Produktionsinformatik Robotik I - wi.uni- · PDF file6 Industrieroboter Einordnung und Abgrenzung Quelle: VDI-Richtlinie 2860 Blatt 1 Beuth Hochschule für Technik Berlin Fachbereich

Univ.-Prof. Dr.–Ing. habil. Norbert Gronau Lehrstuhlinhaber | Chairholder

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Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik Prozesse und SystemeUniversität Potsdam

Chair of Business Informatics Processes and SystemsUniversity of Potsdam

Robotik IProduktionsinformatik

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RoboterIndustieroboterKenngrößenBeschreibungsmodelleSteuerungProgrammierung

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Roboter Industrieroboter

Geschichte der RobotikMeilensteine

Quelle: Hesse 1986, www.robotics.org

Mechanische Automaten

Droiden von Droz & DrozMenschenautomatenMuseum der Schönen Künste, Neuchâtel (Schweiz)

robot slawisch: (Zwangs-) Arbeiterstmals 1923 im Theaterstück R.U.R. (Rossum's Universal Robots) von Karel Capek

1961 Unimate von Georg Devol und Joseph EngelbergerEinsatz zum Schweißen von Druckgußteilen für Kfz-Karosserien

3

Roboter Asimov's Law

Quelle: Asimov 1979

Sicherheit für die Menschen ist wichtigster Aspekt in der Robotik!

Drei Gesetze der Robotik nach Isaac Asimov:

1. Ein Roboter darf keinen Menschenv verletzen.

2. Ein Roboter muss den Anweisungen gehorchen, die ihm vom Menschen gegeben werden, außer wenn diese dem ersten Gesetz widersprechen.

3. Ein Roboter muss seine eigene Existenz solange zu sichern versuchen, wie dies nicht dem ersten oder zweiten Gesetz widerspricht.

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Roboter Mögliche Klassifizierungen

Einsatzgebiete:Industrie, Service und MedizinMilitärEntertainmentForschung

Entwicklungsfelder:IndustrierobotikServicerobotikGeländerobotikAutonome Robotik

Mobiliät:ortsveränderlichstationär montiertautonom/autark

Handhabungsgeräte:IndustrieroboterEinlegegeräteManipulatoren

5


6

Industrieroboter Einordnung und Abgrenzung

Quelle: VDI-Richtlinie 2860 Blatt 1

Beuth Hochschule für Technik BerlinFachbereich VI - Informatik und Medien Linnemann, SoSe 2016

VLRob.pptFolie 13Nur für Lehrzwecke

Robotertechnik

2. Einteilung der Roboter, Anwendungsfelder und Märkte

• Einteilung der Handhabungsgeräte• Abgrenzung, Begriffsdefinitionen• Einteilung nach Einsatzgebieten

• Industrieroboter• Serviceroboter• Geländeroboter• Neue Anwendungsfelder

- Sanierung - Medizin- Hobby, Freizeit

• Fußballspielende Roboter (RoboCup)• Einsatzzahlen und Märkte von Industrierobotern• Märkte für Serviceroboter

Beuth Hochschule für Technik BerlinFachbereich VI - Informatik und Medien Linnemann, SoSe 2016

VLRob.pptFolie 14Nur für Lehrzwecke

Robotertechnik

Einteilung der Handhabungsgeräte

Nach der VDI-Richtlinie 2860 Blatt 1 bilden Industrieroboter eine Untergruppe der Handhabungseinrichtungen. Unter Handhaben sind alle Vorgänge zu verstehen,

• bei denen ein Objekt in eine definierte Lage im Raum gebracht und/oder in dieser vorübergehend gehalten wird (Werkstückhandhabung);

oder• bei denen mit dem Objekt eine definierte Bewegung ausgeführt wird, um eine

bestimmte Arbeitsaufgabe auszuführen (Werkzeughandhabung).

Handhabungsgeräte

ProgrammgesteuertManuell gesteuert

Fest programmiert Frei programmiert

Einlegegeräte(Pick-And-Place) IndustrieroboterManipulator,

Teleoperator

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Industrieroboter Definitionen

Industrieroboter sind durch Programmierung vielfältig einsetzbare, flexible Bewegungsautomaten für Handhabungsaufgaben in der Fabrik.

