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Modulhandbuch Studiengang Mechatronik und Robotik

Modulhandbuch

Fakultät Mechanik und ElektronikStudiengang Mechatronik und Robotikmit Abschluss Bachelor of Engineering (B.Eng.)

Datum der Einführung: 1.9.2017

Studiengangverantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Peter Ott

Erstellungsdatum: 08.11.2018

Workload: 25h/ECTS

SPO: 1

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Überblick über die Module des Studiengangs

Modul VerantwortlichG1 Mathematik Prof. Dr. rer. nat. Nikolas Akerblom

Prof. Dr. rer. nat. Priska Jahnke

G2 Physik Prof. Dr. rer. nat. Markus Scholle

G3 Informatik Prof. Dr. Ipek Sarac Heinz

G4 Elektrotechnik Prof. Dr. Norbert SchmitzProf. Dr. rer. nat. Tim FischerProf. Dr.-Ing. Martin AllesProf. Dr.-Ing. Rainer UhlerProf. Dr.-Ing. Michael KokesProf. Dr.-Ing. Peter Reiser

G5 Technische Mechanik Prof. Dr.-Ing. Timo Hufnagel

G6 Konstruktion Prof. Dr.-Ing. Jörg Wild

G7 Werkstoffe und Fertigungsverfahren Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt Arndt BirkertProf. Dr.-Ing. Marc WettlauferProf. Dr.-Ing. Uwe Gleiter

G1 Mathematics Prof. Dr. rer. nat. Nikolas AkerblomProf. Dr. rer. nat. Priska Jahnke

G2 Physics Prof. Dr. rer. nat. Markus Scholle

G3 Computer Engineering Prof. Dr. Ipek Sarac Heinz

G4 Electrical Engineering Prof. Dr. Norbert SchmitzProf. Dr. rer. nat. Tim FischerProf. Dr.-Ing. Martin AllesProf. Dr.-Ing. Rainer UhlerProf. Dr.-Ing. Michael KokesProf. Dr.-Ing. Peter Reiser

G5 Mechanical Engineering Prof. Dr.-Ing. Timo Hufnagel

G6 Engineering Design Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Wehl

G7 Materials Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt Arndt BirkertProf. Dr.-Ing. Marc WettlauferProf. Dr.-Ing. Uwe Gleiter

G8 Languages Prof. Dr.-Ing. Peter Ott

H1 Regelungstechnik und mathematische Methoden Prof. Dr. Ipek Sarac Heinz

H2 Robotik, Sensorik und Aktorik Prof. Dipl.-Ing. Andreas Hoch

H3 Konstruktion Prof. Dr.-Ing. Jörg Wild

H4 Informationstechnik Prof. Dr. rer. nat. Tim Fischer

H5 Praktisches Studiensemester Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Wehl

H6 Seminararbeit Prof. Dr.-Ing. Peter Ott

H7 Fachübergreifende Qualifikation Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Wehl

H8 Vertiefte Grundlagen Prof. Dr. rer. nat. Markus Scholle

H9 Vertiefte Informationstechnik Prof. Dr.-Ing. Peter Ott

H10 Fachliche Vertiefung 1 Prof. Dr.-Ing. Peter Ott






H16 Bachelor Thesis Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Wehl

H1 Regelungstechnik und mathematische Methoden Prof. Dr. Ipek Sarac Heinz

H2 Robotik, Sensorik und Aktorik Prof. Dipl.-Ing. Andreas Hoch

H3 Konstruktion Prof. Dr.-Ing. Jörg Wild

H4 Informationstechnik Prof. Dr. rer. nat. Tim Fischer

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H5 Praktisches Studiensemester Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Wehl

H6 Seminararbeit Prof. Dr.-Ing. Peter Ott

H7 Fachübergreifende Qualifikation Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Wehl

H8 Vertiefte Grundlagen Prof. Dr. rer. nat. Markus Scholle

H9 Vertiefte Informationstechnik Prof. Dr.-Ing. Peter Ott







H16 Bachelor Thesis Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Wehl

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Ziele des Studiengangs Mechatronik und RobotikDie Lernziel des Studiengangs sind:

