Konrad Wegener: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2015

NameHerr Prof. Dr. Konrad Wegener
LehrgebietProduktionstechnik und Werkzeugmaschinen
Adresse
Inst. f. Werkzeugmaschinen
ETH Zürich, LEE L 214
Leonhardstrasse 21
8092 Zürich
SWITZERLAND
Telefon+41 44 632 24 19
Fax+41 44 632 11 25
E-Mailwegener@iwf.mavt.ethz.ch
DepartementMaschinenbau und Verfahrenstechnik
BeziehungOrdentlicher Professor

NummerTitelECTSUmfangDozierende
151-0015-10LIngenieur-Tool IV/V: Experimentelle Modalanalyse Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Maximale Teilnehmerzahl: 20

Es darf nur ein Ingenieur-Tool-Kurs pro Semester belegt werden. Die Ingenieur-Tool-Kurse sind ausschliesslich für MAVT-Bachelor-Studierende.
0.4 KP1KF. Kuster, K. Wegener
KurzbeschreibungMess- und Analysemethoden zur Ermittlung von Übertragungsfunktionen mechanischen Strukturen. Auswertung und Aufbereitung der Messdaten zum Visualisieren und Verstehen des dynamischen Verhaltens.
LernzielKennenlernen von und praktische Anwendung von Mess- und Analysemethoden zur Ermittlung von Übertragungsfunktionen mechanischen Strukturen. Auswertung und Aufbereitung der Messdaten zum Visualisieren und Verstehen des dynamischen Verhaltens.
InhaltUmgang mit Beschleunigungs– und Kraftaufnehmern, Messung von Übertragungsfunktionen mechanischer Strukturen, Bestimmung und Darstellung der Schwingungsformen anhand praktischer Beispiele, Einführung in die Schwingungslehre und deren Grundbegriffe, diskrete Schwinger
Skriptja, Abgabe im Kurs (20.- CHF)
LiteraturDavid Ewins, Modal Testing: Theory and Practice
Voraussetzungen / BesonderesIm praktischen Teil des Kurses werden die Teilnehmer selber Messungen an Strukturen durchführen und diese anschliessen bezüglich Eigenfrequenzen und Schwingungsformen analysieren.
151-0025-10LIngenieur-Tool IV/V: Einführung in CAM und Bewegungssimulation Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Maximale Teilnehmerzahl: 40

Es darf nur ein Ingenieur-Tool-Kurs pro Semester belegt werden. Die Ingenieur-Tool-Kurse sind ausschliesslich für MAVT-Bachelor-Studierende.
0.4 KP1KM. Schmid, K. Wegener
KurzbeschreibungEinführung in die Anwendungen CAM (Computer Aided Manufacturing) und Kinematik (Motion Simulation)
LernzielDie Teilnehmer lernen die Möglichkeiten von integrierten CAD-Anwendungen kennen.
Ziel ist es, das Vorgehen und die wichtigsten Grundfunktionen dieser Anwendungen zu verstehen.
InhaltCAM:
- Einführung in CAM
- Praktische Übungsbeispiele für eine 3-achsige Fräsbearbeitung
Motion Simulation (Kinematik):
- Einführung in die Möglichkeiten der Bewegungssimulation
- Praktische Übungsbeispiele
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen:
- CAD-Grundkenntnisse in NX (CAD 1. Sem.)
- Eigenes Laptop mit installierter, lauffähiger Software NX für die Durchführung der Übungen (Siemens NX kann über Stud-IDES kostenlos bestellt werden).

