36402 - Digitale Fabrik Modulübersicht

Modulnummer: 36402
Modultitel:Digitale Fabrik
  Digital Factory
Einrichtung: Fakultät 3 - Maschinenbau, Elektro- und Energiesysteme
Verantwortlich:
  • Prof. Dr.-Ing. Berger, Ulrich
Lehr- und Prüfungssprache:Deutsch
Dauer:1 Semester
Angebotsturnus: jedes Sommersemester
Leistungspunkte: 6
Lernziele:Die Studierenden erlernen in den Vorlesungen Grundbegriffe, Methoden und Strategien zu rechnergestützter Fabrikplanung und –betrieb. Es werden theoretische Inhalte vermittelt, im Selbststudium ergänzt und durch Übungen gefestigt. Eine Vertiefung der Kenntnisse erfolgt an der Tafel durch Interaktion zwischen Dozent und Studierenden für ausgewählte praxisnahe Beispiele. Die praktische Anwendung des erlernten Stoffes erfolgt durch Laborübungen und deren Realisierung mit industriellen Planungs- und Programmiersystemen.
Inhalte:Einführung in die Grundlagen der Digitalen Fabrik. Einordnung und Beitrag zu industriellen Wertschöpfungsnetzwerken. Integration von Produktionszellen und -linien. Schnittstellen zum Datenaustausch. Planungs- und Programmiersysteme für NC-Maschinen und Robotertechnik. (Geometrie- und Technologieschnittstellen, Hardware/Softwarestruktur, Bewegungsprogrammierung, 3D-Animation und -visualisierung, On-line und Off-lineprogrammiersysteme). Strategien und Technologien des Rapid Prototyping und der integrierten Prozessketten zur Prototypenerstellung. (Datenformate, Standards, Merkmale und Prinzipien der Modellgenerierung). Systemstruktur und Vernetzung fortschrittlicher Produktionssysteme, Analyse und Bewertung realer Fallbeispiele.
  • Die Lehrveranstaltungen finden digital statt. Die notwendigen Informationen werden im elearning Portal Moodle zur Verfügung gestellt. Einzelne Veranstaltungen können, falls didaktisch sinnvoll, als Präsenzveranstaltung durchgeführt werden. Diese werden ebenfalls in Moodle angekündigt.
Empfohlene Voraussetzungen:Beherrschung des Stoffes der Grundlagenausbildung der Fachgebiete Mathematik, Informatik, Elektrotechnik oder Maschinenbau.
Zwingende Voraussetzungen:keine
Lehrformen und Arbeitsumfang:
  • Vorlesung / 2 SWS
  • Übung / 1 SWS
  • Laborausbildung / 1 SWS
  • Projekt / 2 SWS
  • Selbststudium / 90 Stunden
Unterrichtsmaterialien und Literaturhinweise:
  • Kühn, Wolfgang: Fabriksimulation, 2006.
  • Schenk, Michael, Fabrikplanung und Fabrikbetrieb, 2004
  • Bracht, Uwe: Digitale Fabrik, 2011
  • Rudolf, Henning: Wissensbasierte Montageplanung in der digitalen Fabrik am Beispiel der Automobilindustrie, 2006
  • Neugebauer, Jens-Günther: Einsatz neuer Mensch-Maschine-Schnittstellen für Robotersimulation und –programmierung, Springer-Verlag, Berlin/ Heidelberg, 1997
  • Rokossa, D.: Prozessorientierte Offline-Programmierung von Industrierobotern, Shaker-Verlag, Aachen, 2000

Kapitel 1 - Einführung in die Digitale Fabrik:

  • VDI-Richtlinie 4499:2008: Digitale Fabrik—Grundlagen.

