verarbeitung aus Sicht der Nachrichtentechnik. Im Fokusstehen dabei das Hörsystem und das visuelle System. Neben biologischen Grundlagen wirdauch die Psychophysik vorgestellt, die objektiv messbare Eingangsgrößen mit der subjektivenWahrnehmung verknüpft.


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Im Modul (insbesondere im praktischen Teil) werden zudem Programmierkenntnisse vertieft. Hierwerden die meist nichtlinearen Verarbeitungsschritte der biologischen Systeme vereinfacht undin Matlab oder Python modelliert. Zudem lernen die Studenten wie sie Ergebnisse und Daten inGrafiken sinnvoll darstellen und zu einem Bericht zusammenfassen.

Im Detail:- Grundlagen: Aufbau einer Zelle, lineare und nichtlineare Systemtheorie- Grundlagen Akustik und akustische Größen- Aufbau des Gehörs- Die Hörbahn: neuronale Kodierung im auditorischen System- Neuronale Erregung, Modulationsschwellen- Grundlagen der Optik und lichttechnische Größen: Linsen, Beugung, mehr-dimensionaleSystemtheorie, Modulationsübertragungsfunktionen- Das Auge: Orts- und Zeitfrequenzauflösung, Farbsehen, Augenbewegungen

Lernergebnisse:Die Studierenden sind nach dem erfolgreichen Abschluss des Moduls in der Lage:- Programme zur Analyse dynamischer Systeme zu erstellen (fortgeschritteneProgrammierkenntnisse)- nichtlineare Systeme zu modellieren sowie ihre Dynamik zu berechnen und analysieren - Akustik und akustische Größen zu kennendie Anatomie der Sinnesorgane zu skizzieren sowie deren Funktion zu analysieren- grundlegende physikalische und biologische Prinzipien zu generalisieren, zu vereinfachen und zumodellieren- Strategien der Informationsverarbeitung der Sinnesorgane zu analysieren und auf technischeSysteme zu übertragen.

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul besteht aus Vorlesung (2 SWS) und Übungen (1 SWS). Die Vorlesung führt dieStudierenden in die Konzepte der linearen und nichtlinearen Systemtheorie ein und vertieft dieseam Beispiel der Informationsverarbeitung des Gehörs und des visuellen Systems. Im praktischenTeil werden die Konzepte anhand von Beispielen gefestigt, indem die Studierenden Programmeentwickeln um Aufgaben numerisch zu lösen. Dazu geben sie einen Kurzbericht ab. Gleichzeitigwerden dadurch auch die Programmierfertigkeiten der Studierenden gestärkt sowie die sinnvolleDarstellung von wissenschaftlichen Ergebnissen.

Medienform:Vorlesung:- unterstützt durch Folien (Beamer) und Script - Entwicklung von Konzepten und Ergänzende Erläuterungen an der Tafel - Hörbeispiele

Praktischer Kurs/Übung:


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- Entwicklung von Programmen (Matlab/Python) zur numerischen Lösung von linearen undnichtlinearen dynamischen Systemen- Individuelle Unterstützung der Teilnehmer durch Betreuer und Tutor- Lösung von Übungsaufgaben und Abgabe von Kurzberichten

Literatur:ScriptE. Zwicker, H. Fastl "Psychoacoustics: Facts and Models" (auch als eBook)J. Pickles, "An Introduction to the Physiology of Hearing" Emerald Group (auch als eBook)G. Hauske "Systemtheorie des Visuellen Systems" Springer Verlag (auch als eBook)

Modulverantwortliche(r):Hemmert, Werner; Prof. Dr.-Ing.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Systemtheorie der Sinnesorgane (73504) (Vorlesung mit integrierten Übungen, 3 SWS)Hemmert W [L], Hemmert W, Saeedi AFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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EI70530: Embedded Systems and Security | Embedded Systems and Security [ESS]

Modulbeschreibung

EI70530: Embedded Systems and Security | Embedded Systems andSecurity [ESS]



Modulniveau:Master




Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:75


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Der Erwerb der theoretischen Kenntnisse, die benötigt werden um- die Organisation des Speichers- den Zweck der diskutierten Peripheriebausteine- 'memory mapped I/O'- Interrupts- Mittel und Wege zur Separation- MMUs/MPUs- Seitenkanäle- das Konzept von „trusted computing“erklären zu können,- die diskutierten Peripheriebausteine- Beispiele für typische Schwachstellen- Schutzzielebenennen zu können sowie- Speichertypen in Chips zu klassifizieren,- den Startvorgang eines Mikrocontrollers wiederzugeben,- Debug-Möglichkeiten vergleichen zu können,- Angemessene Gegenmaßnahmen auszuwählen und- übliche Angriffe zu diskutieren,wird in Form von offenen und geschlossenen Fragen in einer schriftlichen Prüfung (90 Minuten)abgeprüft. Die Fragen sind ohne zusätzliche Unterlagen als kurzer Fließtext oder stichpunktartig zubeantworten und beziehen sich teilweise auf vorgegebenen Beispielcode. Zur Beantwortung derFragen können Berechnungen notwendig sein. Diese Teilnote fließt mit 80% in die Modulnote ein.


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Die praktischen Fähigkeiten,- Toolchains für eingebettete Systeme,- 'memory mapped I/O',- Interrupts ,- Debugmöglichkeiten für eingebettete Systeme,- Kryptographiezu nutzen und einige übliche Angriffe anzuwenden wird in Form von 3-5 Programmieraufgabenabgeprüft. Diese Teilnote fließt mit 20% in die Modulnote ein.


(Empfohlene) Voraussetzungen:C-ProgrammierungGrundkenntnisse im Bereich Computerarchitekturen

Inhalt:- Einführung in Mikrocontroller und Unterschiede zu Desktopcomputern- Speicher in eingebetteten Systemen und dessen Nutzung durch C Compiler- Typische Peripheriebausteine und deren Nutzung- Interrupts und Exceptions- Debugging von eingebetteten Systemen

- Kurzeinführung in Schutzziele und kryptographische Operationen- Typische Schwachstellen in eingebetteten Systemen- Übliche Angriffe und Gegenmaßnahmen- Anmerkung zu Seitenkanälen- Konzept von Separation und 'trusted computing'

Lernergebnisse:Die Studierenden sind in der Lage, ein sicheres eingebettetes System auszulegen. Dasheißt, vorgegebene Aufgaben auf einem eingebetteten System zu implementieren sowieSicherheitsmaßnahmen zu bewerten und angemessene auszuwählen. Der erste Teil beinhaltet- Toolchains für eingebettete Systeme zu benutzen- Zu erläutern, wie Speicher organisiert ist- Speichertypen in Chips zu klassifizieren- Den Startvorgang eines Mikrocontrollers wiederzugeben- 'memory mapped I/O' beschreiben zu können und es zu nutzen- Übliche Peripheriebausteine aufzuzählen und deren Zweck zu erklären- Interrupts erklären zu können und sie zu nutzen- Debugmöglichkeiten für eingebettete Systeme vergleichen zu können und zu nutzenwährend der zweite Teil folgende Fähigkeiten umfasst- Schutzziele aufzählen zu können


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- Beispiele für typische Schwachstellen zu geben- Einige übliche Angriffe anzuwenden- Angemessene Gegenmaßnahmen auszuwählen- Kryptographie zu nutzen- Mittel und Wege zur Separation darzulegen- MMUs/MPUs erklären zu können und sie zu nutzen- Seitenkanäle erklären zu können- Das Konzept von 'trusted computing' darzulegen

Lehr- und Lernmethoden:Wissen wird mittels Folien und Tafelanschrieb vermittelt. Der Lernprozess der Studierendenwird in den Übungen unterstützt durch interaktive Lösung von Aufgaben, Gruppenarbeitund Programmiervorführungen des Übungsleiters zu beispielhaften Sicherheitsszenarien.Programmieraufgaben während des Semesters geben den Studierenden die Möglichkeit, ihreFähigkeiten zur Implementierung von Sicherungsmaßnahmen eingebetteter Systeme, auf echterHardware, z.B. einer ARM-Plattform, einzuüben und zu zeigen.

Medienform:In Vorlesung und Übung werden Folien, Tafelarbeit sowie interaktive Onlinetools, z.B.Fragenkataloge und Etherpads, verwendet. Ergänzt wird das Angebot durch ein Forum aufMoodle, indem Lehrende Fragen zum Inhalt und zu den Programmieraufgaben beantworten.

Literatur:The definitive guide to ARM Cortex-M3 and Cortex-M4 processorsJoseph Yiu

Understanding CryptographyChristoph Paar, Jan PelzlAccompanied lecture slides: http://www.crypto-textbook.com

Handbook of Applied CryptographyAlfred J. Menezes, Paul C. van Oorschot, Scott A. VanstoneDownload from: http://www.cacr.math.uwaterloo.ca/hac/

Security EngineeringRoss AndersonDownload from: https://www.cl.cam.ac.uk/~rja14/book.html

Modulverantwortliche(r):Sigl, Georg; Prof. Dr.-Ing.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Embedded Systems and Security (Praktikum, 1 SWS)Probst M [L], Brunner M


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Embedded Systems and Security (Übung, 2 SWS)Probst M [L], Brunner M

Embedded Systems and Security (Vorlesung, 2 SWS)Probst M [L], Sigl G, Brunner MFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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EI70870: Modellierung von Energiesystemen | Modeling of Energy Systems

Modulbeschreibung

EI70870: Modellierung von Energiesystemen | Modeling of EnergySystems



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Modulprüfung mit folgenden Bestandteilen: Die Modulprüfung besteht aus einer Klausur (90min) zur Vorlesung. Kurzfragen sowie Multiple-Choice dienen zur Prüfung der theoretischenKenntnisse. Rechenaufgaben überprüfen die Beherrschung der vorgestellten Anwendungen undAlgorithmen. Textaufgaben prüfen die Methodenkompetenz, unter anderem bei der Bewertung vonDatenqualität sowie hinsichtlich der praktischen Modellanwendung. Die Klausur wird benotet.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Abgeschlossenes naturwissenschaftliches oder ingenieurwissenschaftliches Bachelorstudium(Grundlagen Höhere Mathematik und Physik)

Inhalt:Einführung in die mathematische Modellbildung und deren Anwendung auf Energiesysteme,Mathematische Optimierung als wichtiges Werkzeug für Energiemodelle,Grundlagen der Wirtschaftswissenschaften sowie wichtige Konzepte der Energieökonomik,Allgemeine Gleichgewichtstheorie sowie Spieltheorie im Hinblick auf Energie undUmweltprobleme,Systemtheorie auf regionaler und globaler Ebene,Einblick in die Praxis der Modellierung sowie der notwendigen Datengrundlage


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EI70870: Modellierung von Energiesystemen | Modeling of Energy Systems

Lernergebnisse:Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden verschiedene Ansätze zurModellierung von Energiesystemen wiedergeben.Die Studierenden können die notwendigen Methoden zur Optimierung, der Modellierung vonÖkonomien, spieltheoretische Betrachtungen sowie quantitative Systemmodelle in unveränderterWeise reproduzieren. Sie können die Problematik der Datenbeschaffung einschätzen und die Qualität von Dateneinordnen. Darauf aufbauend können die Studierenden Optimierungsprobleme erläutern undaufbauen. Sie sind in der Lage, in der Praxis eingesetzte Modelle in deren Funktion und Aussageeinzuordnen und zu bewerten. Ebenso können sie gegebene Problemstellungen einem geeignetenModellierungsansatz zuordnen.

Lehr- und Lernmethoden:Vorträge, Präsentationen und TafelarbeitÜbungsaufgaben werden zunächst von Studierenden selbstständig bearbeitet und dann inÜbungsstunde erörtert.

Medienform:Folgende Medienformen finden Verwendung:- Rechnergestützte Präsentation für den Vortrag- Tafelarbeit- Übungsaufgaben

Literatur:Thie 2008, Introduction to Linear Programming and Game Theory, WileyBhattacharyya 2011, Energy Economics, SpringerErdmann 2010, Energieökonomik, SpringerMankiw 2011 – Economics, South-WesternBofinger – Grundzüge der Volkswirtschaftslehre, PearsonSamuelson, Nordhaus 2005 – Economics, McGraw-HillClub of Rome – Die Grenzen des Wachstums, 1972Weitere Literaturempfehlungen in den Vorlesungsunterlagen

Modulverantwortliche(r):Hamacher, Thomas; Prof. Dr.




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EI80004: Sustainable Mobility | Sustainable Mobility [SuMo]

Modulbeschreibung

EI80004: Sustainable Mobility | Sustainable Mobility [SuMo]Sustainable Mobility: Current and Future Developments



Modulniveau:Master




Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung besteht aus einer 90-minütigen Klausur, in der die Studierenden kurze Text-und Multiple-Choice-Fragen zu den unterschiedlichen Aspekten der Nachhaltigkeit - vor allemin Hinblick auf den Mobilitätssektor bearbeiten. Zusätzlich dienen einfache Rechenaufgabenzur Überprüfung der Beherrschung der erlernten Verfahren anhand von Beispielen. DesWeiteren werden die Studierenden anhand einer Fallstudie mit Hilfe elementarer mathematischerBerechnungen eine Lebenszyklusanalyse durchführen. Mit Textaufgaben werden die Kenntnis derMethoden und die korrekte Interpretation der Ergebnisse überprüft.Die Klausur wird benotet und es sind keine Hilfsmittel zugelassen. Für Multiple-Choice-Aufgabensind maximal 20% der Gesamtpunktezahl vorgesehen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundkenntnisse über:- Energiesysteme- Erneuerbare Energien

Inhalt:Der Vortrag behandelt die relevanten Fragen zu "Nachhaltigkeit" und "Mobilität" sowie Methodenzur Bewertung der Nachhaltigkeit von Mobilitätssystemen.- Begriff Nachhaltigkeit: Definition von Nachhaltigkeit


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- Werkzeuge für Nachhaltigkeit: (i) Ökologische Lebenszyklusanalyse, (ii)Lebenszykluskostenanalyse, (iii) soziale Lebenszyklusanalyse und (iv) sozioökonomische Input-Output-Analyse. - Nachhaltigkeitsdefizite der bestehenden Mobilität: Ölsystem, Geopolitik, CO2-Emissionen,Partikelemissionen, Lärm,....- neue Mobilitätskonzepte jenseits der Technik: Carsharing, intermodaler Verkehr- Elektrofahrzeuge und Smart Grid: aktuelle Situation und Herausforderungen für dieNachhaltigkeit. - Autonomes Fahren: aktuelle Situation und Herausforderungen für die Nachhaltigkeit - andere alternative Kraftstoffe: aktuelle Situation und Herausforderungen für die Nachhaltigkeit

Lernergebnisse:Nach Abschluss des Modulsist der Studierende dazu in der Lage:- den Begriff der Nachhaltigkeit zu verstehen. - die Herausforderung der Mobilität für die Nachhaltigkeit zu verstehen.- eine Lebenszyklusanalyse für verschiedene Mobilitätsoptionen durchzuführen unddie Umweltauswirkungen (Treibhausgase sowie andere Auswirkungen) verschiedenerMobilitätssysteme aus einem Lebenszyklusansatz zu bewerten.- eine Lebenszykluskostenanalyse verschiedener Mobilitätsoptionen durchzuführen.- die sozioökonomischen Auswirkungen verschiedener Systeme mit Hilfe der makroökonomischenInput-Output-Analyse zu verstehen.

Lehr- und Lernmethoden:Die Studierenden werden mit Fallstudien konfrontiert, die sie mit den in den Vorlesungen erlerntenMethoden lösen werden.Die Übungen werden von den Studierenden während der Session gelöst. Die Studenten werdenermutigt, an den Diskussionen teilzunehmen.

Medienform:Vortrag, Präsentation, Tafelarbeit

Literatur:Life cycle assessment student handbookHrsg./Bearb.: Curran, Mary AnnPlace of Publication, Publisher, Year of Publication: Hoboken, John Wiley & Sons Inc., 2015Umfangsangabe: XI, 299 SeitenISBN: 978-1-119-08354-2

Life Cycle Assessment: Quantitative approaches for decisions that matter. Available at: http://www.lcatextbook.com/



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Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Sustainable Mobility (Übung, 1 SWS)de la Rua Lope C, Cadavid Isaza A

Sustainable Mobility (Vorlesung, 2 SWS)Hamacher T, de la Rua Lope C, Cadavid Isaza AFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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IN2060: Echtzeitsysteme | Real-Time Systems

Modulbeschreibung








Credits:* 6

Gesamtstunden:180


Präsenzstunden:75


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfungsleistung wird in Form einer 90-minütigen Klausur erbracht. In dieser sollnachgewiesen werden, dass spezifische Probleme von Echtzeitsystemen verstanden wurden unddurch den Einsatz geeigneter Algorithmen und Simulationen gelöst werden können.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Keine

Inhalt:Die Vorlesung behandelt die speziellen Methoden, Lösungen und Probleme aus dem Bereich derEchtzeitsysteme. Der Inhalt umfasst die Motivation und Ausarbeitung der Unterschiede zu Nicht-Echtzeitsystemen, Modellierung von Echtzeitsystemen, Nebenläufigkeit, Scheduling, spezielleBetriebssysteme und Programmiersprachen, Uhren, echtzeitfähige Kommunikation, sowie eineEinführung in fehlertolerante Systeme.

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme am Modul sind die Studenten in der Lage die speziellen Anforderungen vonEchtzeitsystemen zu analysieren. Die Studenten können aus einer Vielzahl von Lösungen fürdie relevanten Aspekte der Echtzeitsysteme (Modellierungskonzepte, Schedulingalgorithmen,Betriebssysteme, Programmiersprachen, etc.) die passenden Lösungen auszuwählen undumsetzen. Sie verstehen die typischen Probleme der nebenläufigen Programmierung und kennendie verschiedenen Mechanismen zur Problemlösung.


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Lehr- und Lernmethoden:Das Modul besteht aus Vorlesung, Übung und Aufgaben zum Selbststudium. Die Inhalte derVorlesung werden im Vortrag und durch Präsentation vermittelt. Studierende werden durchkleine, im Laufe der Vorträge gestellte Aufgaben, sowie durch die Lösung von Übungsblättern zurinhaltlichen Auseinandersetzung mit den Themen angeregt. Die Lösung der Übungsaufgaben wirdin der Übung besprochen.

Medienform:Folien, Übungsblätter

Literatur:- Hermann Kopetz: Real-Time Systems, 1997- Jane W. S. Liu: Real-Time Systems, 2000- Alan Burns, Andy Wellings: Real-Time Systems and Programming Languages, 2001- Maurice Herlihy, Nir Shavit: The Art of Multiprocessor Programming, 2008


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Echtzeitsysteme (IN2060) (Vorlesung, 3 SWS)Knoll A [L], Knoll A, Lenz AFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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IN2308: Programmierung und Regelung für Mensch-Roboterinteraktion | Robot Programming and Control for HumanInteraction

Modulbeschreibung

IN2308: Programmierung und Regelung für Mensch-Roboterinteraktion |Robot Programming and Control for Human Interaction



Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Prüfungsart: Projektarbeit, mündlichDie Prüfungsleistung wird in Form einer Projektarbeit erbracht. In dieser soll nachgewiesenwerden, dass die wesentlichen Konzepte aus dem theoretischen Vorlesungsteil verstanden undmittels Hilfsmaterial auf typische praktische Problemstellungen angewandt werden können.Die Bewertung der Projektarbeit setzt sich zusammen aus:- Bewertung des schriftlichen Teils des Simulations- und Regelungs-Tutorials- Bewertung der Simulationsergebnisse- Bewertung der Programmierergebnisse am Roboter- Bewertung der Endpräsentation und der Enddiskussion- Bewertung der Mitarbeit während des gesamten Projektes


(Empfohlene) Voraussetzungen:Introduction to robotics, IN2067 Robotics

Inhalt:Die Vorlesung behandelt Aspekte der robotischen Manipulation und Mensch-Roboterinteraktionvon den theoretischen Grundlagen über Implementierung in Simulationsmodellen bis hin zurHands-on Erprobung auf dem KUKA-DLR Leichtbauroboter.Themen im Einzelnen:- Robotermodelle und Parameteridentifikation


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IN2308: Programmierung und Regelung für Mensch-Roboterinteraktion | Robot Programming and Control for HumanInteraction

- Positionsregelung- Drehmomentregelung- Kartesischen Impedanzregelung- Kollisionsdetektion- Reaktive Bahngenerierung- Zustandsautomaten zur Aufgabenprogrammierung

Lernergebnisse:Am Ende der Vorlesung sollen die Studenten nicht nur theoretische Kenntnisse, sondernauch erste praktische Erfahrungen im Umgang mit nachgiebigen, drehmomentgeregeltenRobotersystemen und deren Programmierung haben.

Lehr- und Lernmethoden:Vorlesung, betreute Teamarbeit, individuelle Simulationsarbeit. Dabei wird ein wesentlicher Teilder Vorlesungseinheiten im Blockformat zur Simulation und zur praktischen Implementierungverwendet. Die Vorlesung wird eine Exkursion auf die AUTOMATICA-Messe in München mitBesuch des DLR-Standes sowie weiterer Robotik-Demonstrationen beinhalten.

Medienform:Folien, Tafelanschrieb, Tutorial-Skript, Simulink-Bibliotheken, Java-Bibliotheken, Webinhalte

Literatur:C. Ott: “Cartesian Impedance Control of Redundant and Flexible-Joint Robots”. Springer Tracts inAdvanced Robotics, Vol. 49, 2008, ISBN 978-3-540-69253-9

Albu-Schäffer, C. Ott and G. Hirzinger: “A Unified Passivity Based Control Framework for Position,Torque and Impedance Control of Flexible Joint Robots”. Int. Journal of Robotics Research, Vol.26, No. 1, pp. 23 – 39

Modulverantwortliche(r):Albu-Schäffer, Alin


Alin Albu-Schäffer([email protected])Für weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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IN2371: Fundamentals of Human-Centered Robotics | Fundamentals of Human-Centered Robotics

Modulbeschreibung

IN2371: Fundamentals of Human-Centered Robotics | Fundamentals ofHuman-Centered Robotics




Sprache:Englisch



Credits:* 6

Gesamtstunden:180


Präsenzstunden:90


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulnote basiert auf der Leistung der Studierenden in einer Präsentation die eineDemonstration, sowie ein Prüfungsgespräch (ca. 10 Min) enthält. Dabei wird das Wissen derStudierenden über die theoretischen Grundlagen der menschenzentrierten Robotik ausgewertetund untersucht, ob sie dies auf reale Probleme anwenden und das Ergebnis präsentieren, sowiedemonstrieren können.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Regelungssysteme 1Robotik

Inhalt:Die Vorlesung Human-Centered Robotics umfasst eine gründliche Einführung in die Technologieund die intelligente Steuerung von kollaborativen Robotersystemen. Die theoretischenGrundlagen und Anwendungsmöglichkeiten von interagierenden Robotern werden ausführlichdiskutiert. Tutorials vertiefen das konzeptionelle Verständnis der interaktiven Robotik und derentsprechenden Softwaretools. Die Studenten lernen die Grundlagen der Robotersicherheit, dermenschenfreundlichen, KI-basierten Aufgaben- und Wegplanung in dynamischen Umgebungen.Um praktische Erfahrungen zu sammeln und die Kurskonzepte in modernster Robotertechnikanzuwenden, werden Robothons angeboten, die darauf abzielen, reale Herausforderungen mithochmotivierten Studierendenteams aus 4-6 Mitgliedern aus verschiedenen Disziplinen zu lösen.


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Die Kursskizze ist unten abgebildet.

I. Einführung- Eine kurze Geschichte der Robotik- Was ist menschenfreundliche Robotik?

II. Mechanisches Design und dynamische Modellierung für Sicherheit und Leistung- Steife Roboter- Roboter mit flexiblen Elementen- Intrinsisch nachgiebige Roboter- Sicherheit für die physische Mensch-Roboter-Interaktion

III. Roboterregelung für unbekannte Umgebungen und Mensch-Roboter-Interaktion- Perzeption und Aktuierung für die interaktive Robotik- Bewegungssteuerung- Kraft- und Impedanzregelung- Kollisionserkennung und -reaktion

IV. Echtzeit-Bewegungsplanung- Echtzeit-Trajektorienplanung- Umgebungserfassung und -wahrnehmung- reaktive Bewegungsplanung in Echtzeit und Kollisionsvermeidung- Hierarchische Bewegungssteuerung

Die Übungen konzentrieren sich auf folgende Themen:- Robotermodellierung - Einführung in die Modellierung von starren und flexiblen Gelenkrobotern- Robotersteuerung - Einführung in die angewandte Robotersteuerung in dynamischenUmgebungen mit Fokus auf die Sicherheit des Menschen.- Bewegungsplanung - Entwurf und Durchführung einer sicheren dynamischen Trajektorienplanung

Während des Robothon sammeln die Studenten praktische Erfahrungen bei der Lösung realerProbleme mit Robotersystemen. Die Studierenden arbeiten in interdisziplinären Teams zusammen,in denen jedes Team eine gewünschte Roboteraufgabe zur Umsetzung auswählt, wobei derSchwerpunkt auf der Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter liegt. Die Studierendensind verantwortlich für die Leitung des gesamten Projekts, die Erstellung des Projektplans, dieDurchführung des Projekts in einem interdisziplinären Team, die termingerechte Fertigstellungdes Projekts und die Präsentation der Ergebnisse vor den Kursteilnehmern. Projektbeispiele ausfrüheren Robothons in Hannover finden Sie unter: https://www.roboterfabrik.uni-hannover.de

Lernergebnisse:Nach Abschluss dieses Moduls sind die Studierenden in der Lage die verschiedenen Methodenund Technologien der sicheren physikalischen Mensch-Roboter-Interaktion zu verstehen undzu bewerten. Sie wissen die theoretischen Grundlagen der Robotersteuerung für eine sichere


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Mensch-Roboter-Interaktion anzuwenden. Sie können selbst Programme von Robotern auf denGrundlagen neuester Methoden zur globalen Bewegungsplanung in dynamischen Umgebungenentwickeln. Darüber hinaus haben sie einen Überblick über Bewegungsplanungsalgorithmen zurKollisionsvermeidung und können diese praktisch in der Robotik umsetzen. Sie könne, von einerspezifischen Problemstellung ausgehend, sichere und menschen-freundliche Programme zurphysikalischen Mensch-Roboter-Interaktion entwickeln und praktisch umsetzen und evaluieren.

Lehr- und Lernmethoden:Dieser Kurs besteht aus Vorträgen, theoretischen Übungen und einem Projekt. Nebenden Vorträgen werden auch die Übungen zur Verfügung gestellt, präsentiert und diskutiert.Beispiellösungen, sowie einige Paper werden zur Verfügung gestellt.Der Robothon führt die Studenten in die Probleme der Praxis ein, die mit echten State-of-the-Art-Robotern in Form eines gemeinsamen, interdisziplinären Projekts gelöst werden sollen. Dabeiwird das Wissen aus den Vorlesungen mit realen Anwendungen und dem kompetenten Einsatzmoderner Robotertechnik kombiniert.

Medienform:Folgende Medienformen finden Verwendung:- Präsentationen- Übungsaufgaben mit Lösungen- Paper

Literatur:- R. M. Murray, Z. Li, S. S. Sastry, ‘A mathematical introduction to robotic manipulation’, CRCpress, 2017.- M. W. Spong, S. Hutchinson, M. Vidyasagar, ‘Robot Modeling and Control’, vol. 3, New York:Wiley, 2006.- B. Siciliano, O. Khatib, ‘Springer Handbook of Robotics’, Springer, 2016.- Oussama Khatib, Lecture Notes: Advanced Robotics Manipulation, Stanford University.- O. Khatib, ‘Inertial Properties in Robotic Manipulation: An Object Level Framework’, Int. J. ofRobotics Research, vol. 14, no. 1, pp. 3-19, 1995.- H. Choset, K. Lynch, S. Hutchinson, G. Kantor, W. Burgard, L. Kavraki, S. Thrun, ‘Principles ofRobot Motion: Theory, Algorithms, and Implementation’, MIT Press, 2005.

Modulverantwortliche(r):Haddadin, Sami; Prof. Dr.-Ing.




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ME312: Epidemiologie [EPI]

Modulbeschreibung





Sprache:Deutsch



Credits:* 3

Gesamtstunden:82


Präsenzstunden:24


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Klausur



Inhalt:- Definition und Gegenstand der Epidemiologie- Studientypen: deren Vor- und Nachteile sowie Aspekte der Durchführung:-- Querschnittsstudien-- Korrelationsstudien-- Kohortenstudien-- Fall-Kontroll-Studien- Berechnung und Interpretation epidemiologischer Maßzahlen-- Prävalenz, Inzidenz-- Relatives Risiko, Chancenverhältnis (Odds Ratio),-- Exzess Risiko, attributierbares Risiko-- Interpretation von Konfidenzintervallen für epidemiologische Maßzahlen- Standardisierung-- Möglichkeiten der Standardisierung-- Interpretation standardisierter Mortalitätsraten- Interpretation von Studienergebnissen:


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-- Auswirkungen/Definition von Confoundern, Effektmodifiern und verschiedenen Biasarten-- Möglichkeiten zur Identifizierung / Adjustierung von Confoundern/Effektmodifiern-- Informationsbasis, Selektionsbias, Diagnosebias-- Kausalitätskriterien

Lernergebnisse:Die Studierenden - sind in der Lage, den Begriff "Epidemiologie" zu erklären.- haben einen Überblick über die wichtigsten Studientypen und Studienarten und deren prinzipielleUnterschiede.- kennen die wichtigsten Maßzahlen und können diese in den einzelnen situationen sicheranwenden.- besitzen Grundkenntnisse über diverse vergleichende Maßzahlen und deren Anwendung.- haben ein grundlegendes Verständnis für die Notwendigkeit und Anwendung der direkten undindirekten Standardisierung.- können Probleme bei der Durchführung von epidemiologischen Studien aufzeigen undMöglichkeiten der Korrektur nennen.- besitzen Grundkenntnisse über statistische Tests.- können aktuelle Beispiele für epidemiologische Studien in der Medizin aufzeigen.- besitzen fundierte Kenntnisse der Kausalitätskriterien.- verstehen die Problematik des multiplen Testens und können Möglichkeiten zum Schutz vorFehlentscheidungen nennen.- sind in der Lage, Erkenntnisse aus epidemiologischen Studien zur Kontrolle desGesundheitsverhaltens umzusetzen und aktuelle Beispiele zu nennen.


Medienform:Folienpräsentation, Arbeitsunterlagen

Literatur:Bonita, Ruth. Einführung in die Epidemiologie ('2013)Rothmann, Kenneth J. Modern Epidemiology (2008)

Modulverantwortliche(r):Ulm K

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Epidemiologie (Übung, 1 SWS)Haller B [L], Castillo Reinado K, Waschulzik B ( Enterrottacher A )

Epidemiologie (Vorlesung, 1 SWS)Haller B [L], Haller B


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ME522: Informationssysteme und Entscheidungsunterstützung | Information Systems and Decision Support [ISEU]

Modulbeschreibung

ME522: Informationssysteme und Entscheidungsunterstützung |Information Systems and Decision Support [ISEU]




Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:30


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In einer 90 Minuten dauernden Klausur sollen die Studierenden durch Beantwortung vonFreitextfragen ihre Fähigkeit demonstrieren, das Grundlegende Kenntnisse der medizinischenInformatik abzurufen und in präziser und kompakter Form auszudrücken und zu erkennen undpräzise und in kompakter Form zu beschreiben wie diese Kenntnisse sinnvoll eingesetzt werdenkönnen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Module Medizin 1 + Medizin 2 (ME520 + ME521)

Inhalt:- Prozessmodellierung: Grundlagen, Anwendung und Werkzeuge- Grundlagen der Simulation, Simulationswerkzeuge- Prozesse im Gesundheitswesen - Informations- und Wissensvermittlung- Evidence Based Medicine- Entscheidungsunterstützung in der Medizin, Leitlinien, Pfade- Grundbegriffe Qualitätsmanagement / Konzepte und Modelle von QM- Klinische Studien / Unterstützung klinischer Studien- Einführung Analyse von Biosignalen und medizinischen Bildern- eHealth, Stand in Europa


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- Telematikinfrastruktur - aktueller Stand

Lernergebnisse:Die Studierenden verstehen

- wie Computer der Entscheidungsunterstützung und der Durchführung von Behandlungen undPlanungen dienen

- die Bedeutung der Informationsverarbeitung für die Evidenzbasierte Medizin, Leitlinien, Pfadeund Qualitätsmanagement

- wie Informationssysteme und ihre Komponenten im Krankenhaus und im Versorgungsnetzeingesetzt werden, um das ärztliche Handeln zu unterstützen

- die Rolle von Prozessmodellierung und Simulation für die Ablauf- undEntscheidungsunterstützung

- grundlegende Methoden der Bild- und Biosignalverarbeitung, insbesondere für diecomputergestützte Diagnostik

Lehr- und Lernmethoden:Mit Hilfe von Beamer-Präsentationen wird aufbauend auf den in Medizin 1 und 2 vermitteltenGrundlagen domänenspezifisches Wissen auf dem Gebiet der Informationsverarbeitung in dermedizinsichen Domäne vermittelt.Es wird grosser Wert auf unmittelbare Rückmeldungen der Studierenden und die direkteInteraktion zwischen Studierenden und Dozent.