Testatbedingung:
Erarbeiten und Abgabe der Übungen.
151-0034-10LIngenieur-Tool V: Einführung in die statistische Versuchsplanung (DOE) Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Maximale Teilnehmerzahl: 36

Es darf nur ein Ingenieur-Tool-Kurs pro Semester belegt werden. Die Ingenieur-Tool-Kurse sind ausschliesslich für MAVT-Bachelor-Studierende.
0.4 KP1KB. G. Rüttimann, K. Wegener
KurzbeschreibungDer Kurs führt in die lineare Modellierung von Prozessen mittels statistischer Versuchsplanung (Design of Experiments) ein. DOE ist eine aktiv generierte Regressionsanalyse zur schnellen und kostengünstigen Ermittlung von Eingangsparametern zur Erzielung eines optimalen Output mit einer reduzierten Anzahl von Versuchen.
LernzielDer Student erhält einen Einblick in die Theorie und Praxis von DOE. Er lernt die wichtigsten Begriffe kennen, DOE Typen, voll- und teilfaktorielle Modellierung und worauf bei der Faktorenauswahl und Versuchsdurchführung zu achten ist, alles bereichert durch eine praktische Übung.
Inhalt1. Einführung
- T&E, OFAT, DOE, Vorteile von DOE
- Auffrischung Multiple Regression
- Multiple Regression vs DOE
- DOE Typen: Screening, Refining, Optimizing

2. Theoretische Grundlagen
- Vertiefung refining DOE
- Voll-, teilfaktorielle DOE, confounding
- Design generator, design resolution, factor levels, blocking
- Beta-Risiko, Power, Replicates, Repeats, Mid-points

3. Versuchsplanung und -durchführung, Resultatanalyse
- CNX Variablen
- Experiment set-up mittels Software
- Main effects, interaction plots
- Modellreduzierung, Residualanalyse
- Response optimizer
- Einblick in die nicht-lineare Modellierung

4. Praktische Übung "Katapultschiessen"
- Prozessverständnis
- Versuchsdurchführung
- Auswertung, Modellbildung, Wettbewerb
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzung für die Kursteilnahme: Studenten des Maschinenbaus, der Betriebswirtschaft o.ä.; Kenntnisse der Statistikgrundlagen sind von Vorteil
151-0055-10LIngenieur-Tool V: Planung menschlicher Arbeit Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Maximale Teilnehmerzahl: 20

Es darf nur ein Ingenieur-Tool-Kurs pro Semester belegt werden. Die Ingenieur-Tool-Kurse sind ausschliesslich für MAVT-Bachelor-Studierende.
0.4 KP1KP. Acél, B. Britzke, K. Wegener
KurzbeschreibungDer Kurs gibt eine Einführung in die Planung und Optimierung menschlicher Arbeitsprozesse in der Industrie. Dies zum Beispiel als Grundlage zur Ermittlung des Personalbedarfs. Anhand des Tools MTM wird aufgezeigt, wie Arbeitsabläufe in verschiedenen Abstraktionsebenen modelliert werden.
MTM ist Benchmark für Zeiten zu Prozesselemente - Internationaler Standard.
LernzielDer Teilnehmer lernt die Grundzüge der Planung und Optimierung menschlicher Arbeit. Er erkennt, dass die Lösung arbeitsorganisatorischer Probleme (z. B. Auslastung der Mitarbeitenden, Mehrstellenarbeit, Taktung) und ergonomischer Probleme (z. B. Überlastung der Mitarbeiter, Überkopfarbeit) durch die Planung mit MTM-Prozessbausteinen wesentlich vereinfacht wird.
InhaltDieses Lernziel wird anhand von Demonstrationen (WZM), Filmen und Vorlesung/Theorie aufgezeigt. Die Inhalte werden in praxisorientierten Gruppenarbeiten vertieft.

1. Der Beitrag von MTM zur Lösung betrieblicher Aufgaben
- Definition und Anwendung von MTM (Prozesselemente)
- 7 Verschwendungen
- Vergleich MTM, Uhr, Schätzen
- Planung von Arbeitssystemen (Personalbedarf und optimierte Arbeitsabläufe)

2. Das MTM-Bausteinsystem und dessen Hauptmerkmale
- Systemelemente
- Informationsgehalt der MTM-Ablaufdarstellung
- Simulationsfähigkeit

3. Prozessentwicklung
- Beschreibung von Engpass, Fluss und Takt, Layout, Standards, Komplexität, Anzahl Teile etc.
- Ist (Analyse) - Soll (Synthese) mit CHF quantifizierbar