Kapitel 2 - Grundlagen der Simulationstechnik:

  • Acker, Bernd: Simulationstechnik—Grundlagen und praktische Anwendungen, Expert Verlag, 2011.
  • Bossel, Hartmut: Systeme, Dynamik, Simulation—Modellbildung, Analyse und Simulation komplexer Systeme, Norderstedt Verlag, 2004.
  • Bossel, Hartmut: Modellierung und Simulation—Konzepte, Verfahren und Modelle zum Verhalten dynamischer System, Vieweg Verlag, 1994.

Kapitel 3 - Grundlagen der NC- und Robotertechnik:

  • Hesse, Stefan: Industrieroboterpraxis: Automatisierte Handhabung in der Fertigung, Viehweg-Verlag, Braunschweig/ Wiesbaden, 1998.
  • Kief, Hans B.: NC/ CNC-Handbuch ‘03/ 04, Carl Hanser Verlag, München/ Wien
  • Weck, Manfred: „Werkzeugmaschinen, Fertigungssysteme“,  Band 1-4, 7. Auflage, VDI-Buch, Springer Verlag, 1989-2001.
  • Perovic, Bozina: Bauarten spanender Werkzeugmaschinen, 2002.

Kapitel 4 - Simulation von Fertigungseinrichtungen:

  • Curry, Guy L.; Feldmann, Richard M.: Manufacturing Systems Modeling and Analysis, Springer Verlag, 2011.
  • Bangsow, Steffen: Manufacturing simulation with plant simulation and simtalk, Springer Verlag, 2010.
  • Gausemeier, Jürgen: Augmented & Virtual Reality in der Produktentstehung—Grundlagen, Methoden und Werkzeuge, HNI Verlag, 2003.

Kapitel 6 - Multimodale MMS:

  • Baumann, Konrad: Mensch-Maschine-Schnittstellen elektronischer Geräte, Springer Verlag, 1998.
  • Ziegler, Jürgern: Benutzergerechte  Software-Gestaltung, Oldenbourg Verlag, 1993.
  • Geiser, Georg: Mensch-Maschine-Kommunikation, Oldenbourg Verlag, 1990.
  • Dahm, Marks: Grundlagen der Mensch-Computer-Interaktion, Pearson Studium, 2006.
  • Kraiss, Karl-Friedrich: Advanced man-machine interaction, Springer Verlag, 2006.

Kapitel 7 - Fabrikgestaltung:

  • Grundig, Claus-Gerold: Fabrikplanung—Planungssystematik, Methoden, Anwendungen, Hanser Verlag, 2013.
  • Wiendahl, Hans-Peter; Denkena, Berend: Planung modularer Fabriken, Hanser Verlag, 2005.
  • Wiendahl, Hans-Peter; Reichardt, Jürgen; Nyhius, Peter: Handbuch Fabrikgestaltung—Konzept, Gestaltung und Umsetzung wandlungsfähiger Produktionsstätten, Hanser Verlag, 2014.

Kapitel 8 - Digital Human Modelling:

  • Schmidtke, Heinz (Hrsg.): Ergonomie, Hanser Verlag, 2001.
  • Schmidt, Ludger: Ergonomie und Mensch-Maschine-Systeme, Springer Verlag, 2008.
  • Bullinger, Hans-Jörg: Ergonomie—Produkt- und Arbeitsplatzgestaltung, Teubner Verlag, 1994.
  • Landau, Kurt: Ergonomie und Organisation in der Montage, Hanser Verlag, 2001.
  • Bridger, R. S.: Introduction to ergonomics, McGraw-Hill, 1995.
  • Koether, Reinhard: Betriebsstättenplanung und Ergonomie, Hanser Verlag 2001.
  • Bongwald, Olaf; Luttmann, Alwin; Laurig, Wolfgang: Leitfaden für die Beurteilung von Hebe- und Tragetätigkeiten, Sankt Augustin Verlag, 1995.

