Modulbeschreibung

Mechanik und Produktion III

ECTS-Punkte:
10
Lernziele:

Die Studierenden

  • können geeignete Methoden zur Erfassung von Kundenbedürfnissen auswählen.
  • können den Reifegrad einer Technologie einstufen.
  • können Technologietrends und Innovationschancen identifizieren.
  • können in Funktionen denken.
  • können Produkte mit diskursiven und intuitiven Methoden konzipieren.
  • können TRIZ zur Erarbeitung von Produktkonzepten einsetzen.
  • können Produkte konzeptionell mit Hilfe von TRIZ optimieren.
  • können Patente lesen und verstehen.
  • kennen das Vorgehen zur Patentanmeldung

 

  • können geeignete Herstellverfahren evaluieren und für die Entwicklung und Fertigung ihrer Produkte einsetzen.
  • kennen die gängigen Fertigungsverfahren.
  • kennen die neuesten Fertigungstechnologien.

 

  • können die Fertigungsmesstechnik und Qualitätsprüfung in einfachen Fällen planen und durchführen.
  • können ein Messunsicherheitsbudget für einfache Messungen aufstellen und die Hauptursachen von Messunsicherheitskomponenten erkennen und reduzieren.
  • können einfache Messungen auf Koordinaten-, Form- und Oberflächenmessgeräten planen, durchführen und die Ergebnisse richtig interpretieren.
  • kennen die wichtigsten optisch / berührungslos arbeitenden Messprinzipien und ihre Anwendungen im Messraum und in der Produktion.
  • können Messräume auslegen und das Komparatorprinzip für Präzisionsmessungen anwenden.
  • kennen die Organisation des Kalibrierwesens und der Prüfmittelverwaltung.
  • können die wichtigsten Mess- und Prüfverfahren nach technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten auswählen.
  • können Prüfpläne erstellen und die Fähigkeit von Messprozessen beurteilen.

 

  • die Grundstruktur des allgemeinen mechatronischen Systems durch ein Blockschaltbild darstellen und am Beispiel eines Servoantriebs konkretisieren
  • die Anforderungen typischer mechanischer Lasten an einen Servoantrieb charakterisieren
  • die Funktionsweise von leistungselektronischen Stellgliedern erklären
  • die Grundprinzipien der elektromechanischen Energieumwandlung diskutieren
  • den Aufbau und die Funktionsweise von sowohl mechanisch als auch elektronisch kommutierten Gleichstrommotoren erklären
  • das reale mechatronische Teilsystem «Servomotor – mechanische Last – Sensorik» analysieren
  • ihr Vorgehen bei der Systemanalyse in einem Fachbericht darstellen sowie in einem Fachgespräch vertreten

 

  • kennen die wichtigsten mathematischen Grundlagen der Finite-Elemente-Methode (FEM)
  • können strukturmechanische Probleme mit Hilfe einer FEM-Software lösen
  • kennen die Möglichkeiten bei der Simulation von Mehrkörpersystemen (MKS)
  • können einfache Problemstellungen aus dem Bereich Mehrkörpersimulation mit Hilfe einer MKS-Software lösen

Kurse in diesem Modul

Produktentwicklung I:
  • Marktleistungsprozess
  • Positionierung von Innovationen im Produktportfolio
  • Methoden zur Erfassung von Kundenbedürfnissen
  • Evolutionsmuster der Technologie
  • Funktionen und Funktionsstrukturen
  • intuitive Methoden zur Ideenfindung
  • Voraussetzungen für Kreativität
  • diskursive Methoden zur Ideenfindung
  • TRIZ
    - Funktionsanalyse
    - Trimming
    - physikalische und technische Widersprüche identifizieren und lösen
  • Patentwesen
Klassenunterricht mit 2 Lektionen pro Woche
Fertigung und Produktion I:

Einführung in die Fertigung und Produktion

  • Urformen: Giessen, Sintern, Spritzgiessen, Extrudieren
  • Umformen: Blechumformung, Massivumformung, Thermoformen
  • Trennen: Spanen mit geometrisch bestimmter und unbestimmter Schneide (Bohren, Drehen, Fräsen, Schleifen, Honen, Läppen)
  • Fügen: Kleben, Schweissen, Löten
  • Rapid Prototyping: Rapid Modeling, Prototyping, Tooling, Reverse Engineering
  • Laser in der Fertigungstechnik
  • Beschichten, Galvanik
  • Fertigung von Verbundmaterialien
Blockkurs mit 2 Lektionen pro Woche
Qualitätsprüfung und Fertigungsmesstechnik:

Grundlagen der Fertigungsmesstechnik

  • Koordinatenmesstechnik, Messkopfsysteme, CAx
  • Oberflächen- und Konturmesstechnik
  • Präzisionsmesstechnik, Messräume
  • Messunsicherheit und deren Ursachen
  • Prüfprozesseignung
Blockkurs mit 2 Lektionen pro Woche
Mechatronik I:
  • Grundstruktur des allgemeinen mechatronischen Systems; Beispiel «Servoantrieb»
  • Anforderungen typischer mechanischer Lasten an einen Servoantrieb
  • Funktionsweise von leistungselektronischen Stellgliedern
  • Grundprinzipien der elektromechanischen Energieumwandlung
  • Aufbau und Funktionsweise von sowohl mechanisch als auch elektronisch kommutierten Gleichstrommotoren
  • Projektarbeit 1: Analyse des realen mechatronischen Teilsystems «Servomotor – mechanische Last – Sensorik»
Klassenunterricht mit 2 Lektionen pro Woche
Mechanische Systeme I:

FEM

  • Steifigkeits- und Massenmatrizen
  • lineare und quadratische Ansatzfunktionen
  • Lösungsalgorithmen für nichtlineare Gleichungssysteme
  • Lasten, Randbedingungen, Verschiebungen, Spannungen, Dynamik
  • Vernetzung, Netzverfeinerung, Singularitäten
  • Programm ANSYS
  • Simulation von Mehrkörpersystemen mit Hilfe des Programms SIMPACK
Klassenunterricht mit 4 Lektionen pro Woche
Disclaimer

Diese Beschreibung ist rechtlich nicht verbindlich! Weitere Informationen finden Sie in der detaillierten Modulbeschreibung.