4. Nutzung von MTM über die gesamte Prozesskette
- 3-Phasen-Modell: Entwicklung, Planung, Betrieb in Fertigung und Montage
- Montagegerechte Produktgestaltung in der Entwicklung, Gestaltungsansätze
- Arbeit im Optimalbereich, Transparenz und Mitarbeitermotivation
- Ergonomische Bewertung der Arbeitsplätze, Massstab für menschliche Leistung

5. MTM Systeme und Grenzen (Verdichtungen)
- Unterschiede der Anwendung MTM 1, MEK, UAS
- IT-Unterstützung: Ticon, Prokon
- Einordnung REFA, IE, Uhr, ROM, Wertstrom, KAIZEN, KVP, 5S, Lean Management etc.
- Weitere Anwendungen für Logistik, Admin, Spital etc.
Skript- Skript: Kopien der Folien werden an die Teilnehmenden verteilt
- herunterladbare Filme aus der Praxis als Ergänzung
- Zeitkarte mit 5S und den 7 Verschwendungen
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzung für die Kursteilnahme: Studenten des MAVT, MTEC u. ä.

Es handelt sich hierbei um einen praxisorientierten Kurs. Aus diesem Grund wird die vollständige Anwesenheit erwartet.

Die Anmeldung zu diesem Kurs ist vebindlich.
151-0057-10LIngenieur-Tool IV/V: Systems Engineering für Projekt- und Studienarbeiten Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Maximale Teilnehmerzahl: 60