"A robot is a reprogrammable, multifunctional manipulator designed to move material, parts, tools, or specialized devices through various programmed motions for the performance of a variety of tasks." [Robot Institute of America, 1979]

"Ein Roboter ist ein automatisch gesteuertes, wiederprogrammierbares, vielfach einsetzbares Handhabungsgerät mit mehreren Freiheitsgraden, das entweder ortsfest oder beweglich in automatisierten Fertigungssystemen eingesetzt wird." [Europäische Norm EN 775: Industrieroboter]

"Industrieroboter sind universell einsetzbare Bewegungsautomaten, deren Bewegung hinsichtlich Bewegungsfolge und Wegen bzw. Winkeln frei - d.h. ohne mechanischen Eingriff - programmierbar und gegebenenfalls sensorgeführt sind. Sie sind mit Greifern, Werkzeugen oder anderen Fertigungsmitteln ausrüstbar und können Handhabungs- und Fertigungsaufgaben ausführen." [VDI-Richtlinie 2860]

8

Industrieroboter Stationäre und mobile Roboter

Fahrerloses Transportsysteme (FTS) "... sind innerbetriebliche, flurgebundene Fördersysteme mit automatisch gesteuerten Fahrzeugen, deren primäre Aufgabe der Materialtransport, nicht aber der Personentransport ist. Sie werden innerhalb und außerhalb von Gebäuden eingesetzt ..." [VDI-Richtlinie 2510 „Fahrerlose Transportsysteme“]

Quelle: VDI-Richtlinie 2510 „Fahrerlose Transportsysteme“

Mobiler Roboternicht fest an einer bestimmten Stelle montiertmehr oder weniger freie Bewegung in einer bestimmten Umgebung

AutonomieAufgabenverrichtung ohne externe Unterstützung in seiner Umgebungselbständig Entscheiden unter unvollständiger Kenntnis der Umwelt

9

Industrieroboter Absatzzahlen weltweit

Quelle: Statista 2016

AbsatzinTausendStück

97

120111 114 113

60

121

166159

178

221

248

AbsatzvonIndustrieroboternweltweitindenJahren2004bis2015(in1.000

Stück)

2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

Quelle:

IFR

©Statista2016

0

50

100

150

200

250

300

WeitereInformationen:

Weltweit10

Industrieroboter Absatzzahlen ausgewählter Länder


AnzahlderIndustrieroboter

67.000

37.000

35.000

27.000

20.000

6.562

5.701

5.461

3.766

3.474

AbsatzvonIndustrieroboternnachausgewähltenLändernweltweitimJahr

2015

Quelle:

IFR

©Statista2016

China

Südkoerea

Japan

USA

Deutschland

Italien

Taiwan

Mexiko

Spanien

Kanada

0 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000 60.000 70.000 80.000


Weltweit 11

Industrieroboter Absatzzahlen nach Branchen


AnzahlderIndustrieroboter

95.000

53.000

34.600

21.200

7.200

2.100

15.900

18.700

AbsatzvonIndustrieroboternweltweitnachBranchenimJahr2015

Quelle:

IFR

©Statista2016

Automobilindustrie

Elektro/Elektronik

Metall

Kunststoff/Gummi

Nahrungsmittel

Pharma/Kosmet ik

Sonst ige

OhnespezifischeBranche

0 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000 60.000 70.000 80.000 90.000 100.000


Weltweit

12

Industrieroboter Generationen

1. Generation (50er Jahre)Ausführung vorbestimmter Sequenzenkeine Sensoren eingesetzt

1.5. Generation (späte 80er)Einsatz der Sensoren zur besseren Anpassungeingebauten Controller + Fehlererkennung

2. GenerationBild und Spracherkennungselbsttätiges Entscheiden und Korrigieren

2.5. GenerationProgrammerstellung durch den Roboterauf Basis vorgefertigter Segmente bzw. Grundbausteine

3. GenerationEigene Entwicklung der Arbeitschritten zu einer AufgabeKI-Fähigkeiten

Quelle: in Anlehnung an Ichbiah 200513

Real?

Robotik heute?

Quelle: KUKA Roboter GmbH14

Generationen der Industrierobotik Zukunft

Quelle: M. Haag - Tagungsband Anwenderkonferenz I40 Mai 2016 Potsdam15

Industrieroboter Aufbau

Anpassung an jeweilige Aufgabe erfolgt durch anwendungsspezifisches Werkzeug und Prgrammierung.