• Methodisch und fachübergreifend bei der Lösung technischer Aufgaben vorgehen• Komplexe technische Zusammenhänge mit mathematisch-technischen Grundlagen der Mechanik,Elektrotechnik und Informatik beschreiben, modellieren und simulieren und damit einen wesentlichen Beitragbei der Entwicklung mechatronischer Systeme, bestehend aus Sensorik, Aktorik, Infor-mationsverarbeitungund der mechanischen Struktur inklusive Kommunika-tionstechnik und Mensch-Maschine Schnittstelle leistenkönnen. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf der Robotik und deren Anwendungen• Effektiv und wertschätzend in interdisziplinären und interkulturellen Teams zusammenarbeiten und dieErgebnisse kommunizieren können• Neue Themengebiete erschließen können• Zur innovativen Lösung aktueller und zukünftiger Entwicklungsaufgaben der regionalen, weltweit agierendenIndustrie wesentlich beitragen können

Vermittlung der Mechatronik Grundlagen• Mathematik• Physik• Technische Mechanik• Elektrotechnik• Informatik• Digitaltechnik• Konstruktion, Konstruktionselemente, Werkstoffe, Fertigung• Elektronik• Arbeitstechnik

Vermittlung der Kernfächer Mechatronik und Robotik• Mechanik• Informationsverarbeitung• Robotertechnik und Industrieroboter• Messtechnik und Sensorik• Aktorik• Kommunikationstechnik

Fachliche Vertiefung in ausgewählten Wahlfächern:• Das Angebot der Wahlfächer ist aus den Tabellen 4 u. 5 der SPO des Studiengangs ersichtlich

Vermittlung v. Methodenkompetenz und berufsfeldbezogener Qualifikationen• Modellierung und Simulation mechatronischer Systeme• Entwicklungsmethodik für mechatronische Systeme und für die Fachgebiete:

• Konstruktion• Elektronik• Software-Technik• Integrierte Produktentwicklung

Vermittlung überfachlicher, sozialer und personaler Kompetenzen• Teamarbeit• Kommunikation (schriftlich und mündlich)• BWL und Ethik

Diese Ziele mit den von den Studierenden zu erwerbenden Kompetenzen entsprechen dem Niveau 6 desDeutschen Qualifikationsrahmens bzw. der Stufe 1 (Bachelor-Ebene) des Qualifikationsrahmens für DeutscheHochschulabschlüsse.

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Grundstudium

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Modul G1 134010 Mathematik

Dauer des Moduls 2 Semester

SWS 10

Prüfungsart Modulnote (ohne Prüfung) setzt sich aus gewichtetenEinzelleistungen zusammen

Leistungspunkte (ECTS) 10.0

Voraussetzungen für die Vergabe vonLeistungspunkten

Modulverantwortliche(r) Prof. Dr. rer. nat. Nikolas AkerblomProf. Dr. rer. nat. Priska Jahnke

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden schulen mathematische Denk- undArbeitsweisen. Sie erwerben Kenntnisse mathematischer Sätzeund Ihre Anwendungsmöglichkeiten.

Fachkompetenz: Fertigkeit,Wissenserschließung

Die Studierenden beherrschen Rechenoperationen von Zahlen,Vektoren, Matrizen und Funktionen in einer und in mehrerenVeränderlichen.

Personale Kompetenz: Sozialkompetenz Die Studierenden lernen, in Gruppen zu arbeiten undmathematische Aufgabenstellungen im Team zu lösen.

Personale Kompetenz: Selbständigkeit Die Studierenden sind in der Lage, das erlernte Fachwissenanzuwenden und ihre mathematischen Kenntnisse selbstständigzu vertiefen.

Kompetenzniveau gemäß DQR 6

Voraussetzungen für die Teilnahme Keine verpflichtenden Voraussetzungen. Je nach Vorwissenwird die Teilnahme am Brückenkurs Mathematik vor Beginn desStudiums empfohlen.