Es darf nur ein Ingenieur-Tool-Kurs pro Semester belegt werden. Die Ingenieur-Tool-Kurse sind ausschliesslich für MAVT-Bachelor-Studierende.
0.4 KP1KR. Züst, K. Wegener
KurzbeschreibungDen Teilnehmenden werden wichtige methodische Grundlagen der systematischen Projektarbeit, insbesondere bei anspruchsvollen, interdisziplinären Fragestellungen, vermittelt, so dass sie befähigt werden, diese zweckmässig und korrekt in ihren eigenen Projekten anzuwenden. Der Kompaktkurs baut auf der bewährten Methodik "Systems Engineering" (SE) auf, welche an der ETH Zürich entwickelt wurde.
LernzielDie Ziele des Kompaktkurses sind:
- Zielgerichtetes Erkennen respektive Wahrnehmen der relevanten Problemfelder und Projektzielsetzungen,
- Herleiten und Entwickeln eines erfolgversprechenden Projektablaufes, d.h. systematisches Vordenken der Projektinhalte,
- Bildung von Arbeitspaketen unter Einbezug effizienter Methoden, sowie
- einfache Einbettung des Projekts in die Organisation, d.h. Beziehungen zu Besteller, Nutzern und Projektbeteiligten sicherstellen.
Inhalt1. Nachmittag:
- Einstieg ins Systems Engineering; Entstehung, Inhalt und Werdegang; Voraussetzungen (anspruchsvolle Fragestellungen, institutionelle Einbettung, Systemdenken und heuristische Prinzipien);
- Grundstruktur und Inhalt Lebensphasenmodell; Grundstruktur in Inhalt Problemlösungszyklus;
- Zusammenspiel von Lebensphasenmodell & Problemlösungszyklus in Projekten
2. Nachmittag:
- Situationsanalyse: Systemanalyse (Systemabgrenzung (gestaltbarer Bereich, relevante Bereiche des Umsystems)), Methoden der Analyse und Modellierung, Umgang mit Vernetzung, Dynamik und Unsicherheit; wichtigste Methoden der IST-Zustands- und Zukunftsanalyse),
- Zielformulierung (wichtigste Methoden der Zielformulieren),
- Konzeptsynthese und Konzeptanalyse (u.a. Kreativität; wichtigste Methoden der Synthese und Analyse),
3. Nachmittag:
- Beurteilung (u.a. Methoden für mehrdimensionale Kriterienvergleich, z.B. Kosten-Wirksamkeits-Analyse); Diskussion von Planungsbeispielen
- Diskussion von Planungsbeispielen: Analyse des Methodeneinsatzes, Entwickeln alternativer Vorgehensschritte und Auswahl des zweckmässigsten Vorgehens
SkriptZusammenfassung wird in elektronischer Form abgegeben;
Lehrbuch: die Grundlagen sind in einem Lehrbuch beschrieben
Anwendungsbeispiele: 8 konkrete Anwendungen von Systems Engineering sind in einem Case-Book beschrieben
Voraussetzungen / BesonderesZielpublikum: Der Kurs richtet sich insbesondere an Personen, welche anspruchsvolle Projekte initiieren, planen und leiten müssen
Lernmethode: Der Stoff wird mittels kurzer Vorträge vermittelt und an kurzen Fallbeispielen/Übungen vertieft. Zudem sollen die Lehrinhalte durch selbständiges Studium der Lehrmittel vertieft bzw. ergänzt werden.
151-0075-11LSunCar Steer-by-Wire
Voraussetzung: Besuch der Lerneinheit 151-0075-10L SunCar Steer-by-Wire im HS14.
14 KP15AK. Wegener
KurzbeschreibungIm Team ein Produkt von A-Z entwickeln und realisieren! Anwenden und Vertiefen des bestehenden Wissens, Arbeiten in Teams, Selbständigkeit, Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Systembeschreibung und -simulation, Präsentation und Dokumentation, Realisationsfähigkeit, Werkstatt- und Industriekontakte, Anwendung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink usw.)
LernzielDie vielfältigen Lernziele dieses Fokus-Projektes sind:
- Synthetisieren und Vertiefen des theoretischen Wissens aus den Grundlagenfächern des 1.-4. Semesters
- Teamorganisation, Arbeiten in Teams, Steigerung der sozialen Kompetenz
- Selbständigkeit, Initiative, selbständiges Lernen neuer Themeninhalte
- Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Suchen von Informationen
- Systembeschreibung und -simulation
- Präsentationstechnik, Dokumentationserstellung
- Entscheidungsfähigkeit, Realisationsfähigkeit
- Werkstatt- und Industriekontakte
- Erweiterung und Vertiefung von Sachwissen
- Beherrschung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink, CAD, CAE, PDM)
151-0075-51LSunCar - Elektrobagger
Voraussetzung: Besuch der Lerneinheit 151-0075-50L SunCar - Elektrobagger im HS14.
14 KP15AK. Wegener
KurzbeschreibungIm Team ein Produkt von A-Z entwickeln und realisieren! Anwenden und Vertiefen des bestehenden Wissens, Arbeiten in Teams, Selbständigkeit, Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Systembeschreibung und -simulation, Präsentation und Dokumentation, Realisationsfähigkeit, Werkstatt- und Industriekontakte, Anwendung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink usw.)
LernzielDie vielfältigen Lernziele dieses Fokus-Projektes sind:
- Synthetisieren und Vertiefen des theoretischen Wissens aus den Grundlagenfächern des 1.-4. Semesters
- Teamorganisation, Arbeiten in Teams, Steigerung der sozialen Kompetenz
- Selbständigkeit, Initiative, selbständiges Lernen neuer Themeninhalte
- Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Suchen von Informationen
- Systembeschreibung und -simulation
- Präsentationstechnik, Dokumentationserstellung
- Entscheidungsfähigkeit, Realisationsfähigkeit
- Werkstatt- und Industriekontakte
- Erweiterung und Vertiefung von Sachwissen
- Beherrschung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink, CAD, CAE, PDM)
151-0141-00LFokus: Ausgewählte Themen in Forschung und Anwendung Produktionstechnik Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Nur für D-MAVT Bachelor-Studenten der Fokusvertiefung "Produktionstechnik" und in Absprache mit dem Fokuskoordinator.
1 KP1AK. Wegener
KurzbeschreibungSelbstständige Einarbeitung in ein eng umgrenztes Teilgebiet der Fertigungstechnik und Aufbereitung zu einem technischen Bericht.
LernzielSelbstständige Einarbeitung in ein eng umgrenztes Teilgebiet der Fertigungstechnik und Aufbereitung zu einem technischen Bericht.
151-0304-00LDimensionieren II Information 4 KP4GK. Wegener
KurzbeschreibungDimensionieren (Festigkeitsrechnung) von Bauteilen und Maschinenelementen. Welle-Nabeverbindung, Schweiss- und Lötverbindungen, Federn, Schrauben, Wälz - und Gleitlager, Getriebe, Verzahnungen, Kupplungen und Bremsen sowie deren praktische Anwendung.
LernzielDie Studierenden erweitern in dieser Lehrveranstaltung ihr Wissen über das Dimensionieren von Bauteilen und Maschinen-Elementen. Es wird grossen Wert auf die Anwendung des Wissens zum Aufbau einer Handlungskompetenz gelegt. Die Studierenden sollen in der Lage sein, selbständig Einsatzfälle aufgrund von verschiedenen Randbedingungen, Funktions - und Festigkeitsberechnungen zu entscheiden.
InhaltEs werden die Maschinen-Elemente Löt - und Schweissverbindungen, Federn, Welle-Nabeverbindung, Getriebe, Verzahnungen und Kupplungen behandelt. Zu allen Maschinenelementen wird deren Funktionsweise und Einsatz bzw. Anwendungsgrenzen sowie die Auslegung behandelt. In den Übungen werden praktische Anwendungsfälle z.T. gemeinsam z.T. eigenständig gelöst.
SkriptScript vorhanden. Kosten: SFr. 40.-
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen:
Grundlagen der Produkt-Entwicklung
Dimensionieren 1