Kapitel 9 - Prototypherstellung:

  • Berger, Uwe; Hartmann, Andreas; Schmid, Dietmar: Additive Fertigungsverfahren—Rapid Prototyping, Rapid Tooling, Rapid Manufacturing, Verlag Europa Lehrmittel, 2013.
  • Gebhardt, Andreas: Generative Fertigungsverfahren—Rapid Prototyping, Rapid Tooling, Rapid Manufacturing, Hanser Verlag, 2007.
  • Gebhardt, Andras: Rapid prototyping—Werkzeuge für die schnelle Produktentstehung, Hanser Verlag, 2000.
  • Fastermann, Petra: 3D-Druck/ Rapid Prototyping—Eine Zukunftstechnologie kompakt erklärt, Springer Verlag, 2012.
  • Bertsche, Bernd: Entwicklung und Erprobung innovativer Produkte—Rapid Prototyping, Springer Verlag, 2007.

Modulprüfung:Continuous Assessment (MCA)
Prüfungsleistung/en für Modulprüfung:Die Modulnote setzt sich aus den folgenden zwei Teilleistungen zusammen:

1. Teilleistung (40 %):
  • Bearbeitung einer Semesteraufgabe in Gruppen inkl. Zwischenpräsentationen (5-10 Minuten) und
  • Abschlusspräsentation (8-10 Minuten) im Rahmen der Lehrveranstaltung sowie
  • Abgabe einer Projektdokumentation (20 Seiten)
2. Teilleistung (60 %):
  • mündliche Prüfung (15 Minuten) ODER 
  • schriftliche Prüfung (60 Minuten) ODER 
  • elektronische Prüfung (60 Minuten)
Die Prüfungsform und die genaue Zusammensetzung der Leistungen ist abhängig von der Teilnehmerzahl werden zum Veranstaltungsbeginn spezifiziert. Zum Bestehen des Moduls müssen mindestens 50 % erfolgreich erbracht werden.
Bewertung der Modulprüfung:Prüfungsleistung - benotet
Teilnehmerbeschränkung:keine
Zuordnung zu Studiengängen:
  • Abschluss im Ausland / Elektrotechnik / keine Prüfungsordnung
  • M.Sc. / Elektrotechnik (universitäres Profil) / Prüfungsordnung 2014
  • Abschluss im Ausland / Environmental and Resource Management / keine Prüfungsordnung
  • Abschluss im Ausland / Informations- und Medientechnik / keine Prüfungsordnung
  • M.Sc. / Informations- und Medientechnik (universitäres Profil) / Prüfungsordnung 2008
  • Abschluss im Ausland / Maschinenbau / keine Prüfungsordnung
  • B.Sc. / Maschinenbau (universitäres Profil) / Prüfungsordnung 2006
  • B.Sc. / Maschinenbau (universitäres Profil) / Prüfungsordnung 2020
  • B.Sc. / Maschinenbau (universitäres Profil) / Prüfungsordnung 2021
  • M.Sc. / Maschinenbau (universitäres Profil) / Prüfungsordnung 2006 - 2. SÄ 2012
  • B.Sc. / Maschinenbau - dual (universitäres Profil) / Prüfungsordnung 2021
  • B.Sc. / Maschinenbau - dual (universitäres Profil) / Prüfungsordnung 2021
  • B.Sc. / Umweltingenieurwesen (universitäres Profil) / Prüfungsordnung 2021
  • Abschluss im Ausland / Wirtschaftsingenieurwesen / keine Prüfungsordnung
  • Abschluss im Ausland / Wirtschaftsingenieurwesen / keine Prüfungsordnung
  • M.Sc. / Wirtschaftsingenieurwesen (universitäres Profil) / Prüfungsordnung 2008
  • M.Sc. / Wirtschaftsingenieurwesen (universitäres Profil) / Prüfungsordnung 2019
Bemerkungen:
Veranstaltungen zum Modul:
  • Digitale Fabrik (Vorlesung/Übung)
  • Digitale Fabrik (Laborausbildung)
Veranstaltungen im aktuellen Semester:

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