Medienform:Beamer-Präsentation.Die Präsentationsfolien und ergänzendes Lernmaterial werden in Moodle zur Verfügung gestellt.

Literatur:Einführende Literatur

- van Bemmel JH, Musen MA: Handbook of Medical Informatics. 2. Auflage, Heidelberg: Springer2000.- Shortliffe EH (ed), Cimino (assoc ed). Biomedical Informatics, 3rd ed, New York, 2006.- Lehmann TM (Hrsg.): Handbuch der MedizinischenInformatik. 2.- Institute of Medicine: To Err is Human. Washington D.C.: National Academy Press 2000- Institute of Medicine: Crossing the Quality Chasm. Washington D.C.: National Academy Press2001

Weiterführende Literatur:


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- Rubinstein RY, Melamed B: Modern Simulation andModeling. New York, Chichester, Weinheim,- Brisbane, Singapore, Toronto: John Wiley & Sons1998- Kelton WD, Sadowski RP, Sturrock DT: Simulation with Arena. 3. Auflage, Boston, New York, SanFrancisco: McGrawHill 2004- Smith H, Fingar P: Business Process Management –The Third Wave. Tampa: Meghan-Kiffer Press 2002- Havey M: Essential Business Process Modeling.Köln: O’Reilly 2005- Kush RD, Bleicher P: eClinical Trials: Planning & Implementation. Boston: Thomson Centerwatch2003- Margolis CZ, Cretin S (Editors): Implementing Clinical Practice Guidelines. Chicago: AHAPress1999

Modulverantwortliche(r):Prof. Dr. K. A. Kuhn

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Informationssysteme und Entscheidungsunterstützung (Vorlesung, 2 SWS)Bild R, Blaser R, Enterrottacher A, Spengler HFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW2411: Konzepte und Software Design für Cyber-Physische Systeme | Concepts and Software Design for Cyber-Physical Systems [Konzepte und Software Design für Cyber-Physische Systeme]

Modulbeschreibung

MW2411: Konzepte und Software Design für Cyber-Physische Systeme| Concepts and Software Design for Cyber-Physical Systems [Konzepteund Software Design für Cyber-Physische Systeme]



Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung erfolgt in Form zweier Modulteilprüfungen: eine schriftliche Abschlussklausur(Prüfungsleistung 100%, Bearbeitungszeit 180 min, erlaubte Hilfsmittel sind einhandgeschriebenes, doppelseitiges DIN A4 Blatt und ein wissenschaftlicher Taschenrechner) undeine Übungsleistung bestehend aus Laborprojekten (Studienleistung, bestanden/nicht bestanden).Im Zuge der Übungsleistung bearbeiten die Studierenden Programmieraufgaben, anhand derersie nachweisen, dass sie zeitsensible Software für Cyber-Physische Anwendungen entwerfenund analysieren können sowie Low-Level-Hardware-Features wie Hardware-Timer, Interrupts,Pulse Wide Modulation (PWM) und Analog-Digital/Digital-Analog-Wandler für die Mikroprozessor-Programmierung nutzen können. Diese Art der Überprüfung ist notwendig, da nur durch diesepraktische Anwendung der Methoden und Grundkonzepte (Programmierung) das Lernergebniserreicht werden kann. In der Abschlussklausur demonstrieren sie anhand von Verständnis- undRechenaufgaben, dass sie die Grundkonzepte Cyber-Physischer Systeme verstehen. Damit wirdüberprüft, ob sie in begrenzter Zeit und mit begrenzten Hilfsmitteln die grundlegende Theorie derSchedulability für Echtzeitanwendungen nutzen können.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundkenntnisse in der C-Programmierung


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MW2411: Konzepte und Software Design für Cyber-Physische Systeme | Concepts and Software Design for Cyber-Physical Systems [Konzepte und Software Design für Cyber-Physische Systeme]

Inhalt:Schlüsselkonzepte in gängigen cyber-physischen System Applikationen; Signalverarbeitung und-steuerung; eingebettete Mikroprozessor- und Geräteschnittstelle; zeitkritisches I/O-Handling;Datenkommunikation; Echtzeitbetriebssysteme und -techniken für die Entwicklung und Analysecyber-physischer Echtzeitsoftware.

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme am Modul sind die Studierenden in der Lage, die Grundkonzepte voncyber-physischen Systemen (CPS) zu verstehen, zeitsensible Software für cyber-physischenAnwendungen zu entwerfen und zu analysieren. Die Studierenden werden in der Lage sein,Low-Level-Hardware-Features wie Hardware-Timer, Interrupts, Pulse Wide Modulation (PWM)und Analog-Digital/Digital-Analog-Wandler für die Mikroprozessor-Programmierung zu nutzen.Zusätzlich werden sie in der Lage sein, die grundlegende Theorie der Schedulability fürEchtzeitanwendungen zu nutzen.

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul beinhaltet eine Vorlesung und eine Übung. In der Vorlesung werden anhand vonPowerPoint Präsentationen die grundlegenden Konzepte und Methoden zum Software Designfür Cyber-Physische Systeme erläutert. In der Übung, die als Laborprojekt konzipiert ist, liegtder Fokus auf der Förderung des aktiven Lernens. Die Studierenden wenden direkt die in derVorlesung behandelten Methoden und Konzepte durch das Programmieren von Mikroprozessorenan. Damit lernen sie zeitsensible Software für Cyber-Physische Anwendungen zu entwerfen undzu analysieren. Ihre Ergebnisse besprechen sie anschließend mit einem Betreuer/einer Betreuerin,der/die direktes Feedback geben kann.

Medienform:PowerPoint Präsentationen, Laborhandbuch

Literatur:Buttazzo, G. C. (2011). Hard Real-Time Computing Systems Predictable Scheduling Algorithmsand Applications. Boston, MA: Springer US.

Modulverantwortliche(r):Caccamo, Marco; Prof. Dr.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Tutorial Konzepte und Software Design für Cyber-Physische Systeme (Übung, 1 SWS)Caccamo M [L], Caccamo M, Kloda T, Schwäricke G

Konzepte und Software Design für Cyber-Physische Systeme (Vorlesung, 3 SWS)Caccamo M [L], Caccamo M, Kloda T, Schwäricke GFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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PH0020: Biophysik | Biophysics [Bio Expert]

Modulbeschreibung





Sprache:Deutsch



Credits:* 10

Gesamtstunden:300


Präsenzstunden:90


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Es findet eine mündliche Prüfung von 40 Minuten Dauer statt. Darin wird das Erreichen der imAbschnitt Lernergebnisse dargestellten Kompetenzen mindestens in der dort angegebenenErkenntnisstufe exemplarisch durch Verständnisfragen und Beispielrechnungen überprüft.Prüfungsaufgabe könnte beispielsweise sein: - Wie lang benötigt ein Protein um durch eine Prokariontische Zelle zu diffundieren?- Können sie quantenmechanische Simulationsmethoden benennen? was sind derenLimitierungen und warum?- Welche Wechselwirkungskräfte in wässrigen Salzlösungen gibt es und welche Größe haben sie?- Wie sind Proteine aufgebaut?



Inhalt:In diesem Modul werden die grundlegenden Konzepte der theoretischen und experimentellenBiophysik gemeinsam eingeführt. Folgende Themen werden dabei behandelt:Bausteine von lebenden Systemen- Zucker- DNA- Proteine


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- Strukturbestimmung von komplexen MolekülenEnzymkinetik- Michaelis Menten- Allosterische KontrolleStruktur- und Musterbildung in der Natur- Reaktions Diffusions Prozesse- EmbryonalentwicklungNeurobiophysik- Physik der Membranen/Selbstorganisation- Nernst-Potential, Goldman Katz, Huxly-Hodgkin-GleichungBioenergetik - Photobiophysik- Photosynthetische Primärprozesse- Fluoreszenz- und EnergietransferprozesseAspekte der Nichtgleichgewichts-Thermodynamik- Onsager-Relation- EntropieproduktionMolekulare Wechselwirkungen- Poisson-Boltzmann-Gleichung- Solvens-vermittelte WechselwirkungenSimulations- und Modellierungsmethoden- Monte-Carlo-Methoden- Moleküldynamik-Methoden- Modelle der Proteinfaltung

Lernergebnisse:Nach erfolgreicher Teilnahme an diesem Modul ist der/die Studierende in der Lage1. Grundbausteine der Natur zu beschreiben und deren Beziehung zueinander aufzuzeigen2. Enzymatische Prozesse quantitativ zu verstehen3. Struktur- und Musterprozesse zu erkennen, quantitativ zu beschreiben und aus grundlegendenMechanismen abzuleiten4. Membranpotentiale und Nervenpulse quantitativ zu beschreiben5. Phytophysikalische Prozesse nachzuvollziehen und zu erklären6. Aspekte der Nichtgleichgewichts-Thermodynamik zu bennen und zu erklären7. Molekulare Wechselwirkungen quantitativ zu beschreiben, zu identifizieren und ausphysikalischen Grundprinzipien abzuleiten8. eine Breite Palette von Simulations- und Modellierungsmethoden zu beschreiben, dieLimitierungen und Möglichkeiten zu beschreiben.

Lehr- und Lernmethoden:Bei diesem Modul handelt es sich um eines der Spezialisierungsmodule des sechstenFachsemesters. Die zugehörigen Lehrveranstaltungen werden in der Regel "kompakt" angeboten.Das heißt, dass die für die Lehrveranstaltungen angesetzten Semesterwochenstunden (4V 2Ü) in


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den Wochen der ersten Semesterhälfte in komprimierter Form (8V 4Ü) dargeboten werden. Dierestliche Vorlesungszeit verbleibt somit für die arbeitsintensive Endphase der Bachelor-Arbeit.In der thematisch strukturierten Vorlesung werden die Lehrinhalte im Vortrag präsentiert und durchanschauliche Beispiele sowie durch Diskussion mit den Studierenden vermittelt. Dabei werdendie Studierenden auch zur eigenständigen inhaltlichen Auseinandersetzung mit den behandeltenThemen sowie zum Studium der zugehörigen Literatur motiviert. Stetige Querverweise auf diebereits früher vermittelten Grundlagen lassen die universellen Konzepte der Physik mehr und mehrerkennbar werden.In den Übungen lernen die Studierenden in Kleingruppen nicht nur den Lösungswegnachzuvollziehen, sondern Aufgaben auch selbstständig zu lösen. Hierzu werden Aufgabenblätterangeboten, die die Studierenden zur selbstständigen Kontrolle sowie zur Vertiefung der gelerntenMethoden und Konzepte bearbeiten sollen. In den Übungen werden die unter der Wochegerechneten Aufgaben von den Studierenden und einer/m wissenschaftlichen Mitarbeiter(in) ander Tafel vorgerechnet und besprochen. Die Übung bietet auch die Gelegenheit zur Diskussionund weitergehende Erläuterungen zum Vorlesungsstoff und bereitet konkret auf die Prüfungen vor.Die verschiedenen Lernformate sind eng verzahnt und befinden sich im ständigen Austausch.

Medienform:Tafelanschrieb bzw. PräsentationArbeitsunterricht (Übungsblätter): rechnen, Diskussionen und weitergehende Erläuterungen zumVorlesungsstoffBegleitende Informationen im Internet

Literatur:- Alberts et al. : Molecular Biology of the Cell- Nelson: Biological Physics- Lodish et al: Molecular Cell Biology- Stryer: Biochemistry- Jones: Soft Condensed Matter- Israelachvili: Intermolecular & Surface Forces- Hiemenz: Principles of colloid and surface chemistry- Sackmann and Merkel: Lehrbuch der Biophysik

Modulverantwortliche(r):Rief, Matthias; Prof. Dr. rer. nat.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Übung zu Biophysik (Übung, 2 SWS)Rief M [L]

Biophysik (Vorlesung, 4 SWS)Rief M, Zacharias MFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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PH2046: Polymerphysik 1 | Polymer Physics 1

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master




Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Es findet eine mündliche Prüfung von 30 Minuten Dauer statt. Darin wird das Erreichen der imAbschnitt Lernergebnisse dargestellten Kompetenzen mindestens in der dort angegebenenErkenntnisstufe exemplarisch durch Verständnisfragen und Beispiele überprüft.Prüfungsaufgabe könnte beispielsweise sein: - Nennen Sie Beispiele für die chemische Struktur einfacher Polymere und deren Anwendungen- Nennen Sie statistische Modelle für Ketten und erklären Sie deren Unterschiede- Beschreiben Sie eine Methode zur Bestimmung des Trägheitsradius- Erläutern Sie das Phasendiagramm einer Polymermischung- Vergleichen Sie die mechanischen Eigenschaften einer Polymerschmelze mit denen einesPolymernetzwerksWährend der Prüfung sind keine Hilfsmittel erlaubt.Die Teilnahme am Übungsbetrieb wird dringend empfohlen, da die Übungsaufgaben auf diein der Modulprüfung abgefragten Problemstellungen vorbereiten und somit die spezifischenKompetenzen eingeübt werden.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Keine Vorkenntnisse nötig, die über die Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudiumhinausgehen.

Inhalt:Dieses Modul gibt eine Einführung in die Polymerphysik:


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1. klassische und moderne Anwendungsgebiete von Polymeren: vom Kunststoff zum funktionalenMaterial2. Nomenklatur zur Beschreibung von Polymeren und Modelle zur statistischen Beschreibung derKettenkonformation3. Methoden zur Charakterisierung der Molmasse und des Trägheitsradius von Polymeren inLösung 4. Phasendiagramme von Polymerlösungen und -mischungen: thermodynamische Beschreibung,Diskussion der freien Energie, Konstruieren von Phasendiagrammen, Beschreibung vonEntmischungsmechanismen5. Mechanische Eigenschaften von Polymeren: Messmethoden und Module, Kriech-, Relaxations-und oszillatorisches Experiment, viskoelastische Polymerschmelzen und vernetzter Kautschuk6. Elektrische Eigenschaften von Polymeren: Leitfähige Polymere, Präparation, Mechanismen derLeitung, Anwendungen

Lernergebnisse:Nach erfolgreicher Teilnahme an Polymerphysik 1 ist der/die Studierende in der Lage:1. klassische und moderne Anwendungsgebiete von Polymeren zu erinnern2. Nomenklatur von Polymeren zu verstehen3. Modelle für die Kettenkonformation eines einzelnen Polymers zu verstehen4. Methoden zur Charakterisierung von Polymeren in Lösung zu bewerten 5. Phasendiagramme von Polymerlösungen und -mischungen zu analysieren6. charakteristische Eigenschaften von Polymerschmelzen, z.B. mechanische und elektrischeEigenschaften, zu bewerten

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul besteht aus einer Vorlesung und einer Übung.In der thematisch strukturierten Vorlesung werden die Themen durch Vortrag der theoretischenGrundlagen und deren experimentellen Umsetzungen erläutert und durch anschauliche Beispieleverständlich gemacht. Dabei werden makroskopische Anschauungsmaterialien (Elastomere,teilkristalline Polymere, Superabsorber) zur Erläuterung der beschriebenen Effekte benutzt.Hoher Wert wird auf die Anregung interaktiver Diskussion mit den Studierenden und unter denStudierenden über das Erlernte gelegt. Hierfür werden in jeder Vorlesung Kontrollfragen zum Inhaltder Vorlesung ausgeteilt und zu Beginn der nächsten Vorlesung besprochen.In der Übung werden anhand von Problembeispielen, state-of-the-art Analyseprogrammensowie aktuellen Publikationen die Lerninhalte vertieft und eingeübt, sodass die Studierenden dasGelernte selbständig erklären und anwenden können.Die Dozentensprechstunde ist ein freiwilliges Zusatzangebot zur Klärung weiterführender Fragenzu Vorlesungsinhalten in Einzelgesprächen mit dem Dozenten.

Medienform:Vortrag, Beamerpräsentation, Übungsblätter

Literatur:- M. Rubinstein, R.H. Colby: Polymer Physics, Oxford 2003.


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- G. Strobl: The Physics of Polymers. Concepts for Understanding their Structures and Behavior:Concepts for Understanding Their Structures and Behavior; Springer, Berlin; Auflage: 3rd rev. andexp. ed. (Februar 2007)- U. W. Gedde: Polymer Physics; Springer-Verlag GmbH; Auflage: 1 (September 2007)- J.M.G. Cowie: Polymers: Chemistry & Physics of Modern Materials, CRC 1991.

Modulverantwortliche(r):Müller-Buschbaum, Peter; Prof. Dr. rer. nat.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Dozentensprechstunde Polymerphysik 1 (Repetitorium, 2 SWS)Müller-Buschbaum P

Polymerphysik 1 (Vorlesung, 2 SWS)Müller-Buschbaum P ( Körstgens V )

Übung zu Polymerphysik 1 (Übung, 2 SWS)Müller-Buschbaum P [L]Für weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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WI001071: Patente und Geheimnisschutz | Patents and Licensing Agreements

Modulbeschreibung

WI001071: Patente und Geheimnisschutz | Patents and LicensingAgreements



Modulniveau:Master




Credits:* 6

Gesamtstunden:180


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfung dient der Feststellung, ob bzw. inwieweit die formulierten Lernergebnisse erreichtwurden. Dies wird im Rahmen einer zweistündigen (120 Minuten) schriftlichen Klausur unterZuhilfenahme der Gesetzestexte ermittelt. Die Studierenden müssen im Rahmen abstrakterFragen demonstrieren, dass sie die Grundsätze des Patenrechts und des Geheimnisschutzeskennen und erklären können. Im Rahmen einer Fallbearbeitung müssen die erworbenen Kenntnisse zu Patenten undUnternehmensgeheimnissen auf unbekannte Lebenssachverhalte angewandt werden. Aufdiese Weise wird ermittelt, ob die Studierenden konkrete Lebenssachverhalte unter rechtlichenGesichtspunkten analysieren und hinsichtlich rechtlicher Folgen bewerten können.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Module WI0000027 "Wirtschaftsprivatrecht 1" und WI0000030 "Wirtschaftsprivatrecht 2" oderentsprechende zivil- und handelsrechtliche Kenntnisse.

Inhalt:Das Modul soll Studierenden einen Überblick über das Recht des Technologieschutzes sowie desrechtlichen und tatsächlichen Schutzes von Unternehmensgeheimnissen verschaffen. Das Modulist in die Vorlesung "Patentschutz" und die Vorlesung "Geheimnisschutz" aufgeteilt: Inhaltlich werden besprochen:1) Patentschutz


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- Schutzgegenstand und Schutzvoraussetzungen- Patenterteilungsverfahren- Wirkung des Patents- das Recht des Erfinders- Übertragung und Lizensierung- Rechtsdurchsetzung gegen Verletzer- Beendigung des Patents 2) Geheimnisschutz- wirtschaftliche Bedeutung von Unternehmensgeheimnissen- Konzept des Geheimnisschutzes und Abgrenzung zu Rechten des geistigen Eigentums- Risikoschwerpunkte (HR, IT, Outsourcing, Kooperation usw.)- risk management (rechtlicher und tatsächlicher Schutz)- gerichtliche Durchsetzung des Geheimnisschutzes- Exportkontrolle und Situation in anderen Staaten

Lernergebnisse:Am Ende der Veranstaltung werden die Studierenden in der Lage sein, 1. Patente und Unternehmensgeheimnisse sowie deren Einsatzmöglichkeiten zu verstehen,2. den daraus folgenden rechtlichen Rahmen wirtschaftlicher Betätigung zu erfassen,3. rechtliche Folgen zu identifizieren und daraus Gestaltungsmöglichkeiten abzuleiten,4. konkrete Lebenssachverhalte nach patent- und geheimnisschutzrechtlichen Gesichtspunkten zubeurteilen.

Lehr- und Lernmethoden:In der Vorlesung werden die Lerninhalte vom Vortragenden präsentiert und mit den Studierendendiskutiert. Anhand von Fällen aus dem Patentrecht und dem Bereich des Geheimnisschutzeswerden die vermittelten Inhalte in Einzel- oder Gruppenarbeiten auf konkrete Lebenssachverhalteangewandt. Dies dient der Wiederholung und Vertiefung des Stoffs, der Einübung strukturierterDarstellung rechtlicher Probleme sowie der Verknüpfung verschiedener Problemkreise.

Medienform:Skript, Präsentationen, Fälle

Literatur:Kraßer/Ann, PatenrechtAnn/Loschelder/Grosch, Praxishandbuch Know-how-Schutz

Modulverantwortliche(r):Ann, Christoph; Prof. Dr.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Geheimnisschutz (WI001217) (Vorlesung, 2 SWS)Ann C


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Patentschutz (WI001218, WI001071) (Vorlesung, 2 SWS)Ann CFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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WI001083: Controlling | Controlling

Modulbeschreibung





Sprache:Deutsch



Credits:* 6

Gesamtstunden:180


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfungsleistung wird in Form einer 60-minütigen schriftlichen Klausur erbracht. Als Hilfsmittelist ein nicht-programmierbarer Taschenrechner zugelassen. Die Studierenden beantworten dabeitheoretische Fragen zu grundlegenden Konzeptionen sowie zu Aufgaben und Instrumenten desControllings. Darüber hinaus müssen Studierende Instrumente des Controllings auf beispielhafteProblemstellungen anwenden, die Eignung zur Problemlösung dieser Instrumente diskutierenund ihre Ergebnisse interpretieren. Durch das Beantworten dieser Fragestellungen zeigen dieStudierenden, inwieweit sie (1) die grundlegenden Aufgaben und Instrumente des Controllingskennen, (2) Probleme im Zusammenhang mit Koordinationsinstrumenten analysieren können und(3) diese Instrumente auf Problemstellungen anwenden können.



Inhalt:Das Modul vermittelt den Teilnehmern die Grundlagen der Koordinationsinstrumente desControllings. Er deckt dabei Inhalte wie Informations- und Führungssysteme, Planung undKontrolle in Führungssystemen, Personalführung, Systeme der Budgetvorgabe, Kennzahlen- undZielsysteme und Verrechnungspreissysteme ab.


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Lernergebnisse:Die angestrebten Lernergebnisse des Moduls sind: (1) Die Studierenden kennen und verstehendie grundlegende Konzeption sowie die Aufgaben und Instrumente des Controllings (z.B.koordinationsorientierte Controlling-Konzeption vs. alternative Konzeptionen des Controllings;Beziehung zwischen Planung und Controlling); (2) sie sind in der Lage, Probleme imZusammenhang mit Koordinations- und Führungsinstrumenten zu analysieren und zu verstehen;(3) sie wenden das neu erworbene Wissen des Kurses an, um diese Probleme strukturiert zulösen.

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul besteht aus einer Vorlesung und einer Übung. Während der Vorlesung werden dieInhalte über Präsentationen und Diskussionen vermittelt. Die Studenten werden animiert ihrgewonnenes Wissen über die vorgeschlagene Literatur weiter zu vertiefen. In der Übung wendendie Studenten das erworbene Wissen auf Übungen und Fallstudien an. Gastreferenten erklären dieAnwendung von Controllinginstrumenten in der Praxis.

Medienform:Präsentationen, Lehrbücher, Vorlesungsunterlagen, Übungen, Fallstudien, lecturio

Literatur:Küpper, H.-U. und Friedl, G. und Hofmann, C. und Hofmann, Y. und Pedell, B.: Controlling:Konzeption, Aufgaben, Instrumente, 6. Auflage, Stuttgart 2012.

Ewert, R. und Wagenhofer, A. (2008): Interne Unternehmensrechnung, 7. Auflage, Berlin u.a.2008.

Modulverantwortliche(r):Friedl, Gunther; Prof. Dr.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Controlling (WI001083) (Vorlesung, 2 SWS)Friedl G [L], Friedl G, Gamarra Y

Controlling - Übung (WI001083) (Übung, 2 SWS)Friedl G [L], Gamarra YFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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WI001121: International Management & Organizational Behavior | International Management & Organizational Behavior

Modulbeschreibung

WI001121: International Management & Organizational Behavior |International Management & Organizational Behavior







Credits:* 6

Gesamtstunden:60


Präsenzstunden:120


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfungsleistung wird in Form einer schriftlichen, benoteten Klausur (120 min) erbracht.Die Klausur besteht aus Single-Choice-Fragen, die Wissen auf verschiedenen Stufenprüfen: Wissensfragen prüfen Erinnerung und Wiedergabe gelernter Konzepte, z.B. durchReproduktion verschiedener Change Management Modelle; Entscheidungsfragen prüfendie Klassifikation oder Interpretation der gelernten Inhalte, z.B. durch Gegenüberstellungund vergleichender Analyse verschiedener Strategien international tätiger Unternehmen;Anwendungs- und Szenariofragen prüfen, ob die Studierenden die in dem Modul gelernten Inhalteauf praktische Probleme und Herausforderungen anwenden können, z.B. durch Identifizierenvon Lösungsvorschlägen im Rahmen kurzer Fallbeschreibungen aus der Praxis zum ThemaKonfliktmanagement. Es ist erlaubt, während der Prüfung ein nicht-elektronisches Wörterbuch(Englisch - Muttersprache oder Englisch Thesaurus) zu verwenden. Darüber hinaus sind keineHilfsmittel wie Vorlesungsunterlagen, persönliche Notizen, etc. zugelassen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundlagen der Betriebswirtschaftslehre

Inhalt:Den angestrebten Lernergebnissen dieses Moduls zufolge, werden in den Veranstaltungen diewichtigsten Theorien und Methoden des Strategischen und Internationalen Managements undder Arbeits- und Organisationspsychologie behandelt. Im Zuge der zunehmenden Globalisierung


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müssen Unternehmen fast aller Branchen und Größenklassen die internationale Dimension inIhre strategischen Überlegungen einbeziehen. Kenntnisse des Strategischen und InternationalenManagements sind notwendig für die Ausarbeitung und Umsetzung von Wettbewerbsstrategien.Deshalb wird in diesem Modul ein besonderer Fokus auf Themen des Strategischen undInternationalen Managements gelegt. Ferner werden grundlegende Ansätze und Modelle derArbeits- und Organisationspsychologie vermittelt. Diese dienen dem Verständnis des Verhaltenseinzelner Organisationsmitglieder, Teams und ganzer Organisationen. Im Einzelnen werdenfolgende Aspekte thematisiert und theoretisch wie praktisch nutzbar gemacht: - Grundlagen der Mitarbeiterführung; - Grundlagen und Besonderheiten des Strategischen und Internationalen - Managements; - Rahmenbedingungen des Strategischen und Internationalen Managements; - Effekte individueller Persönlichkeitseigenschaften und Motivation in Organisationen; - ethisches und moralisches Verhalten in Organisationen; - Strukturen und Prozesse in Arbeitsteams; - Change Management in nationalen und internationalen Organisationen; - Theorien der internationalen Unternehmenstätigkeit; - Strategien international tätiger Unternehmen; - Internationale Dimension einzelner betriebswirtschaftlicher Funktionen; - Organisationskultur im nationalen und internationalen Vergleich.

Lernergebnisse:Nach erfolgreicher Teilnahme am Modul sind die Studierenden in der Lage, Grundwissen in den Bereichen Strategisches und Internationales Management sowieOrganizational Behavior wiederzugeben. Darüber hinaus können die Studierenden grundlegendeKonzepte des Strategischen und Internationalen Managements sowie OrganizationalBehavior erinnern, verstehen und erklären. Die Studierenden können das erlangte Wissenauf praktische Herausforderungen und Probleme anwenden. Sie sind in der Lage, Theorien,Modelle und Verfahren zum Strategischen und Internationalen Management sowie zuOrganizational Behavior zu verstehen und zu erklären. Zudem können sie Herausforderungenund Problemstellungen in den Bereichen Strategie und Management, Mitarbeitermotivation,Teamarbeit, Entscheidungsverhalten und Kommunikation mit einem speziellen Fokusauf internationale Unternehmen erkennen und analysieren. Letztendlich sind sie in derLage, praktische Lösungen zu Strategie- und Management Herausforderungen, zumKonfliktmanagement, zum Change-Management und zu ethischen Problemen zu erkennen undaufzuzeigen, indem sie die gelernten theoretischen Konzepte anwenden.

Lehr- und Lernmethoden:In den interaktiven und online Video-basierten Vorlesungen werden die wichtigsten Konzepte,Ansätze und Theorien sowie deren empirische Evidenz im Strategischen und InternationalenManagement und im Organizational Behavior vermittelt und kritisch mit den Studierendendiskutiert. Die theoretischen und methodischen Vorlesungsinhalte werden anhand von Beispielenund Fallstudien illustriert und für die praktische Anwendung nutzbar gemacht. Darüber hinauswerden die Studierenden durch die Analyse von Lehrvideos sowie durch Einzelaufgaben und/oderArbeiten in Kleingruppen während der Vorlesungen zur intensiven Auseinandersetzung mit den


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Inhalten und zum Transfer der behandelten Theorien und Methoden animiert. Schließlich ist das(Selbst-) Studium von Literatur vorgesehen.

Das Modul wird auch am TUM Campus Straubing angeboten.

Im Zuge des Moduls kann eine Mid-Term-Leistung in Form einer Teilnahme an zweipsychologischen Studien/Experimenten im Umfang von 60-120 min erbracht werden. DieTeilnahme ist freiwillig und soll einen Teil der Lehrinhalte veranschaulichen. Sie dient derPraxiserfahrung in der wissenschaftlichen Psychologie und kann gemäß APSO dafür genutztwerden, die Bewertung Ihrer Klausur geringfügig zu verbessern. Ihr(e) persönliche(s) Studien/Experimente können Sie in der Vorlesungszeit auf http://motivatum.wi.tum.de/ selbst wählen.

Medienform:Präsentationen (Folien als Download)Online Video Veranstaltungen (Download)ggf. aktuelle internationale wissenschaftliche Literatur (englisch)ggf. Fallbeispiele

Literatur:Cavusgil, S.T., Knight, G., Riesenberger, J. R. (2008), International Business: strategy,management, and the new realities Hill, C.W.L. (2014), International business: Competing in the Global Marketplace Landy, F.J., & Conte, J.M. (2013). Work in the 21st century. Hoboken, NJ: Wiley.Wood, J. M. (2016). Organisational behavior: Core concepts and applications. Milton, Australia:Wiley.

Modulverantwortliche(r):Kehr, Hugo; Prof. Dr. phil.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Organizational Behavior (WI001121) (Vorlesung, 2 SWS)Bakac C, Kehr H

Organizational Behavior (WI001121) am Campus Straubing (Vorlesung, 2 SWS)Benzinger D, Cantner F, Goerg S

Strategic and International Management (WI001121) (Bachelor TUM-BWL) am Campus Straubing(Vorlesung, 2 SWS)Doblinger C

Strategic and International Management (WI001121) (Bachelor TUM-BWL) (Vorlesung, 2 SWS)Hutzschenreuter T [L], Hutzschenreuter TFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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WI001129: Marketing and Innovation Management (MiM) | Marketing and Innovation Management (MiM)

Modulbeschreibung

WI001129: Marketing and Innovation Management (MiM) | Marketing andInnovation Management (MiM)



Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 6

Gesamtstunden:180


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:The grading will be based on a written exam (120 min). By answering multiple choice questionsstudents have to show that they have understood and can apply models and concepts related tomarkets aspects of innovation and to the organization of the innovation process. The questionsalso asses whether students can explain and analyze marketing basics (including key terms,theories, frameworks, the use of marketing strategies and marketing mix instruments, and theirinterrelationship with core concepts in marketing). The questions may require calculations.Students may use a non-programmable calculator to do these calculations.



Inhalt:Market aspects of innovation:- Innovation: Examples and particularities,- Innovation and the development of industries,- Sources of innovation,- Innovation strategy: Analysis of the market, technology and competition,- Acquisition of technology: Market, cooperation and networks


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Organizing the innovation process:- The innovation process within the firm,- R&D, production and marketing,- Cooperation for innovation?- Motivation and incentive systems,- Promotors and champions,- Roles in the innovation process,- Opposition against innovation within the firm,- Integrating customers into the innovation process,- Measuring and controlling innovation.

Marketing management: - Principles of marketing,- Marketing strategy and environment, - Creating customer value, satisfaction, and loyalty,- Information management and market research, - Analyzing consumer and business markets, - Competition and differentiation from competitors, - Segmenting, targeting, and positioning, - Creating and managing products and services, brand management, - Pricing, - Marketing communications, marketing channels, and service P's.