Kredit-Bedingungen/ Prüfung:
Innerhalb der Lehrveranstaltung dimensionieren die Studierenden einige Beispiele selbständig. Das Lehrfach wird in der darauffolgenden Prüfungssession geprüft. Kredite werden erteilt, wenn die Prüfung bestanden ist.
151-0315-00LDevelopment of Complex Mechatronic Systems for Manufacturing4 KP3GD. P. Politze, C. F. Bacs, K. Wegener
KurzbeschreibungBei mechatronischen Produkten stehen Funktionen und Interdisziplinarität im Vordergrund. Die Vorlesung behandelt daher Werkzeuge und Methoden zur erfolgreichen Entwicklung komplexer mechatronischer Systeme aus dem Maschinen- und Anlagenbau. Sie deckt dabei die Prozesskette bzw. den Lebenszyklus vom Marketing über Entwicklung, Produktion bis zur Betriebsphase und Entsorgung ab.
LernzielDie Studierenden sollen Methoden kennen und anwenden lernen, die Best Practices für die marktgerechte Gestaltung komplexer integrierter Produkte darstellen. Sie sollen insbesondere die Sprache beherrschen, um die verschiedenen beteiligten Disziplinen in ihrem Beitrag zu verstehen und zu steuern. Sie sollen zudem auch erkennen, welche Funktionen und Eigenschaften hierbei die Maschinen und Anlagen heute abzubilden haben.
InhaltFolgende Themen werden im Rahmen der Vorlesung behandelt:
- Produkttypen, Produktlebenszyklus
- Marketing und Innovationsfindung
- Spezifikation und funktionale Modellierung
- Produktstrukturierung und Modularisierung
- Mechatronische Systeme u. Produktentwicklungsprozesse
- Aktoren, Sensoren und Steuerungen
- Sicherheit und Zuverlässigkeit
- Portfolioanalyse und Variantenmanagement
- Freigabe- und Änderungsprozesse
- IT Systeme in der Produktentwicklung (ERP, PDM, etc.)
SkriptDie Lehrveranstaltung besteht aus Vorlesungseinheiten und dazu passenden Übungen. Zu jeder Vorlesung werden Literaturempfehlungen abgegeben an denen sich die jeweilige Einheit orientieren. Sowohl zu den Vorlesungen, als auch zu den Übungen werden Handouts ausgegeben. Der Kostenbeitrag für alle Druckunterlagen beträgt 30 CHF. Ergänzendes Material wird in digitaler Form bereitgestellt Alle Unterlagen gibt es vorerst nur in englischer Sprache. Die Sprache der Vorlesung ist entweder Deutsch oder Englisch (je nach Teilnehmerkreis). Ein Skript ist zurzeit nicht verfügbar.
151-0700-00LFertigungstechnik4 KP2V + 2UK. Wegener
KurzbeschreibungGrundbegriffe der Produktionstechnik, Umformen, Spanen, Laserbearbeitung, Mechatronik im Produktionsmaschinenbau, Qualitätssicherung Prozesskettenplanung.
Lernziel- Kenntnis fertigungstechnischer Grundbegriffe
- Grundkenntnisse einiger Verfahren, deren Funktionsweise und Auslegung
(Umformtechnik, Trennende Verfahren, Lasertechnik)
- Wissen um produktdefinierende Eigenschaften und Anwendungsgrenzen
- im Wettbewerb der Verfahren die richtigen Entscheidungen treffen,
- Vorgehen zur Prozesskettenplanung
- Grundkenntnisse zur Qualitätssicherung
InhaltErläuterung produktionstechnischer Grundbegriffe und Einblick in die Funktionsweise eines Fertigungsbetriebs. Vorgestellt werden in unterschiedlicher Tiefe umformende und trennende Fertigungsverfahren, sowie die Laserbearbeitung (schweissen und schneiden), deren Auslegung, produktdefinierende Eigenschaften und Anwendungsgrenzen sowie die zugehörigen Fertigungsmittel. Behandelt werden weiter Grundbegriffe der industriellen Messtechnik und mechatronische Konzepte im Werkzeugmaschinenbau.
SkriptScript vorhanden, CHF 20.-
LiteraturHerbert Fritz, Günter Schulze (Hrsg.) Fertigungstechnik. 6. Aufl. Springer Verlag 2003
Voraussetzungen / BesonderesEs ist eine Exkursion zu einem oder zwei fertigungstechnischen Betrieben geplant
151-0708-00LFertigungstechnik II Information 4 KP2V + 1UK. Wegener, F. Kuster, M. Schmid, S. Weikert
KurzbeschreibungBeispielhaftes Aufzeigen moderner auf- und abtragender Fertigungsverfahren sowie moderner Messmethoden. Einführung in die generelle Umweltproblematik der Produktion bis hin zur Produktentsorgung.
LernzielVertiefung des Fachwissens über modernste mechanische Fertigungsverfahren.
Auseinandersetzung mit den Aspekten einer Umwelt- und Ressourcen - schonenden Fertigung.
InhaltModerne Fertigungsverfahren wie Rapid Prototyping und Rapid Tooling, Hochgeschwindigkeits- und Hartbearbeitung, Bearbeitung mit Laser und Wasserstrahl, Fertigung in Blech sowie die Herstellung von Verzahnungen. CAD - CAM - Kopplung, Strategien der Verfahrenswahl. Vorrichtungen, Grundsatzüberlegungen zur Beziehung zwischen Produktion und Umwelt. Entsorgungstechniken, Entsorgungsgerechtes Konstruieren.
SkriptJa
Voraussetzungen / BesonderesBesuch des Wahlfachs Fertigungstechnik (151—0700-00L) empfohlen