Manipulator (z.B. Roboterarm) und Effektor (Werkzeug, Greifer etc.).Steuerung und Programmiergerät (Teach-Box)unterschiedlichen Ausführungen und von verschiedenen Herstellernin der Regel als standardisiertes Grundgerättypischer Einsatz für eindeutige und repetitive Arbeitsabläufeelektrische, hydraulisch oder pneumatische Antriebe

Roboter RV-2FB mit Teachbox R32TBBild Mitsubishi

16

Industrieroboter Bauformen/Grundtypen

Kartesische Roboter und PortalroboterHorizontal-Knickarmroboter (SCARA)Vertikal-KnickarmroboterParallelkinematikenmobile Roboter

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Industrieroboter Vertikaler Gelenkarm

Flexible Lösung für unterschiedlichste Anwendungen.

fünf bis sechs rotatorische Achsen/Gelenkebesonders hohe Beweglichkeit (6 Freiheitsgrade)Umgreifen von Hindernissenbeschränkte Reichweite und Traglastsehr universell einsetzbar

EPSON SCARA LS6-602SBild Epson

18

Industrieroboter horizontaler Gelenkarmroboter SCARA

Bewegungen sind nur parallel zu der Arbeitsebene möglich.

Selective Compliance Assembly Robot Armvier Achsen und vier FreiheitsgradeMontage- und Fügeaufgaben, sowie für Pick-and-Place-AnwendungenBauelement von Platz X nach Platz Ytypisch für Handhabungs- und vorbereitende MontagearbeitenBeschränkung der Anwendungsgebiete durch Form des Arbeitsraums

EPSON SCARA LS6-602SBild Epson

19

Industrieroboter Parallele Kinematik

Typisch für Pick and Place Anwendungen.

Tripod, Hexapod oder Deltaroboter3 bis 6 parallel angeordnete Linearachsen oder Gelenkarme mit stationärem Antriebhohe Geschwindigkeiten durch geringe bewegte Massegeschlossene kinematische Kettehöhere Wiederholgenauigkeit und Steifigkeitstark begrenzter Arbeitsraum

ABB Flexible Automation's IRB 340 FlexPickerBild ABB

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Industrieroboter Portale

Einfach zu realisierende Lösung mit großen Arbeitsräumen für Transportaufgaben mit hoher Traglast.

auch kartesicher Robotor oder LinearroboterKombination von 2 bis 3 LinearachsenLinearportale mit 2 AchsenAuslegerportalFlächenportalKombination Portal und Gelenkarmrobotergute Zugängigkeit zur Maschine von obeneinfaches kinematisches Modell

Raum-Portalroboter GR08Bild Parker Hannifin

21


22

Einsatzspezifische KenngrößenÜberblick

:

Geometrie:Mechanische SystemgrößenBewegungsraum, ArbeitsraumKinematisches Modell und GestaltungsformFreiheitsgrade

Kinematik:Geschwindigkeiten und BeschleunigungenÜberschwingenZykluszeiten

Belastung:Werkzeuglast und NutzlastMaximallast und Nennmomente

Präzision:WiederholgenauigkeitAuflösung

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M-2000iA/2300

Industrieroboter Traglast

KR 1000 TITANTraglast 1000 kgmax. Reichweite 3,20 mAnzahl der Achsen 6Wiederholgenauigkeit <±0,1 mmEigengewicht 4950 kg

Traglast 2300 kgmax. Reichweite 4,7 mAnzahl der Achsen 6Wiederholgenauigkeit <±0,3 mmEigengewicht: 11000 kg

< 5kg 5 - 16 kg 30 - 60 kg 80 - 300 kg 300 - 1300 kg

Leistungsklassen

Bild © KUKA Bild © Fanuc Robotics

24

Leistungsmerkmale Schnelligkeit und Präzision

Quelle: KUKA Roboter GmbH

Achse 1 Achse 2 Achse 3 Achse 4 Achse 5 Achse 6154°/s 154°/s 228°/s 343°/s 384°/s 721°/s

Geschwindigkeit Roboter nach Achsen:

