Modulbeschreibung
Mechanik und Produktion IV
Kürzel:
M_MuP_IV
Durchführungszeitraum:
FS/09-FS/10
ECTS-Punkte:
10
Arbeitsaufwand:
300
Lernziele:
Die Studierenden
- können Produkte mit diskursiven und intuitiven Methoden konzipieren.
- könnnen verschiedene FMEA Methoden unterscheiden und einsetzen.
- können die Nutzwertanalyse durchführen.
- können die Zielkosten eines Produktes ermitteln.
- können Produkte in Baureihen und Baukästen strukturieren.
- können wesentliche Beiträge für faire Entscheidungen identifizieren.
- können Fertigungs- und Montageproblemstellungen unter Einbezug virtueller Systeme und der Robotertechnik bearbeiten.
- kennen die Grundlagen der NC-Technik und deren EDV-Einbindung in die CAD/CAM/CAQ-Fertigungskette.
- kennen die Planungssysteme für Fertigungsabläufe.
- kennen die Möglichkeiten der Bildverarbeitung für die moderne Fertigung.
- kennen die Möglichkeiten der Prozessoptimierung.
- kennen die Vorgehenssystematik bei der Projektierung von mechatronischen Systemen.
- wissen wie ein mechatronische Projektteam aufgebaut sein muss.
- können ein mechatronische System auf verschiedene Arten funktionsorientiert modellieren.
- wissen wie die Integration der Teilfunktionen vorbereitet und ausgeführt werden muss.
- können Schnittstellen definieren und anspruchsvollere Regelungen zu mechatronischen Geräten auslegen.
- können die Bewegungsgleichungen von Ein- und Mehrkörpersystemen bestimmen.
- können das Schwingungsverhalten analytisch und numerisch berechnen.
- können das Übertragungsverhalten und Eigenmodes bestimmen.
- kennen die wesentlichen Begriffe der Strömungslehre.
- können eindimensionale verlustfreie und verlustbehaftete inkompressible Strömungen berechnen.
- können Rohrleitungen und Pumpen auslegen.
- können Propeller und Windkraftanlagen auslegen.
- können Luftwiderstand und Auftrieb berechnen.
Verantwortliche Person:
Prof. Dr. Althaus Josef
Telefon/EMail:
++41 (0)81 7553480
/ u_2001060Standort (angeboten):
Buchs, Waldau St.Gallen
Fachbereiche:
Mechanik und Produktion
Vorausgesetzte Module:
Modultyp:
Standard-Modul für Systemtechnik BB STD_05(Empfohlenes Semester: 8)
Fach-Pflichtmodul für Maschinenbau STD_05 (PF)
Fach-Pflichtmodul für Mechanik und Produktion STD_05 (PF)
Standard-Modul für Systemtechnik VZ STD_05(Empfohlenes Semester: 6)
Fach-Pflichtmodul für Maschinenbau STD_05 (PF)
Fach-Pflichtmodul für Mechanik und Produktion STD_05 (PF)
ECTS-Punkte pro Kategorie
Profilmodule / 10 Punkte
Profilmodule / 10 Punkte
Modulbewertung
Bewertungsart:
Note von 1 - 6
Leistungsbewertung
Während der Prüfungssession:
Prüfung nach spezieller Definition
Während des Semesters:
Während der Unterrichtsphase wird in den Kursen Produktentwicklung II, Fertigung und Produktion II, Mechanische Systeme II und Strömungslehre eine Prüfung geschrieben. Während der Unterichtsphase wird im Kurs Mechatronik II eine Prüfung geschrieben und ein Projekt bewertet.
Bewertungsart:
Note von 1 - 6
Gewichtung:
Während der Unterrichstphase wird in den Kursen Produktentwicklung II, Fertigung und Produktion II, Mechanische Systeme II und Strömungslehre eine Prüfung geschrieben (Gewicht je 10%). Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Mechatronik II eine Prüfung geschrieben (Gewicht 5%) und ein Projekt bewertet (Gewicht 5%). Zudem findet über alle Kurse eine abgesetzte Modulschlussprüfung statt (Gewicht 50%).
Bemerkungen:
Kurse in diesem Modul
Produktentwicklung II
Kürzel:
MuP_IV_P
Arbeitsaufwand:
40
Semester:
1
Lernziele:
Die Studierenden
- könnnen verschiedene FMEA Methoden unterscheiden und einsetzen.