Besonderheiten / Verwendbarkeit Das Modul G1 ist Bestandteil des Grundstudiums und istgrundsätzlich geeignet in den anderen Bachelorstudiengängender Fakultät Mechanik und Elektronik eingesetzt zu werden.Abweichende Prüfungsleistungen müssen gemäß SPO bei einemWechsel in einen anderen Studiengang der Fakultät nachgeholtwerden. Alle Prüfungsvorleistungen des Grundstudiums müssenbis zur Ausstellung des Zeugnisses über die Bachelorvorprüfungerbracht sein.

Die Modulprüfung 134010 Mathematik ist nur bestanden, wennsowohl die Prüfungsleistung 134011 Mathematik 1 als auchdie Prüfungsleistung 134012 Mathematik 2 mit mindestens"ausreichend" (4,0) bewertet wurden.

Terminierung im Stundenplan

Leistungsnachweis bei kombinierterPrüfung

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Veranstaltung G1.1 134011 Mathematik 1Diese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G1

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr. rer. nat. Nikolas AkerblomProf. Dr. rer. nat. Priska Jahnke

Semester 1

Häufigkeit des Angebots Winter-Sommer

Art der Veranstaltung Vorlesung

Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Mathematics 1

Leistungspunkte (ECTS) 6.0, dies entspricht einem Workload von 150 Stunden

SWS 6.0

Workload - Kontaktstunden 90

Workload - Selbststudium 60

Detailbemerkung zum Workload

Prüfungsart lehrveranstaltungsbegleitend durch Klausur

Prüfungsdauer 90 Minuten

Verpflichtung Pflichtfach

Voraussetzungen für die Teilnahme

Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit integrierter Übung

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Siehe Modulbeschreibung

Fachkompetenz: Fertigkeit undWissenserschließung

Siehe Modulbeschreibung

Personale Kompetenz: Sozialkompetenz Siehe Modulbeschreibung

Personale Kompetenz: Selbständigkeit Siehe Modulbeschreibung


Inhalte • Komplexe Zahlen• Vektoren• Matrizen• Differentialrechung bei Funktionen einer Veränderlichen• Integralrechnung bei Funktionen einer Veränderlichen

Empfehlung für begleitendeVeranstaltungen

Sonstige Besonderheiten

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Literatur/Lernquellen • James, Modern engineering mathematics• Meyberg / Vachenauer, Höhere Mathematik 1, 2• Papula, Mathematik für Ingenieure 1, 2, 3• Salas / Hille, Calculus



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Veranstaltung G1.2 134012 Mathematik 2Diese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G1


Semester 2



Lehrsprache Deutsch



SWS 4.0









Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Siehe Modulbeschreibung


Siehe Modulbeschreibung

Personale Kompetenz: Sozialkompetenz Siehe Modulbeschreibung

Personale Kompetenz: Selbständigkeit Siehe Modulbeschreibung


Inhalte • Differential- und Integralrechnung bei Funktionen vonmehreren Veränderlichen

• Differentialgleichungen• Laplacetransformation




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Modul G2 134020 Physik

Dauer des Moduls Semester

SWS 4




Die vorgesehene Anzahl von Credits wird nur vergeben, wenn dievorgesehene Prüfungsleistung erfolgreich erbracht wurden.

Modulverantwortliche(r) Prof. Dr. rer. nat. Markus Scholle

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Erarbeitung fundamentaler Konzepte und Methoden derPhysik im Hinblick auf Erkenntnissgewinn und Generierungvon Lösungsstrategien mit Anwendung auf konkreteProblemstellungen.


Erfassung der Grundprinzipien der Physik; Anwendungmathematischer Methoden auf physikalische Problemstellungen;Analytische und numerische Lösungsmethoden; Erstellung vonMatlab-Programmcodes zur Lösung von Bewegungsgleichungen.

Personale Kompetenz: Sozialkompetenz Verdeutlichung der Bedeutung der Teamarbeit bei der Lösungwissenschaftlicher Probleme.

Personale Kompetenz: Selbständigkeit Verdeutlichung der Bedeutung selbstständigen und kreativenDenkens bei der Lösung wissenschaftlicher Problemstellungen.