Lernergebnisse:At the end of the module, students will be able to (1) recognize and apply models and conceptsrelated to the market aspects of innovation (e.g., modes of acquisition of technology) and tothe organization of the innovation process (e.g., promotors and champions in the innovationprocess), (2) identify how they can be concretely used in companies, (3) evaluate which modelsand concepts are most useful in a given situation, (4) remember and understand the key termsused in marketing (e.g., customer lifetime value, segmenting, targeting, and positioning, marketingmix instruments), (5) explain common marketing theories and frameworks (e.g., service-dominantlogic, decision-making styles), (6) describe and justify the use of both marketing strategies andmarketing mix instruments, and (7) relate the strategies and use of instruments to core conceptsin marketing, such as customer-perceived value, satisfaction, and loyalty, and (8) evaluate existinginnovation and marketing concepts in terms of their strengths and weaknesses in theory andpractice.

Lehr- und Lernmethoden:The module consists of two lecture series, each of which include two sessions held by guestspeakers to refer to state of the art examples of marketing and innovation. Students will be askedto read the literature before the lecture and prepare for each lecture using texts and slides thatare provided. Students will be enabled to relate the material to decision making in practice, bymeans of examples and cases. In a group project, students can elect to apply key innovationconcepts and develop their own case examples, which will subsequently be shared in a wiki


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format. Students will also be encouraged to discuss the material in online forums that are providedto the students between lectures.

Medienform:Lecture slides are available via Moodle. Presentation slides, online discussion forum

Literatur:- Afuah - Innovation Management. strategies, implementation, and profits- Dodgson, Gann, Salter - The Management of Technological Innovation (Chapter 4)- Teece - Profiting from Technological Innovation: Implications for integration, collaboration,licensing and public policy- Stamm - Structured Processes for Developing New Products- Hauschildt, Kirchmann - Teamwork for innovation - the "troika" of promotors- Kotler/Keller/Brady/Goldman/Hansen (2012): Marketing Management, 2nd European ed.,Pearson: Harlow. - Kotler/Armstrong (2014): Principles of Marketing, 15th ed., Pearson: Harlow. - Homburg (2015): Marketingmanagement. Strategie - Instrumente - Umsetzung -Unternehmensführung, 5. Aufl., Gabler: Wiesbaden.

Modulverantwortliche(r):Henkel, Joachim; Prof. Dr. rer. pol.




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WZ0008: Meteorologie, Klimatologie und Klimawandel | Meteorology, Climatology and Climate change

Modulbeschreibung

WZ0008: Meteorologie, Klimatologie und Klimawandel | Meteorology,Climatology and Climate change




Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung besteht aus einer Klausur (90 min). In der schriftlichen Klausur weisendie Studierenden nach, dass sie die vermittelten Methoden und erworbenen Kenntnissefür die Analyse der Wechselwirkungen zwischen Landnutzungssystemen und spezifischenKlimaveränderungen nutzen können. Sie können verstehen die Bedeutung und Interaktionder meteorologische Parameter und können Berechnungen zu ihnen durchführen. Weiterhinzeigen die Studierenden, dass sie in der Lage sind, die Auswirkungen von Veränderungen imKlimasystem auf die natürlichen Ressourcen und menschliche Gesundheit zu analysieren. DieKlausuraufgaben setzen sich aus Verständnisfragen sowie Rechnungen zusammen. In der Klausursind folgende Hilfsmittel zugelassen: eine von den Studierenden erstellte DIN-A4 Seite sowie einnicht programmierbarer Taschenrechner.



Inhalt:Das Modul umfasst folgende Inhalte:- Grundbegriffe, Meteorologische Elemente, Berechnung der meteorologischen Parameter(einfache Thermodynamik, atmosphärische Bewegungsgesetze), Strahlungs- und Energiebilanz,Windsysteme, Elemente der Synoptik - das Klimasystem mit seiner großräumigen Zirkulation, regionale Klimatologie


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- Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre und verschiedenen Landnutzungssystemen- Paläoklimatologie, natürliche Klimavariabilität, natürliche Antriebsfaktoren, - Energie- und Stoffaustausch zwischen Ökosystemen und der Atmosphäre in verschiedenenSkalen, - Rückkoppelungsprozesse zwischen Landoberfläche und Atmosphäre,- Stadt- und Bioklimatologie- anthropogene Einwirkungen auf das Klimasystem- Klimawandel- Messungen von meteorologischen Parametern

Lernergebnisse:Nach erfolgreicher Teilnahme an diesem Modul sind die Studierenden in der Lage:- die Methoden der Meteorologie, Hydrologie und Klimatologie zu verstehen - die meteorologische Parameter zu verstehen und können sie berechnen - das Klimasystem, seine Interaktionen und Antriebsfaktoren zu verstehen - die Ursachen des anthropogenen Klimawandel sowie Treibhausgase und deren Wirkungsweisezu verstehendie Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre und bebauten Gebieten (z.B. Städten) zu verstehenund zu bewerten - Sie können die Wechselwirkungen zwischen spezifischen Klimaveränderungen, Mesoklimatenund unterschiedlichen Landnutzungssysteme und Städte analysieren. - Auswirkungen von Veränderungen im Klimasystem (insbesondere im Bereich Atmosphäre,Biosphäre) auf die natürlichen Ressourcen und menschliche Gesundheit abzuschätzen

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul besteht aus einer Vorlesungen mit integrierter Übung deren Inhalt im Rahmen derÜbung durch Übungsaufgaben in Einzel- oder Gruppenarbeit bearbeitet werden. Beispielaufgabenwerden (als freiwillige Hausaufgabe) zur Verfügung gestellt und teilweise während der Vorlesungbesprochen.Die Studierenden sollen zum Studium der Literatur und zur inhaltlichen Auseinandersetzung mitden Themen angeregt werden. Zusätzliche wissenschaftliche Artikel werden zur Verfügung gestellt und teilweise in der Übungbesprochen.

Medienform:Präsentationen, Tafel, Moodle

Literatur:Häckel, H. (2008): Meteorologie, 6. Auflage, UTB1338, Ulmer Verlag. Schönwiese, C.D. (2008):Klimatologie. UTB Taschenbuch, Ulmer Verlag. Ebooks vom Springer Verlag über TUM verfügbar:Klose (2015): Meteorologie.Hupfer & Kuttler (2005) Witterung und Klima.Malberg (2002) Meteorologie und Klimatologie.


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Farmer GT & Cook J (2013): Climate Change Science: A Modern Synthesis, Volume 1 - ThePhysical Climate, Springer. Brasseur, Jacob & Schuck-Zöller (2017): Klimawandel in Deutschland,Springer. Zusätzliche Literatur wird in der Vorlesung vorgestellt und gegebenenfalls über Moodlezur Verfügung gestellt.

Modulverantwortliche(r):Menzel, Annette; Prof. Dr. rer. silv.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Meteorologie, Klimatologie und Hydrologie (Vorlesung, 2 SWS)Estrella N

Angewandte Klimatologie und Klimawandel (Vorlesung, 2 SWS)Menzel A [L], Estrella N, Fleischner BFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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WZ1407: Tractor-Implement Communication Technology | Tractor-Implement Communication Technology

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:75


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:After completion of the module, the students are familiar with the core technologies related totractor-implement communication in agricultural machinery. They gain deep understanding ofwiring and topology principles.Students are able:- to describe principles of communication networks, like physical layer and topology- to describe the communication layers of vehicle communication networks- to describe bus arbitration principles of network access- to debug the network communication at protocol level- to create small software programs that interconnect in the same vehicle network- to design communication requirements for application in modular agricultural vehicle system.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Recommended prerequired knowledge involves basic mathematics, basic software developmentskills and basics of electric circuits. It is recommended to study the module WZ1295 Positioningand Navigation for Off-Road Vehicles before this module, to gain required basic Matlabprogramming skills.

Inhalt:In the module, a full stack of communication technology is studied. The content is:


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- topology and physical layer of tractor-implement communication, OSI model- basics of CAN bus, including protocol, addressing, bus arbitration and bit stuffing- history of ISOBUS, original design requirements- addressing in ISOBUS network, function and manufacturer codes- tractor ECU ISOBUS functionality, for tractor-implement automation- virtual terminal ISOBUS functionality, for user interface- task controller ISOBUS functionality, for precision farming- diagnostics methods- future technologies

Lernergebnisse:During a written examination (Klausur, 180 min., essays, definitions, numeric problems, creatingprograms on paper, without use of learning aids) students have to show their ability to explain terms, communication principles, key parameters and properties of tractor-vehiclecommunication systems. They have to present bus arbitration details.In addition a given list of data frames has to be analyzed and converted into signals.Students have to show their ability to create data frames from given signals by using attachedstandard pages. Furthermore they have to create ISO-XML data structure on given template on examination paper,as well as to explain oscilloscope screenshot events and to illustrate address claiming principles

Lehr- und Lernmethoden:The module contains lectures in which the theoretical principles are learned. After each lecture,an exercise session follows and students are able to learn the topic more hands-on, either byusing electronics tools, analyzers, or software development environment. The module may containexcursions and pairwise projects; to be announced in the first lecture.

Medienform:To be announced in the first lecture.

Literatur:Lecture notes. To be announced in the first lecture.


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Tractor-Implement Communication Technology (Vorlesung, 2 SWS)Oksanen T

Tractor-Implement Communication Technology (Übung, 3 SWS)Oksanen TFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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Ingenieurwissenschaftliche Flexibilisierung | Flexibilization in Engineering Sciences

Ingenieurwissenschaftliche Flexibilisierung | Flexibilization inEngineering Sciences

In dieser Säule können Module im Umfang von maximal 15 Credits erbracht werden. Sie kannfachübergreifende Lehrangebote ("Allgemeine Mastermodule aus dem Maschinenwesen")enthalten. Die Credits können auch in Modulen anderer Fakultäten der TUM ("InterdisziplinäreMastermodule") und/oder in Modulen anderer in-und/oder ausländischer Hochschulen("Anerkannte Mastermodule") erworben werden. (Dieses Modulhandbuch kann von denStudierenden mit den Beschreibungen zu den jeweils tatsächlich belegten Modulen erweitertwerden.)


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Allgemeine Mastermodule aus dem Maschinenwesen | General Master Modules in Mechanical Engineeering


Dieser Wahlbereich enthält Mastermodule der Fakultät für Maschinenwesen, die nicht denstudiengangspezifischen Säulen zugeordnet sind. (Dieses Modulhandbuch kann von denStudierenden mit den Beschreibungen zu den jeweils tatsächlich belegten Modulen erweitertwerden.)


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MW2420: Optimierung in Strukturdynamik und Vibroakustik | Optimization in Structural Dynamics and Vibroacoustics[OptiVib]

Modulbeschreibung

MW2420: Optimierung in Strukturdynamik und Vibroakustik |Optimization in Structural Dynamics and Vibroacoustics [OptiVib]Praktische Optimierung mittels der Finite-Elemente-Methode



Modulniveau:Master




Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung wird in Abhängigkeit der Teilnehmerzahl als schriftliche Klausur (60min)oder als mündliche Prüfung (20 min) abgehalten. Die Entscheidung wird den Studierenden amSemesteranfang mitgeteilt. Erlaubtes Hilfsmittel ist ein nicht-programmierbarer Taschenrechner.Mit der Klausur wird überprüft, inwieweit die Studierenden die grundlegenden Konzeptevon Optimierung verstehen sowie Lösungen zu konkreten Anwendungsproblemen in derStrukturdynamik und Vibroakustik mittels numerischer Verfahren aufzeigen können. In der Prüfungweisen die Studierenden z. B. nach, dass sie die linearen Optimierungsverfahren sowie derenMöglichkeiten und Grenzen kennen und auf die Strukturdynamik und Vibroakustik anwendenkönnen. Weiterhin zeigen die Studierenden, dass sie die relevanten Einflussgrößen einerOptimierungsaufgabe herausarbeiten und bei der Lösung der Problemstellung berücksichtigenkönnen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Technische Mechanik, Physik und Höhere Mathematik (B.Sc. Niveau), Grundlagen der Kinematik/Dynamik

Inhalt:• Grundwissen zur Strukturdynamik und Vibroakustik• Mathematische Grundlagen der Optimierung


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• Lineare und nichtlineare Optimierung• Numerische Verfahren in der Optimierung• FEM-basierte Optimierung• Topologieoptimierung• Optimierung in der Strukturdynamik• Optimierung in der Vibroakustik

Lernergebnisse:Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, die behandeltenMethoden der Strukturoptimierung und vibroakustischer Probleme in den Industriebereichen zumEinsatz zu bringen. Darüber hinaus kennen die Studierenden die linearen Optimierungsverfahren,können die Möglichkeiten und Grenzen von Optimierungsverfahrenen erfassen, auf dieStrukturdynamik und Vibroakustik anwenden und sind in der Lage, optimale Gestaltungin Strukturdynamik, Schwingungstechnik und Akustik mittels FEM unter Berücksichtigungverschiedener Einflussgrößen zu lösen.

Lehr- und Lernmethoden:In der Vorlesung werden Lerninhalte anhand von Vortrag und Anschrieb mittels Tablet PC undBeamer vermittelt. Das Skript zu den Vorlesungen und Übungen werden bei TUM-Moodlehochgeladen. Die Übung wird als Rechenübung abgehalten. Für diesen Zweck werden Aufgabengestellt, deren Lösung in der Übung mit dem Übungsleiter diskutiert werden. Dabei ist die Übungso angelegt, dass in den meisten Fällen die Aufgaben durch die Studierenden bereits in derVorbereitung der Übung gelöst werden und in der Übung lediglich offene Fragen geklärt werden.Für Aufgaben ist es sinnvoll, die Lösungen numerisch mit MATLAB und und Abaqus (bzw. Ansys)zu visualisieren. Schließlich wird in einem numerischen Optimierungsprojekt den Studierenden derUmgang mit kommerzieller FE-Software anhand eines Vibroakustik Problems nähergebracht. DieStudierenden lernen damit also beispielsweise die behandelten Methoden der Strukturoptimierungund vibroakustischer Probleme in den Industriebereichen zum Einsatz zu bringen und eineoptimale Gestaltung in Strukturdynamik, Schwingungstechnik und Akustik mittels FEM unterBerücksichtigung verschiedener Einflussgrößen zu lösen.

Medienform:Medienformen: Vortrag, Präsentation, Tablet-PC mit Beamer, Tafelanschrieb

Literatur:• J. S. Arora: Introduction to Optimum Design, Academic Press, 3. Auflage, 2012.• S. Marburg: Developments in Structural-Acoustic Optimization for Passive Noise Control,Archives of Computational Methods in Engineering, Vol. 9, 4, S. 291-370, 2002.• C. Grimme, J. Bossek: Einführung in die Optimierung: Konzepte, Methoden und Anwendungen,Springer Vieweg, 2018.


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Modulverantwortliche(r):Marburg, Steffen; Prof. Dr.-Ing.




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MW2431: Bio-Nanotechnologie | Bio-Nanotechnology

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master




Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfungsleistung wird in Form einer schriftlichen Klausur, mit einer Prüfungsdauer von90 Minuten, erbracht. Für die Klausur sind keine Hilfsmittel zugelassen. Die angestrebtenLernergebnisse werden durch Verständnisfragen überprüft. Damit soll überprüft werden, ob dieStudierenden in der Lage sind die wesentlichen Konzepte von Grenzflächenprozessen und dieEigenschaften von Nano- und Biomaterialien zu beschreiben. Außerdem soll geprüft werden,ob analytische Methoden und Synthesemethoden beschreiben, verglichen und evaluiert werdenkönnen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Voraussetzungen für die erfolgreiche Teilnahme sind Kenntnisse in Physik, Chemie sowieMaterialwissenschaften und/oder Werkstoffkunde.

Inhalt:Die Lehrveranstaltung vermittelt die Interaktion von Festkörpern und weicher Materie mitBiomolekülen. Wesentliche Inhalte sind: Analyse von Interaktionen – Synthese Konzepte vonNanomaterialen – Grenzflächenprozesse – Oberflächencharakterisierung – Anwendungsbereichevon Bio-Nanotechnologie mit Fokus auf Nanomedizin.

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an der Modulveranstaltung sind die Studierenden in der Lage, Eigenschaftenvon Nano- und Biomaterialien zu beschreiben sowie Interaktionskonzepte zu verstehen, zu


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beschreiben und zu evaluieren wann welche Konzepte Anwendung finden. Weiterhin kennensie analytische und Synthesemethoden für Nanomaterialien und können diese analysieren undevaluieren.

Lehr- und Lernmethoden:Die Themen des Moduls werden in der Vorlesung mit Tafelanschrieb und mit Hilfe von Powerpoint-Präsentationen theoretisch vermittelt. Wesentliche Aspekte werden wiederholt aufgegriffen. Diein der Vorlesung verwendeten Folien werden den Studierenden in geeigneter Form rechtzeitigzugänglich gemacht. Damit lernen die Studierenden anhand von Zeichnungen, z. B. wiebiologische und Nanomaterialien miteinander interagieren können und sind anschließendauch in der Lage die Konzepte selbstständig zu illustrieren und evaluieren. Auch Analytik undSynthesemethoden können mit visuellen Medien besser dargestellt und somit deren Verwendungbesser erklärt and analysiert werden. Somit können die Studierenden solche Methoden nachBesuch der Vorlesung auch analysieren und evaluieren.Der Lerninhalt wird in Übungen anhand von Rechenbeispielen zur Themenstellung vertieft.

Medienform:PowerPoint-Präsentationen, Tafelanschriebe, Skript

Literatur:Es werden folgende Lehrbücher empfohlen: Protein-nanoparticle interactions (Masoud Rahman,Springer Verlag, 2013), Einführung in die Physik und Chemie der Grenzflächen und Kolloide(Günther Jakob Lauth, Springer Spektrum, 2016)

Modulverantwortliche(r):Berensmeier, Sonja; Prof. Dr. rer. nat.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Bio-Nanotechnologie (Vorlesung) (Vorlesung, 2 SWS)Schwaminger S [L], Schwaminger S

Bio-Nanotechnologie (Übung) (Übung, 1 SWS)Schwaminger S [L], Schwaminger S ( Schwaminger S )Für weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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EI70860: Integration of Renewable Energies | Integration of Renewable Energies [IRE]

Elektrotechnik und Informationstechnik

Modulbeschreibung

EI70860: Integration of Renewable Energies | Integration of RenewableEnergies [IRE]



Modulniveau:Master




Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung besteht aus einer schriftlichen Klausur (60 min). In der Prüfung wird mittelsFragen das Verständnis überprüft, ob die Studierenden die grundsätzlichen Herausforderungenbei der Integration der Erneuerbaren Energien wiedergeben können. Mit der Berechnung einfacherBeispiele wird überprüft, inwieweit das Wissen auf konkrete Fragen angewendet werden kann. DiePrüfung wird benotet.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundkenntnisse über:- Erneuerbare Energietechnologien (Wasserkraft, Wind, Photovoltaik, Biomasse, Geothermie)- Stromerzeugung und -transport in verschiedenen Szenarien der zukünftigen Energieversorgung - Fossile und erneuerbare Energieträger- Ordnungsrahmen in Strommärkten- Politische und soziale Aspekte in Energiesystemen

Inhalt:Die Vorlesung ist in ein Einführung und drei Hauptkapitel (Physikalische-, System- und Markt-Integration) gegliedert, welche die verschiedenen Herausforderungen im Rahmen der Integrationder erneuerbaren Energien in ein existierendes Stromsystem klassifizieren:


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EI70860: Integration of Renewable Energies | Integration of Renewable Energies [IRE]

In der Einführung werden die Eigenschaften fluktuierender Stromerzeugung aus erneuerbarenEnergien diskutiert und die daraus resultierenden Herausforderungen für das System abgeleitet.Physikalische Integration diskutiert (technische) Möglichkeiten, welche die Anpassung vonErzeugungs- und Verbrauchsseite ermöglichen (Netze, Speicherung, Lastmanagement, etc.).System-Integration bewertet den möglichen Beitrag von erneuerbaren Energien zuSystemdienstleistungen (Regelleistung, Blindleistung, Momentanreserve, etc.).Markt-Integration erklärt den Einfluss eines steigenden Anteils an erneuerbaren Energien aufdie bestehenden Märkte in Stromsystemen und deren Teilnehmer. Zusätzlich werden alternativeMarktkonzepte diskutiert.

Lernergebnisse:Nach dem erfolgreichen Abschluss des Moduls ist der Studierende in der Lage:- die Herausforderungen eines Energiesystems mit einem hohen Anteil an erneuerbaren Energienzu beschreiben- die Eigenschaften von erneuerbaren Energien aus Systemperspektive zu verstehen- mögliche Optionen, die die Integration erneuerbarer Energien verbessern, zu analysieren- das Systemverhalten von erneuerbaren Energien zu verstehen- den Einfluss erneuerbarer Energieerzeugung auf die konventionellen Kraftwerke zu analysieren- erneuerbare Energieerzeugung in Bezug auf Strommärkte und den Bedarf an Regelleistung zubewerten

Lehr- und Lernmethoden:Vorlesung : Vorträge, Präsentationen und Tafelarbeit als Frontalunterricht Übung: Berechnungen (per Hand oder PC-gestützt) und Literatur werden in den Übungsstundendiskutiert

Medienform:Vorlesung und Übung mit Beamer und an der Tafel. Präsentationen und Übungen werden onlinezur Verfügung gestellt.

Literatur:Lawrence E. Jones, Renewable Energy Integration, 2017IEA: The Power of Transformation, 2014


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Integration of Renewable Energies (Vorlesung mit integrierten Übungen, 4 SWS)Kuhn P, Gawlick JFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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WZ1867: Technische Grundlagen von Smart Farming | Technical Basics of Smart Farming

Wissenschaftszentrum Weihenstephan

Modulbeschreibung

WZ1867: Technische Grundlagen von Smart Farming | Technical Basicsof Smart Farming




Sprache:Deutsch



Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfungsleistung wird in Form einer mündlichen Prüfung (30 Min.) erbracht.

In dieser sollen die Studierenden nachweisen, dass sie die Konzepte „Digitalisierung“, „SmartFarming“, und „Precision Farming“ voneinander abgrenzen können. Zudem sollen vom Prüfergenannte Anwendungsbeispiele den Konzepten zugeordnet und diskutiert werden.

Die technischen Grundlagen des Smart Farming sollen von den Studenten beschrieben werdenkönnen.

Die Herangehensweisen, mit denen die Studenten sich in den Übungen mit technischen Systemendes Smart Farming vertraut gemacht haben sollen beschrieben werden können, ebenso derUmgang mit diesen Systemen. Dabei sollen auch die Ergebnisse der eigenen Gruppenarbeitdargestellt und diskutiert werden können.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Gute Kenntnisse aus den vorhergehenden Pflichtmodulen Einführung in die Agrartechnik,Begeisterung für Informationstechnologie


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Inhalt:- Abgrenzung der Konzepte Digitalisierung, Smart Farming und Precision Farming- Historische Entwicklungsstufen des Smart Farming- Technische Grundlagen und theoretische Konzepteo Global Navigation Satellite System (GNSS)o Computer und Binärsystemeo Struktur und Anwendung von Datennetzwerken in der Außen- und Innenwirtschafto Connectivity (RFID, LoRa, WiFi, Bluetooth etc.)o Digitale Ackerschlagkarteien und Farmmanagement-Information Systemso Wireless Sensor Networkso Drohnen in der Landwirtschafto ISOBUS und AgroXMLo Automatische Lenksysteme und Feldrobotik- Anwendungsfälle: o Marktübersicht Ackerschlagkarteieno Roboter in der Innen- und Außenwirtschafto UAV zur Wildrettung, Feldbonitur und Betriebsmittelausbringungo Stall 4.0 in der Pferdehaltung- Integrierte Übungen:o Drohnen (Hardware, Software, Flugplanung, Feldbonitur)o Wireless Sensor Networks (Anbindung eines Drahtlossensors an einen Raspberry Pi)o Robotik (Programmierung selbstfahrender Roboter)

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an der Modulveranstaltung sind die Studierenden in der Lage,

- die Begriffe „Digitalisierung“, „Smart Farming“, und „Precision Farming“ voneinander abzugrenzen- die hinter den genannten Begriffen stehenden theoretischen Konzepte zu beschreiben- zu den jeweiligen Konzepten Anwendungsfälle zu nennen und neue Anwendungsfälle demjeweiligen Konzept zuzuordnen- die technischen Grundlagen des Smart Farming zu beschreiben- auf Basis der vermittelten technischen Systeme neue Systeme zu identifizieren und derenFunktionalität gegenüber den bestehenden zu skizzieren und unterscheiden (z.B. Farm-Managment Information Systems und dazu neu entstehende digitale Angebote)- die notwendigen Kompetenzen für die Bearbeitung von konkreten Anwendungsfällen oderFragestellungen des Smart Farming identifizieren zu können (z. B. Vorgehensweise beim Aufbaueines Sensornetzwerks) und sich unter Anleitung in einen solchen konkreten Anwendungsfalleinzuarbeiten und diesen zu diskutieren.- Sicher mit dem in der Übung bearbeiteten technischen System umzugehen (z.B. Nutzung einerAgrardrohne)


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Lehr- und Lernmethoden:In Vorlesungen werden den Studierenden die Grundbegriffe „Digitalisierung“, „Smart Farming“und „Precision Farming“ anhand von gängigen Definitionen erläutert, die Konzepte tiefergehenderörtert und Anwendungsfälle vorgestellt. In integrierten Übungen, erwerben die Studierenden die Kompetenz, die zur Bearbeitung desgewählten Anwendungsfalles notwendigen Fähigkeiten zu identifizieren und sich diese unterAnleitung anzueignen, um den gewählten Anwendungsfall lösungsorientiert zu bearbeiten. Dazu wird in den Übungen erst die theoretische Grundlage gelegt, wie die Auswahl undKonfiguration der passenden Hard und Software. Diese Konfiguration wird im Anschluss auchpraktisch im Labor vorgenommen (z.B. Flugplanung und -simulation mit der Agrardrohne,Anbindung eines Sensors an Mikrokontroller und Konfiguration der Datenübertragung).Abschließend wird die gewählte Technologie unter realen Bedingungen auf einem Versuchsbetriebeingesetzt (z.B. Ausführung des geplanten Drohnenflugs über Versuchsparzellen, Erhebungeines kleinen Datensatzes mit dem Sensor auf dem Versuchsbetrieb). Die Angebotenen Übungenwerden in Form betreuter Gruppenarbeiten durchgeführt, bei denen die Gruppen je nach aktuellerHard- und Softwareverfügbarkeit unterschiedliche Themen (z.B. Drohne, Sensoren, Feldroboteretc.) bearbeiten. Die Vorgehensweisen und Ergebnisse der Gruppenarbeiten werden unter denGruppen ausgetauscht um den Studenten einen fundierten Wissensstand zu den jeweiligentechnischen Systemen zu vermitteln.

Medienform:PowerPoint, Flipchartanschriften, Software (z.B. Photogrammetrieprogramme wie pix4D mapperund Software zur Flugplanung von Drohnen, Datenplattformen wie TTN oder Microsoft Azure) undgrafische Programmiersprachen, wie Tynker und Scratch, sowie einfache Python-Befehle.

Literatur:Standardwerke in diesem Bereich sind zurzeit noch nicht definiert. Zu empfehlen sind Artikel,beispielsweise aus der Landtechnik (www.landtechnik-online.eu)

Modulverantwortliche(r):Bernhardt, Heinz; Prof. Dr. agr. habil.




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Schlüsselkompetenzen | Key Competencies

Schlüsselkompetenzen | Key Competencies

Aus dem Wahlbereich Schlüsselkompetenzen ist ein Modul im Umfang von mindestens2 Credits in Form einer Studienleistung zu erbringen. Es können Module des Zentrumsfür Schlüsselkompetenzen, der Professuren im Maschinenwesen, des Sprachenzentrums(ausgenommen sind Deutschkurse) sowie ausgewählte Kurse der Carl von Linde-Akademie gewählt werden. Da die aktuell gültigen Listen sehr umfangreich sind, enthältdieses Modulhandbuch stellvertretend für diese Vielzahl eine beispielhafte Auswahl anModulbeschreibungen. (Dieses Modulhandbuch kann von den Studierenden mit denBeschreibungen zu den jeweils tatsächlich belegten Modulen erweitert werden.)


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MW2148: Master Soft Skill Workshops | Master Soft Skill Workshops

Angebote Zentrum für Schlüsselkompetenzen | Center of KeyCompetencies

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master




Credits:* 2

Gesamtstunden:60


Präsenzstunden:30


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung erfolgt als Übungsleistung (Studienleistung) mit dem Ziel der Anwendungder erlernten Kompetenzen zur Lösung anwendungsbezogener Probleme oder Situationenaus dem Arbeits- und Privatleben. Diese werden beispielsweise durch die aktive Teilnahmean den Workshops und Bearbeitung von Aufgaben (innerhalb von insgesamt 16 StundenWorkshopzeit) zu den drei Kompetenzbereichen (Selbst-, Sozial- und Methodenkompetenz) sowiezum individuellen Schwerpunkt überprüft. Durch das Bearbeiten von Aufgaben sollen die Studierenden demonstrieren, dass sie dievorgegebenen Qualifikationsziele in den Workshops (z. B. Identifikation der individuellen Haltungzu arbeitsrelevanten Themenbereichen, Reflexion differierender Meinungen, Beurteilung vonAufgaben und Problemen zur Umsetzung von Lösungsstrategien) erreicht haben. Diese Aufgabenumfassen schriftliche Einzelaufgaben zur Reflexion oder Anwendung, Lehrgespräche undDiskussionen sowie Anwendungsaufgaben allein oder in Gruppen. Unter Anwendungsaufgabenfallen unter anderem (Kurz-)Präsentationen, Problemlöseaufgaben, Übungen oder schriftlicheAufgaben im Rahmen von eLearnings.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Erfahrung mit Soft Skills Veranstaltungen auf Bachelorniveau. Bereitschaft zum Lernen mitinteraktiven Lehrmethoden. Studium der empfohlenen Literatur vor Veranstaltungsbeginn.


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Inhalt:Die Inhalte der Soft Skills Workshops teilen sich in Themen der KompetenzbereicheSelbstkompetenz, Sozialkompetenz und Methodenkompetenz. Beispiele des Themenspektrumssind Konfliktlösung, Teamarbeit, Kreativität oder Präsentieren. Neben theoretischen Inputs zu denjeweiligen Themen steht die interaktive Anwendung und Bearbeitung des Themas im Mittelpunkt.Die Reflexion des eigenen Verhaltens in Einzel- und Gruppensituationen wird angeregt. Darüberhinaus erlernen und trainieren die Teilnehmer konkrete Verhaltensweisen in sozialen Situationenund erhalten Feedback.

Lernergebnisse:Die Master Soft Skills Workshops haben das Ziel, die Selbstkompetenz, Sozialkompetenz undMethodenkompetenz der Studierenden an der Fakultät für Maschinenwesen zu erweitern. Im Bereich der Selbstkompetenz kennen und verstehen die Studierenden ihren eigenen Arbeitsstilsowie Ihre Ziele, Werte und Handlungsmuster. Sie identifizieren ihre individuelle Haltung zuarbeitsrelevanten Themenbereichen und verstehen und analysieren die Beweggründe undKonsequenzen ihres Handelns. Die Studierenden übertragen die erlernten Inhalte auf ihrenLebensalltag und beurteilen eigenständig ihre Arbeitsweise und ihr Vorgehen zum Setzen vonPrioritäten.Im Bereich der Sozialkompetenz kennen und verstehen die Studierenden Modelle und Theorienzur situationsangemessenen Interaktion mit anderen Menschen. Sie können differierendeMeinungen reflektieren und entwickeln ein konstruktives Konfliktverhalten. Sie beurteilen sozialeSituationen und wenden das erlernte Verhalten flexibel an. Im Bereich der Methodenkompetenz können die Studierenden Aufgaben und Problemeaufgrund einer sinnvollen Planung und Umsetzung von Lösungsstrategien adäquat erkennen,verstehen und beurteilen. Sie sind in der Lage, Ziele zu analysieren und die gewählte Strategiezielgruppenspezifisch zu vermitteln. Die Lernenden können konkrete Techniken des Präsentierensoder Moderierens anwenden und deren Eignung für die Situation bewerten.

Lehr- und Lernmethoden:Die Lehrveranstaltungen zum Modul werden in Form wissenschaftlich fundierter Workshops(Präsenzveranstaltung, Flipped- Learning) und eLearnings durchgeführt. Lehr- und Lernmethoden, die in den Workshops Anwendung finden, sind der Dozentenvortragsowie der eigenständige Kompetenzerwerb in Form von Partner-, Gruppen- oder Einzelaufgaben.Die Workshops werden mit aktivierenden Methoden durchgeführt, um das theoretische Wissenin Gruppenübungen wie Problemlöseaufgaben, Fallanalysen oder Simulationen zu vertiefen. Inder anschließenden Reflexion oder Diskussion wird das Erlebte zusammen mit den Studierendenanalysiert und bewertet und so das erfahrungsorientierte Lernen abgerundet. Durch dieseMethoden erwerben die Studierenden Kompetenzen, um beispielsweise die individuelle Haltung zuarbeitsrelevanten Themenbereichen zu identifizieren, differierende Meinungen zu reflektieren.