- können Produkte mit diskursiven Methoden konzipieren.
- können die Nutzwertanalyse durchführen.
- können die Zielkosten eines Produktes ermitteln.
- können Produkte in Baureihen und Baukästen strukturieren.
- können wesentliche Beiträge für faire Entscheidungen identifizieren.
Plan und Lerninhalt:
- intuitive Methoden zur Ideenfindung
- Voraussetzungen für Kreativität
- FMEA
- Nutzwertanalyse
- Verkaufspreis einschätzen
- Zielkosten
- Baureihen und Baukästen
- Entscheidungen
Ansprechspersonen:
Prof. Dr. Stöck Maximilian
Fachbereiche:
Mechanik und Produktion
Unterrichtssprache:
Deutsch
Leistungsnachweis:
Während der Unterrichtsphase wird eine Prüfung geschrieben. Zusätzlich findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung zusammen mit den Kursen Fertigung und Produktion II, Mechatronik II, Mechanische Systeme II und Strömungslehre statt.
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Lehrgespräch, Übungen, Fallstudie, begleitetes Selbststudium, Selbststudium
Bibliographie:
Skripte, Fachliteratur, Lernmaterialien, Labor- und Übungsunterlagen
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Klassenunterricht mit 2 Lektionen pro Woche
- Max. Teilnehmer: 30
- Harte Grenze: nein
Fertigung und Produktion II
Kürzel:
MuP_IV_F
Arbeitsaufwand:
100
Semester:
1
Lernziele:
Die Studierenden
- können Fertigungs- und Montageproblemstellungen unter Einbezug virtueller Systeme und der Robotertechnik bearbeiten.
- kennen die Grundlagen der NC-Technik und deren EDV-Einbindung in die CAD/CAM/CAQ-Fertigungskette.
- kennen die Planungssysteme für Fertigungsabläufe.
- kennen die Möglichkeiten der Bildverarbeitung für die moderne Fertigung.
- kennen die Möglichkeiten der Prozessoptimierung.
Plan und Lerninhalt:
- Planung und Projektierung von Fertigungseinrichtungen
- Produktionsplanung und -steuerung
- Handhabungs-, Transport und Lagertechnik
- NC-Technik
- Bildverarbeitung
- Prozessoptimierung
Fachbereiche:
Mechanik und Produktion
Unterrichtssprache:
Deutsch
Leistungsnachweis:
Während der Unterrichtsphase wird eine Prüfung geschrieben un eine Laborarbeit bewertet. Zusätzlich findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung zusammen mit den Kursen Produktentwicklung II, Mechatronik II, Mechanische Systeme II und Strömungslehre statt.
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Übungen, Laborversuche, Demos, Praktika, Selbststudium
Bibliographie:
Skripte, Lernmaterialien, Labor- und Übungsunterlagen
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Klassenunterricht mit 4 Lektionen pro Woche
- Max. Teilnehmer: 30
- Harte Grenze: nein
Mechatronik II
Kürzel:
MuP_IV_Me
Arbeitsaufwand:
60
Semester:
1
Lernziele:
Die Studierenden
- kennen die Vorgehenssystematik bei der Projektierung von mechatronischen Systemen.
- wissen wie ein mechatronische Projektteam aufgebaut sein muss.
- können ein mechatronische System auf verschiedene Arten funktionsorientiert modellieren.
- wissen wie die Integration der Teilfunktionen vorbereitet und ausgeführt werden muss.
- können Schnittstellen definieren und anspruchsvollere Regelungen zu mechatronischen Geräten auslegen.
Plan und Lerninhalt:
SIMULINK als Tool in der Modellierung mechatronischer Systeme
- Verschiedene Blocksets
- SIMULINK- Modelle von kombinierten Mechanik / Elektroniksystemen
- Simulation von Nichtlinearitäten
Fallstudien zu realisierten Mechatronik- Projekten aus verschiedenen Anwendungsgebieten
Reglerentwicklung und -aufbau bei mechatronischen Systemen:
- Kaskadenregelungen bei Antriebssystemen
- Zustandsregler
- Auslegung von digitalen Regelsystemen für mechatronische Systeme in Echtzeitumgebung (z.B. mit xPC-Target)
Fluidantriebsachsen:
- Hydraulische Servoantriebe (Auslegung, Simulation, Regelung)
- Pneumatische Servoachsen mit Anwendungsfocus Handlingsysteme (Robotics)
Ansprechspersonen:
Prof. Nagel Günter
Fachbereiche:
Mechanik und Produktion
Unterrichtssprache:
Deutsch
Leistungsnachweis:
Während der Unterrichtsphase wird eine Prüfung geschrieben und ein Projekt bewertet. Zusätzlich findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung zusammen mit den Kursen Produktentwicklung II, Fertigung und Produktion II, Mechanische Systeme II und Strömungslehre statt.