Kombination mit Produktionsmaschinen I und II empfohlen
151-0712-00LWerkstoffe und Fertigung II4 KP2V + 2UK. Wegener
KurzbeschreibungKenntnisse über Eigenschaften und Einsatzgebiete von Metallwerkstoffen. Verständnis der Grundlagen der hochpolymeren und keramischen Werkstoffe sowie der Verbundwerkstoffe für Ingenieure, welche mit Werkstofffragen in Konstruktion und Fertigung konfrontiert werden
LernzielKenntnisse über Eigenschaften und Einsatzgebiete von Metallwerkstoffen. Verständnis der Grundlagen der hochpolymeren und keramischen Werkstoffe sowie der Verbundwerkstoffe für Ingenieure, welche mit Werkstofffragen in Konstruktion und Fertigung konfrontiert werden
InhaltDie Vorlesung beinhaltet zwei Teile:
Für metallische Werkstoffe wird das Ermüdungsverhalten sowie Wärmebehandlungsverfahren diskutiert. Es werden physikalische Eigenschaften wie thermische, elektrische und magnetische Eigenschaften behandelt. Wichtige Eisen - und Nichteisenlegierungen werden vorgestellt und deren Einsatzfälle besprochen.
Im zweiten Teil der Vorlesung werden der Aufbau und die Eigenschaften der hochpolymeren und keramischen Werkstoffe behandelt. Wichtige Teilgebiete sind der kristalline, nichtkristalline Materialien und der porige Festkörper, das thermisch-mechanische Werkstoffverhalten sowie die probabilistische Bruchmechanik. Neben den mechanischen Eigenschaften werden auch die physikalischen vermittelt. Werkstoffbezogene Grundlagen der Produktionstechnik werden erörtert.
Skriptja
Voraussetzungen / BesonderesSetzt voraus: Vorlesung "Werkstoffe & Fertigung I"