Medienform:Vortrag, Präsentation mit Powerpoint/ Prezi etc., interaktive Gesprächsführung über Flipchart,Whiteboard und Pinnwand, Online-Lehrmaterialien.


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Literatur:Heierle, L. (2008): Schlüsselqualifikationen an Hochschulen. Theorie, empirische Untersuchungund konzeptionelle Überlegung,Saarbrücken: VDM Verlag. Kellner,H. (2006): Soziale Kompetenz für Ingenieure, Informatiker und Naturwissenschaftler, Wien: CarlHanser Verlag. Mühleisen, S. / Oberhuber N. (2005): Karrierefaktor Soft Skills, Freiburg i.Br.: Rudolf Haufe Verlag.

Modulverantwortliche(r):Theisen, Birgit; Dr. phil.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Präsenz-Workshop: Exklusives Angebot - Erfolgreiche Zusammenarbeit im Team (SOK-TEAM)(Workshop, 1 SWS)Aepfelbacher M [L], Aepfelbacher M, Poetzsch L

Moodle-Course: Business Knigge - Fit in Etiquette (ISP-KNIGGE) (Workshop, ,5 SWS)Ihrig M [L], Ihrig M

Präsenz-Workshop: Kreativitätstechniken - So finden Sie schnell innovative Lösungen (MEK-KREATIVITÄT) (Workshop, 1 SWS)Poetzsch L [L], Poetzsch L

Präsenz-Workshop: Resilienz - Widerstandsfähigkeit stärken und Stress vorbeugen (SEK-RESILIENZ) (Workshop, ,5 SWS)Zauner A [L], Zauner AFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW2223: Soft Skill Trainings in Kooperationsprojekten | Soft Skill Trainings in Project Cooperations

Modulbeschreibung

MW2223: Soft Skill Trainings in Kooperationsprojekten | Soft SkillTrainings in Project Cooperations



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 2

Gesamtstunden:60


Präsenzstunden:16


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung wird als Studienleistung in Form der Präsenz und aktiven Teilnahme aninsgesamt 16 Stunden Workshopzeit im Rahmen von Kooperationsangeboten erbracht.Kooperationsangebote können in Zusammenarbeit mit Lehrstühlen, studentischen Vereinen,Einrichtungen und Gruppen der TUM oder Unternehmen unter Beteiligung des ZSK erfolgen.Die Lehre kann dabei von Kooperationspartnern teilweise jedoch nicht vollständig übernommenwerden. Die Kooperationsangebote müssen alle drei Kompetenzbereiche (Selbstkompetenz,Sozialkompetenz und Methodenkompetenz) abdecken. Damit soll das Erreichen derQualifikationsziele durch das Bearbeiten der Aufgaben in den Workshops (Bearbeitung vonEinzel- oder Gruppenaufgaben, Bearbeitung von Problemlöseaufgaben oder Übungen) sowiedurch ergänzende Literatur zur Vor- und Nachbereitung überprüft werden. Dabei steht nebenden theoretischen Grundlagen vor allem Raum für Selbstreflexion, Diskussion und Anwendungim Rahmen einer praxisnahen Fragestellung des Lehrstuhls/ Unternehmens oder der TUMEinrichtung im Fokus.

Die Kooperationsangebote können als Präsenzveranstaltungen oder Flipped-Learning Kurseangeboten werden. Für das Bestehen der Studienleistung steht prinzipiell das gesamteMasterstudium zur Verfügung.



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(Empfohlene) Voraussetzungen:Erfahrung mit Soft Skills Veranstaltungen auf Bachelorniveau. Bereitschaft zum Lernen mitinteraktiven Lehrmethoden und Interesse an Soft Skills. Studium der empfohlenen Literatur vorVeranstaltungsbeginn.

Inhalt:Inhalt des Moduls sind an die jeweilige Kooperation und deren Anforderungen angepassteWorkshops zu den Kompetenzbereichen Selbstkompetenz, Sozialkompetenz undMethodenkompetenz. Beispiele des Themenspektrums sind Konfliktlösung, Teamarbeit, Kreativitätoder Präsentieren. Neben theoretischem Input zu den jeweiligen Themen steht die interaktiveAnwendung und Bearbeitung eines anwendungsorientierten Themas im Mittelpunkt. DIeTeilnehmenden reflektieren das eigene Verhalten in Einzel- und Gruppensituationen und erlernenkonkrete Verhaltensweisen zum Umgang mit realitätsnahen Situationen aus dem Kontext derjeweiligen Kooperation.

Lernergebnisse:Die Master Soft Skills Workshops haben das Ziel, die Selbstkompetenz, Sozialkompetenz undMethodenkompetenz der Studierenden an der Fakultät für Maschinenwesen zu erweitern. ImBereich der Selbstkompetenz kennen und verstehen die Studierenden ihren eigenen Arbeitsstilsowie Ihre Ziele, Werte und Handlungsmuster. Sie identifizieren ihre individuelle Haltung zuarbeitsrelevanten Themenbereichen und verstehen und analysieren die Beweggründe undKonsequenzen ihres Handelns. Die Studierenden übertragen die erlernten Inhalte auf ihrenLebensalltag und beurteilen eigenständig ihre Arbeitsweise und ihr Vorgehen zum Setzen vonPrioritäten. Im Bereich der Sozialkompetenz kennen und verstehen die Studierenden Modelle undTheorien zur situationsangemessenen Interaktion mit anderen Menschen. Sie können differierendeMeinungen reflektieren und entwickeln ein konstruktives Konfliktverhalten. Sie beurteilen sozialeSituationen und wenden das erlernte Verhalten flexibel an. Im Bereich der Methodenkompetenzkönnen die Studierenden Aufgaben und Probleme aufgrund einer sinnvollen Planung undUmsetzung von Lösungsstrategien adäquat erkennen, verstehen und beurteilen. Sie sind in derLage, Ziele zu analysieren und die gewählte Strategie zielgruppenspezifisch zu vermitteln. DieLernenden können konkrete Techniken des Präsentierens oder Moderierens anwenden und derenEignung für die Situation bewerten.

Lehr- und Lernmethoden:Die Veranstaltungen werden in Form wissenschaftlich fundierter Workshops und ggf. ergänzendeneLearning Modulen durchgeführt. Lehrmethoden, die in den Workshops Anwendung finden,sind der Dozentenvortrag, die Debatte sowie Einzel-, Partner- und Gruppenarbeit. DieWorkshops werden mit aktivierenden Methoden durchgeführt. Lerngespräche, Fallanalysen undgruppendynamische Aufgaben runden das erfahrungsorientierte Lernen in den Workshops ab.

Medienform:Vortrag, Präsentation mit Powerpoint Folien/ Prezi etc., interaktive Gesprächsführung überFlipchart, Whiteboard und Pinnwand, Online-Lehrmaterialien.


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Literatur:Heierle, L. (2008): Schlüsselqualifikationen an Hochschulen. Theorie, empirische Untersuchungund konzeptionelle Überlegung,Saarbrücken: VDM Verlag. Kellner,H. (2006): Soziale Kompetenz für Ingenieure, Informatiker und Naturwissenschaftler, Wien: CarlHanser Verlag. Mühleisen, S. / Oberhuber N. (2005): Karrierefaktor Soft Skills, Freiburg i.Br.: Rudolf Haufe Verlag.

Modulverantwortliche(r):Theisen, Birgit; Dr. phil.




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SZ0413: Englisch - Professional English for Business and Technology - Management and Finance Module C1 | English -Professional English for Business and Technology - Management and Finance Module C1

Angebote Sprachenzentrum | Language Center

Englisch | English

Modulbeschreibung

SZ0413: Englisch - Professional English for Business and Technology -Management and Finance Module C1 | English - Professional English forBusiness and Technology - Management and Finance Module C1




Sprache:Englisch


Häufigkeit:

Credits:* 3

Gesamtstunden:90


Präsenzstunden:30


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Grades for an oral presentation (including a handout and visual aids) (25%) , multiple drafts oftwo homework assignments to allow students to develop written skills by means of a processof drafting and revising texts (25% each assignment), and a final written examination (25%)contribute to the final course grade. Duration of the final examination: 60 minutes.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Ability to begin work at the C1 level of the GER as evidenced by a score in the range of 60 – 80percent on the placement test at www.moodle.tum.de. (Please check current announcements asthe exact percentages may vary each semester.)

Inhalt:In this module grammatical forms are reviewed and practiced with a focus on topics of interest tostudents preparing for professions in business and technology branches. The module includesopportunities for students to practice both written and oral communication needed in professionallife, with emphasis on career skills such as questioning techniques, negotiating, prioritizing,


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SZ0413: Englisch - Professional English for Business and Technology - Management and Finance Module C1 | English -Professional English for Business and Technology - Management and Finance Module C1

problem solving, and persuading, as well as aspects of intercultural communication neededfor achieving professional success. Emphasis is placed on developing strategies for continuedlearning.

Lernergebnisse:After completion of this module students can understand a wide range of demanding, longer texts,and recognize implicit meaning; they can express themselves fluently and spontaneously withoutmuch obvious searching for expressions; they can use language flexibly and effectively for social,academic and professional purposes and they can produce clear, well-structured, detailed texton complex subjects, showing controlled use of organizational patterns, connectors and cohesivedevices.

Lehr- und Lernmethoden:Communicative and skills oriented treatment of topics with use of group discussion, case studies,presentations, writing workshops, listening exercises, and pair work to encourage active use oflanguage, and provide opportunities for ongoing feedback.

Medienform:Textbook, use of online learning platform such as www.moodle.tum.de or use of Macmillan EnglishCampus online learning resources, presentations, film viewings and audio practice.

Literatur:Textbook and handouts.

Modulverantwortliche(r):Heidi Minning

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Englisch - Professional English for Business and Technology - Management and Finance ModuleC1 (Seminar, 2 SWS)Sanchez DFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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SZ0423: Englisch - English for Technical Purposes - Industry and Energy Module C1 | English - English for TechnicalPurposes - Industry and Energy Module C1

Modulbeschreibung

SZ0423: Englisch - English for Technical Purposes - Industry andEnergy Module C1 | English - English for Technical Purposes - Industryand Energy Module C1




Sprache:Englisch


Häufigkeit:

Credits:* 3

Gesamtstunden:90


Präsenzstunden:30


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Grades for an oral presentation (including a handout and visual aids) (25%), multiple drafts oftwo homework assignments to allow students to develop written skills by means of a processof drafting and revising texts (25% each assignment), and a final written examination (25%)contribute to the final course grade. Duration of the final examination: 60 minutes.

In the presentation, students demonstrate an awareness of Anglo-American academic publicspeaking conventions and are able to put these into practice; in the homework assignments,students are graded on multiple drafts of their texts based on their ability to present contentclearly and succinctly taking readers’ needs and writing conventions into consideration. In the finalexam, they will demonstrate the ability to use complex grammatical structures and professionalvocabulary correctly (e.g. are able to differentiate accurately between situations requiring formal orfamiliar registers and select the correct form). Dictionaries and other aids may not be used duringthe exam.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Ability to begin work at the C1 level of the GER as evidenced by a score in the range of 60 – 80percent on the placement test at www.moodle.tum.de. (Please check current announcements asthe exact percentages may vary each semester.)


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SZ0423: Englisch - English for Technical Purposes - Industry and Energy Module C1 | English - English for TechnicalPurposes - Industry and Energy Module C1

Inhalt:In this module grammatical forms are reviewed and practiced with a focus on topics of interest tostudents preparing for professions in business and technology branches. The module includesopportunities for students to practice both written and oral communication needed in professionallife, with emphasis on career skills such as questioning techniques, negotiating, prioritizing,problem solving, and persuading, as well as aspects of intercultural communication neededfor achieving professional success. Emphasis is placed on developing strategies for continuedlearning.

Lernergebnisse:After completion of this module students can understand a wide range of demanding, longer texts,and recognize implicit meaning; they can express themselves fluently and spontaneously withoutmuch obvious searching for expressions; they can use language flexibly and effectively for social,academic and professional purposes and they can produce clear, well-structured, detailed texton complex subjects, showing controlled use of organizational patterns, connectors and cohesivedevices.

Lehr- und Lernmethoden:Communicative and skills oriented treatment of topics with use of group discussion, case studies,presentations, writing workshops, listening exercises, and pair work to encourage active use oflanguage, and provide opportunities for ongoing feedback.

Medienform:Textbook, use of online learning platform such as www.moodle.tum.de or use of Macmillan EnglishCampus online learning resources, presentations, film viewings and audio practice.

Literatur:Textbook and handouts.

Modulverantwortliche(r):Heidi Minning

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Englisch - English for Technical Purposes - Industry and Energy Module C1 (Seminar, 2 SWS)Crossley-Holland K, Hanson CFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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CLA20210: Technikphilosophie | Philosophy of Technology

Angebote Carl-von-Linde-Akademie | Carl-von-Linde-Akademie

Modulbeschreibung





Sprache:Deutsch



Credits:* 2

Gesamtstunden:60


Präsenzstunden:30


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Präsentation (30 min.), in der die Studierenden zeigen, dass sie in der Lage sind, auf Grundlageeines Textes ein technikphilosophisches Problem zu identifizieren und mit Bezug zum eigenenFach wie zu aktuellen Kontexten zu diskutieren.



Inhalt:Technikphilosophie fragt nach dem, was Technik ist, wie technische Gebilde entstehen könnenund welche Folgen deren Verwendung hat. Das Modul bietet eine Einführung in folgendeThemenfelder:1. Mensch - Technik - Natur2. Wissenschaft und Technik3. Kultur der Technik4. Technik und Ethik

Lernergebnisse:Die Teilnehmer sind in der Lage, philosophische Probleme der Technik zu verstehen und einenText insbesondere auf den implizierten Technikbegriff hin zu analysieren. Zudem verfügen sie überErfahrungen in der interdisziplinären Vermittlung und Reflexion fachspezifischen Wissens.


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Lehr- und Lernmethoden:Textbasiertes Seminar, Referate, Diskussionen, Gruppenarbeit, Selbststudium insbes. Lektüre/Erarbeitung von Texten, Online-Forum

Medienform:

Literatur:Thomas Zoglauer (Hg.): Technikphilosophie, Freiburg/München 2002, ISBN 9783495480106.Alfred Nordmann: Technikphilosophie zur Einführung, Hamburg 2008, ISBN 9783885066576

Modulverantwortliche(r):Fred Slanitz

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Technikphilosophie - Texte zur Einführung (Seminar, 2 SWS)Slanitz AFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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CLA20230: Ethik und Verantwortung | Ethics and Responsibility

Modulbeschreibung





Sprache:Deutsch



Credits:* 2

Gesamtstunden:60


Präsenzstunden:30


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In einem Referat (1500-200 Wörter) oder einer Präsentation (15-20 Min.) stellen die Studierendeneine Methode ethischer Urteilsbildung für mögliche Konfliktszenarien in den ProblemfeldernWissenschaft und Technik vor (Prüfungsleistung).



Inhalt:Wir treffen täglich Entscheidungen. Dabei spielen Fakten eine große Rolle, oft aber auchdas sogenannte Bauchgefühl. In gesellschaftlichen Debatten um brisante Anwendungen vonWissenschaft und Technik kommt viel darauf an, beides voneinander zu unterscheiden und vorallem gute Gründe pro oder contra zu finden. Ethik leitet dazu an, mit Konflikten verantwortlichumzugehen. Aber welche Art von „Wissen“ wird dabei eingesetzt? Wie verhalten sich Recht undEthik zueinander? Und wie lässt sich über angewandte Ethik sprechen, ohne Moral zu predigen?

Lernergebnisse:Die Studierenden sind in der Lage mithilfe einer Methode ethischer Urteilsbildung exemplarischeKonfliktszenarien auf den Problemfeldern von Wissenschaft und Technik zu beschreiben undabzuschätzen. Nach der Teilnahme am Seminar sind sie in der Lage, ethische Argumente imHinblick auf ihre Geltungsansprüche zu unterscheiden und verantwortliche Handlungsoptionen


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in verständlicher und zugleich anwendungsnaher Sprache für ein ethisches Gutachten reflektiertaufzubereiten.

Lehr- und Lernmethoden:Präsentation, Referat, Diskussion, Textanalyse

Medienform:

Literatur:


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Ethics of Responsibility: An Introduction to Applied Ethics (Seminar, 2 SWS)Wernecke JFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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Ergänzungsfächer | Supplementary Subjects


Aus dem Wahlbereich Ergänzungsfächer sind insgesamt 9 ECTS zu erbringen. Da die aktuellgültige Liste an Ergänzungsfächern sehr umfangreich ist, enthält dieses Modulhandbuchstellvertretend für diese Vielzahl eine allgemein gültige generische Beschreibung einesErgänzungsfaches. Beispielhaft sind konkrete Modulbeschreibungen einiger Ergänzungsfächerangehängt. (Dieses Modulhandbuch kann von den Studierenden mit den Beschreibungen zu denjeweils tatsächlich belegten Modulen erweitert werden.)


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BV340015: Bahnmodul im Verkehrswegebau | Railway module


Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 3

Gesamtstunden:90


Präsenzstunden:30


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Der Leistungsnachweis findet in Form einer 60 minütigen, schriftlichen Klausur statt in derFragestellungen ohne Hilfsmittel mit eigenen Formulierungen beantwortet werden müssen.

Ziel der Prüfung ist der Nachweis, dass die Studierenden die wesentlichen Verfahren zumSicherheitsmanagement bei Bahnen verstanden haben. Sicherheitskonzepte sollten analysiertwerden. Spezifische Verfahren zum Bau und Betrieb von Nahverkehrssystemen könnenangewendet werden. Vorgehensweisen zum Bau und Instandsetzung von Vollbahnen könnenentwickelt werden.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundmodul Verkehrswegebau BV 000028 Ergänzungsmodul Verkehrswegebau BV 000046

Inhalt:Signaltechnik und -systeme, Stellwerke, Bahnübergänge, Zugbeeinflussung. Vorstellen von Systemen des Nahverkehrs und der spezifischen Randbedingungen beim Bau undBetrieb. Möglichkeiten und Grenzen der unterschiedlichen Systeme hinsichtlich Leistungsfähigkeitund Entfernung. Vorstellen konstruktiver Besonderheiten. Schall- und Erschütterungsschutz beimNahverkehr. Vorstellen und analysieren von Bauverfahren und Instandhaltungsroutinen für Vollbahnen.


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Lernergebnisse:Nach der erfolgreichen Teilnahme an der Modulveranstaltung sind die Studierenden in derLage die Verfahren zum betrieblich-technischen Sicherheitsmanagement zu verstehen undderen Sicherheitskonzepte zu analysieren. Weiter sind die Studierenden in der Lage diespezifischen Randbedingungen beim Bau und Betrieb von Nahverkehrssystemen zu verstehen.Vorgehensweisen zum Bau und Instandsetzung von Vollbahnen können entwickelt werden.

Lehr- und Lernmethoden:Die Veranstaltung ist zunächst eine klassische Vorlesung mit ständiger Unterstützung durcheine PowerPoint-Präsentation. In diesem Rahmen können die Studierenden von der praktischenErfahrung des Dozenten profitieren. Es werden Anschauungsmaterialien zur besseren Darstellungder Sachverhalte verwendet und herumgegeben. Filme sind zur zusätzlichen Visualisierung in diePräsentationen integriert.

Medienform:Skript, Powerpoint-Präsentationen, Tafelarbeit, Videos

Literatur:

Modulverantwortliche(r):Stephan Freudenstein ([email protected])

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Betrieblich-technisches Sicherheitsmanagement im System Eisenbahn (Vorlesung, 1 SWS)Freudenstein S [L], Freudenstein S

Bahnbau (Vorlesung, 1 SWS)Stahl W [L], Stahl WFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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CH3126: Aerosole: Bedeutung, Vorkommen und deren Charakterisierung 3CR | Aerosol Characterization

Modulbeschreibung

CH3126: Aerosole: Bedeutung, Vorkommen und derenCharakterisierung 3CR | Aerosol Characterization



Modulniveau:Master




Credits:* 3

Gesamtstunden:90


Präsenzstunden:30


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfungsleistung für das Modul wird in Form einer Klausur (30 Minuten) erbracht. Dabei sollendie Studierenden zeigen, dass sie die erworbenen Lernergebnisse (Gasphasen-suspendiertePartikel im Nano- und Mikrometergrößenbereich, deren chemische, biologische und physikalischeEigenschaften, Erzeugung und Charakterisierung) wiedergeben können, diese im Kern verstandenhaben und auf neue, unbekannte messtechnische Problemstellungen anwenden können. DiePrüfungsaufgaben beinhalten den gesamten Modulstoff. In der Klausur sind Hilfsmittel erlaubt.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Physikalische Chemie, Analytische Chemie mit Spektroskopie

Inhalt:Das Modul behandelt Inhalte zu Gasphasen-suspendierten Partikeln im Nano- undMikrometergrößenbereich, deren chemische, biologische und physikalische Eigenschaften,Erzeugung und Charakterisierung:1) Allgemeines: Bedeutung, Vorkommen und Anwendungen von Aerosolsystemen. TechnischeDefinitionen und beschreibende Parameter.Aerosolquellen (natürliche & anthropogene, gas-to-particle conversion).2) Problemfelder: Gezielte Nutzung von Substanzen in Aerosolform; Aerosole als Nebenproduktebei technischen Prozessen; Abscheidung unerwünschter Aerosole.


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3) Eigenschaften von Stoffen in Aerosolform: Hohe spezifische Oberfläche (Explosivität& Reaktivität), Sichtbarkeit, Kondensationskerne im Aerosol- & Wasserkreislauf,Agglomerationsverhalten, elektrisch geladene Partikel und deren Herstellung, optischeEigenschaften.4) Methoden und Grundlagen der Aerosolcharakterisierung: Problem der vollständigenCharakterisierung, Anzahlkonzentration / Partikelzähler, Teilchengröße und derenVerteilungshäufigkeit / Impaktoren und optische Verfahren, elektrische Ladung /Lademechanismen, Beurteilung physiologischer Eigenschaften von Aerosolen.5) Aerosolfiltration & Membranfilter: Aufbau und Wirkung.6) Herstellung von Prüfaerosolen: Monodisperse und polydisperse Systeme im Nano- undMikrometerbereich.7) Chemische & mikrobiologische Charakterisierung von Aerosolen: Probenahme, chemischeZusammensetzung des Gesamtaerosols bzw. der Einzelpartikel, online & in situ Verfahren,anreichernde Probenahme / Probenahmeartefakte mit nachgelagerter Analyse, größenselektiveAerosolprobenahme, quantitative Stoffbestimmung durch Spektroskopie / Spektrometrie;mikrobiologische Verfahren (Antikörper- oder PCR-basiert, Raman) an ausgewählten Beispielen.

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme am Modul sind die Studierenden in der Lage, Grundlagen zu Aerosolen,inklusive deren Entstehung, Bedeutung, Vorkommen und Charakterisierung widerzugeben unddas erlangte Wissen anzuwenden. Die Studierenden sind in der Lage, für eine Messaufgabeim Aerosolbereich geeignete Lösungswege zu finden, Messverfahren anzuwenden und dieMessergebnisse zu diskutieren, zu bewerten und daraus Schlussfolgerungen für die Relevanz derMethode und mögliche Einsatzgebiete zu ziehen.

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul besteht aus einer Vorlesung (2 SWS). Die Vorlesung besteht aus einer theoretischenWissensvermittlung in Form kumulativ dargestellter und diskutierter Kenntnisse zumVorlesungsinhalt. Es wird das nötige Wissen durch Vorträge und Präsentationen vermittelt. DieStudierenden werden durch nachgelagerte Fragen (nach jeder Vorlesungseinheit) zum Bearbeitenvon Problemen und deren Lösungsfindung angeregt. Die Studierenden lernen, innerhalb vondefinierten Fristen gestellte Aufgaben selbstständig zu lösen.

Medienform:Folien, Skriptum

Literatur:P. Kulkarni, P. Baron & K. Willeke (2011), Aerosol Measurement, Wiley, New York

Modulverantwortliche(r):Nießner, Reinhard; Prof. Dr.



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EI71061: Electrical and Optical Systems for Bioanalytics | Electrical and Optical Systems for Bioanalytics [Electrical andOptical Systems for Bioanalytics]

Modulbeschreibung

EI71061: Electrical and Optical Systems for Bioanalytics | Electricaland Optical Systems for Bioanalytics [Electrical and Optical Systems forBioanalytics]



Modulniveau:Master




Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung besteht aus einer Klausur (60 min), aus bewerteten schriftlichen Hausaufgaben(8-12) und aus einer mündlichen Präsentation (20 min) zu einem ausgewählten Beispiel aus derFachliteratur. In der Klausur (Gewicht zur Gesamtnote 60%) sowie in den Hausaufgaben (Gewicht25%) beantworten die Studierenden Verständnisfragen zu den in der Vorlesung behandeltenMessprinzipien und der Dateninterpretation in der Bioanalytik. Das Beantworten der Fragenerfordert eigene Text-Formulierungen, die Anfertigung von Skizzen und Berechnungen. Durch diemündlichen Präsentation (Gewicht 15%) weisen die Studierenden ihre Fähigkeit zur fachlichenAnalyse von Forschungsarbeiten aus der Bioanalytik und zur Kommunikation dieser Analyse nach.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Physik, Grundlagen der allgemeinen und organischen Chemie bzw. Biochemie; SchulwissenBiologie

Inhalt:• Biochemische und zellbiologische Grundlagen• Immunologie: Produktion und Einsatz von Antikörpern• Photometrie• Optische Systeme zur zellulären Analytik (Mikroskopie, Fluoreszenzdetektoren)• Elektrophorese: Auftrennung von Biomolekülen (Proteomics, DNA-Technologien, Genomics)


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EI71061: Electrical and Optical Systems for Bioanalytics | Electrical and Optical Systems for Bioanalytics [Electrical andOptical Systems for Bioanalytics]

• Massenspektroskopie von Biomolekülen (Metabolomics)• Ausgewählte Einsatzmöglichkeiten in der Bioanalytik

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an der Modulveranstaltung sind die Studierenden in der Lage,die wichtigsten physikalischen und biochemischen Messprinzipien, die für die Erfassungbioanalytischer Information in Forschung und in vitro Diagnostik benötigt werden zu verstehen,diese Messprinzipien auf ausgewählte Fallbeispiele der Bioanalytik anzuwenden,den informationellen Output der Bioanalytik im Hinblick auf Ziele der wissenschaftlichen Forschungund der Diagnostik von Krankheiten kritisch zu bewerten,ausgewählte Beispiele aus der Fachliteratur in selbständiger Arbeit mit dem Ziel einer fachlichadäquaten Kommunikation der dort beschriebenen Methoden und Ergebnissen zu analysieren.

Lehr- und Lernmethoden:• Die Dozentin wird zunächst den Lernstoff konventionell vermitteln mit Tafel und bildgebendenMitteln. Ausgewählte Vorlagen werden den Studierenden über moodle zur Verfügung gestellt.• Die Studierenden sollen in Eigenarbeit (Hausaufgaben) das Thema anhand von Praxis-bezogenen schriftlichen Aufgaben bearbeiten und vertiefen.• In einer zusätzlichen Übungsstunde bekommen die Studenten Rückmeldung zu den erledigtenAufgaben. Des Weiteren werden Studierende Gelegenheit haben, die Vermittlung von Lerninhaltenzu üben, indem sie ein Referat über ein ergänzendes/vertiefendes Thema zu den Aufgabenvortragen (Student-to-student teaching).

Medienform:Präsentationen, Tafelarbeit

Literatur:• Alberts B. et al: Molecular Biology of the Cell• Berg J. et al: Biochemistry• Nelson D.L., Cox M.M.: Lehninger – Principles of Biochemistry• Glaser R.: Biophysics• Murphy K. et al.: Janeway Immunology

Modulverantwortliche(r):Hayden, Oliver; Prof. Dr. rer. nat.




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LRG0300: Mensch und Luftfahrt | Humans in Aviation

Modulbeschreibung

LRG0300: Mensch und Luftfahrt | Humans in AviationErgonomische Betrachtungen zur Luftfahrt



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 3

Gesamtstunden:90


Präsenzstunden:30


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung besteht aus einer schriftlichen Klausur von 60 Minuten Dauer. In der Prüfungzeigen die Studierenden, dass sie ergonomische Aspekte in der Luftfahrt verstehen, analysieren,bewerten und mit Rücksicht auf Sicherheitsaspekte verschiedene Gestaltungsmethodenanwenden können, um den Einfluss menschlicher Fehler in verschiedenen Bereichen der Luftfahrtzu minimieren.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Wir empfehlen den vorausgehenden Besuch des Moduls Menschliche Zuverlässigkeit oderArbeitswissenschaft.

Inhalt:In der Luftfahrt hängt die Sicherheit entscheidend vom Zusammenwirken des Menschen mitverschiedenen Systemen ab. Der Gestaltung von Mensch-Maschine-Schnittstellen kommt dahereine besondere Bedeutung bei der Wahrung und Erhöhung der Sicherheit zu. Doch auch darüberhinaus gibt es vielfältige ergonomische Aspekte, die bei Entwicklung, Fertigung, Betrieb undWartung von Luftfahrzeugen berücksichtigt werden müssen. Dieses Modul behandelt dieseergonomische Aspekte unter verschiedenen interdisziplinären Gesichtspunkten mit Schwerpunktauf folgenden Themen:

- Menschliche Wahrnehmung im Flug und sich daraus ergebende Problemstellungen


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- Entwicklung und Gestaltung von Cockpits- Assistenzsysteme und Automatisierung- Validierung und Verifikation in der Luftfahrt- Ergonomie in der Flugunfalluntersuchung- Ergonomische Herausforderungen des Flugbetriebs - Flugsicherung und Air Traffic Services - Herausforderungen in Wartung und Fertigung

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an der Modulveranstaltung sind die Studierenden in der Lage- Die Herausforderungen bzgl. Wahrnehmung und menschlicher Leistungsfähigkeit zu verstehenund zu analysieren, die sich in der Luftfahrt ergeben- Ergonomische Gestaltungsmethoden praktisch anzuwenden- Flugzeugcockpits und -anzeigen hinsichtlich möglicher Risiken für menschliche Fehler zubewerten- Methoden zur Validierung ergonomischer Aspekte in der Luftfahrt zu verstehen und anzuwenden- Verschiedene Mechanismen zur Gewährleistung der Sicherheit in der Luftfahrt und insb. imFlugbetrieb benennen und anwenden zu können- Den Einfluss menschlicher Fehler bei Flugunfällen auf verschiedenen Ebenen (z.B. Entwicklung,organisatorisch, operationell) zu verstehen und zu analysieren- Ein tiefgreifendes Verständnis der Vor- und Nachteile, die sich aus dem Einsatz vonAutomatisierung ergeben, zu entwickeln

Lehr- und Lernmethoden:Die Vorlesung wird von einem Lehrbeauftragten aus der Luftfahrtindustrie gehalten; kleineremündliche Übungen werden in die Vorlesung eingeflochten und von den Studierenden und demDozenten im Lehrgespräch gemeinsam behandelt.

Medienform:Power-Point Präsentation, schriftliche Literatur in Form wissenschaftlicher Veröffentlichungen, ggf.Exkursion

Literatur:Scheiderer, J., & Ebermann, H. J. (Eds.). (2010). Human Factors im Cockpit: Praxis sicherenHandelns für Piloten. Springer-Verlag.

Salas, E., & Maurino, D. (Eds.). (2010). Human Factors in Aviation. Academic Press.

Auf weiterführende und spezifische Literatur zu den einzelnen Veranstaltungsterminen wird in denVorlesungsunterlagen hingewiesen.

Modulverantwortliche(r):Dr. Christoph Vernaleken / Prof. Klaus Bengler ([email protected])


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MW0210: CFD-Simulation thermischer Prozesse | CFD-Simulation of Thermal Processes [CSTP]

Modulbeschreibung

MW0210: CFD-Simulation thermischer Prozesse | CFD-Simulation ofThermal Processes [CSTP]



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 3

Gesamtstunden:90


Präsenzstunden:30


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In einer mündlichen Prüfung (Einzelprüfung, mündlich, etwa 30 Minuten pro Teilnehmer) wirdgeprüft, ob die Studierenden die vermittelten Kompetenzen auf einfache Problemstellungenanwenden können. So sollen die Studierenden beispielsweise demonstrieren, dass sie numerischeProbleme (im Rahmen der Energietechnik und der thermischen Prozesse) und die jeweiligenLösungsmethoden erkennen und anwenden können sowie eigens Problemstellungen im Bereichder CFD verstehen und durch Aufstellen einer Simulation lösen/optimieren können.

Hilfsmittel sind während der Prüfung nicht zugelassen.