Traglast 5 kg

Wiederholgenauigkeit <± 0,04 mm

Gewicht 127 kg

max. Reichweite 1412 mm

KUKA KR 5 arc

25

Leistungsmerkmale Arbeitsraum

Quelle: KUKA Roboter GmbH

KUKA KR 5 arc

26


27

Kinematik

:

Lehre der Bewegung von Punkten und Körpern im RaumBeschreibung durch die Größen Position, Geschwindigkeit und BeschleunigungGeometrie und zeitabhängige Aspekten der Bewegung ohne Berückstigung von Kräften

Kinematische Kette:Verbindung der Gelenke zu einem Systemmaßgeblich für den Arbeitsraum und Komplexität des Robotersserielle und parallele Kinematik

VorwärtskinematikAusrechnen der Position vom Endeffektor)

Inverse Kinematik Ausrechnen der Gelenkparameter für gegebene Position)

28

KinematikWie beschreibt man die Bewegung eines Roboters?

Interne Repräsentation der Bewegung

Externe Repräsentation der Bewegung

Vorwärtskinematik:If I do this, what will happen?

Rückwärtskinematik:If I want this to happen, what should I do?

29

Begriffe

:

Tool Center Point (TCP) = Werkzeugmittelpunkt/Referenzpunkt des EndeffektorsWeltkoordinatensystem (WKS) = Basiskoordinatensystem (BKS)Achsen und GelenkeRotation und TranslationArbeitsraum

c P

rof.

Dr.-

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bert

Gro

nau,

Uni

vers

ität P

otsd

am

Robotereinsatz in der Industrie

Anwendung der Mathematischen Modellen

Kinematische KetteVerbindung der Gelenke zu einem SystemBestimmt den Arbeitsraum und Komplexität des Roboters

Vorwärts KinematikInverse Kinematik

a2

a1

a0

d1

d0

d2

G1 + G2

G3G4

TCP

WKS

PositionsbestimmungMatrix mit DH ParameternAls Gleichungssystem vorstellenGleichungen lösen und Gelenkeinstellungen kalkulierenDH berücksichtigt die Lage von TCP und kann es ableiten

Ausrechnen der Position vom EndeffektorAusrechnen der Gelenkparameter für gegebene Position

c P

rof.

Dr.-

Ing.

Nor

bert

Gro

nau,

Uni

vers

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otsd

am


Denavit Hartenberg Konvention

Ein Steckbrief von jedem Roboterbeschreibt die Ausrichtung von jedem GelenkDH Parameter:

ai Translation um Armlänge i Verwindung um die x-Achsedi Gelenkabstand, Translation (Höhe) i Rotation um die Zn-1 Achse

d1

d3

x0

x2

x1

x3

y0

y2

y3

z0

z3z2

TCP

d2

d4

z1

Gelenk ai i di i

1 0 0 d1 1

2 0 0 d2 2

3 0 -90° d3 3

4 0 0 d4 4

y3

30

Modell eines RobotersKinematische Kette

Denavit Hartenberg Konvention:Richtlinie zur Festlegung der GelenkkoordinatensystemeErleichtert Transformation der KSDH-Parameter als Beschreibung des jeweilgen Aufbaus

31

Freiheitsgrade

Quelle: Müller/Ferber 2008, Brommund et al 2007

Zahl der voneinander unabhängigen (und in diesem Sinne „frei wählbaren“) Bewegungsmöglichkeiten eines Systems

Lage eines Körpers in Raum durch 3 Raumkoordinaten + 3 Drehwinkelstarrer Körper ohne Bindungen drei Translationsfreiheitsgrade und drei Rotationsfreiheitsgrade.Anzahl der Freiheitsgrade f = 6

Stellung = Position + OrientierungPositionsbeschreibung mittels OrtsvektorLagebeschreibung mittels Lagevektor

Die Freiheitsgrade eines Industrieroboters korrespondieren mit der Zahl seiner Achsen.