Testat erhält, wer entweder 5 von 6 Übungen besucht oder 2 Übungen und die Klausur besucht hat.

Leistungskontrolle: Sessionsprüfung; Schriftliche Prüfung in Werkstoffe und Fertigung I und II; Hilfsmittel: Alle Unterlagen. Kein Laptop oder Handy; Dauer: 2 Stunden
151-0720-00LProduktionsmaschinen I4 KP4GK. Wegener, S. Weikert
KurzbeschreibungErster Teil zur Vorlesung über Produktionsmaschinen. Einführung in die Besonderheiten von Produktionsmaschinen anhand von spanenden und umformenden Werkzeugmaschinen. Auslegung und Gestaltung sowie spezielle Funktionsträger.
LernzielErarbeiten der speziellen Anforderungen an Werkzeugmaschinen wie Genauigkeit, Dynamik und Langlebigkeit und ihrer Realisierung. Ausbildung bzw. Auswahl der wichtigsten Komponenten.
InhaltDie Grundlagen des Maschinenaufbaus, Sechspunkte-Theorie, Komponenten der Werkzeugmaschinen (Fundamentierung, Gestelle, Lagerungen, Führungen, Messsysteme, Antriebe und ihre Regelung) und Maschinenbauformen. Begriffe, Klassifikation und Qualitätsmerkmale. Spezielle Komponenten und ausgewählte Bauformen von Umformmaschinen sowie deren Gestaltung und Auslegung. Einblick in Maschinensicherheit und Automation.
Skriptja
151-0802-00LAutomatisierungstechnik4 KP2V + 1UH. Wild, K. Wegener
KurzbeschreibungDie Automatisierungstechnik von Fertigungsanlagen wird als interdisziplinäres Fachgebiet behandelt. Die Vorlesung enthält:
- Elementarbausteine automatisierter Anlagen,
- Wirkkette: Sensorik, Signalisation, Steuerung und Regelung, Leistungsverstärkung, Aktorik
- Konzeption, Beschreibung, Berechnung, Auslegung, Simulation
- Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit
- moderne Konzepte.
LernzielDie Studierenden sollen herangeführt werden an die Projektierung und Realisierung von hochautomatisierten Produktionssystemen. Sie sollen in der Lage sein, die gesamte Leistungserstellungskette von der Aufgabenstellung / Pflichtenheft über die Konzeption und Projektierung, die Detailrealisierung und Inbetriebnahme zu überblicken und zu verstehen. Sie sollen heutige Realisierungsmöglichkeiten kennen und die in der Forschung und Entwicklung befindlichen Konzepte verstehen und beurteilen lernen.
InhaltHochentwickelte Industrieländer sind auf die Automatisierung von Fertigungsprozessen für deren Wettbewerbsfähigkeit zwingend angewiesen. Automatisierte Anlagen zu konzipieren, zu realisieren und in Betrieb zu nehmen, „ihnen Leben einzuhauchen“, gehört zu den spannensten Tätigkeiten des Ingenieurs. Dabei ist vor allem bei der Gestaltung automatisierter Systeme mechatronische Herangehensweise unabdingbar. Aufs engste sind elektronische und mechanische Subsysteme miteinander zu verzahnen, um zu einer optimalen und insgesamt sinnvollen Lösung zu gelangen. Diese Vorlesung stellt den interdisziplinären Lösungsraum aus Maschinenbau, Prozesstechnik, Elektronik / Elektrik, Informatik und Optik in den Mittelpunkt. Dabei wird die gesamte Wirkkette über Sensorik, Aktorik, Signalisation, Steuerung und Regelung sowie Leistungsverstärkung betrachtet.