Die Endnote setzt sich aus folgenden Prüfungselementen zusammen:- 100 % mündliche Abschlussprüfu


(Empfohlene) Voraussetzungen:Kenntnisse der höheren Mathematik (Analysis, Algebra), Grundkenntnisse derStrömungsmechanik.

Inhalt:In diesem Modul werden Kenntnisse in der numerischen Strömungssimulation über theoretischeund praktische Wege vermittelt. Der Lerninhalt ist in drei Bereiche unterteilt:


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1. Grundlagen der numerischen Verfahren: lineare und nichtlineare algebraischeGleichungssysteme; Optimierungsverfahren; Interpolation und Approximation; Differentiationund Integration; gewöhnliche und partielle Differentialgleichungen, Differenzenverfahren, Finite-Volumen-Verfahren.

2. Numerische Strömungsmechanik: Gleichungen der Fluidmechanik; Turbulenzmodellierung;Vernetzung; Wärme- und Stoffübertragung; Mehrphasen- und Mehrkomponentenströmungen;chemisch reagierende Strömungen.

3. Computerübungen: Geometrieerstellung, Vernetzung, Simulation eines thermischen Prozesses,Simulation von Mehrkomponentenströmungen (stationär/instationär) etc.

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme am Modul sind die Studierenden in der Lage...

- mit den erworbenen Kenntnissen numerische Problemstellungen einzuordnen, zu bewerten unddie jeweiligen Lösungsmethoden zu erkennen und anzuwenden. - eigens Problemstellungen im Bereich der CFD zu verstehen und durch Aufstellen einerSimulation zu lösen/optimieren.

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul besteht aus eine Vorlesung, die als Frontalunterricht mit medialer Unterstützungdurch eine PowerPoint-Präsentation gehalten wird. Den Studierenden wird dadurch einumfassender Überblick der numerischen Methoden und deren Anwendungsbereichen vermittelt.Die Vorlesungsunterlagen werden den Studierenden über die genutzten Folien zur Verfügunggestellt. Die Studierenden werden durch Übungen einen Einblick in moderne CFD-Softwareerhalten, die in der heutigen Forschung und Entwicklung Einsatz findet. Die praktischen Beispielewerden teils vom Vortragenden händisch gelöst oder live präsentiert. Die Rechnerübungenwerden durch bereitgestellte Handzettel angeleitet und persönlich betreut. Die Studierenden sollendabei lernen, durch die CFD-Simulation von thermischen Prozessen ein tieferes Verständnis voningenieurtypischen Aufgaben der Energietechnik zu erlangen. Zudem lernen sie, numerischeProbleme (im Rahmen der Energietechnik und der thermischen Prozesse) und die jeweiligenLösungsmethoden zu erkennen und anzuwenden sowie eigens Problemstellungen im Bereich derCFD zu verstehen und durch Aufstellen einer Simulation zu lösen/optimieren.

Medienform:Vortrag (ggf. online), Präsentation (Skript), Handzettel, Rechnerübungen

Literatur:Moukalled, Mangani, Darwish: The Finite Volume Method in Computational Fluid Dynamics, 2015.

Lomax, Pulliam, Zingg: Fundamentals of Computational Fluid Dynamics, 2001


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Oertel, H., Eckhart, L. Numerische Strömungsmechanik, Grundgleichungen, Lösungsmethoden,Softwarebeispiele, 2013.

Anderson, D.A., Tannehill, J.C., Pletcher, R.H. Computational fluidmechanics and heat transfer,1984.

Hirsch, C., Numerical computation of internal and external flows. Volume 1: Fundamentals ofnumerical discretization 1992.

Wendt, J.F. (Editor) Computational fluid dynamics. An introduction, 1992.


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):CFD-Simulation thermischer Prozesse (Vorlesung, 2 SWS)de Riese T [L], de Riese TFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW1806: Zeitdiskrete Systeme und Abtastregelung | Discrete-Time Systems and Control

Modulbeschreibung

MW1806: Zeitdiskrete Systeme und Abtastregelung | Discrete-TimeSystems and Control



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 3

Gesamtstunden:90


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfung ist schriftlich (Klausur, Bearbeitungsdauer 60 min) und deckt die drei ThemenbereicheAbtastung im Regelkreis, Zeitdiskrete Regelung und Digitale Simulation ab. Anhand vonAufgaben im Stile der Übungen zeigen die Studierenden, dass sie die erforderlichenBerechnungen für das Aufstellen zeitdiskreter Systemmodelle, für deren Analyse und fürdie Regelungssynthese beherrschen. Sie zeigen weiterhin ihre Kenntnis über grundlegendeEigenschaften von Abtasts(regelungs)systemen und numerische Integrationsverfahren. Bis zu20% der Prüfungspunkte fallen auf Fragen, die durch Ankreuzen der richtigen Antwortalternativezu beantworten sind.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Für die Teilnahme am Modul ist die Kenntnis von Zustandsraummethoden zur Modellierung undRegelung, wie sie z.B. Gegenstand der Module

- Systemtheorie in der Mechatronik- Moderne Methoden der Regelungstechnik I

sind, von Vorteil.

Inhalt:Abtastung im Regelkreis


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- Mathematische Werkzeuge (Fourier-Reihe und -Transformation)- Analyse des Abtastvorgangs- Abtasttheorem- Übertragungsfuntion von Abtastsystemen, z-Transformation

Zeitdiskrete Regelung- Zustandsraumdarstellung von Abtastsystemen- Stabilität und Steuerbarkeit- Zustandsreglerentwurf durch Eigenwertvorgabe und zeitdiskrete Optimalregelung

Digitale Simulation- Grundbegriffe der numerischen Integration- Runge-Kutta-Einschrittverfahren- Strukturerhaltende numerische Integration für Hamiltonsche Systeme

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an den Modulveranstaltungen sind die Studierenden in der Lage, dieUmwandlung von analogen in digitale Signale und umgekehrt im Rahmen der Abtastung imRegelkreis mathematisch zu beschreiben. Sie kennen das Shannon'sche Abtasttheorem unddessen Implikationen für die Signalrekonstruktion.

Sie können Übertragungsfunktionen und Zustandsraummodelle linearer zeitinvarianter Systemediskretisieren und sie im Hinblick auf für die Regelung relevante Systemeigenschaften analysieren.Die Studierenden können zeitdiskrete Zustandsregelungen mittels Eigenwertvorgabe, endlicherEinstellzeit und der Minimierung quadratischer Gütemaße entwerfen.

Die Studierenden verstehen mit Konsistenz, Konvergenz und numerischer Stabilität diewesentlichen Grundbegriffe numerischer Integrationsverfahren für Differentialgleichungssystemeund können Runge-Kutta-Einschrittverfahren computergestützt implementieren. Sie könnenMaßnahmen nennen, die zu einer Verringerung des Approximationsfehlers führen. Sie könnendie Erhaltungseigenschaft symplektischer Integratoren für Hamiltonsche Systeme erklären undBeispiele für symplektische Integrationsverfahren nennen.

Lehr- und Lernmethoden:*** Sommersemester 2020 - Vorlesung und Übung werden als Online-Videokurse angeboten(moodle.tum.de). ***

Das Modul besteht aus den wöchentlichen Lehrveranstaltungen Vorlesung (90 Minuten) undÜbung (45 Minuten) mit Tafelanschrieb als der überwiegenden Lehrmethode. Die Herleitungen,etwa zur mathematischen Beschreibung des Abtastvorgangs im Zeitkontinuierlichen und -diskretenoder zur Lösung des zeitdiskreten Optimalreglerproblems werden so schrittweise entwickelt. Folienbzw. Beiblätter werden stellenweise ergänzend eingesetzt, etwa zur Wiederholung/Auffrischungbereits behandelter Lernhinhalte. Ein Vorlesungsmanuskript steht den Studierenden zur Vor-und Nachbereitung der Vorlesung zur Verfügung. Um die Übungsbeispiele zu Abtastung und


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zeitdiskreter Regelung zu illustrieren und das Verständnis für numerische Integrationsverfahrenfür Differentialgleichungssysteme zu schärfen, werden in Vorlesung und Übung konkrete python-Beispiele eingesetzt.“

Medienform:Tafelanschrieb, Skript und Beiblätter. Vorlesung und Übung werden durch python-Beispieleergänzt. Alle Unterlagen stehen unter moodle.tum.de zum Download zur Verfügung.

Literatur:Weiterführende Literatur zu digitaler Regelung:[1] Lunze, J.: Regelungstechnik Bd. 2 (Mehrgrößensysteme, Digitale Regelung). – 10. überarb. u.aktualisierte Aufl. – Berlin: Springer, 2020. - ISBN 9783662607602In der TUM Bibliothek auch als E-Book vorhanden unter https://doi.org/10.1007/978-3-662-60760-2[2] Paraskevopoulos, P. N.: Digital Control Systems, London (u.a.): Prentice Hall, 1996. – XV, 383S. – ISBN 0133418766.in der TUM Bibliothek vorhanden[3] Ackermann, J.: Abtastregelung, 3. Aufl. – XIV, 478 S. - Berlin (u.a.): Springer, 1988. - ISBN9783662055755 In der TUM Bibliothek auch als E-Book vorhanden unter https://doi.org/10.1007/978-3-662-05575-5

Ausgewählte Lehrbücher, die das Thema numerische Integration enthalten:[4] Meyberg, K., Vachenauer, P.: Höhere Mathematik Vol. 2: Differentialgleichungen,Funktionentheorie, Fourier-Analysis, Variationsrechnung. – 4., korrigierte Aufl. – XIII, 457 S. -Berlin: Springer, 2006. ISBN 9783540418511An der TUM Bibliothek auch als E-Book vorhanden unter https://doi.org/10.1007/978-3-642-56655-4

[5] Gekeler, E. W.: Mathematische Methoden zur Mechanik. – 2. überarb. U. erg. Aufl. – Heidelberg(u.a.): Springer, 2010. – ISBN 9783642142529An der TUM Bibliothek auch als E-Book vorhanden unter https://doi.org/10.1007/978-3-642-14253-6

[6] Schwarz, H. R., Köckler, N.: Numerische Mathematik. – 8., aktualisierte Aufl. – Wiesbaden:Vieweg+Teubner, 2011. – ISBN 9783834815514An der TUM Bibliothek auch als E-Book vorhanden unter https://doi.org/10.1007/978-3-8348-8166-3

Literatur zu strukturerhaltenden Integrationsverfahren:[7] Leimkuhler, B., Reich, S: Simulating Hamiltonian Dynamics. – Cambridge (u.a.): CambridgeUniversity Press, 2004. – XVI, 379 S. – ISBN 0521772907An der TUM Bibliothek auch als E-Book vorhanden unter https://doi.org/10.1017/CBO9780511614118


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[8] Hairer, E., Lubich, Ch., Wanner, G.: Geometric Numerical Integration: Structure-PreservingAlgorithms for Ordinary Differential Equations.- 2. Ed. – Berlin: Springer Science & BusinessMedia, 2006. – XVII, 644 S. – ISBN 9783540306634An der TUM Bibliothek auch als E-Book vorhanden unter https://doi.org/10.1007/3-540-30666-8

Dokumentation zu python[9] https://docs.python.org/3/

Modulverantwortliche(r):Kotyczka, Paul; PD Dr.-Ing. habil.




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MW2185: Stromnetze | Power Grids [SN]

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 3

Gesamtstunden:90


Präsenzstunden:30


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfung wird mündlich abgehalten und hat eine Dauer von ca. 30 Minuten je Prüfungskandidat.Dabei wird abgeprüft, dass die Studierenden die technologischen Grundlagen zu Stromnetzenverstanden haben. Weiterhin zeigen die Studierenden, dass sie in der Lage sind Anforderungen,Risiken und Möglichkeiten der Regulierung und von Wettbewerbsanreizen für die Energienetzeund heutigen sowie zukünftigen Energiemärkte zu erkennnen, anzuwenden und abzuschätzen.Zudem wird das Verständnis zu verschiedenen Regulierungsmethoden abgefragt und dadurchdie Möglichkeiten und Grenzen der Einflussnahme des Regulators auf zukünftige Entwicklungenabgeprüft.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundkenntnisse in Kraftwerkstechnik, Elektrotechnik und betriebswirtschaftliche Zusammenhänge

Inhalt:1) Nationale elektrische Energieversorgung im Überblick2) Physikalisch-mathematische Grundlagen3) Elektotechnische Grundlagen4) Technische elektrische Energieversorgungssysteme5) Technische Komponenten der Stromnetze6) Grundlagen der Stromnetzregulierung7) Regulierungssysteme8) Europäische Regulierungspraxis


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9) Deutsche Regulierungspraxis10) Systemrisiken11) Reduktion von Systemrisiken und Nachhaltigkeit12) Stromversorgungssystem der Zukunft

Lernergebnisse:Nach Besuch des Moduls sind die Studierenden in der Lage- die Struktur der Stromversorgung in Abhängigkeit der technischen, wirtschaftlichen undpolitischen Randbedingungen zu verstehen- ihre Kenntnise zum Aufbau der Netze auf die möglichen Innovationen und zukünftigenAnforderungen anzuwenden- die Anwendung einer Mehrzahl von Modellen zur Regulierung zu analysiseren- die Risiken zu bewerten, die für eine sichere elektrische Energieversorgung bestehen- aus den Risiken und Randbedingungen eigene Ideen und zukünftige Umsetzungsmöglichkeitenzu entwickeln

Lehr- und Lernmethoden:In der Vorlesung werden die Inhalte anhand von Vorträgen basierend auf PowerPointPräsentationen vermittelt, wodurch insbesondere die Grundlagen zur aktuellen Strukturvon Stromnetzen sowie die zugehörigen technischen, wirtschaftlichen und politischenRandbedingungen zur Sicherstellung der Versorgung detailliert erläutert werden. Hierfür werdenKarten, Übersichtspläne und Illustrationen realer Anlagen vorgestellt. Weiterhin werden dabeimögliche und angewandte Regulierungsmodelle vor dem Hintergrund von Versorgungsrisikenund möglichen zukünftigen Innovationen vorgestellt und erklärt. Die über moodle vorab zurVerfügung gestellten PDF-Dateien der PowerPoint Präsentationen dienen dabei als Grundgerüstder Vorlesung, welches durch Tafelanschriebe vertieft und ergänzt wird. Durch Ergänzungen dereigenen Unterlagen während der Vorlesungen wird ein effektives Nachbereiten der Vorlesungermöglicht.

Medienform:Vorträge, Präsentationen (pdf-Dateien online auf moodle verfügbar), Laptop, Beamer

Literatur:• Bundesnetzagentur (BNetzA): Homepage• Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft: Homepage • Dyckhoff: Produktionstheorie, 5. Auflage, Springer, 2006• Ehricke: Energierecht, 17. Auflage, Nomos,2017• Jackson: Klassische Elektrodynamik, 5. Auflage, De Gruyter, 2014• Meyberg; Vachenhauer: Höhere Mathematik 1 und 2, 6. Auflage, Springer, 2010• Oeding; Oswald: Elektrische Kraftwerke und Netze, 7. Auflage, Springer, 2011



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MW2227: A Practical Course in Numerical Methods for Engineers | A Practical Course in Numerical Methods forEngineers

Modulbeschreibung

MW2227: A Practical Course in Numerical Methods for Engineers | APractical Course in Numerical Methods for Engineers




Sprache:Deutsch



Credits:* 4

Gesamtstunden:120


Präsenzstunden:45


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung erfolgt in Form einer Übungsleistung, bestehend aus zehn Übungsblättern undHausaufgaben. Diese werden von den Studierendens begleitend zur Lehrveranstaltung bearbeitet.In zwei mündlichen Tests am Rechner wird die Bearbeitung der Aufgaben stichprobenartigüberprüft. Durch die Aufgaben sollen die Studierenden zeigen, dass sie die wichtigstennumerischen Algorithmen mithilfe von Matlab praktisch umsetzen können sowie geeigneteVerfahren selbstständig auf weitere Problemstellungen wenden können. Die Modulnote ergibt sichaus dem Mittelwert der zwei benoteten Tests.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Die Inhalte der Vorlesung Numerische Methoden für Ingenieure (oder einer vergleichbarenVeranstaltung) werden vorausgesetzt. Der Aufbau ermöglicht es, diese Veranstaltung parallel zurVorlesung Numerische Methoden für Ingenieure zu hören.

Inhalt:Ziel der Veranstaltung ist die praktische Anwendung der grundlegenden numerischen Methoden imIngenieurwesen anhand ausgewählter Problemstellungen.

Analog zur Gliederung der Vorlesung Numerische Methoden für Ingenieure des Lehrstuhls werdennach einer(1) Einführung in die numerischen Methoden und Matlab,


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MW2227: A Practical Course in Numerical Methods for Engineers | A Practical Course in Numerical Methods forEngineers

Problemstellungen aus folgenden Themenbereichen bearbeitet:(2) Interpolation und Approximation,(3) Numerische Differentiation und Integration,(4) Numerische Lösung von Anfangswertproblemen,(5) Approximation von Eigenwerten,(6) Einführung in die Methode der Finiten Elemente,(7) Grundlagen der linearen Algebra,(8) Lösung von linearen Gleichungssystemen: direkt und iterativ, und(9) Lösung von nichtlinearen Gleichungssystemen.

Lernergebnisse:Nach der erfolgreichen Teilnahme am Modul sind die Studierenden in der Lage, die wichtigstennumerischen Algorithmen mithilfe von Matlab praktisch umzusetzen. Mit den daraus gewonnenenErkenntnissen sind sie weiterhin in der Lage, geeignete Verfahren auszuwählen und dieseselbstständig auf weitere Problemstellungen anzuwenden.

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul besteht aus einer Vorlesung mit Übungen. Während der Lehrveranstaltung erfolgtjeweils ein einstündiger PowerPoint Vortrag mit kurzer Einführung in die theoretischen Grundlagendes jeweiligen Themengebiets und die Präsentation der Aufgabenstellung. Die Studierendenbearbeiten anschließend selbstständig die wöchentlichen Aufgaben. Die Ausarbeitung erfolgtdann selbstständig in der folgenden Woche am Studenten-eigenen Notebook bzw. am Rechnerdes Lehrstuhls. Die Studierenden sollen so lernen, die wichtigsten numerischen Algorithmenmithilfe von Matlab praktisch umzusetzen sowie geeignete Verfahren selbstständig auf weitereProblemstellungen anzuwenden. Zur Klärung hierbei auftretender Fragen werden zusätzlichewöchentliche Termine mit der/dem Übungsleiter(in) sowie Tutoren angeboten.

Medienform:Präsentation mit Tablet, Lernmaterialien und Aufgabenstellungen auf Lernplattform,Rechnerübungen (an Studenten-eigenen Notebooks bzw. Rechnern des Lehrstuhls)

Literatur:Lückenskript zur Vorlesung Numerische Methoden für Ingenieure, Liste mit weiterenLiteraturhinweisen im Skript

Modulverantwortliche(r):Kronbichler, Martin; Ph.D.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):A Practical Course in Numerical Methods for Engineers (MW2227) (Vorlesung, 3 SWS)Kronbichler M, Wall W, Wirthl BFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW2393: Mehrstufige Additive Fertigungsverfahren | Multi-step Additive Manufacturing [Mehrstufige AdditiveFertigungsverfahren]

Modulbeschreibung

MW2393: Mehrstufige Additive Fertigungsverfahren | Multi-step AdditiveManufacturing [Mehrstufige Additive Fertigungsverfahren]-




Sprache:Deutsch



Credits:* 3

Gesamtstunden:90


Präsenzstunden:30


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulleistung wird in Form einer schriftlichen Klausur erbracht. Die Studierenden sollen damitbeispielsweise nachweisen, dass sie die Verfahren und Herangehensweisen bei der indirektenFertigung abrufen und aufzählen, Ähnlichkeiten und gemeinsamen Basistechnologien gegenüberstellen und Datenketten in der Additiven Fertigung reproduzieren und Änderungen an diesenimplementieren können. Ebenso soll anhand von praktischen Beispielen gezeigt werden, dass siein der Lage sind die gegebenen Informationen zu nutzen, um eine spezifische Fertigungsaufgabedurch mehrstufige additive Prozesse technologisch sinnvoll und wirtschaftlich zu lösen. Die Fragenerfordern eigene Formulierungen und erläuternde Skizzen. Die Prüfung dauert 90 Minuten, alsHilfsmittel ist ein Taschenrechner erlaubt.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundstudium Maschinenwesen oder vergleichbar

Inhalt:1 Grundlagen der Additiven Fertigung2 Werkstoffe und Werkstoffzustände3 Prozesse der Werkstoffbildung4 Datenketten im Additiv Manufacturing5 Prozesse der Additiven Fertigung


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6 Prozessmanipulatoren7 Merkmale von Am-Produktionsmaschinen8 Indirekte Prozessketten9 Metallgießverfahren im AM10 Formen und Topologieoptimierung11 Fallstudien

Lernergebnisse:Nach der erfolgreichen Teilnahme an diesem Modul sind die Studierenden in der Lage diewichtigsten Fertigungsverfahren mit den zugehörigen Prozessen im Bereich der AdditivenFertigung wiederzugeben und darzulegen. Dabei verstehen sie die Ähnlichkeiten und diegemeinsamen Basistechnologien und können diese gegenüberstellen. Die Studierenden erwerbenein breiten Überblick über verschiedene Werkstoffe und können die jeweils charakteristischenMerkmale auflisten. Zusätzlich können die Studierenden die Datenkette in der Additiven Fertigungreproduzieren und können Änderungen an dieser implementieren. Je nach Aufgabenstellungkönnen sie beurteilen welches Verfahren das Mittel der Wahl ist und welche Prozesskettewirtschaftlich ist. Mit dem erlernten Wissen ist es ihnen möglich Fertigungsprozesse zu planen unddas von ihnen gewählte Vorgehen zu rechtfertigen.

Lehr- und Lernmethoden:In der Vorlesung werden die Grundlagen zu Fertigungsverfahren mit den dazugehörigenProzessen der Additiven Fertigung anhand von PowerPoint Präsentationen erläutert. DieStudierenden erhalten somit ein tiefgehendes Verständnis zu dieser Thematik, und dieBefähigung Ähnlichkeiten und gemeinsame Basistechnologien gegenüber zustellen. Durchgezielte Erläuterungen mittels Tafelanschrieben zu Datenketten in der Additiven Fertigunglernen sie diese zu reproduzieren und Änderungen an diesen zu implementieren. Das zurVerfügung gestellte Skript/die zur Verfügung gestellten Vorlesungsfolien/handschriftlicheNotizen dienen den Studierenden zur Nachbereitung dieser Aspekte und zum Eigenstudium,um beispielsweise beurteilen zu können, welches Verfahren das Mittel der Wahl ist und welcheProzesskette wirtschaftlich ist. Die während der Vorlesung gezeigten Filme dienen dazu praktischeAusführungsformen von mehrstufigen Verfahren schnell und in Gänze begreifbar zu machen.

Medienform:PowerPoint, Tafelarbeit, Filme

Literatur:Gebhardt, A. (2017). Additive Fertigungsverfahren: Additive Manufacturing und 3D-Drucken fürPrototyping-Tooling-Produktion. Carl Hanser Verlag GmbH Co KG.

Zäh, M. F. (Ed.). (2013). Wirtschaftliche Fertigung mit Rapid-Technologien: Anwender-Leitfaden zurAuswahl geeigneter Verfahren. Carl Hanser Verlag GmbH Co KG.

Daniel Günther and Florian Mögele (July 13th 2016). Additive Manufacturing of CastingTools Using Powder-Binder- Jetting Technology, New Trends in 3D Printing Igor Shishkovsky,


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IntechOpen, DOI: 10.5772/62532. Available from: https://www.intechopen.com/books/new-trends-in-3d-printing/additive-manufacturing-of-casting-tools-using-powder-binder-jetting-technology

Teizer, J., Blickle, A., König, M., Mattern, H., Leitzbach, O., King, T., & Guenther, D. 3D-Druck imSonderschalungsbau.

Polzin, C., Seitz, H., Ederer, I., & Günther, D. (2014, July). 3D-Drucken von Aluminiumoxid-undSiliziumkarbidkeramiken. In RTejournal-Forum für Rapid Technologie (Vol. 2014, No. 1).

Modulverantwortliche(r):Volk, Wolfram; Prof. Dr.-Ing.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Mehrstufige Additive Fertigungsverfahren (Vorlesung, 2 SWS)Volk W [L], Günther DFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW2396: Signalverarbeitung in der Vibroakustik | Vibro-acoustic Signal Processing

Modulbeschreibung

MW2396: Signalverarbeitung in der Vibroakustik | Vibro-acoustic SignalProcessing




Sprache:Deutsch



Credits:* 3

Gesamtstunden:90


Präsenzstunden:30


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung wird in Abhängigkeit der Teilnehmerzahl als schriftliche Klausur (60min) oder alsmündliche Prüfung (20 min) abgehalten. Die Entscheidung wird am Semesteranfang gefällt. EineWiederholung ist erst im Rahmen der nächsten Durchführung der Lehrveranstaltung möglich.In der Prüfung weisen die Studierenden nach, dass sie die lineare Systemtheorie kennen undauf die Akustik und Schwingungstechnik anwenden können. Im Speziellen werden die ThemenGrundlagen der Systemtheorie, Fouriertransformation, Fenstern und Filtern, verschiedeneFormen von Spektren und ihre Analyse, Grundlagen der Schwingungs- und Körperschallanalyse,Bewertung von akustischen Größen im Frequenzbereich und ihre Anwendung sowie diskreteSignalverarbeitung geprüft.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundlagen der Mathematik (komplexe Zahlen und partielle Differentialgleichungen)Grundlagen in Mechanik, Akustik und Regelungstechnik von Vorteil aber nicht Voraussetzung

Inhalt:Im Rahmen der Lehrveranstaltung werden die theoretischen Grundlagen der wichtigstenAnalyseverfahren in der Akustik und Schwingungstechnik erarbeitet und anhand von industriellenAnwendungen und alltäglichen Themen erläutert.Die einzelnen Themen werden anhand von z.B. folgenden Fragen eingeführt und dann tiefergelegt:


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- Was steckt hinter den dB(A) Labels auf vielen Maschinen?- Was hat die .mp3 Komprimierung mit dem nichtlinearen Verhalten des menschlichen Ohres zutun?- Kann ich eine komplexe vibroakustische Gesamtfahrzeugsimulation ohne Fehler inTeilrechnungen zerlegen?- Wie funktioniert eine akustische Kamera?- Welches Fenster verwende ich beim Messen von Beschleunigungssignalen?- Wie kann ein Dolby-Verstärker den "Klang" meines Wohnzimmers berücksichtigen?- Wie funktioniert eine Transferpfadanalyse und wo sind ihre Grenzen?- Warum klingt ein a' auf der Geige anders als bei der Orgel?

Hierzu gliedert sich die Lehrveranstaltung in folgende Blöcke:- Grundlagen der linearen Systeme und der Fouriertransformation- Allgemeine Signalverarbeitung im Zeit- und Frequenzbereich- Signalverarbeitung in der Schwingungstechnik- Signalverarbeitung in der Akustik- Spezielle Anwendungen- Grundlagen der diskreten Signalverarbeitung

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an der Veranstaltung Signalverarbeitung in der Vibroakustik sind dieteilnehmenden Studierenden in der Lage:- Die Motivation hinter der Signalverarbeitung in der Schwingungstechnik und Akustik zuidentifizieren- Anwendungen im Bereich Auralisation – Superposition, Transferpfadanalyse, HRTF (Kunstkopf)beschreiben zu können- Fensterfunktionen und Filterungen durchzuführen- Die Grundlagen der Systemtheorie anzuwenden und durch sie Signalverarbeitungsaufgaben undMaßnahmen in linearen Simulationen bewerten zu können- Kontinuierliche und diskrete Fourieranalysen auszuführen und ihre Ergebnisse zu klassifizieren- Darstellungen in der Akustik wie linear, logarithmisch und dB-Pegel zu bewerten- Spektren, Spektrogramme, Ordnungsspektren und Übertragungsfunktionen zu beurteilen

Lehr- und Lernmethoden:Anhand von Fragestellung aus der industriellen Praxis und dem Alltag werden die einzelnenThemen eingeführt und anschließend die Theorie dahinter erläutert und diskutiert.Hierzu werden während der Vorlesung die Formeln an der Tafel entwickelt und analysiert.Begleitend hierzu werden Beispiele und Anwendungen per Laptop und Beamer gezeigt.Ergänzend wird mit kostenlosen Online-Angeboten und Apps gearbeitet, die die Verfahrenverwenden. So lernen die Studierenden beispielsweise die Grundlagen der Systemtheorieanzuwenden und sie durch Signalverarbeitungsaufgaben und Maßnahmen in linearenSimulationen bewerten zu können sowie Spektren, Spektrogramme, Ordnungsspektren undÜbertragungsfunktionen zu beurteilen.


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Medienform:Vortrag, Präsentation, Tablet-PC mit Beamer, Tafelanschrieb, kostenlose Online-Angebote undApps, Diskussion

Literatur:Wird in der Lehrveranstaltung bekannt gegeben.


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Signalverarbeitung in der Vibroakustik (Vorlesung, 2 SWS)Marburg S [L], Luegmair M, Baydoun-Hidding SFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW2445: Machine-Learning-basierte Modellierung in der Strukturdynamik | Machine Learning Based Modeling inStructural Dynamics [MLM]

Modulbeschreibung

MW2445: Machine-Learning-basierte Modellierung in derStrukturdynamik | Machine Learning Based Modeling in StructuralDynamics [MLM]







Credits:* 3

Gesamtstunden:90


Präsenzstunden:30


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung wird in Abhängigkeit der Teilnehmerzahl als schriftliche Klausur (60min) oderals mündliche Prüfung (20 min) abgehalten. Erlaubtes Hilfsmittel ist ein nicht-programmierbarerTaschenrechner. Die Entscheidung wird am Semesteranfang gefällt. Eine Wiederholung isterst im Rahmen der nächsten Durchführung der Lehrveranstaltung möglich. Mit der Klausurwird überprüft, inwieweit die Studierenden die grundlegenden Konzepte von ML-Modellierungverstehen, sowie Lösungen zu konkreten Anwendungsproblemen in dem Ingenieurbereich mittelsnumerischer Verfahren aufzeigen können. In der Prüfung müssen die Studierenden nachweisen,dass sie das Grundkonzept der ML-Modellierung und -Anwendung kennen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Technische Mechanik, Mathematik und Statistik (B.Sc. Niveau)

Inhalt:Im Ingenieurwesen, insbesondere in der Strukturdynamik und der Vibroakustik, müssen häufigModelle erstellt werden, um das Ein- / Ausgabeverhalten des Systems zu untersuchen. Ineinem herkömmlichen Modellierungsprozess wird versucht, Ergebnisse aus Eingaben mit einemRechenmodell unter bestimmten "Regeln" zu erhalten. Die Modelle können z.B. Gleichungenoder Finite-Elemente-Modell sein. Dieses Verfahren kann jedoch im Hinblick auf die Rechenzeitsehr kostspielig sein, insbesondere für große Systeme. Die Verfügbarkeit großer Datenmengen


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bei vielen technischen Problemen und Hochleistungsrechnern bietet heute die Möglichkeit,neue numerische Algorithmen als Alternative zu solchen teuren Modellen zu entwickeln. Bei aufMaschinellem Lernen (ML) basierenden Modellen wird versucht, die "Regeln" oder Ersatzmodellefür die Vorhersage des Systemverhaltens von Daten zu entdecken - ohne explizite Kenntnis desphysikalischen Verhaltens des Systems. Tatsächlich befasst sich die ML mit einer Untergruppekünstlicher Intelligenz, um ein mathematisches Modell von Probendaten zu erstellen, die alsTrainingsdaten bekannt sind, um Vorhersagen zu treffen.

- Einführung in der Lineare Algebra und Wahrscheinlichkeitstheorie- Fundamental von Data-Driven Modellierung- Spektrale Zersetzung- Hauptkomponentenanalyse- Singulärwertzerlegung- Reduzierung der Modellordnung- Dynamische Modezerlegung- Künstliche neuronale Netz- Deep Learning - Anwendungen

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme am Modul sind die Studierenden in der Lage, die mathematischen undnumerischen Verfahren für die Entwicklung von ML-Modellen im Ingenieurwesen, insbesonderein der Strukturdynamik, anzuwenden. Sie können die praktischen Methoden aus allen Bereichendes Ingenieurwesens und der Naturwissenschaften anwenden, insbesondere im Maschinen- undTiefbau sowie in der Industrie. Darüber hinaus können die Studierenden die Möglichkeiten undGrenzen der ML-basierten Modellierung erfassen.