32

Kinematische Typenklassen

Quelle: in Anlehnung an Katchinski 2007

Grundsätzliche Einteilung:parallele Kinematik (Hexapod/Deltaroboter) serielle Kinematik (Gelenkroboter mit Knickarm und Scara; Portalroboter)Kombination von translatorischen (T) und rotatorischen (R) Gelenken

Gelenkroboter RRRhohe Flexibiltätkomplexes Kinematikmodellnachgiebige Struktur bei grossen Reichweiten (Hebel)

Kartesicher Roboter LLL einfaches Kinematikmodellsteife Struktur für grosse Lasten

Zylindrischer Roboter RLL oder sphärischer Roboter RRLkomplexeres KinematikmodellAuswahl nach Handlingerfordernissen

33


34

Programmiergerät

Steuerung

:

Steuerung

Koordination und Ausführung der GelenkbewegungVerarbeitung externer Signale aus dem FertigungsprozessFunktionsüberwachung und Eigendiagnose einzelner Komponentenggf. Vision-Systeme (zur Objekterkennung)

Kommunikation mit Anwender über Teach-BoxBedienelemente und AnzeigenDurchführung von BewegungOnline-Programmeingabe (Postionen einlernen, Bahnen definieren)

35

Architektur der Steuerung

Quelle: Dubbel 2011

Abarbeitung von AnwendungsprogrammenAblaufsteuerung und BewegungssteuerungSensordatenverarbeitungAnpassung von BewegungsfolgenAktor- bzw ServoansteuerungRealisierung von Punktsteuerungen und BahnsteuerungenAktionssteuerung zur kombinatorischen Verknüpfunginterner und externer Prozesssignale User-Interface und Programmierkomponente

Kommunikation

Ablaufsteuerung

Anwendungsprogramme, Steueranweisungen, Daten

(übergeordnete Steuerung)

Aktions-steuerung

Sensor-datenver-arbeitung

Bewegungs-steuerung

Servo-regelung

Antri

ebe

kine

mat

.Sy

stem

Posi

tions

-m

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stem

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te

Bedi

enun

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ieru

ng

(Ben

utze

r)

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Aufgaben der Steuerung von Industrierobotern Bewegungskoordination

Die Steuerung eines Roboters ist eine komplexe und vielschichtige Aufgabe.

Anfahren von PositionenAblaufen bestimmter BahnenInterpolation von Zwischenpositionensimultane Ansteuerung der Gelenkegelenksynchrone AusführungBewegung der Gelenkmotoren mittels Rampenfunktion

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Nor

bert

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Uni

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am


Verfeinerung

Bewegung der Gelenkmotore mit konst. Geschwindigkeiteinstellen wie beim Menschen mit 3 Phasen

V

Zeit

Gelenksynchrones ArbeitenDer Mensch bewegt alle Gelenke simultanBei Robotern gibt es zwei optionen

jedes Gelenk sukzessiv aktivierenalle Gelenke simultan bewegen

plastische Bewegungsabläufe

c P

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am


SicherheitRoboter schon mit 8kg Hebekraft können die Menschen ernsthaft verletzenUm der Gefahr vorzubeugen wird ein Käfig aufgebaut

Arbeitsbereich kann genaustens ausgerechnet werdenAn jedem Roboter wird ein Notschalter angebracht

Früher hat er alles fallen lassen und fiel selbst zu BodenHeute hält er sofort an und behält die Position

StartVorgabe

Endpos.

interpolierte Pos.

37

Aufgaben der Steuerung von Industrierobotern Safety

Vermeidung von Schaden für Mensch (und Maschine)Verletzungspotenzial bereits in der 5kg-KlasseEinhausung des Arbeitsbereiches mit Käfig oder Lichtvorhangsofortiges Stoppen der Bewegung und Halten der Position

38

Leichtbauroboter (LBR) UND Kollaborationsroboter (MRK)

Quelle: M. Haag - Tagungsband Anwenderkonferenz I40 Mai 2016 Potsdam

Grundsätzliche Einteilung:direkte Mensch Roboter Kollaboration ("Roboter als Kollege"?)enge Zusammenarbeit von Mensch und Roboter ohne Schutzzäuneschnelle Integration in bestehende oder neue Fertigungseinrichtungen bei laufender Produktion einfache Bedienung ohne Spezialisten-WissenEinhaltung der Maschinenrichtlinien und NormenGelenkmomentesensorik oder sensitives Oberfläche

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UR10 (Universal Robotics) KBR CR-35iA (FANUC)

Leichtbau-Robotersysteme sind bereits am Markt verfügbar.

Leichtbauroboter (LBR) UND Kollaborationsroboter (MRK) Beispiele

Quelle: KUKA, UR und FANUC

iiwa (KUKA)

"intelligent industrial work assistant"kollaborativer und sensi-tiver RoboterTraglasten von 7 und 14 kg.

