Automatisierte Produktionsanlagen (APA)2.5 ECTS
(englische Bezeichnung: Automated Manufacturing Systems)

Lehrveranstaltungen:

• • Automatisierte Produktionsanlagen
    (Vorlesung, 2 SWS, Jonathan Fuchs)

Inhalt:

Durch den interdisziplinären Ansatz und die Einbeziehung der vielfältigen Domänen und Disziplinen der Produktionstechnik und der Inhalte unterschiedlicher Ingenieurswissenschaften, richtet sich die Grundlagenvorlesung Automatisierte Produktionsanlagen an Studierende des Maschinenbaus, des Wirtschaftsingenieurswesens, der Mechatronik, der Elektrotechnik, der Informations- und Kommunikationstechnik und der Informatik. Die Vorlesung vermittelt zunächst die gesellschaftliche Bedeutung der Automatisierung und Automatisierter Produktionsanlagen. Den Studierenden werden darauf aufbauend in den ersten Vorlesungsabschnitten relevante Technologien und die technischen Grundlagen von der Steuerung, über die Grundzüge industrieller Kommunikation sowie die Funktion, Auswahl und Integration von Sensoren und Aktoren zur Umsetzung automatisierungstechnischer Aufgaben vermittelt. Anschließend wird die Kombination der vorgestellten Einzelkomponenten zu komplexen Gesamtsystemen behandelt. Dabei liegt der Fokus auf der Planung, der Inbetriebnahme, dem Betrieb und der Optimierung Automatisierter Produktionsanlagen. Den Studierenden sollen dabei die notwendigen Fähigkeiten zur Abstraktion und Strukturierung komplexer Sachverhalte im Kontext ingenieurswissenschaftlicher Fragestellungen vermittelt werden. Dazu werden Konzepte und Paradigmen der Automatisierung, die Grundzüge der Produktionsplanung und -steuerung, die konzeptionellen und technischen Befähiger flexibler und wandelbarer Produktion sowie Ansätze zur Kopplung zwischen Mensch und Maschine erläutert und diskutiert. Im letzten Abschnitt der Vorlesung wird auf Trends und Veränderungen in der Branche der Automatisierungstechnik eingegangen. Dabei stehen unterschiedliche Themen im Fokus. Dazu gehören z. B. Plattform-Ökosysteme, die Gestaltung und Nutzung industrieller Services und deren Verknüpfung zu smarten Service Bundles, der Einsatz von Machine Learning in der Produktion und die Umsetzung selbstlernender Systeme, die Industrie 4.0-konforme Eigenschafts- und Funktionsabbildung automatisierungstechnischer Komponenten bis hin zu Inhalten aus dem Kontext der Energiebereitstellung und dem -management in der Gleichstromfabrik. In allen Abschnitten wird besonders Wert auf das Verständnis der vorgestellten Konzepte sowie deren Umsetzung nach gegebenen Anforderungen gelegt. Die Studierenden sollen nach Abschluss der Veranstaltung Automatisierungslösungen bezüglich ihrer Umsetzbarkeit bewerten können, einfache Anlagen in kleinem Umfang sollen aus einer Auswahl von Komponenten zusammengestellt werden.

Da die Vorlesung im besonderen Maße auf die Verbindung der Domänen Maschinenbau, Mechatronik, Elektronik/Elektrotechnik, Informations- und Kommunikationstechnik und Informatik zugeschnitten ist, ist sie in besonderem Maße für Studierende der genannten Disziplinen geeignet. Die Vorlesung wird perspektivisch durch eine Übung ergänzt, die theoretische Inhalte durch anwendungsnahe Beispiele untermauert.

Vorlesungseinheiten

• Einführung in die Fertigungsautomatisierung

• Steuerungs- und Regelungstechnik

• Industrielle Kommunikation

• Sensoren

• Aktoren

• Robotik und Motion Control

• Planung und Optimierung von APA

• Wandelbare und flexible Produktion

• Automatisierungsparadigmen und -ebenen

• Produktionsplanung und -steuerungs

• Automation Meets IT: IT & OT

• Mensch-Maschine-Kopplung

• Next-Gen Automation: Plattformen und Systeme

• Next-Gen Automation: ML und selbstlernende Systeme

• Next-Gen Automation: I4.0-konforme Eigenschafts- und Funktionsabbildung und Gleichstromfabrik
  

Lernziele und Kompetenzen:

• Kenntnis der wichtigsten Komponenten von APA

• Bewertung der verschiedenen Komponenten von APA hinsichtlich Leistungsfähigkeit, Kosten, Vor- und Nachteilen, möglicher Alternativen

• Kenntnis der Möglichkeiten zur Kombination von Komponenten zu komplexeren Anlagen

• Bewertung von APA nach wirtschaftlichen Kenngrößen
  

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Maschinenbau (Master of Science)
   (Po-Vers. 2007 | TechFak | Maschinenbau (Master of Science) | Studienrichtungen Allgemeiner Maschinenbau, Fertigungstechnik, und Rechnergestützte Produktentwicklung | Gesamtkonto | Wahlmodule | Technische Wahlmodule | Automatisierte Produktionsanlagen)
2. Mechatronik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2012 | TechFak | Mechatronik (Master of Science) | Mechatronik (Studienbeginn bis 30.09.2020) | Gesamtkonto | M3 Technische Wahlmodule | Automatisierte Produktionsanlagen)
3. Mechatronik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2020w | TechFak | Mechatronik (Master of Science) | Mechatronik (Studienbeginn ab 01.10.2020) | Gesamtkonto | M3 Technische Wahlmodule | Automatisierte Produktionsanlagen)
4. Mechatronik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2021w | TechFak | Mechatronik (Master of Science) | Mechatronik (Studienbeginn ab 01.10.2021) | Gesamtkonto | M3 Technische Wahlmodule | Automatisierte Produktionsanlagen)
5. Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science)
   (Po-Vers. 2009 | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science) | Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen (bis 30.09.2018) | Gesamtkonto | Ingenieurwissenschaftliche Studienrichtungen | Technische Wahlmodule | Technische Wahlmodule | Automatisierte Produktionsanlagen)
6. Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science)
   (Po-Vers. 2018w | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science) | Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen (Studienbeginn ab 01.10.2018) | Gesamtkonto | Studienrichtung Maschinenbau | Technische Wahlmodule und Hochschulpraktikum | Technische Wahlmodule | Automatisierte Produktionsanlagen)
7. Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science)
   (Po-Vers. 2018w | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science) | Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen (Studienbeginn ab 01.10.2018) | Gesamtkonto | Studienrichtung Elektrotechnik | Technische Wahlmodule und Hochschulpraktikum | Technische Wahlmodule | Automatisierte Produktionsanlagen)
8. Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science)
   (Po-Vers. 2021w | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science) | Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen Studienrichtung Elektrotechnik (Studienbeginn ab 01.10.2021) | Studienrichtung Elektrotechnik | Technische Wahlmodule und Hochschulpraktikum | Technische Wahlmodule | Automatisierte Produktionsanlagen)
9. Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science)
   (Po-Vers. 2021w | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science) | Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen Studienrichtung Maschinenbau (Studienbeginn ab 01.10.2021) | Studienrichtung Maschinenbau | Technische Wahlmodule und Hochschulpraktikum | Technische Wahlmodule | Automatisierte Produktionsanlagen)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Automatisierte Produktionsanlagen (Prüfungsnummer: 73021)

(englischer Titel: Lecture/tutorial: Automated manufacturing systems)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 2.5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Prüfungssprache: Deutsch

Erstablegung: SS 2022

1. Prüfer:

Jörg Franke