Lehr- und Lernmethoden:Die Lehrveranstaltung wird teils als Vorlesung und teils als Übung abgehalten. In der Vorlesungwerden die theoretischen Grundlagen zur maschinell lernbasierten Modellierung in derStrukturdynamik anhand von Vortrag und Anschrieb mittels Tablet PC und Beamer vermittelt.Das Skript zu den Vorlesungen und Übungen werden bei TUM-Moodle hochgeladen. Die Übungwird als Rechenübung abgehalten. Für diesen Zweck werden Aufgaben gestellt, deren Lösungin der Übung mit dem Übungsleiter diskutiert werden. Dabei ist die Übung so angelegt, dass inden meisten Fällen die Aufgaben durch die Studierenden bereits in der Vorbereitung der Übunggelöst werden und in der Übung lediglich offene Fragen geklärt werden. Für die Aufgaben istes sinnvoll, die Lösungen numerisch mit MATLAB und ANSYS zu visualisieren. So lernen dieStudierenden, mathematischen und numerischen Verfahren für die Entwicklung von ML-Modellenim Ingenieurwesen, insbesondere in der Strukturdynamik, anzuwenden sowie die Möglichkeitenund Grenzen der ML-basierten Modellierung zu erfassen.

Medienform:Vortrag, Präsentation, Tablet-PC mit Beamer, Tafelanschrieb


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Literatur:- Machine Learning and Artificial Intelligence, Ameet V Joshi, Springer, 2020.- Deep Learning. Ian Goodfellow, Yoshua Bengio and Aaron Courville, 2016.- The Elements of Statistical Learning: Data mining, Inference and Prediction. Hastie, Tibshirani,Friedman, 2009.- Artificial Intelligence: A Modern Approach. Russel, 2020.- MATLAB Deep Learning: With Machine Learning, Neural Networks and Artificial Intelligence,2017.





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MW2446: Digital Ergonomics | Digital Ergonomics [Digital Ergonomics]

Modulbeschreibung

MW2446: Digital Ergonomics | Digital Ergonomics [Digital Ergonomics]Virtuelle Planung, Gestaltung und Optimierung von Arbeitsprozessen, Arbeitsplätzen undProdukten



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 6

Gesamtstunden:181


Präsenzstunden:76


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung erfolgt in Form einer Projektarbeit. Diese besteht erstens aus einem30-minütigen Test (schriftlich), zweitens aus der Bearbeitung des Projektes und drittensaus einem wiss. Artikel im Umfang von max. 5 DIN A4-Seiten. Im Test demonstrieren dieStudierenden, dass sie in begrenzter Zeit und ohne Hilfsmittel z. B. die Möglichkeiten derdigitalen Menschmodellierung erläutern können oder die Grundlagen zur ergonomischenArbeitsplatzbewertung mittels verschiedener Methoden (z.B. LMM, MTM, EAWS, etc.) anwendenkönnen. Im Zuge der Projektbearbeitung weisen die Studierenden nach, dass sie im Teameine ergonomische Fragestellung praktisch bearbeiten und die Software ema Work Designer(ema:=Editor Menschlicher Arbeit) zur ergonomischen Planung von Arbeitsplätzen (Produktion,Büro) einsetzen und anwenden können. Weiterhin zeigen sie, dass sie durch die Auswertungund Interpretation der erhobenen Daten in Form eines wissenschaftlichen Artikels (engl. paper)(schriftlich), die Methoden und Konzepte zum Paper Writing anwenden sowie die erarbeitetenErgebnisse beurteilen können.

Die Prüfungsleistungen werden wie folgt verrechnet:0,25*Test+0,5*Paper+0,25*Projektbearbeitung (mit Software)Alle Teilleistungen müssen mit mind. 4,0 bestanden werden. Im Falle einer Wiederholung im darauffolgenden Sommersemester müssen alle Leistungen wiedererbracht werden.

Aktueller Hinweis angesichts des eingeschränkten Präsenzbetriebs auf Grund der CoViD19-Pandemie: Sofern die Rahmenbedingungen (Hygiene-, Abstandsregeln etc.) für einePräsenzprüfung nicht vorliegen, kann gemäß §13a APSO die geplante Prüfungsform (30-minütiger


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Test) auf eine elektronischen (Fern-)Prüfung umgestellt werden. Die Entscheidung über diesenWechsel wird möglichst zeitnah, spätestens jedoch 14 Tage vor dem Prüfungstermin durch diePrüfungsperson nach Abstimmung mit dem zuständigen Prüfungsausschuss bekannt gegeben.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Der Besuch der Veranstaltung Arbeitswissenschaft/Ergonomics und Produktionsergonomie sindempfohlen, jedoch nicht zwingend erforderlich.

Inhalt:In diesem Modul wird die virtuelle Planung, Gestaltung und Optimierung von Arbeitsprozessen,Arbeitsplätzen und Produkten in Bezug auf eine ergonomische Auslegung vermittelt. Dazu werden im ersten Teil (Theorie) zunächst die organisatorischen Aspekte der Veranstaltungbesprochen, bevor die theoretischen Inhalte folgen. Im Theorieteil werden in Bezug aufArbeitsplätze allgemeine Informationen zur Auslegung und Optimierung von Arbeitsplätzengegeben. Des Weiteren werden Tools wie LMM, MTM und EAWS vorgestellt und derenGrundlagen, Vor- und Nachteile für den Einsatz besprochen. Ein Überblick zu digitalenMenschmodellen wird ebenso gegeben und Empfehlungen für unterschiedliche Fragestellungengegeben. Die für die Zusammenfassung der Ergebnisse der Projektarbeit (zweiter Teil Praxis)notwendigen Informationen zur Erstellung von wissenschaftlichen Publikationen werden ebensobehandelt, wobei auch auf die Richtlinien der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) zurguten wissenschaftlichen Praxis eingegangen wird.Der zweite Teil befasst sich mit der praktischen Anwendung der Software „ema Work Designer“.Es erfolgt eine Einführung in die Software, die Bedienung wird erlernt. Webinare unterstützendie Wiederholung des Erlernten und anhand von Beispielen wird die Software im Rahmen derProjektarbeit angewendet.

Lernergebnisse:Nach der Veranstaltung sind die Studierenden in der Lage mit den vorgestellten Theorie- undPraxisinhalten1) die Grundlagen zur ergonomischen Arbeitsplatzgestaltung und -bewertung sowie dieAnwendung von digitalen Menschmodellen zu erläutern2) die Grundlagen der Bedienung der Software „ema Work Designer“ zu beherrschen3) die Software „ema Work Designer“ für die ergonomische Arbeitsplatzgestaltung anhand einesBeispiels für spezielle Fragestellungen anzuwenden4) mithilfe der Software „ema Work Designer“ eine Arbeitsplatzbewertung hinsichtlich MTM undEAWS durchzuführen5) die erarbeiteten Ergebnisse zu interpretieren.6) Informationen zum Paper Writing anzuwenden.


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Lehr- und Lernmethoden:Das Modul „Digital Ergonomics“ beinhaltet das gleichnamige Seminar, wobei dieses eingeteilt ist ineinen Theorieteil und einen Praxisteil. Der theoretische Teil des Seminars erfolgt anhand eines Vortrags bzw. einer Präsentation. Damitwerden u. a. die Grundlagen zur Arbeitsplatzgestaltung und -bewertung (LMM, MTM, EAWS)besprochen. Zudem wird der Einsatz digitaler Menschmodelle für die Planung, Gestaltung undOptimierung vorgestellt. Informationen zum Paper Writing werden gegeben.Im praktischen Teil werden einerseits die Grundlagen der Software „ema Work Designer“ erarbeitetund deren Anwendung erlernt. Praxisnahe Fallbeispiele hinsichtlich der Planung, Gestaltungund Optimierung von Arbeitsprozessen, Arbeitsplätzen und Produkten runden das Seminar ab.Gleichzeitig werden Webinare mit Kurzanleitungen zur Bedienung der Software zur Verfügunggestellt, die während des Semesters zur Wiederholung und zum Eigenstudium immer wiederdigital abgerufen werden können. Der praktische Teil beinhaltet außerdem die Projektarbeit.Dabei werden die vermittelten Methoden und Konzepte aus dem Seminar vertieft und anhand vonBeispielen angewendet. Die Studierenden erlernen so durch ihre aktive Teilnahme die Anwendungder Software „ema Work Designer“ in Form einer eigenen Arbeitsplatzgestaltung und -bewertung.Die Ergebnisse werden in Form eines Papers zusammengefasst.

Medienform:Power-Point-Präsentation, Webinar, Software-Anwendung, PC

Literatur:Schlick, C. et al. (2010). Arbeitswissenschaft. Springler-Verlag. Berlin Heidelberg.Schaub, K.; Caragnano, G.; Britzke, B.; Bruder, R. (2012): The European Assembly Worksheet.Theoretical Issues in Ergonomics Science. DOI:10.1080/1463922X.2012.678283. 2012. S. 2-5.


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Digital Ergonomics (Seminar, 5 SWS)Knott V [L], Knott VFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW2452: Finite Elemente in der Fluidmechanik | Finite Elements in Fluid Mechanics [FEF]

Modulbeschreibung

MW2452: Finite Elemente in der Fluidmechanik | Finite Elements in FluidMechanics [FEF]



Modulniveau: Sprache:Deutsch



Credits:* 3

Gesamtstunden:90


Präsenzstunden:30


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In der zweiteiligen schriftlichen Klausur (insgesamt 60 min, erlaubte Hilfsmittel: im ersten Teil (30min) keine, im zweiten Teil (30 min) Vorlesungsunterlagen in ausgedruckter, selbst geschriebeneroder zusammengefasster Form sowie ein nicht-programmierbarer Taschenrechner) am Endedes Semesters werden die Lernergebnisse in den verschiedenen Themengebieten des Modulsabgeprüft. Anhand von Verständnis- und Rechenaufgaben wird überprüft, ob die Studierenden inder Lage sind Finite-Element-Methoden für Problemstellungen der Fluidmechanik anzuwendenund die speziellen Herausforderungen sowie die Möglichkeiten zur Entwicklung entsprechenderMethoden kennen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Kenntnisse aus den Modulen Finite Elemente und Fluidmechanik sind hilfreich für dieses Modul;es werden jedoch am Anfang der Vorlesung die wichtigsten Grundlagen aus diesen beidenModulen für dieses Modul dargestellt.

Inhalt:Ziel dieser Lehrveranstaltung ist die Vermittlung der Grundlagen für die Entwicklung von Finite-Element-Methoden für die Simulation von stationären und zeitabhängigen Konvektions-Diffusions-Vorgängen und inkompressiblen Strömungen. Nach einer kurzen Darstellung der Grundlagensowohl bezüglich der Fluidmechanik als auch der Finite-Element-Methode werden hierbeifundamentale Probleme und Techniken zu deren Lösung zunächst für die Konvektions-Diffusions-


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MW2452: Finite Elemente in der Fluidmechanik | Finite Elements in Fluid Mechanics [FEF]

Gleichung erläutert, bevor anschließend zum komplexeren System der Navier-Stokes-Gleichungenübergegangen wird. Der Inhalt gliedert sich in die folgenden vier Kapitel: (1) Grundlagen, (2)Stationäre Konvektions-Diffusions-Gleichung, (3) Instationäre Konvektions-Diffusions-Gleichung,(4) Inkompressible Navier-Stokes-Gleichungen

Lernergebnisse:Nach der erfolgreichen Teilnahme am Modul Finite Elemente in der Fluidmechanik sinddie Studierenden mit der Anwendung von Finite-Element-Methoden für Problemstellungender Fluidmechanik vertraut. Sie kennen die speziellen Herausforderungen, die durch diemathematisch-physikalischen Aspekte solcher fluidmechanischer Problemstellungenhervorgerufen werden, und insbesondere die Möglichkeiten zur Entwicklung entsprechenderMethoden.

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul besteht aus einer Lehrveranstaltung, in der zunächst die theoretischen Grundlagenals Vorlesung (Vortrag) erläutert werden. Wichtige Aspekte werden am Tablet-PC angeschrieben,die die Studierenden in ihr Lückenskript übertragen können. So lernen die Studierenden dietheoretischen Grundlagen und die speziellen Herausforderungen, die durch die mathematisch-physikalischen Aspekte solcher fluidmechanischer Problemstellungen hervorgerufen werdenkennen. An thematisch passenden Stellen werden im Rahmen dieser LehrveranstaltungBeispielaufgaben sowohl als Tablet-PC-Anschrieb als auch am Rechner vorgerechnet, dieu. a. dazu dienen, weitere (Haus)übungsaufgaben freiwillig bearbeiten zu können. So sollendie Studierenden die Anwendung von Finite-Element-Methoden für Problemstellungen derFluidmechanik sowie die Möglichkeiten zur Entwicklung entsprechender Methoden lernen.

Medienform:Vortrag, Präsentation mit Tablet-PC, Lückenskript in Vorlesung, Lernmaterialien auf Lernplattform,Rechnerübung (je nach Teilnehmerzahl entweder im Lehrstuhl-eigenen Red Pool oder mitStudenten-eigenen Notebooks im Hörsaal)

Literatur:Lückenskript zur Vorlesung, Literaturempfehlung: J. Donea, A. Huerta.: “Finite Element Methodsfor Flow Problems'', Wiley, 2003, Liste mit weiteren Literaturhinweisen im Skript





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MW2454: Gefügemodifikation durch Additive Fertigung | Microstructural Modifications in Additive Manufacturing

Modulbeschreibung

MW2454: Gefügemodifikation durch Additive Fertigung | MicrostructuralModifications in Additive Manufacturing




Sprache:Deutsch



Credits:* 3

Gesamtstunden:90


Präsenzstunden:30


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung besteht aus einer 60-minütigen, schriftlichen Klausur bestehend aus Kurzfragenund Rechenaufgaben, in der Studierende nachweisen, dass sie ein fundiertes Wissen überdie Additive Fertigung und die Anisotropie im Materialverhalten besitzen und Zusammenhängeverinnerlicht haben. So wird z. B. überprüft, ob sie die Vorzüge und Limitationen der AdditivenFertigung einordnen können und den Ursprung makroskopischer Anisotropie, die gezielteModifikation von Werkstoffeigenschaften sowie komplexe Materialbeschreibungen und derenNotwendigkeit verstehen. Die Beantwortung der Kurzfragen erfordert teils eigene Formulierungeiner Erklärung/Begründung und teils die Angabe eines konkreten Fachbegriffs. Ergebnisse derRechenaufgaben sind zu interpretieren und im werkstoffkundlichen Kontext zu betrachten.


(Empfohlene) Voraussetzungen:- Kenntnisse in der Technischen Mechanik, Werkstoffkunde und numerischen Berechnung (FEM)sind hilfreich. Notwendige Aspekte und Grundkenntnisse (auch für Nicht-Ingenieure) werden imRahmen der Veranstaltung kurz wiederholt und auf den Kontext der additiven Fertigung bezogen.- Fähigkeit zur naturwissenschaftlich-technischen Lösung interdisziplinärer Fragestellungen

Inhalt:- Einführung in die Systematik in der Additiven Fertigung und deren Auswirkung auf das Gefügeund die Werkstoffeigenschaften- Designmöglichkeiten in der Additiven Fertigung (Geometrie und Werkstoff)


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MW2454: Gefügemodifikation durch Additive Fertigung | Microstructural Modifications in Additive Manufacturing

- Richtungsabhängigkeiten im Werkstoffverhalten- Materialgesetze und Grundlagen für die Auslegung additiv herzustellender KomponentenHinweis: Der Schwerpunkt der Veranstaltung liegt auf den metallischen Werkstoffen. Es werdenjedoch Bezüge und Analogien zu relevanten Materialsystemen wie Schichtverbund- undFaserverbundwerkstoffen aufgezeigt.

Lernergebnisse:Nach erfolgreicher Teilnahme an diesem Modul sind die Studierenden in der Lage- Vorzüge und Limitation der Additiven Fertigung einzuordnen,- den Ursprung makroskopischer Anisotropie, sowie die gezielte Modifikation vonWerkstoffeigenschaften zu verstehen,- komplexe Materialbeschreibungen und deren Notwendigkeit zu verstehen.

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul besteht aus einer Vorlesung. In dieser werden Bilder und Diagramme auf Powerpoint-Folien präsentiert, formelmäßige und physikalische Zusammenhänge werden wahlweise amTablet-PC oder an der Kreidetafel hergeleitet, die Ergebnisse diskutiert und analysiert. Damitlernen die Studierenden die Vorzüge und Limitation der Additiven Fertigung einzuordnen sowieden Ursprung makroskopischer Anisotropie, die gezielte Modifikation von Werkstoffeigenschaftensowie komplexe Materialbeschreibungen und deren Notwendigkeit zu verstehen.Im Eigenstudium lernen die Studierenden anhand der empfohlenen Literatur die Fachbegriffe undvertiefen die Zusammenhänge.

Medienform:- Powerpoint-Präsentation von Folien (Inhalt: Bilder, Diagramme)- weiterführende Veranschaulichungen und Erklärungen als Tafelanschrieb

Literatur:Bücher: - Gibson, Rosen, Stucker: Additive Manufacturing Technologies; Springer- Gebhardt: Generative Fertigungsverfahren: Additive Manufacturing und 3D Drucken fürPrototyping, Tooling, Produktion; Carl Hanser Verlag- Hornbogen, Eggeler, Werner: Werkstoffe; Springer- Weißbach: Werkstoffkunde: Strukturen, Eigenschaften, Prüfung; Vieweg & Teubner- Öchsner: Continuum Damage and Fracture Mechanics; Springer

Modulverantwortliche(r):Werner, Ewald; Prof. Dr.


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MW2461: Machine Learning and Uncertainty Quantification for Physics-Based Models | Machine Learning andUncertainty Quantification for Physics-Based Models [MLUQPBM]

Modulbeschreibung

MW2461: Machine Learning and Uncertainty Quantification for Physics-Based Models | Machine Learning and Uncertainty Quantification forPhysics-Based Models [MLUQPBM]



Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 3

Gesamtstunden:90


Präsenzstunden:30


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Endnote basiert auf einer Präsentation (60min + Diskussion, PowerPoint o.Ä.). Anhand einesausgewählten papers sollen die Studierenden ihr Verständnis der wichtigsten theoretischenKonzepte verschiedenster Machine Learning Methoden demonstieren. Sie sollten dazu in derLage sein, die präsentierten Ergebnisse kritisch zu bewerten und die Grundidee des papers ineinem breiteren inhaltlichen Rahmen zu diskutieren, indem sie methodische Vor- und Nachteile,Einschränkungen und Übertragbarkeit auf andere Probleme kommentieren. Darüber hinaus wirdvon den Studierenden die Fähigkeit erwartet, auf Fragen und Anregungen in einer Diskussion mitdem Publikum kompetent zu antworten.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Es werden fortgeschrittene Themen in Machine Learning, Statistik und Numerik von PDEsbehandelt, daher wird ein Grundverständnis in diesen Bereichen vorausgesetzt, z.B. die KurseMA1401, MA3303, IN2346. Idealerweise verfügen die Teilnehmer über Vorkenntnisse ausfolgenden Kursen:- Numerische Methoden der Unsicherheitsquantifizierung (MA5348)- Physikbasiertes Machine Learning (MW2450)


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Inhalt:Machine Learning und Unsicherheitsquantifizierung sind in modernen wissenschaftlichen undtechnischen Anwendungen allgegenwärtig. In den vergangenen beiden Jahrzehnten hat sich dieUnsicherheitsquantifizierung für komplexe physikalische Prozesse rasch entwickelt, wobei derSchwerpunkt auf in den Ingenieurwissenschaften etablierten gitterbasierten Modellen wie z.B.Finiten Elementen Modellen liegt. Im Gegensatz dazu wurden Machine Learning Techniken nichttraditionell für physikbasierte Modelle angewandt. Die jüngste Zunahme datengetriebener Modelle,die auf Machine Learning Techniken wie z.B. Deep Learning basieren, verändert die Landschaftder Computer- und Ingenieurwissenschaften. Es werden immer mehr hybride Modelle entwickelt,die auf neuronalen Netzen basieren und schon jetzt traditionelle Methoden verbessern. In diesemSeminar erörtern wir theoretische und rechnerische Aspekte, die sich aus der Kombination vonPDE-basierten Modellen und neuronalen Netzen ergeben, insbesondere sogenannte “Physics-Informed Neural Networks” (PINNs), neuronale Netze zu näherungsweisen Lösung von PDEssowie Anwendungen in Unsicherheitsquantifizierung und Turbulenzmodellen.

Lernergebnisse:Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls werden die Studierenden dazu in der Lage sein,- die jüngsten Fortschritte auf dem Gebiet des Machine Learning und derUnsicherheitsquantifizierung für physikbasierte Modelle zu demonstrierendie Grundideen verschiedener Machine Learning Methoden zu verstehendie verschiedenen Methoden hinsichtlich Anwendungsbereich, Vor-/Nachteile, Limitationen, etc.zu vergleichen- wissenschaftliche Themen mit rethorischer Sicherheit zu präsentieren

Lehr- und Lernmethoden:Jede Woche wird im Kurs ein anderes paper diskutiert. Nach der Präsentation durch die Studentenfindet eine von den Dozenten moderierte Diskussion in der Gruppe statt. Die Studierendenwerden daher nicht nur die neuesten Entwicklungen auf dem Gebiet des maschinellen Lernenskennenlernen, sondern auch, wie man eine wissenschaftliche Arbeit erfolgreich präsentiert.Im Rahmen der Diskussion werden auch Verbindungen zu anderen Methoden hergestellt undkritische Vergleiche angestellt. Mögliche Verbesserungen und andere Anwendungsbereichewerden ebenfalls diskutiert. So sollen die Studierenden z.B. lernen, die Hauptideen verschiedenerMachine Learning Methoden zu verstehen sowie die Methoden hinsichtlich ihres Einsatzbereichs,ihrer Vor- und Nachteile, Einschränkungen usw. zu vergleichen und zu bewerten.

Medienform:Die Liste der paper, die im Seminar diskutiert werden.

Literatur:Das im Seminar diskutierte Material basiert auf aktuellen Forschungsarbeiten, die online aufMoodle bereitgestellt werden.



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Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Machine Learning and Uncertainty Quantification for Physics-Based Models (Seminar, 2 SWS)Zavadlav J, Ullmann EFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW2466: Elektrische Antriebstechnik in der Automatisierungstechnik - Auswahl und Auslegung | Electric DriveTechnology in Automation Engineering - Selection and Design

Modulbeschreibung

MW2466: Elektrische Antriebstechnik in der Automatisierungstechnik- Auswahl und Auslegung | Electric Drive Technology in AutomationEngineering - Selection and Design




Sprache:Deutsch



Credits:* 3

Gesamtstunden:90


Präsenzstunden:30


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfungsleistung erfolgt in Form einer mündlichen Prüfung (Gruppenprüfung, jeweils15 min, keine Hilfsmittel sind erlaubt). Die Studierenden sollen durch Beantwortungvon Fragen beispielsweise demonstrieren, dass sie grundlegende Vorgehensweisen imInnovationsmanagement für mechatronische Systeme verstehen und aus der technischen sowieaus der kaufmännischen Sicht analysieren können sowie Strategien zur Auswahl geeigneterAntriebslösungen in Anhängigkeit von Anforderungen unterschiedlicher Applikationsdomänenverstehen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Ein vorausgehender Besuch der Lehrveranstaltungen „Grundlagen der TechnischenElektrizitätslehre für MW“, „Regelungstechnik“ sowie „Automatisierungstechnik 1“ werden dringendempfohlen.

Inhalt:Im Rahmen des Moduls wird die Frage behandelt, wie Innovationen für die Automatisierung vonMaschinen und Anlagen als Beispiele komplexer mechatronischer Systeme besser umgesetztwerden können – insbesondere im Bereich der Antriebstechnik und in interdisziplinären,internationalen Teams. Dabei steht der langfristige Betrieb von Maschinen im Vordergrund:Verschleiß, Korrosion, Betriebsfestigkeit (Risse), Flexibilität zur Anpassung an sich ändernde


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Randbedingungen, etc. müssen von Beginn an im Entwicklungsprozess berücksichtigtwerden. Der Fokus liegt hierbei auf der Vermittlung von Strategien zur Auswahl geeigneterAntriebslösungen in Anhängigkeit von Anforderungen unterschiedlicher Applikationsdomänen,deren funktionsorientierter Modularisierung und deren geplanter, disziplinübergreifenderWiederverwendung. Einen zentralen Aspekt stellt dabei die funktionsorientierte Herangehensweiseim Entwicklungsprozess dar, da Funktionen als disziplinunabhängige Beschreibung bereitsin frühen Entwicklungsphasen eine ideale Kommunikationsbasis für interdisziplinäre Teamsdarstellen und zudem durch die Nachverfolgung von Funktionsketten Designfehler identifiziertwerden können. Um die Evolution der Maschinen und Anlagen sicherzustellen, wird dasInnovations- und Technologiemanagement aus Sicht der Antriebstechnik von der Idee bis zumfertigen Produkt betrachtet. Die Themen werden nicht nur aus der technischen Perspektive(Antriebsalternativen in Gegenüberstellung zu domänenspezifischen Anforderungen sowieim interdisziplinären Entwicklungsprozess), sondern auch von der kaufmännischen Seite hererarbeitet: Kostenstellen, Kostenarten, Kostenanalyse (Material und Prozesskosten) sind ebenfallsThema des Moduls.

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme am Modul „Elektrische Antriebstechnik in der Automatisierungstechnik -Auswahl und Auslegung“ sind die Studierenden in der Lage, grundlegende Vorgehensweisenim Innovationsmanagement für mechatronische Systeme zu verstehen und aus der technischensowie aus der kaufmännischen Sicht (Kostenstellen, Kostenarten, Kostenanalyse (Material undProzesskosten)) zu analysieren. Sie verstehen verschiedene Strategien zur Auswahl geeigneterAntriebslösungen in Anhängigkeit von Anforderungen und Randbedingungen unterschiedlicherApplikationsdomänen und können das Innovations- und Technologiemanagement aus Sicht derAntriebstechnik über den gesamten Entwicklungszyklus eines Produkts bewerten.

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul besteht aus seiner Vorlesung, in der mittels Präsentationen und Tafelanschrieb dietheoretischen Grundlagen elektrischer Antriebstechnik in der Automatisierungstechnik erläutertwerden. Durch Diskussionsrunden und praktischen Übungen werden die Studierenden zuraktiven Teilnahme ermuntert. Sie sollen dadurch lernen, grundlegende Vorgehensweisen imInnovationsmanagement für mechatronische Systeme zu verstehen und aus der technischensowie aus der kaufmännischen Sicht zu analysieren sowie Strategien zur Auswahl geeigneterAntriebslösungen in Anhängigkeit von Anforderungen unterschiedlicher Applikationsdomänen zuverstehen.

Medienform:

Literatur:[1] Brosch, Peter F.: Moderne Stromrichterantriebe Antriebssystem, Leistungselektronik,Maschinen, Mechatronik und Motion Control, Arbeitsweise drehzahlveränderbarer Antriebe mitStromrichtern und Antriebsvernetzung, 5., überarbeitete und erweiterte Auflage. Würzburg: Vogel,2008


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[2] Weidauer, J.: Elektrische Antriebstechnik: Grundlagen, Auslegung, Anwendungen, Lösungen.4., vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage. Erlangen: Publicis Pixelpark, 2019 [3] Constantinescu-Simon, L., Fransua, A., Saal, K.: Elektrische Maschinen und Antriebssysteme,Komponenten Systeme, Anwendungen. Braunschweig/Wiesbaden: Vieweg, 1999[4] Kiel, E.: Antriebslösungen: Mechatronik für Produktion und Logistik - Antriebslösungen:Mechatronik für Produktion und Logistik. Berlin/Heidelberg/New York: Springer, 2007[5] Groß, H.; Hamann, Jens; Wiegärtner, G. Elektrische Vorschubantriebe in derAutomatisierungstechnik: Grundlagen, Berechnung, Bemessung. Berlin/München: Verlag PublicisKommunikationsagentur GmbH, 2006


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Elektrische Antriebstechnik in der Automatisierungstechnik – Auswahl und Auslegung (Vorlesung,2 SWS)Stelter PFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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WZ1339: Robotics and Automation in Agriculture | Robotics and Automation in Agriculture

Modulbeschreibung

WZ1339: Robotics and Automation in Agriculture | Robotics andAutomation in Agriculture




Sprache:Englisch



Credits:* 3

Gesamtstunden:90


Präsenzstunden:30


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:One written exam at the end of semester. During written examination (Klausur, 60 min., essays,definitions, without use of learning aids, in English) students have to show their ability to explainterms and core technologies in agricultural robotics. They have to be able to describe importantcomponents of agricultural automation process. The students have to be able to summarize keyprinciples and engineering steps in automation of farms. No paper or electronic material is allowedin the written exam.


(Empfohlene) Voraussetzungen:There are no prerequisites.

Inhalt:In the course, an overview of the recent tools and technologies for automated agriculture arestudied. Furthermore, autonomous systems for smart farming and their functionalities areintroduced. The content is:• Robotics and labor in agriculture• Agricultural robots for field operations• Smart cameras in agriculture• Machine vision technologies• Actuation and control• Communication systems


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WZ1339: Robotics and Automation in Agriculture | Robotics and Automation in Agriculture

• Human-robot collaboration• Robots in forestry operations• Intelligent irrigation• Orchard management• Cooperative robotic systems• Automated milking• Outlook on future technologies

Lernergebnisse:After completion of the module, the students are familiar with the recent tools and trends in smartsagriculture. They know basic concepts of agricultural robotics. Furthermore, students are able:- to describe principles of agricultural robots- to explain core technologies using cameras in agriculture- to describe important components used in automation of agricultural activities- to discuss basic possible steps of automating a farm- to predict the suitability of existing technologies for a specific application

Lehr- und Lernmethoden:Teaching method is class lecture to directly transfer the theoretical knowledge. Furthermore, theclass lecture gives the opportunity to discuss the learning results in an interactive way. In addition,one excursion is planned to demonstrate some practical applications of the provided modulecontent.

The module consists of weekly lectures (90 min.) and one excursion during the semester, dateof which will be organized together with students. Slides and supplementary material are used totransfer the content. Lecture slides and notes will be regularly uploaded in Moodle.

Medienform:PowerPoint lecture slides will be uploaded in TUM-Moodle.

Literatur:Recommendations for reading will be announced in the first lecture.

Modulverantwortliche(r):Olcay, Ertug; M.Sc.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Robotics and Automation in Agriculture (Vorlesung, 2 SWS)Olcay EFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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Hochschulpraktika | Lab Courses

Hochschulpraktika | Lab Courses

Aus dem Wahlbereich Hochschulpraktika sind mindestens 8 ECTS zu erbringen. Da dieaktuell gültige Liste an Hochschulpraktika sehr umfangreich ist, enthält dieses Modulhandbuchstellvertretend für diese Vielzahl eine allgemein gültige generische Beschreibung einesHochschulpraktikums. Beispielhaft sind konkrete Modulbeschreibungen einiger Hochschulpraktikaangehängt. (Dieses Modulhandbuch kann von den Studierenden mit den Beschreibungen zu denjeweils tatsächlich belegten Modulen erweitert werden.)


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EI78021: Praktikum In Vitro Diagnostik | In vitro Diagnostics - Practical Course [IVD - Praktikum]

Hochschul-Praktika | Lab Courses

Modulbeschreibung

EI78021: Praktikum In Vitro Diagnostik | In vitro Diagnostics - PracticalCourse [IVD - Praktikum]In vitro Diagnostik - Praktikum



Modulniveau:Master




Credits:* 5

Gesamtstunden:150


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:In einer schriftlichen Abschlussklausur von 60 Minuten Bearbeitungsdauer weisen Studierendedurch die Lösung von Aufgaben und durch Beantwortung von Fragen nach, dass sie in der Lagesind, die behandelten Technologien und Methoden der in vitro Diagnostik anzuwenden, die Datenmit statistischen Verfahren korrekt zu untersuchen sowie die klinischen Einsatzbereiche undGrenzen der behandelten in vitro Diagnostik kritisch zu bewerten. In der Abschlussklausur sindkeine Hilfsmittel zugelassen.Die Fähigkeit zur wissenschaftlichen Protokollführung wird im Rahmen der Bewertung schriftlicher,Praktikums-begleitender Arbeitsprotokolle geprüft. Die Fähigkeit zur Präsentation und Diskussion von Lösungsstrategien zu gestellten Problemen,zu Untersuchungsprotokollen und Arbeitsergebnissen wird durch mündliche Prüfungen bewertet(Gruppen-Präsentationen).Die Endnote setzt sich aus folgenden Prüfungselementen zusammen:50% Abschlussklausur / 25% Note der schriftlichen Protokolle / 25% Note der mündlichen Prüfung


(Empfohlene) Voraussetzungen:Besuch der Veranstaltung „In vitro Diagnostik“ im gleichen Semester oder vorher


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Inhalt:Hämatologie: Blutbild-Analyse, Analyse von Blutgasen und anderen gelösten Serumkomponenten,Analyse der Blutgerinnung;Urin-Analytik und Lateral-Flow Immunassays;Technologie und Anwendung der Durchflusszytometrie;Technologie und Anwendung mikrofluidischer Systeme und automatisierte Workflows;Präparation primärer Zell- und Gewebeproben, Separation einzelner Zelltypen, funktionaleZellanalytik mit optischen und elektrochemischen Methoden;Workflow der molekularbiologischen Analytik: Methoden des Umgangs mit Nukleinsäuren,Klonierung, PCR, Sequenzierung, Sequenzdatenbanken;Grundlagen statistischer Versuchsplanung und Versuchsauswertung;

Lernergebnisse:Nach dem erfolgreichen Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, • die behandelten Technologien und Methoden der in vitro Diagnostik in einem gegebenenZeitrahmen anzuwenden, • die gewonnenen Daten mit den angemessenen statistischen Methoden kritisch zu untersuchen, • Klinische Einsatzbereiche und Grenzen der behandelten in vitro diagnostischen Methoden undTechnologien kritisch zu bewerten,• in teambasierter Projektarbeit in Form von Entwicklungsprojekten Lösungsstrategien für in vitrodiagnostische Problem zu entwerfen und in praktischer Arbeit umzusetzen,• formal korrekte und nachvollziehbare wissenschaftliche Protokolle zu verfassen,• Theoretische Hintergründe der gezeigten Technologien, Entwicklungsprojekte,Untersuchungsprotokolle und erzielte Ergebnisse zu präsentieren und zu diskutieren.