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Lehrgespräch, Laborübungen, Projekt, begleitetes Selbststudium, Selbststudium
Bibliographie:
Skripte, Lernmaterialien, VDI-Richtlinie 2206, Labor- und Übungsunterlagen
empfohlene weiterführende Literatur:
- Mechatronik, Gerth und Popp
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Klassenunterricht mit 2 Lektionen pro Woche
- Max. Teilnehmer: 30
- Harte Grenze: nein
Mechanische Systeme II (Dynamik)
Kürzel:
MuP_IV_MS
Arbeitsaufwand:
50
Semester:
1
Lernziele:
Die Studierenden
- können die Bewegungsgleichungen von Ein- und Mehrkörpersystemen bestimmen.
- können das Schwingungsverhalten analytisch und numerisch berechnen.
- können das Übertragungsverhalten und Eigenmodes bestimmen.
Plan und Lerninhalt:
- Newton-Euler und Lagrange Verfahren
- Diskrete Schwinger mit mehreren Freiheitsgraden
- Eigenwerte, Eigenvektoren, Eigenfrequenzen, Eigenformen
- Übertragungsverhalten
- Resonanzen
- Schwingungen in einfachen elastischen Körpern
Ansprechspersonen:
Prof. Dr. Althaus Josef
Fachbereiche:
Mechanik und Produktion
Unterrichtssprache:
Deutsch
Leistungsnachweis:
Während der Unterrichtsphase wird eine Prüfung geschrieben. Zusätzlich findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung zusammen mit den Kursen Produktentwicklung II, Fertigung und Produktion II, Mechatronik II und Strömungslehre statt.
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Lehrgespräch, Übungen, Projekt, begleitetes Selbststudium, Selbststudium
Bibliographie:
Skripte, Fachliteratur, Lernmaterialien, Labor- und Übungsunterlagen
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Klassenunterricht mit 2 Lektionen pro Woche
- Max. Teilnehmer: 30
- Harte Grenze: nein
Strömungslehre
Kürzel:
MuP_IV_S
Arbeitsaufwand:
50
Semester:
1
Lernziele:
Die Studierenden
- kennen die wesentlichen Begriffe der Strömungslehre.
- können eindimensionale verlustfreie und verlustbehaftete inkompressible Strömungen berechnen.
- können Rohrleitungen und Pumpen auslegen.
- können Propeller und Windkraftanlagen auslegen.
- können Luftwiderstand und Auftrieb berechnen.
Plan und Lerninhalt:
Inkompressible Strömungsmechanik:
- Bernoulli-Gleichung, Impulssatz, Drallsatz, Satz von Euler
- Ähnlichkeit und dimensionslose Kennzahlen
- Reibungsbehaftete Rohr- und Kanalströmung
- Propellertheorie, Schubwirkungsgrad, Windkraftanlagen
- Widerstand und Auftrieb umströmter Körper
- Einführung in die instationäre Rohrströmung
Ansprechspersonen:
Prof. Nielsen Einar
Fachbereiche:
Mechanik und Produktion
Unterrichtssprache:
Deutsch
Leistungsnachweis:
Während der Unterrichtsphase wird eine Prüfung geschrieben. Zusätzlich findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung zusammen mit den Kursen Produktentwicklung II, Fertigung und Produktion II, Mechatronik II und Mechanische Systeme II statt.
Lehr- und Lernmethoden:
Lehrgespräch, Übungen, begleitetes Selbststudium
Bibliographie:
Skripte, Fachliteratur, Lernmaterialien, Labor- und Übungsunterlagen
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Klassenunterricht mit 2 Lektionen pro Woche
- Max. Teilnehmer: 30
- Harte Grenze: nein