Traglast von bis zu 10 kg mit Arbeitsradius von bis zu 1,3 mAnwendungen für Verpacken, Palettieren, Montage und Pick & Place

Traglast von 35 kg mit Reichweite von bis zu 1,8 minternationale Sicherheitszertifizierungintegrierte Kraftsensoren und Soft-Cover-Gummioberfläche

40

Leichtbauroboter (LBR) UND Kollaborationsroboter (MRK) Video

Quelle: KUKA Roboter GmbH41

Adaptive und interaktive Montage


42

Programmierung von IndustrieroboternGrundsätzliche Systematisierung

Quelle: VDI-Richtinie 2863, Dubbel 2011

Programmierverfahrenplanmäßiges Vorgehen zur Erzeugung der AnwendungsprogrammAnwendungsprogramm als Sequenz von Anweisungen zur Erfüllung einer Fertigungsaufgabegrundsätzliche Einteilung der Programmierverfahren: direkt (online), indirekt (offline)hybride Verfahren

Programmablauf indirektBewegungsanteil direkt

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Online Offline

Play-Back Teach-in sensor-gestützt textuell CAD-

gestützt

Erstellung unter Verwendung des Robotersystems (Realanlage)

Erstellung ausserhalb der Anlage mittels Rechnermodellen des Robotersystems

Play-back Sensorgestützt

Programmierung von IndustrieroboternOnline-Verfahren

Quelle: Dubbel 2011

Teach-inAnfahren gewünschter Raumpunkte mittels Programmierhandgerät (PGH) = Teach-BoxVerknüpfung der Postionen und Bewebungsanweisung durch Tasteneingabe

manuelles Führen des Roboters entlang der gewünschten RaumkurveAufnahme von Istwerten in bestimmten Intervallenggf. Hilfsarm als Interaktionselement

automatisch oder manuelle sensorkontrollierte ErstellungVorgabe grober Bewegungs-vorgaben und anschließendes Abtasten des Werkstücksaktives Folgen des Bedieners (Roboter ist aktiv!)

44

Foto: ABB Foto: KUKAFoto: KUKA

CAD-gestütztes Verfahren

Programmierung von IndustrieroboternOffline-Verfahren

Quelle: Dubbel 2011

Textuelles Verfahren

direkte Geometrieeingabe per Tastaturähnlich NC-ProgrammierungAnweisung ähnlich den höheren Programmierspracheneinfache Änderungen des Programmablaufs

mittels geometrischenr Modelle der beteiligen KomponentenDatenübernahme aus dem CAD-Systeminteraktive Eingabe der Bewegungsbahnen am Bildschirmgrafische PC-übliche Bedienung

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Foto: cimotec

Wolfgang H. Müller, Ferdinand Ferber: Technische Mechanik für Ingenieure. Fachbuchverlag Leipzig im Carl-Hanser-Verlag, München u. a. 2008

Eberhard Brommundt, Gottfried Sachs, Delf Sachau: Technische Mechanik. Eine Einführung. 4., verbesserte und erweiterte Auflage. Oldenbourg. München u. a. 2007, ISBN 978-3-486-58111-9, S. 47 ff

Dubbel, Heinrich. Dubbel: Taschenbuch für den Maschinenbau. Eds. Wolfgang Beitz, and Karl-Heinz Küttner. Springer-Verlag, 2011

Snyder, Wesley E. "Computergesteuerte Industrieroboter." Robotik. Weinheim etc.: VCH, 1990.

Hesse, S.: Golems Enkel, Urania Verlag Leipzig/Jena/Berlin 1986

Asimov, Isaac, and Moray Powell. Isaac Asimov's book of facts. Grosset & Dunlap, 1979.

Daniel Ichbiah; Roboter, Geschichte, Technik, Entwicklung; München 2005, S. 11

Ktschinksi, V,: Vorlesung Robotertechnik, 2008, Technische Universität Berlin

Literatur

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Documents

Produktionsinformatik Robotik I - wi.uni- · PDF file6 Industrieroboter Einordnung und Abgrenzung Quelle: VDI-Richtlinie 2860 Blatt 1 Beuth Hochschule für Technik Berlin Fachbereich