Lehr- und Lernmethoden:Es werden unter Anleitung Gruppenarbeit zu den einzelnen Experimenten in Verbindung mitProtokollführung und Präsentationen durchgeführt.

Medienform:Whiteboard, Videos;

Literatur:Practical Flow Cytometry, H.M. Shapiro, Wiley 2003Weitere Literatur wird vorab über moodle bereitgestellt.

Modulverantwortliche(r):Hayden, Oliver; Prof. Dr. rer. nat.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Praktikum In Vitro Diagnostik (Praktikum, 4 SWS)Brischwein M, Daum L, Reisbeck M, Ugele M


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EI78030: Praktikum Robot Modelling and Identification | Robot Modelling and Identification Lab

Modulbeschreibung

EI78030: Praktikum Robot Modelling and Identification | RobotModelling and Identification Lab



Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 6

Gesamtstunden:180


Präsenzstunden:90


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Bewertung basiert auf der wöchentlichen Laborleistung.Dafür wird zu Beginn jedes Praktikums in einem etwa 15-minütigen Prüfungsgespräch dastheoretische Verständnis des jeweiligen in diesem Praktikum behandelten Themas geprüft. DieFähigkeit zur Implementierung oder Modellierung der verschiedenen Konzepte wird durch eineKontrolle des während des Praktikums erarbeiteten Quellcodes zum Ende des wöchentlichenPraktikums gemessen. Dabei wird dieser nach Funktionalität und Verständlichkeit geprüft. Dieserwird für die Modellierung seriellkinematischer Roboter in Maple, für die anderen Themenfelder inMatlab/Simulink erstellt.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Die Studierenden sollten über solide Grundkenntnisse in den der folgenden Bereichen verfügen:• Regelungstechnik• Mechanik, Mehrkörpersysteme• Elektrische Antriebstechnik• Robotik


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Inhalt:Dieses Labor behandelt verschiedene mechatronische Grundkonzepte der Robotik mit dem Focusauf Modellierung, Simulation und Regelung unter Verwendung der numerischen Software Matlab/Simulink sowie dem Computeralgebrasystem Maple.Das Labor umfasst die Modellierung und Regelung eines permanenterregten Gleichstrommotorssowie eines Pneumatikaktors, die zeitdiskrete Regelung eines Gleichstrommotors, denReglerentwurf eines elektrischen Antriebs im Frequenzbereich, die Identifikation einesRobotergelenks, einen Regler- und Beobachterentwurf für ein Robotergelenk, eineImpedanzregelung für ein Robotergelenk, einen Kraftregler und Kollisionsbeobachter, diedynamisch/kinematische Modellierung einer seriellen Roboterkinematik sowie deren Identifikationund Trajektorienoptimierung.

Lernergebnisse:Nach dem erfolgreichen Abschluss dieses Labors sind die Studierenden in der Lage,verschiedene Aktorkonzepte, wie Pneumatikaktoren oder Gleichstrommotoren, sowie gängigeBeobachtungs- und Regelungsstrategien, Identifikationsmethoden (linear + Pseudoinverseund nichtlinear + gradientenbasiert), einen kontinuierlichen sowie diskreten PID Regler, LQRegler, Luenbergerbeobachter und Störgrößenbeobachter zur Erkennung von Kollisionen, inMatlab/Simulink zu implementieren. Sie haben theoretisch-fundiertes Wissen in der kaskadiertenRegelung und Impedanzregelung und können diese auf ein Robotergelenk anwenden. Sieverfügen über die nötigen Kenntnisse, um seriellkinematische Roboter in Maple zu modellieren,und in Matlab/Simulink zu regeln und zu identifizieren.

Lehr- und Lernmethoden:• Vorbereitung theoretischer Grundlagen Anhand von Literatur und Skripten• Diskussion der Theorie im mündlichen Prüfungsgespräch• Praktische Umsetzung und Implementierung der Übungsaufgaben während der betreutenLaborzeiten

Medienform:• Übungszettel• Skripte

Literatur:- Introduction to Robotics: Mechanics and Control, 3rd Edition, John J. Craig, Pearson- H. Choset, K. Lynch, S. Hutchinson, G. Kantor, W. Burgard, L. Kavraki, S. Thrun, ‘Principles ofRobot Motion: Theory, Algorithms, and Implementation’, MIT Press, 2005.- Siciliano, O. Khatib, ‘Springer Handbook of Robotics’, Springer, 2016.


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- M. W. Spong, S. Hutchinson, M. Vidyasagar, ‘Robot modeling and control’, vol. 3. New York:Wiley, 2006.

Modulverantwortliche(r):Haddadin, Sami; Prof. Dr.-Ing.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Praktikum Robot Modelling and Identification (Vorlesung, 1 SWS)Haddadin S [L], Abdolshah S, Baradaranbirjandi S, Diaz Ledezma F, Haddadin S

Praktikum Robot Modelling and Identification (Praktikum, 5 SWS)Haddadin S [L], Abdolshah S, Baradaranbirjandi S, Diaz Ledezma F, Haddadin SFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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EI78032: Praktikum Design und Simulation von Mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) | Lab on Design andSimulation of Microelectromechanical Systems (MEMS)

Modulbeschreibung

EI78032: Praktikum Design und Simulation vonMikroelektromechanischen Systemen (MEMS) | Lab on Design andSimulation of Microelectromechanical Systems (MEMS)



Modulniveau:Master




Credits:* 6

Gesamtstunden:180


Präsenzstunden:75


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfung erfolgt in Form einer Laborleistung: Die Fähigkeit zur schriftlichen Darstellung von theoretisch erlangtem Wissen über dieverwendeten Methoden und Bauteile und die Versuchsdurchführung sowie von Auswertung undInterpretation von Versuchsergebnissen und daraus gewonnener Erkenntnisse wird im Rahmenproblembezogener Hausaufgaben (Praktikumsbericht, Dokumentation) semesterbegleitendgeprüft. Hierzu ist pro Praktikumsgruppe ein Dokument zu erstellen und abzugeben.Wissensbasierte Lernergebnisse (z.B. zu unterschiedlichen Ansätzen und Grundlagen derMikrosystemsimulation, zu den behandelten Bauteilen und den ihrer Funktion zugrundeliegendenphysikalischen Grundlagen oder zu den angewendeten Methoden der Modellierung dieserBauteile) werden im Rahmen eines individuellen 30 minütigen Prüfungsgesprächs überprüft.

Die Endnote setzt sich aus folgenden Prüfungselementen zusammen:- zwei Drittel Prüfungsgespräch- ein Drittel Dokumentation


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundlagen der Physik von Halbleiter- und MikrobauteilenGrundlagen in Schaltungs- und Systemtheorie Notwendig: Inhalt des Praktikumsskripts.


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Inhalt:n der begleitenden Vorlesungsstunde werden Grundkenntnisse der Simulation vonMikroelektromechanischen Bauelementen und Systemen (MEMS) vermittelt. Es werdenverschiedene Verfahren zur Systemsimulation eingeführt, ein Überblick über gängige Ansätzeund derzeit erhältliche Softwaretools gegeben, sowie auf Herausforderungen und grundlegend zulösende physikalische Fragestellungen bei der Simulation von MEMS eingegangen. Außerdem werden die im Praktikumsteil behandelten Bauelemente/Bauelementklassen eingeführtund die Kenntnisse der physikalischen Grundlagen, die für das Verständnis ihrer Funktionsweisenötig sind, vermittelt.

Im Praktikumsteil wird die kommerziell erhältliche Systemsimulationssoftware MEMS+ vonCoventor verwendet. Nach einer Einführung in die Software sollen aus BasiselementenSimulationsmodelle verschiedener mikromechanischer Sensoren und Aktoren erstellt werden,mit Hilfe derer das Betriebsverhalten untersucht werden kann. Die erstellten Modelle können mitMATLAB/Simulink kombiniert werden, so dass das Gesamtsystemverhalten inklusive elektrischerBeschaltung und Regelung untersucht werden kann. Die praktischen Aufgaben werden in Zweier-Gruppen durchgeführt.

Lernergebnisse:Nach dem erfolgreichen Abschluss des Moduls haben die Studierenden folgende Kenntnisse:- Verschiedene Ansätze und Verfahren zur Modellierung Mikroelektromechanischer Systeme(MEMS) grundlegende verstehen und wiedergeben- Überblick über gängige und kommerziell erhältlich Softwaretools - Vertiefter Einblick in den Aufbau und die Funktionsweise von MikroelektromechanischenBauelementen und -systemen auf Komponentenebene einzelner MEMS-Bauteile wie auch inder Interaktion der einzelnen Systemkomponenten und grundlegendes Verständnis der ihrerFunktionsweise zugrundeliegenden physikalischer Grundlagen.- Grundlegende Kenntnis der kommerziell erhältlichen Systemsimulationssoftware (MEMS+ vonCoventor Inc.) und Anwendung derselben zur Modellerstellung und Simulation mikromechanischeSensor- und Aktorelemente- Co-Simulation von Sensoren und Aktoren mit elektronischer Beschaltung (Gesamtsystem)- Erledigung vorgegebener Design- und Simulationsuntersuchungen zur Funktionsweiseverschiedener Bauelementvarianten und Bewertung und Interpretation sowie graphische undtextliche Darstellung der Ergebnisse

Lehr- und Lernmethoden:Zur Einführung in die Thematik wird in einer begleitenden Vorlesungsstunde in Frontalunterrichtund bilateraler Diskussion in die Grundlagen des Moduls eingeführt. Parallel dazu erfolgt mittels vorgefertigter Beispielsimulationen und Tutorien die Einführung in dieverwendeten Simulationstools, die die Studierenden in die Lage versetzen, eigene Simulationenselbständig zu erstellen und deren Ergebnisse zu analysieren. Mittels Versuchsbeschreibungen und gezielt gestellter Aufgaben werden die Studierenden zueigenständiger Projektarbeit angeleitet. Parallel dazu ist eine eine vertiefende Wissensbildung


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durch individuelle fachliche Diskussion während der Praktikumsphase und damit die Verknüpfungzu den vermittelten Grundlagen angestrebt.

Medienform:Folgende Medienformen finden Verwendung:- Präsentationen, Folien und Handouts- Skript- Download von Manual, Infomaterial und Tutorien der verwendeten Software- Erläuterungen und Ableitungen an Tafel

Literatur:- System-level Modeling of MEMS (ed. T. Bechtold, G. Schrag, L. Feng), Wiley VHC 2013(ausgewählte Kapitel)- Microsystem Design, S. Senturia, Kluwer Academic Press - Skript zum Praktikum

Modulverantwortliche(r):Schrag, Gabriele; Prof. Dr. rer. nat. habil.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Vorlesung zum Praktikum "Design und Simulation von Mikroelektromechanischen Systemen(MEMS)" (Vorlesung, 1 SWS)Schrag G

Praktikum "Design und Simulation von Mikroelektromechanischen Systemen (MEMS)" (Praktikum,4 SWS)Schrag G [L], Bosetti GFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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EI78050: Project Laboratory Electrochemistry and Biosensors | Project Laboratory Electrochemistry and Biosensors[PPECHEMBIO]

Modulbeschreibung

EI78050: Project Laboratory Electrochemistry and Biosensors | ProjectLaboratory Electrochemistry and Biosensors [PPECHEMBIO]



Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 6

Gesamtstunden:180


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Lab performance, discussion, and report (Laborleistung): 100% The examination consists of a written report introducing the scientific background, the motivation,and the experiments and results of the project (report, 15-25 pages). In addition, regulardiscussions with the assigned tutor (research assistant) about the progress of the experimentsand resulting next steps (5-10 Experiments, 2-4 short progress presentations). The written reportdemonstrates the student’s ability to summarize the theoretical background of a scientific projectand to analyze and evaluate the results. The regular discussions with the tutor measure thestudent’s ability to develop a scientific idea within the field of electrochemistry and biosensors.Starting from initial concepts, the student delivers interim results at relevant milestones and finallyreaches the set goals within the given timeframe.


(Empfohlene) Voraussetzungen:BioMEMS & Microfluidics

Inhalt:The participants will work on up-to-date research projects of the neuroelectronics group. Thecourse will start with a screening of the current literature. Afterwards, the students will work on adefined scientific project within the context of electrochemistry and biosensors. Specifically, thestudents will work on topics such as- effects of particle size, aggregation, and adsorption in single-impact electrochemistry


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- electrode materials, surface modification, and electrolyte effect in single-impact electrochemistry- conductive polymer electrodes for neurotransmitter detection- modification of printed electrodes with active materials- comparison of electrodes for the detection of bacteria- printing, design, and characterization of 3D microelectrodes- detection of silver nanoparticles with 3D microelectrodes- etc.

Lernergebnisse:Upon successful completion of the module, the student is able to independently conduct definedresearch projects related to electrochemistry and biosensors. This includes:• performing a literature research with regards to with regards to individually assigned questions inthe field of electrochemistry and biosensors• designing experiments that allow testing hypotheses with respect to with regards to individuallyassigned questions in the field of electrochemistry and biosensors• conducting experiments to gather microscopic or electrochemical data of (biosensor) electrodesto judge their performance• analyzing structural microscopic data (surface area, roughness, etc), electrochemicalcharacteristics or sensor readings of electrochemical cells and/or biosensors• presenting results on electrochemical and/or biosensor measurements orally during regular groupmeetings and in writing in the form of a report

Lehr- und Lernmethoden:The module will comprise a project lab course. After an introduction to the field, the student willindependently carry out state-of-the-art experiments related to electrochemistry and biosensing.The results will be analyzed and discussed with an experienced tutor. This will help the studentto design follow-up experiments to reach their scientific goal. Thereby the students will achieve adeeper understanding of the interdisciplinary field of neuroelectronics in a research environmentand learn to design, conduct, analyze and present scientific experiments.The students will present their results in a written report as well as an oral presentation. Theintegration of students within the research group is fostered by appointing an experienced groupmember as an additional mentor. This will allow the students to participate at cutting-edge researchprojects at an early stage of their career.

Medienform:Project-specific research papers, experimental plans/schedules, electronic presentations duringgroup meetings, final report

Literatur:Bard, A. J. & Faulkner, L. R. Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications. (Wiley,2001).S. Cosnier, editor , Electrochemical Biosensors (Pan Stanford Publishing, Singapore, 2015).Additional project-specific literature will be given at the project start.


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Modulverantwortliche(r):Wolfrum, Bernhard; Prof. Dr. rer. nat.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Projektpraktikum Elektrochemie und Biosensorik (Praktikum, 4 SWS)Wolfrum B [L], Grob L, Weiß L, Zips SFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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EI78051: Project Laboratory Microfluidics – Design, Fabrication, and Application | Project Laboratory Microfluidics –Design, Fabrication, and Application [PPMIFLU]

Modulbeschreibung

EI78051: Project Laboratory Microfluidics – Design, Fabrication, andApplication | Project Laboratory Microfluidics – Design, Fabrication, andApplication [PPMIFLU]



Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 6

Gesamtstunden:180


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Lab performance, discussion, and report (Laborleistung): 100% The examination consists of a written report introducing the scientific background, the motivation,and the experiments and results of the project (Projektarbeit, 15-25 pages). In addition, regulardiscussions with the assigned tutor (research assistant) about the progress of the experimentsand resulting next steps (Laborleistung, 5-10 Experiments, 2-4 short progress presentations). Thewritten report demonstrates the student’s ability to summarize the theoretical background of ascientific project and to analyze and evaluate the results. The regular discussions with the tutormeasure the student’s ability to develop a scientific idea within the field of microfluidics. Startingfrom initial concepts, the student delivers interim results at relevant milestones and finally reachesthe set goals within the given timeframe.



Inhalt:The participants will work on up-to-date research projects of the neuroelectronics group. Thecourse will start with a screening of the current literature. Afterwards, the students will work on adefined scientific project within the context of electrochemistry and biosensors. Specifically, thestudents will work on topics such as


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- high-resolution 3D printing of hydrogels- tuning resin characteristics for 3D printed microfluidics- flow-rate control in gravity-driven fluidics- flow-rate sensing- fluid mixing- analyte pre-concentration- etc.

Lernergebnisse:Upon successful completion of the module, the student is able to independently conduct definedresearch projects related to microfluidics. This includes:• performing a literature research with regards to with regards to individually assigned questions inthe field of microfluidics• designing experiments that allow testing hypotheses with respect to individually assignedquestions in the field of microfluidics• conducting experiments to gather microscopic or profilometric data on the fabrication outcome,dimensions and surface characteristic of microfluidic devices• analyzing microscopic data (e.g. image/video data on fluid movement in channels),electrochemical data (e.g. amperometric analyte quantification) or sensor readings (e.g.impedimetric flow measurements) to characterize microfluidic devices• presenting results on the fabrication and characterization of microfluidic devices orally duringregular group meetings and in writing in the form of a lab report

Lehr- und Lernmethoden:The module will comprise a project lab course. After an introduction to the field, the student willindependently carry out state-of-the-art microfluidics experiments. The results will be analyzed anddiscussed with an experienced tutor. This will help the student to design follow-up experimentsto reach their scientific goal. Thereby the students will achieve a deeper understanding of theinterdisciplinary field of neuroelectronics in a research environment and learn to design, conduct,analyze and present scientific experiments.The students will present their results in a written report as well as an oral presentation. Theintegration of students within the research group is fostered by appointing an experienced groupmember as an additional mentor. This will allow the students to participate at cutting-edge researchprojects at an early stage of their career.


Literatur:B. J. Kirby, Micro- and Nanoscale Fluid Mechanics, 1st ed. (Cambridge University Press, NewYork, 2013)

Additional project-specific literature will be given at the project start.


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Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Projektpraktikum Mikrofluidik – Entwurf, Fabrikation und Anwendung (Praktikum, 4 SWS)Wolfrum B [L], Grob L, Hiendlmeier L, Weiß L, Zips SFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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EI78052: Project Laboratory Neuroelectronics | Project Laboratory Neuroelectronics [PPNEURO]

Modulbeschreibung

EI78052: Project Laboratory Neuroelectronics | Project LaboratoryNeuroelectronics [PPNEURO]



Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 6

Gesamtstunden:180


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Lab performance and discussion (Laborleistung): 100% The examination consists of a written report introducing the scientific background, the motivation,and the experiments and results of the project (Report, 15-25 pages). In addition, regulardiscussions with the assigned tutor (research assistant) about the progress of the experimentsand resulting next steps (5-10 Experiments, 2-4 short progress presentations). The written reportdemonstrates the student’s ability to summarize the theoretical background of a scientific projectand to analyze and evaluate the results. The regular discussions with the tutor measure thestudent’s ability to develop a scientific idea within the field of microfluidics. Starting from initialconcepts, the student delivers interim results at relevant milestones and finally reaches the setgoals within the given timeframe.



Inhalt:The participants will work on up-to-date research projects of the neuroelectronics group. Thecourse will start with a screening of the current literature. Afterwards, the students will work on adefined scientific project within the context of neuroelectronics. Specifically, the students will workon topics such as- fabrication and characterization of stimulation electrodes


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- development of stimulation electronics- development of electrochemical and mechanical measurement setups- temporal or chronic electrode-tissue interfacing strategies- etc.

Lernergebnisse:Upon successful completion of the module, the student is able to independently conduct definedresearch projects related to neuroelectronics. This includes:• performing a literature research with regards to with regards to individually assigned questions inthe field of neuroelectronics• designing experiments that allow testing hypotheses with respect to individually assignedquestions in the field of neuroelectronics• conducting experiments to gather microscopic (structure, dimensions, roughness, etc.) orelectrochemical (impedance spectra, charge-injection capabilities, etc.) data to evaluate theperformance of recording/stimulation electrodes for neuroelectronic applications• analyzing structural microscopic (structure, dimensions, roughness, etc.) and electrochemicalcharacteristics (impedance spectra, charge-injection capabilities, etc.) to determine performanceand durability of recording/stimulation electrodes during neuroelectronic experiments• presenting results on the developments of recording/stimulation electrodes for neuroelectronicapplications orally during regular group meetings and in writing in the form of a lab report

Lehr- und Lernmethoden:The module will comprise a project lab course. After an introduction to the field, the student willindependently carry out state-of-the-art neuroelectronics experiments. The results will be analyzedand discussed with an experienced tutor. This will help the student to design follow-up experimentsto reach their scientific goal. Thereby the students will achieve a deeper understanding of theinterdisciplinary field of neuroelectronics in a research environment and learn to design, conduct,analyze and present scientific experiments.The students will present their results in a written report as well as an oral presentation. Theintegration of students within the research group is fostered by appointing an experienced groupmember as an additional mentor. This will allow the students to participate at cutting-edge researchprojects at an early stage of their career.


Literatur:E. R. Kandel, J. H. Schwartz, and T. M. Jessell, Principles of Neural Science, 4th Revised edition(Mcgraw-Hill Professional, New York, NY, 2000)



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Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Projektpraktikum Neuroelektronik (Praktikum, 4 SWS)Wolfrum B [L], Terkan K, Zurita FFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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EI78053: Project Laboratory Brain-Computer Interfaces | Project Laboratory Brain-Computer Interfaces [PPBCI]

Modulbeschreibung

EI78053: Project Laboratory Brain-Computer Interfaces | ProjectLaboratory Brain-Computer Interfaces [PPBCI]



Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 6

Gesamtstunden:180


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Lab performance and discussion (Laborleistung): 100% The examination consists of a written report introducing the scientific background, the motivation,and the experiments and results of the project (report, 15-25 pages). In addition, regulardiscussions with the assigned tutor (research assistant) about the progress of the experimentsand resulting next steps (5-10 Experiments, 2-4 short progress presentations). The written reportdemonstrates the student’s ability to summarize the theoretical background of a scientific projectand to analyze and evaluate the results. The regular discussions with the tutor measure thestudent’s ability to develop a scientific idea within the field of microfluidics. Starting from initialconcepts, the student delivers interim results at relevant milestones and finally reaches the setgoals within the given timeframe.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Experience in signal processing and machine learning

Inhalt:The participants will work on up-to-date BCI research projects of the neuroelectronics group. Thecourse will start with a screening of the current literature. Afterwards, the students will work on adefined scientific project within the context of brain-computer interfaces. Specifically, the studentswill work on topics such as- design and implementation of EEG and fNIRS experiments


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- signal processing techqnieus for neural recording- classification strategies for the detection of sparse events- study of motion artifacts- etc.

Lernergebnisse:Upon successful completion of the module, the student is able to independently conduct definedresearch projects related to brain-computer interfaces. This includes:• performing a literature research with regards to individually assigned questions in the field ofbrain-computer interfaces• designing experiments that allow testing hypotheses with respect to individually assignedquestions in the field of brain-computer interfaces• conducting experiments using fNIRS and/or EEG to gather neural activity• analyzing and classifying time-series data using common signal processing techniques andvarious machine learning approaches• presenting results orally during regular group meetings and in writing in the form of a report

Lehr- und Lernmethoden:The module will comprise a project lab course. After an introduction to the field, the studentwill independently carry out state-of-the-art brain-computer interface experiments. The resultswill be analyzed and discussed with an experienced tutor. This will help the student to designfollow-up experiments to reach their scientific goal. Thereby the students will achieve a deeperunderstanding of the interdisciplinary field of neuroelectronics in a research environment and learnto design, conduct, analyze and present scientific experiments.The students will present their results in a written report as well as an oral presentation. Theintegration of students within the research group is fostered by appointing an experienced groupmember as an additional mentor. This will allow the students to participate at cutting-edge researchprojects at an early stage of their career.


Literatur:Liu Y et al. Towards a Hybrid P300-Based BCI Using Simultaneous fNIR and EEG. Foundations ofAugmented Cognition: 7th International Conference, AC 2013, HCI International 2013, Las Vegas,NV, USA, July 21-26, 2013. Proceedings (pp.335-344)Khan MJ and Hong KS, Hybrid EEG-fNIRS-based eight-command decoding for BCI: Application toquadrocopter control. Frontiers in Neurorobotics 2017, 11, 6Fazli S et al. Enhanced performance by a hybdrif NIRS-EEG brain computer interface,NeuroImage 2012, 59, 519-529Trakoolwilaiwan T. et al. Convolutional neural network for high-accuracy functional near-infraredspectroscopy in a brain-computer-interface: three-class classification of rest, right-, and left-handmotor execution, Neurophoton. 2017, 5, 1


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Lawhern VJ et al. EEGNet: a compact convolutional neural network for EEG-based brain-computerinterfaces. J. Neural Eng. 2018; 1 5: 05601 3Schirrmeister RT et al. Deep learning with convolutional neural networks for EEG decoding andvisualization. Hum. Brain Mapp. 2017; 38: 5391 -5420



Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Projektpraktikum Brain-Computer-Interfaces (Praktikum, 4 SWS)Wolfrum B [L], Weiß LFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW2414: Numerische Akustik in Python | Computational Acoustics in Python

Modulbeschreibung

MW2414: Numerische Akustik in Python | Computational Acoustics inPython



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 4

Gesamtstunden:120


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Prüfungsleistung ist eine Übungsleistung, die die Bearbeitung vorgegebener Teilaufgaben(Programmieraufgaben) beinhaltet und mit einer Präsentation der Ergebnisse abschließt.Damit sollen die Studierenden demonstrieren, dass sie numerische Methoden selbstständigprogrammieren und bewerten können sowie numerische Beispiele in der Akustik rechnen undinterpretieren können. Anhand der Präsentation zeigen sie, dass sie ihre Ergebnisse rhetorischgeschickt einem Fachpublikum vorstellen können.


(Empfohlene) Voraussetzungen:- Computational Acoustics, Numerische Methoden für Ingenieure, Finite Elemente, o.ä.- Programmierkenntnisse in Matlab/python

Inhalt:Ziel des Praktikums ist die Implementierung der Randelementemethode anhand akustischerProblemstellungen. Als Programmierumgebung wird im Praktikum Matlab verwendet.

Im Rahmen des Praktikums werden folgende Themen bearbeitet:1. Diskretisierung mit der Kollokationsmethode2. Numerische Integration von regulären und singulären Integralen3. Lösung von linearen Gleichungssystemen


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MW2414: Numerische Akustik in Python | Computational Acoustics in Python

Mit diesen numerischen Methoden werden dann folgende Anwendungen analysiert:- Berechnung von stehenden Schallwellen und Wanderwellen- Schallabstrahlung einer pulsierenden Kugel- Auswertung des Schalldrucks an einem Feldpunkt

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an dem Hochschulpraktikum sind die Studierenden in der Lage:- Grundgleichungen der Akustik zu erklären- Numerische Methoden selbstständig zu programmieren und zu bewerten- Numerische Beispiele in der Akustik zu rechnen und zu interpretieren

Lehr- und Lernmethoden:Das Praktikum wird als Rechnerübung mit Arbeit in Matlab abgehalten. Die Studierenden erhaltenzunächst eine Einführung in Matlab und werden schrittweise und unter Prüfung der Fortschrittein Form von Programmieraufgaben während des Praktikums und anhand von Hausaufgaben andie Entwicklung eines eigenen BEM Programms zur Lösung einer akustischen Problemstellungherangeführt. Die Programmcodes während regelmäßig mit dem/der Betreuer/in diskutiert undbesprochen. Damit lernen die Studierenden, dass sie numerische Methoden selbstständigprogrammieren und bewerten können sowie numerische Beispiele in der Akustik rechnen undinterpretieren können.

Medienform:Präsentation, Rechnerarbeit

Literatur:Wird im Praktikum bekannt gegeben Vorlesungsunterlagen


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Numerische Akustik in Python (Praktikum, 4 SWS)Marburg S [L], Gürbüz C, Preuss S, Eser MFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW2430: Praktikum Batterieproduktion | Laboratory Production [LIBP]

Modulbeschreibung





Sprache:Deutsch



Credits:* 4

Gesamtstunden:120


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung erfolgt in Form einer Laborleistung. Diese beinhaltet vier schriftliche Kurztests,die zu Beginn der Praktikumstermine 2 bis 5 durchgeführt werden. (Bearbeitungsdauer jeweils15 Minuten, als Hilfsmittel kann ein nichtprogrammierbarer Taschenrechner und ggf. einFremdsprachen-Wörterbuch verwendet werden). Außerdem ist von jedem Teilnehmer einLaborbericht (Umfang ca. 4 Seiten) anzufertigen. Die Gewichtung der Leistungen teilt sich dabei zu je 15 % auf die vier Kurztests (Termine 2-5) undinsgesamt 40 % auf den Laborbericht auf. In den Kurztests zeigen die Studierenden anhand von Verständnisfragen, dass sie die Abfolge undRelevanz der einzelnen Prozessschritte innerhalb der Prozesskette zur Herstellung von Lithium-Ionen-Zellen verstanden haben und Eingangs- und Ausgangsgrößen über Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge verknüpfen können. Durch Rechenaufgaben erfolgt die Quantifizierung dieserZusammenhänge mit direktem Bezug zu den praktischen Elementen des Praktikums (bspw.Bilanzierung der Elektrodenschichten durch Berechnung der Flächenbeladung).


(Empfohlene) Voraussetzungen:Vorerfahrungen im Bereich elektrische Engergiespeicher und Produktionstechnik empfohlen

Inhalt:Das Gesamtziel des Praktikums liegt darin, den Teilnehmern sämtliche Prozessschritte inder Produktion von Lithium-Ionen-Batterien näher zu bringen. Dabei wird die Prozessketteinklusive wichtiger Prozessparameter und Einflussfaktoren theoretisch erarbeitet und gleichzeitig


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durch Praxisteile an der Batterie-Pilotlinie des iwb ergänzt. Außerdem wird durch die aktuellenForschungsthemen entlang der Prozesskette zu einer weiterführenden Auseinandersetzung mitdem Themengebiet Zellfertigung motiviert. Im Rahmen des Praktikums wird den Teilnehmernaußerdem die Möglichkeit gegeben, die Auswirkungen einzelner Prozessschritte auf dieelektrochemischen Eigenschaften von Laborzellen zu testen.

Lernergebnisse:Am Ende des Praktikums sind die Sutdierenden in der Lage:- Die Wirkungsweise einer Lithium-Ionen-Batterie wiederzugeben- Zusammenhänge in der Lithium-Ionen-Batterieproduktion zu verstehen- Die Elektrodenfertigung zur Herstellung einer Lithium-Ionen-Zelle zu analysieren- Die Zellassemblierung zur Herstellung einer Lithium-Ionen-Zelle zu analysieren- Eigenschaften einer Batteriezelle anhand von Zelltests mit den Herstellungsprozessen zukorrelieren

Lehr- und Lernmethoden:Praktikum mit begeitender VorlesungPräsentationen und VorträgeArbeitsblätterGruppen- und Einzelarbeit

Medienform:The module takes the form of an internship. On the internship dates, short lectures in the formof presentations and lectures are held to explain the theoretical basics of lithium-ion batteryproduction. The students are provided with worksheets which they are to work on, for example inorder to reproduce the mode of action of a lithium-ion battery and to understand connections inlithium-ion battery production. The battery cells are then produced in groups and individually. The students learn to analyse theelectrode production for the production of a lithium ion cell and the cell assembly for the productionof a lithium ion cell as well as to correlate the properties of a battery cell with the productionprocesses on the basis of cell tests.