Elementarbausteine wie Sensoren und Aktoren, welche den Übergang zur Elektronik darstellen, sowie Steuerungen und Schnittstellen werden behandelt. In der Produktionstechnik werden diese Elementarbausteine in verschiedenen Automatisierungsgeräten eingesetzt, und schliesslich zu Gesamtanlagen verdichtet.


Unterschiedliche Konzepte zur Automatisierung, Auslegung, Beschreibung und Simulation der Anlagen werden diskutiert, die Sicherstellung der Personensicherheit behandelt. Die wirtschaftlichen Randbedingungen werden ebenfalls berücksichtigt. Dies führt auf die Diskussion der Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit von komplexen Anlagen und auf heute in der Forschung befindliche Konzepte zur Fehlertoleranz, Autodiagnose und Selbstreparatur, kognitive Systeme und Agentensysteme.
In theoretischen und Laborübungen können die Studierenden selbst Erfahrung gewinnen, die sie zur Konzeption, Berechnung und Inbetriebnahme von automatisierten Systemen qualifizieren.
Skriptwird schriftlich themenweise ausgegeben.
Voraussetzungen / BesonderesVorlesung in Deutsch.

Testatbedingung: Teilnahme an den praktischen Laborübungen
Leistungskontrolle: Sessionsprüfung: Mündliche Prüfung, 30 Minuten.
Hilfsmittel: Skript, persönliche Zusammenfassung, Taschenrechner.
151-1224-00LÖlhydraulik und Pneumatik4 KP2V + 2UJ.  Lodewyks, K. Wegener
KurzbeschreibungVermittlung der physikalischen und technischen Grundlagen ölhydraulischer und pneumatischer Systeme und ihrer Bauelemente wie Pumpen, Motoren, Zylinder und Ventile, mit Schwergewicht auf der Servo- und Proportionaltechnik und der Regelung fluidischer Antriebe. Überblick über Anwendungsbeispielen aus dem Maschinenbau.
LernzielDer Student
- kann die Funktionsweise eines ölhydraulischen oder pneumatischen Systems interpretieren und kann einfache Schaltungen entwerfen
- kann den Aufbau und die Funktionsweise der Bauelemente erklären und kann sie nach Anforderungen dimensionieren und auswählen
- kann das dynamische Verhalten eines servohydraulischen Zylinder- antriebes simulieren und kann eine optimale Zustandsregelung mit Beobachter auslegen.
InhaltBedeutung der Oelhydraulik und Pneumatik, Begriffe, Anwendungsbeispiele,
Repetitorium der wichtigsten strömungstechnischen Grundlagen u.a. Kompressibilität eines Fluides, Durchfluss durch Drosseln und Spalten und Reibungsverluste in Leitungen.
Aufbau und Elemente hydraulischer und pneumatischer Anlagen, Funktion und Bauformen von Pumpen, Motoren und Zylinder, Druck-, Mengen-, Sperr-, Wege-, Proportional- und Servoventile,
Grundschaltungen hydraulischer und pneumatischer Systeme.
Dynamisches Verhalten und Zustandsregelung hydraulischer und pneumatischer Servoantriebe.
Übungen
Rechenübungen zur Auslegung fluidischer Antriebe
Aufnahme der Kennlinien von Drosseln, Ventilen und Pumpen
Aufbau eines pneumatisch gesteuerten Antriebes
Simulation und experimentelle Untersuchung eines zustandsgeregelten servohydraulischen Zylinderantriebes.
SkriptAutographie Oelhydraulik
Manuskript Zustandsregelung eines Servohydraulischen Zylinderantriebes
Manuskript Elemente einer Druckluftversorgung
Manuskript Modellierung eines Servopneumatischen Zylinderantriebes
Voraussetzungen / BesonderesDie Vorlesung eignet sich für Studierende ab dem 5. Semester.