Literatur:Korthauer, Reiner (Hrsg.) Handbuch Lithium-Ionen-Batterien. ISBN 978-3-642-30653-2


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Praktikum Batterieproduktion (Praktikum, 2 SWS)Zäh M [L], Hagemeister J, Kriegler J, Zäh MFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW2436: Mobilitätsdatenanalyse | Mobility Data Analysis [MDA]

Modulbeschreibung




Modulniveau: Sprache:Deutsch



Credits:* 4

Gesamtstunden:120


Präsenzstunden:30


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung erfolgt in Form einer Übungsleistung. Diese besteht aus kurzen schriftlichenTestaten (Beantwortung von Kurzfragen, 25 Punkte, 10 min, keine Hilfsmittel erlaubt),Hausaufgaben (Programmierprojekt, 25 Punkte, alle Hilfsmittel erlaubt) und einem kurzenAbschlussprojekt (90 Punkte).Die Überprüfung von Fakten-, Detailwissen und dessen Anwendung (angelehnt an die bereitsdurchgeführten Übungen) erfolgt jeweils zu Beginn des Folgetermins entweder in Form einesTestats oder einer Hausaufgabe (wird rechtezeitig bekannt gegeben). Damit demonstrierendie Studierenden, dass sie z. B. die wesentlichen Elemente einer Datenanalyse Pipeline fürMobilitätsdaten benennen können und die grundlegenden Elemente von GIS sowie verschiedeneMöglichkeiten und Formate der Datensammlung, Aggregation und Speicherung kennen undverwenden können. Nach dem letzten Termin wird ein bewertetes Abschlussprojekt (Bearbeitungeiner vorgegebenen Programmieraufgabe) durchgeführt. Damit zeigen die Studierenden, dasssie die gelernten statistischen Auswertungsmethoden der Mobilitätsdatenanalyse und einfacheMachine Learning Verfahren zur Klassifikation selbstständig anwenden und die erhobenen Datenauswerten können. Die Gesamtnote bildet sich aus der Punktesumme aus drei Testaten, dreibewerteten Hausaufgaben und dem Abschlussprojekt.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Python Grundkenntnisse


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Inhalt:• Grundlagen der (Geo-) Datenanalyse• OSM/GIS• Methoden in der Datenanalyse und Visualisierung• Räumlich-zeitliche Daten und Clustering/Heatmaps• Experiment 1: Datenerfassung und Fahrverhalten• Experiment 2: Persönliche Mobilitätsdatenanalyse• Projekt: Klassifizierung durch maschinelles Lernen

Lernergebnisse:Datenanalyse Pipeline für Mobilitätsdaten zu benennen und ein entsprechendes Framework mitOpen-Source Software aufzubauen. Darüber hinaus kennen die Studierenden verschiedeneMöglichkeiten und Formate der Datensammlung, Aggregation und Speicherung. Sie sindin der Lage, selbstständig Mobilitätsaufzeichnungen durchzuführen und die gesammeltenDaten auszuwerten. Sie beherrschen für diesen Zweck neben klassischen statistischenAuswertungsmethoden auch weitere – speziell für Mobilitätsdaten relevante – Methoden wiedie Hotspotanalyse, das Räumliche Clustering, Geo-Fencing und einfache Machine LearningVerfahren zur Klassifikation von Fortbewegungsarten. Durch die Anwendung der genanntenMethoden können sie die gesammelten Daten kritisch anhand üblicher Kenngrößen hinterfragenund entsprechende Visualisierungen generieren.

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul findet in Form eines Praktikums statt. Ein Praktikumstermin findet dabei je nachTermin in 1-2 Blöcken statt. Jeder Block beginnt mit der Erläuterung theoretischer Grundlagenzur Mobilitätsdatenanalyse in frontaler Wissensvermittlung mittels Präsentation und Live-Programmierung. Anschließend bearbeiten die Studierenden konkrete Aufgaben aus derPraxis in Form von betreuter Einzel- und Gruppenarbeit. In zwei Sonderterminen werdenVersuche zur Mobilitätsdatenanalyse durchgeführt, wobei die Studierenden unter Aufsicht aktivan der Versuchsdurchführung teilnehmen. Mit diesen Methoden lernen die Studierenden alsobeispielsweise, die wesentlichen Elemente einer Datenanalyse Pipeline für Mobilitätsdatenkennen und sind in der Lage selbst ein entsprechendes Framework mit Open-Source Softwareaufzubauen. Sie lernen die verschiedenen Möglichkeiten und Formate der Datensammlung,Aggregation und Speicherung kennen und können selbstständig Mobilitätsaufzeichnungendurchführen und die gesammelten Daten vorverarbeiten und auswerten.

Medienform:• Powerpoint-Präsentationen• Jupyter-Notebooks • Arbeit lokaler PC mittels Remote-Zugriff auf Serveranwendungen• Arbeiten mit Python

Literatur:• Thomas A. Runkler, Data Mining: Methoden und Algorithmen intelligenter Datenanalyse, Vieweg+Teubner Verlag (2010)


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• Baoguo Yang, Yang Zhang in Advanced Data Mining and Applications (2010)


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Praktikum Mobilitätsdatenanalyse (Praktikum, 4 SWS)Lienkamp MFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW2438: Mobile Robotik in der Intralogistik | Mobile Robotics in Intralogistics [PMR]

Modulbeschreibung

MW2438: Mobile Robotik in der Intralogistik | Mobile Robotics inIntralogistics [PMR]



Modulniveau:Master

Sprache:Deutsch



Credits:* 4

Gesamtstunden:120


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulprüfung erfolgt in Form einer Übungsleistung (Testat in Form eines eTests auf Moodle,Bearbeitungsdauer 60 Minuten, keine Hilfsmittel erlaubt) nach Abschluss der Lernmodule desPraktikums. Darin sollen die Studierenden durch Beantworten von Fragen demonstrieren, dasssie Anwendungsfelder mobiler Robotik im Kontext der Intralogistik beschreiben können und diegrundlegende Technik sowie Zusammenhänge und Herausforderungen beim Einsatz mobilerRoboter in der Intralogistik erklären können. Das Beantworten der Fragen erfordert teils eigeneFormulierungen und teils das Auswählen aus vorgegebenen Mehrfachantworten.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Im Praktikum sind gute Deutschkenntnisse notwendig, um den Inhalten folgen zu können undsomit die Anforderungen erfüllen zu können.Grundlegende Programmiererfahrung hilft bei der Bearbeitung der Praktikumsaufgaben, ist abernicht zwingend erforderlich.

Inhalt:•Überblick über die Anwendungsfelder und Einsatzbereiche mobiler Roboter im Bereich derIntralogistik• Erarbeitung der grundlegenden Bausteine mobiler Roboter (Interaktion, Steuerung, Kinematik,Lokalisierung, Navigation, Maschinelle Wahrnehmung) anhand theoretischer Grundlagen,Praxisbeispielen und praktischer Übungen


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• Lösen von aus der Praxis abstrahierten Aufgaben der Intralogistik in Kleingruppen mit einem aufdem Raspberry Pi basierenden Controller (BrickPi) und Lego Mindstorms EV3 Komponenten durchKombination des gelernten Wissens im Rahmen einer zweitätigen Projektarbeit („Challenge“)

Lernergebnisse:Nach erfolgreicher Teilnahme am Modul sind die Studierenden in der Lage:• Anwendungsfelder mobiler Robotik im Kontext der Intralogistik zu verstehen und zu beschreiben• Grundlegende Technik, Zusammenhänge und Herausforderungen beim Einsatz von mobilenRobotern zu erklären• Verschiedene Bausteine mobiler Roboter mithilfe eines auf dem Raspberry Pi basierendenControllers (BrickPi) und Lego Mindstorms EV3 Komponenten in der Praxis zu kombinieren, umLösungen für grundlegende Problemstellungen aus der Intralogistik zu entwerfen und beispielhaftumzusetzen

Lehr- und Lernmethoden:Das Modul findet in Form eines Praktikums statt. Zunächst werden die theoretischen Grundlagenmobiler Robotik mit Fokus auf die Intralogistik anhand der jeweils zweckdienlichsten Kombinationaus Vortrag und Diskussion erklärt.Die praktische Anwendung und Festigung der Theorieinhalte erfolgt durch selbstständigeEntwicklung von Roboterprogrammen im Rahmen von Übungen und einer Projektarbeit in Teams(„Challenge“). Dafür werden ein auf dem Raspberry Pi basierender Controller (Brick Pi) sowieSensoren und Aktoren von Lego Mindstorms EV3 eingesetzt. Die Programmierung erfolgt inPython.

Im Rahmen der Übungen erstellen die Studierenden lernmodulspezifische Programme, umdurch Anwendung der behandelten Theorie praktische Kenntnisse in den einzelnen Bereichenaufzubauen. Basierend auf den so erarbeiteten Fähigkeiten wird anschließend in der Challengevon den Studierenden ein Gesamtprogramm für den BrickPi zur Lösung einer aus der Praxisabstrahierten Aufgabenstellung aus der Intralogistik erstellt. Dafür wird eine künstlicheVersuchsumgebung aufgebaut, welche Umgebungsbedingungen aus der Praxis beispielhaftnachstellt. Im Rahmen der Challenge können die Studierenden zeigen, dass Sie die Relevanzverschiedenen Bausteine verstehen und diese in der Praxis kombinieren können.

Alle Lehrmaterialien sowie weiterführende Informationen werden online zur Verfügung gestellt.

Medienform:PowerPoint Präsentation via Beamer, Übungsunterlagen, Roboter mit BrickPi Controller und LegoMindstorms EV3 Komponenten, künstliche Versuchsumgebung

Literatur:Thrun, Sebastian, Wolfram Burgard, and Dieter Fox. "Probabilistic Robotics. 2005. ISBN0262201623."Siciliano, Bruno, and Oussama Khatib, eds. Springer handbook of robotics. Springer, 2016.


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Siegwart, Roland, Illah Reza Nourbakhsh, and Davide Scaramuzza. Introduction to autonomousmobile robots. MIT press, 2011.Russell, Stuart J., and Peter Norvig. Artificial intelligence: a modern approach. Malaysia; PearsonEducation Limited,, 2016.Karimi, Hassan A., ed. Indoor wayfinding and navigation. CRC Press, 2015.LaValle, Steven M. Planning algorithms. Cambridge university press, 2006.

Modulverantwortliche(r):Fottner, Johannes; Prof. Dr.-Ing.

Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Mobile Robotik in der Intralogistik (Praktikum, 4 SWS)Ried F [L], Kauke DFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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MW2451: Praktisches Deep Learning | Hands-on Deep Learning

Modulbeschreibung




Modulniveau:Master

Sprache:Englisch



Credits:* 4

Gesamtstunden:120


Präsenzstunden:60


Beschreibung der Studien-/ Prüfungsleistungen:Die Modulnote basiert auf einer Präsentation (20 min) und einem Kurzbericht, in dem dieStudierenden ihr Wissen über die zugrunde liegende Theorie und ihre Fähigkeit zur Anwendungvon Deep Learning Algorithmen auf reale Datensätze nachweisen sollen. Eine kritische Bewertungder erzielten Ergebnisse und die Einordnung der entwickelten Methode in die Literatur ist ebenfallsdurchzuführen.


(Empfohlene) Voraussetzungen:Grundkenntnisse in linearer Algebra und Wahrscheinlichkeitstheorie, sowie Programmiererfahrungin einer beliebigen Sprache. Kenntnisse in Python und PyTorch sind hilfreich, aber nicht zwingenderforderlich. Wichtige Grundlagen werden zu Beginn des Praktikums behandelt.

Inhalt:Das Praktikum bietet eine praktische Einführung in Deep Learning, bei der die Studierendenwesentliche Deep Learning Algorithmen selbst implementieren. Zu den behandelten Themengehören tiefe neuronale Netze für Regression und Klassifikation, Convolutional NeuralNetworks, Sequenzmodellierung mit rekurrenten und long short-term memory Netzen,Dimensionsreduktionsalgorithmen wie Autoencoder und generative Methoden, z.B. generativeadversarial networks und variational autoencoder.

Lernergebnisse:Nach der Teilnahme an diesem Modul sind die Studierenden


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- mit verschiedenen Deep Learning Algorithmen vertraut und verstehen die wichtigstenUnterschiede zwischen ihnen- in der Lage, die grundlegenden Konzepte des Trainings neuronaler Netze wie Backpropagation,Over/Underfitting, Kreuzvalidierung, Regularisierung, frühes Anhalten usw. zu erklären- fähig, das Machine Learning Paket Pytorch zu verwenden, um Deep Learning auf realeDatensätze anzuwenden- in der Lage, Verbesserungen für Deep Learning Pipelines zu entwickeln

Lehr- und Lernmethoden:Bei diesem Modul handelt es sich um ein Hochschulpraktikum. Die Konzepte und Algorithmenwerden in einer einstündigen Präsentation vorgestellt. Danach werden Übungsprobleme entwedereinzeln oder in Gruppen gelöst. Die Probleme werden in Form von Übungsblättern bereitgestellt,die detailierte Anweisungen enthalten, um die Studierenden zur Lösung zu führen. Während dieserZeit können auftretende Fragen von Studierenden beantwortet werden. Die wichtigsten Lernzielewerden durch die geführten Übungsblätter erarbeitet. Die letzten Termine sind für Gruppenprojektereserviert, durch welche die Studierenden lernen die grundlegenden Konzepte des Trainingsneuronaler Netze wie Backpropagation, Over/Underfitting, Kreuzvalidierung, Regularisierung,frühes Aufhören usw. erklären zu können, mit der Machine Learning Bibliothek PyTorch DeepLearning auf reale Datensätze anzuwenden, sowie Deep Learning Pipelines zu entwickeln und zuverbessern.

Medienform:Folien, Übungsblätter mit Lösungen inklusive Python Code

Literatur:Literaturempfehlungen werden im Laufe des Praktikums gegeben.


Lehrveranstaltungen (Lehrform, SWS) Dozent(in):Praktisches Deep Learning (Praktikum, 4 SWS)Zavadlav J [L], Thaler SFür weitere Informationen zum Modul und seiner Zuordnung zum Curriculum klicken Sie bittecampus.tum.de oder hier.


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Alphabetisches Verzeichnis der Modulbeschreibungen

A[MW2463] Additive Fertigung mit Kunststoffen | Additive Manufacturing withPlastics

250 - 251


338

Angebote Carl-von-Linde-Akademie | Carl-von-Linde-Akademie 360Angebote Sprachenzentrum | Language Center 356Angebote Zentrum für Schlüsselkompetenzen | Center of Key Competencies 350[MW1628] Angewandte CFD | Applied CFD 88 - 89Angrenzende Fachgebiete | Adjacent Fields 269[MW0010] Antriebssystemtechnik für Fahrzeuge | System Engineering forVehicle Drive Lines [AST]

135 - 136

[EI70310] Applied Machine Intelligence | Applied Machine Intelligence [AMI] 116 - 118[MW2129] Arbeitswissenschaft | Ergonomics 99 - 101[MW2076] Auslegung von Elektrofahrzeugen | Design of Electric Vehicles[Ausl. Efzge]

209 - 211

[ME0012] Auslegung, Herstellung und Prüfung medizinischer Implantate |Design, Production and Testing of Biomedical Implants [AHPmedI]

133 - 134

[MW0688] Automatisierungstechnik in der Medizin | Automation in Medicine[AIM]

184 - 185

[MW2104] Automatisierungstechnik 2 | Industrial Automation 2 95 - 96[MW2227] A Practical Course in Numerical Methods for Engineers | APractical Course in Numerical Methods for Engineers

385 - 386

[CH3126] Aerosole: Bedeutung, Vorkommen und deren Charakterisierung3CR | Aerosol Characterization

367 - 369

B[BV340015] Bahnmodul im Verkehrswegebau | Railway module 365 - 366[EI70810] Batteriespeicher | Battery Storage [BAT] 119 - 121[EI7310] Batteriesystemtechnik | Battery Systems Technical [BATSYS] 124 - 126[CH0215] Betrieb und Auslegung chemischer Reaktoren | Operation andDesign of Chemical Reactors

106 - 108

[IN2138] Bewegungsplanung in der Robotik | Robot Motion Planning 129 - 130[MW0052] Bewegungstechnik | Kinematics [BWT] 43 - 44[MW1817] Biomechanik - Grundlagen und Modellbildung | Biomechanics -Fundamentals and Modeling

204 - 205

[PH0020] Biophysik | Biophysics [Bio Expert] 315 - 317[MW1145] Bioproduktaufarbeitung 1 | Bioseparation Engineering 1 [BSE1] 197 - 198


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[MW0018] Bioprozesse | Bioprocesses 140 - 141[MW2431] Bio-Nanotechnologie | Bio-Nanotechnology 342 - 343

C[MW0210] CFD-Simulation thermischer Prozesse | CFD-Simulation of ThermalProcesses [CSTP]

375 - 377

[CS0073] Circular Economy | Circular Economy [CEC] 109 - 110[WI001083] Controlling | Controlling 324 - 325

D[WI100967] Designing and Scheduling Lean Manufacturing Systems |Designing and Scheduling Lean Manufacturing Systems

260 - 262

[MW2028] Digitale Menschmodellierung: Grundlagen | Digital HumanModeling: Fundamentals

206 - 208

[MW2460] Digitale Menschmodellierung: Vertiefung | Digital Human Modeling:Advanced

247 - 249

[MW2446] Digital Ergonomics | Digital Ergonomics [Digital Ergonomics] 396 - 398[MW2453] Diskontinuierliche Galerkin-Verfahren in der NumerischenSimulation | Discontinuous Galerkin Methods for Numerical Simulation [DisGal]

238 - 240

[MW1421] Dynamics of Mechanical Systems | Dynamics of MechanicalSystems [Dyn.Mech.Sys.]

85 - 87

[MW0028] Dynamik der Straßenfahrzeuge | Dynamic of Passenger Cars [DKfz] 142 - 143[EI70120] Dynamische Systeme | Dynamic Systems [DS] 114 - 115

E[IN2060] Echtzeitsysteme | Real-Time Systems 300 - 301[MW0799] Einführung in die Kernenergie | Introduction to Nuclear Energy [NUK1]

186 - 188

[EI71061] Electrical and Optical Systems for Bioanalytics | Electrical andOptical Systems for Bioanalytics [Electrical and Optical Systems for Bioanalytics]

370 - 371

[MW2466] Elektrische Antriebstechnik in der Automatisierungstechnik -Auswahl und Auslegung | Electric Drive Technology in Automation Engineering- Selection and Design

406 - 408

[EI70830] Elektrische Maschinen | Electrical Machines 122 - 123Elektrotechnik und Informationstechnik 344


446 von 454

[EI70530] Embedded Systems and Security | Embedded Systems and Security[ESS]

291 - 294

Englisch | English 356[SZ0423] Englisch - English for Technical Purposes - Industry and EnergyModule C1 | English - English for Technical Purposes - Industry and EnergyModule C1

358 - 359

[SZ0413] Englisch - Professional English for Business and Technology- Management and Finance Module C1 | English - Professional English forBusiness and Technology - Management and Finance Module C1

356 - 357

[ME312] Epidemiologie [EPI] 307 - 309Ergänzungsfächer | Supplementary Subjects 364Ergänzungsfächer | Supplementary Subjects 365[CLA20230] Ethik und Verantwortung | Ethics and Responsibility 362 - 363

F[MW0036] Fabrikplanung | Factory Planning 35 - 37[MW2352] Fahrerassistenzsysteme im Kraftfahrzeug | Advanced DriverAssistance Systems in Vehicles [FAS]

228 - 229

[MW1586] Fahrzeugkonzepte: Entwicklung und Simulation | VehicleConcepts: Design and Simulation [E&S]

202 - 203

[MW1394] Faser-, Matrix-, und Verbundwerkstoffe mit ihren Eigenschaften |Composite Materials and Structure-Property Relationship [FVWE]

82 - 84

[MW0612] Finite Elemente | Finite Elements [FE] 73 - 74[MW2452] Finite Elemente in der Fluidmechanik | Finite Elements in FluidMechanics [FEF]

399 - 400

[MW2399] Forschungspraktikum | Practical Research Course 20 - 22Forschungspraxis | Research Practice 14[MW0068] Förder- und Materialflusstechnik | Material Flow Systems [FMT] 158 - 160[IN2371] Fundamentals of Human-Centered Robotics | Fundamentals ofHuman-Centered Robotics

304 - 306

[MW0049] Fügetechnik | Joining Technologies 38 - 39

G[MW0357] Gasdynamik | Gas Dynamics [Gdy] 57 - 59[MW2454] Gefügemodifikation durch Additive Fertigung | MicrostructuralModifications in Additive Manufacturing

401 - 402


447 von 454

[MW0053] Gießereitechnik und Rapid Prototyping | Foundry technicalprocesses

146 - 148

[CH3065] Grundlagen der Elektrochemie | Fundamental Electrochemistry 273 - 274[IN2062] Grundlagen der Künstlichen Intelligenz | Techniques in ArtificialIntelligence

127 - 128

[MW0050] Grundlagen der Mehrphasenströmungen mit Seminar |Fundamentals of Multiphase Flows with Seminar [GMS]

40 - 42

[EI0620] Grundlagen elektrischer Maschinen | Fundamentals of ElectricalMachines

25 - 26

HHochschulpraktika | Lab Courses 411Hochschul-Praktika | Lab Courses 412[MW2464] Human Factors of Automated & Cooperative Driving | HumanFactors of Automated & Cooperative Driving [HFAuCo]

252 - 256

I[CH3094] Industrielle Chemische Prozesse 1 - Katalyse für Energie |Industrial Chemical Processes 1 - Catalysis for Energy

275 - 276

[MW2269] Industrielle Softwareentwicklung für Ingenieure 2 | IndustrialSoftware Development for Engineers 2

225 - 227

[ME522] Informationssysteme und Entscheidungsunterstützung | InformationSystems and Decision Support [ISEU]

310 - 312

Ingenieurwissenschaftliche Flexibilisierung | Flexibilization in EngineeringSciences

337

Ingenieurwissenschaftliche Grundlagen | Fundamentals of Engineering 24[EI70860] Integration of Renewable Energies | Integration of RenewableEnergies [IRE]

344 - 345

[MW1339] Intelligente Systeme und Machine Learning fürProduktionsprozesse | Intelligent Systems and Machine Learning for ProductionProcesses [EiveSiM]

199 - 201

[MW0107] Intelligent vernetzte Produktion - Industrie 4.0 | NetworkedProduction - Industry 4.0 [IVP 4.0]

170 - 171

[WI001121] International Management & Organizational Behavior |International Management & Organizational Behavior

326 - 328


448 von 454

KKernfächer des Maschinenwesens | Principal Competencies in MechanicalEngineering

105

[MW2224] Kinematische Auslegung von Gelenkstrukturen mit Matlab undCatia | Kinematic Design of Linkages using Matlab and Catia

220 - 222

[MW2455] KI in der Produktionstechnik | AI in Production Engineering 241 - 243[IN2222] Kognitive Systeme | Cognitive Systems 131 - 132[MW2411] Konzepte und Software Design für Cyber-Physische Systeme| Concepts and Software Design for Cyber-Physical Systems [Konzepte undSoftware Design für Cyber-Physische Systeme]

313 - 314

[MW2232] Kunststoffe und Kunststofftechnik | Polymers and PolymerTechnology

102 - 104

L[MW1042] Lasertechnik | Laser Technology 192 - 194

M[MW2461] Machine Learning and Uncertainty Quantification for Physics-Based Models | Machine Learning and Uncertainty Quantification for Physics-Based Models [MLUQPBM]

403 - 405

[EI70130] Machine Learning in Robotics | Machine Learning in Robotics 283 - 284[MW2445] Machine-Learning-basierte Modellierung in der Strukturdynamik |Machine Learning Based Modeling in Structural Dynamics [MLM]

393 - 395

[WI001129] Marketing and Innovation Management (MiM) | Marketing andInnovation Management (MiM)

329 - 331

[MW0993] Maschinensystemtechnik | Design and Calculation of TechnicalEquipment [MST]

79 - 81

Mastermodule | Master Modules 23[MW2148] Master Soft Skill Workshops | Master Soft Skill Workshops 350 - 352[MW1266] Master's Thesis | Master's Thesis [Thesis] 11 - 13Master‘s Thesis | Master‘s Thesis 11[MW0038] Mechatronische Gerätetechnik | Mechatronic Device Technology[MGT]

144 - 145


149 - 151


449 von 454


137 - 139

[MW2393] Mehrstufige Additive Fertigungsverfahren | Multi-step AdditiveManufacturing [Mehrstufige Additive Fertigungsverfahren]

387 - 389

[MW2131] Menschliche Zuverlässigkeit | Human Reliability [MenschlicheZuverlässigkeit]

215 - 216

[LRG0300] Mensch und Luftfahrt | Humans in Aviation 372 - 374[EI53551] Messsystem- und Sensortechnik im Maschinenwesen |Measurement Systems and Sensor Technology in Mechanical Engineering [MST-MW]

27 - 29

[WZ0008] Meteorologie, Klimatologie und Klimawandel | Meteorology,Climatology and Climate change

332 - 334

[MW0003] Methoden der Produktentwicklung | Methods of ProductDevelopment

30 - 31

[MW0633] Methoden in der Motorapplikation | Methods in Engine Application 182 - 183[MW0080] Mikrotechnische Sensoren/Aktoren | Microsensors / Actuators[MSA]

161 - 162

[MW2438] Mobile Robotik in der Intralogistik | Mobile Robotics in Intralogistics[PMR]

440 - 442

[MW2436] Mobilitätsdatenanalyse | Mobility Data Analysis [MDA] 437 - 439[MW2152] Modeling, Control and Design of Wind Energy Systems | Modeling,Control and Design of Wind Energy Systems

217 - 219

[MW2390] Modellierung verfahrenstechnischer Prozesse | Modeling ofchemical engineering processes [MVP]

230 - 232

[EI70870] Modellierung von Energiesystemen | Modeling of Energy Systems 295 - 296[MW1141] Modellierung zellulärer Systeme | Modelling of Cellular Systems[ModSys]

195 - 196

[MW0538] Moderne Methoden der Regelungstechnik 1 | Modern Control 1 63 - 66[MW0539] Moderne Methoden der Regelungstechnik 2 | Modern Control 2 67 - 70[MW0084] Montage, Handhabung und Industrieroboter | AssemblyTechnologies [MHI]

163 - 164

[MW0066] Motormechanik | Engine Mechanics [VM-MM] 155 - 157[MW0138] Motorthermodynamik und Brennverfahren | Thermodynamics ofInternal Combustion Engines and Combustion Processes [VM-TB]

178 - 179

[MW0085] Multidisciplinary Design Optimization | Multidisciplinary DesignOptimization [MDO]

45 - 46

N[MW0620] Nichtlineare Finite-Element-Methoden | Nonlinear Finite ElementMethods [NiliFEM]

75 - 76


450 von 454

[MW0850] Nichtlineare Kontinuumsmechanik | Non-linear ContinuumMechanics

77 - 78

[MW2414] Numerische Akustik in Python | Computational Acoustics in Python 433 - 434

O[EI70140] Optimal Control and Decision Making | Optimal Control and DecisionMaking

285 - 287

[EI06811] Optimierungsverfahren in der Automatisierungstechnik |Optimization for Control Engineering [OAT]

279 - 280

[MW2420] Optimierung in Strukturdynamik und Vibroakustik | Optimization inStructural Dynamics and Vibroacoustics [OptiVib]

339 - 341

P[WI001071] Patente und Geheimnisschutz | Patents and Licensing Agreements 321 - 323[MW2450] Physikbasiertes Machine Learning | Physics-Informed MachineLearning [PhysML]

236 - 237

[MW0097] Planung technischer Logistiksysteme | Layout Planning ofLogistical Systems [PLS]

165 - 166

[PH2046] Polymerphysik 1 | Polymer Physics 1 318 - 320[WZ1295] Positioning and Navigation for Off-road Vehicles | Positioning andNavigation for Off-road Vehicles [WZ1295]

263 - 265

[MW2430] Praktikum Batterieproduktion | Laboratory Production [LIBP] 435 - 436[EI78032] Praktikum Design und Simulation von MikroelektromechanischenSystemen (MEMS) | Lab on Design and Simulation of MicroelectromechanicalSystems (MEMS)

418 - 420

[EI78021] Praktikum In Vitro Diagnostik | In vitro Diagnostics - Practical Course[IVD - Praktikum]

412 - 414

[EI78030] Praktikum Robot Modelling and Identification | Robot Modelling andIdentification Lab

415 - 417

[MW2451] Praktisches Deep Learning | Hands-on Deep Learning 443 - 444[CS0003] Production of alternative fuels | Production of alternative fuels 277 - 278[MW0101] Produktergonomie | Product Ergonomics 167 - 169[IN2308] Programmierung und Regelung für Mensch-Roboterinteraktion |Robot Programming and Control for Human Interaction

302 - 303

[EI78053] Project Laboratory Brain-Computer Interfaces | Project LaboratoryBrain-Computer Interfaces [PPBCI]

430 - 432


451 von 454

[EI78050] Project Laboratory Electrochemistry and Biosensors | ProjectLaboratory Electrochemistry and Biosensors [PPECHEMBIO]

421 - 423

[EI78051] Project Laboratory Microfluidics – Design, Fabrication, andApplication | Project Laboratory Microfluidics – Design, Fabrication, andApplication [PPMIFLU]

424 - 426

[EI78052] Project Laboratory Neuroelectronics | Project LaboratoryNeuroelectronics [PPNEURO]

427 - 429

[MW0058] Prozesstechnik in Kraftwerken | Process Technology in PowerPlants

152 - 154

[MW0437] Prozess- und Anlagentechnik | Process and Plant Engineering [PAT] 60 - 62

Q[MW0104] Qualitätsmanagement | Quality Management 47 - 49

R[MW1896] Reaktionsthermodynamische Grundlagen für Energiesysteme |Basic Course in Reaction Thermodynamics

90 - 91

[PH2050] Reaktorphysik 1 und Anwendungen der Kerntechnik | ReactorPhysics 1 and Applications of Nuclear Technology

257 - 259

[MW0867] Roboterdynamik | Robot Dynamics 189 - 191[WZ1339] Robotics and Automation in Agriculture | Robotics and Automationin Agriculture

409 - 410

SSchlüsselkompetenzen | Key Competencies 349[MW1241] Semesterarbeit | Term Project 15 - 16[MW2396] Signalverarbeitung in der Vibroakustik | Vibro-acoustic SignalProcessing

390 - 392

[MW2223] Soft Skill Trainings in Kooperationsprojekten | Soft Skill Trainingsin Project Cooperations

353 - 355

[MW0120] Spanende Werkzeugmaschinen 1 - Grundlagen undKomponenten | Metal Cutting Machine Tools 1 - Fundamentals and Components[SWM1]

172 - 174

[MW2429] Sports Engineering | Sports Engineering [SpoEng] 233 - 235[MW2185] Stromnetze | Power Grids [SN] 382 - 384


452 von 454

[BV010023] Strukturoptimierung 1 | Structural Optimization 1 [OPT1] 270 - 272[EI80004] Sustainable Mobility | Sustainable Mobility [SuMo] 297 - 299[CS0124] Sustainable Production | Sustainable Production [SP] 111 - 113[EI70250] Systemtheorie der Sinnesorgane | System Theory of SensoryProcessing [SystemtheorieSinne]

288 - 290

[EI5077] System-on-Chip Platforms | System-on-Chip Platforms 281 - 282

T[MW2398] Teamprojekt | Team Project 17 - 19[CLA20210] Technikphilosophie | Philosophy of Technology 360 - 361[MW2098] Technische Dynamik | Engineering Dynamics 92 - 94[WZ1867] Technische Grundlagen von Smart Farming | Technical Basics ofSmart Farming

346 - 348

[MW0129] Thermische Verfahrenstechnik 2 | Thermal Separation Principles 2[TVT II]

50 - 51

[WZ1309] Tractor Engineering Fundamentals | Tractor EngineeringFundamentals

266 - 268

[WZ1407] Tractor-Implement Communication Technology | Tractor-ImplementCommunication Technology

335 - 336

[MW2119] Turbomaschinen | Turbomachinery 97 - 98[MW0595] Turbulente Strömungen | Turbulent Flows [TS] 71 - 72

U[MW0134] Umformende Werkzeugmaschinen | Metal Forming Machines [UWZ] 175 - 177[MW2258] Umweltbioverfahrenstechnik | Environmental and BiochemicalEngineering

223 - 224

V[MW0136] Verbrennung | Combustion 52 - 53[MW2117] Virtuelle Prozessgestaltung (Fokus: Umformtechnik undGießereiwesen) | Virtual Process Design (Focus: Metal Forming and Casting)[VIPUG]

212 - 214


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W[MW0006] Wärme- und Stoffübertragung | Heat and Mass Transfer [WSÜ] 32 - 34[MW2458] Werkstoffe in der Fügetechnik und Additiven Fertigung | Materialsin Joining and Additive Manufacturing

244 - 246

[MW0139] Werkstofftechnik | Materials Technology [WT2] 54 - 56Wissenschaftszentrum Weihenstephan 346

Z[MW1806] Zeitdiskrete Systeme und Abtastregelung | Discrete-Time Systemsand Control

378 - 381

[MW0610] Zulassung von Medizingeräten | Authorization of Medical Apparatus[Zulassung von Medizingeräten]

180 - 181


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Documents

Modulhandbuch Technische Universität München