Voraussetzungen für die Teilnahme Sichere Beherrschung der Schulmathematik.


Zur Teilnahme an 134022 Physik Labor muss 134021 Physik mitmindestens „ausreichend” (4,0) bewertet worden sein.

Terminierung im Stundenplan regulär


Kombinierte Prüfung liegt hier nicht vor!

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Veranstaltung G2.1 134021 PhysikDiese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G2

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr. rer. nat. Markus Scholle

Semester 1



Lehrsprache Englisch

Veranstaltungsname (englisch) Physics


SWS 4.0








Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen siehe Modulbeschreibung


siehe Modulbeschreibung

Personale Kompetenz: Sozialkompetenz siehe Modulbeschreibung

Personale Kompetenz: Selbständigkeit siehe Modulbeschreibung


Inhalte Optik; Mechanik; Schwingungsanalyse; Wellen; Thermodynamik



Literatur/Lernquellen



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Veranstaltung G2.2 134022 Physik LaborDiese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G2

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr. rer. nat. Markus Scholle

Semester 2


Art der Veranstaltung Labor

Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Physics Laboratory


SWS 2.0




Prüfungsart Prüfungsvorleistung durch Kombinierte Prüfung mit Klausur alsabschließender Prüfung



Voraussetzungen für die Teilnahme Voraussetzung ist eine bestandene Prüfung Physik (134021)

Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Durchführung von Versuchen in Gruppen von 2-3 Studierendennach Maßgabe des Laborplans, Abgabe detaillierterAusarbeitungen zu jedem Versuch, abschließende Prüfung.

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Erlernen des Umgangs mit Messdaten und deren Auswertungsowie Methoden des Vergleichs zwischen Theorie undExperiment, inklusive Parameteridentifikation.


Erlernen elementarer und fortgeschrittenerExperimentiertechniken, Trainieren der Deutung vonPhänomenen.

Personale Kompetenz: Sozialkompetenz Förderung von Teamfähigkeit

Personale Kompetenz: Selbständigkeit Förderung selbständigen Arbeitens


Inhalte Klassische Versuche der Physik



Literatur/Lernquellen Walcher, Praktikum der Physik

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Wird in den ersten drei Vorlesungswochen veröffentlicht

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Modul G3 134030 Informatik


SWS




Die bei den Submodulen vorgesehene Anzahl von Credits wird nurvergeben, wenn die vorgesehene Prüfungs(vor)leistung erfolgreicherbracht wurden.

Modulverantwortliche(r) Prof. Dr. Ipek Sarac Heinz

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen siehe Lehrveranstaltung


siehe Lehrveranstaltung

Personale Kompetenz: Sozialkompetenz Die Studierenden bearbeiten Aufgaben und ausgewählte Themenin Kleingruppen und erlernen so die Fähigkeit zur Teamarbeit.Sie sind in der Lage, mit den Fachbegriffen aus der Vorlesung mitIngenieurkollegen auf fachlicher Ebene zu kommunizieren.

Personale Kompetenz: Selbständigkeit Die Vorlesungsinhalte werden durch Übungsaufgabeneigenständig vertieft. Die Studierenden können Fragestellungender Vorlesungen einordnen, erkennen, formulieren und lösen. Siesind in der Lage relevante Information zu sammeln, zu bewertenund selbständig zu interpretieren.






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Veranstaltung G3.1 134031 Informatik 1 - Grundlagen derProgrammierungDiese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G3

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr. Ipek Sarac Heinz

Semester 1


Art der Veranstaltung Vorlesung mit integrierter Übung und Labor


Veranstaltungsname (englisch) Computer Science 1 - Programming


SWS 4.0







Voraussetzungen für die Teilnahme Keine

Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit Übungsaufgaben und Fallbeispielen, begleitendeLaborübungen

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden

• kennen die Grundlagen der Programmiersprache C• können einfache C-Programme entwerfen und umsetzen• können komplexere Programme durch Anwendung

strukturierender Maßnahmen sinnvoll gliedern• kennen erweiterte Datentypen in C (Arrays, Pointer,

Strukturen, Enumeratoren)• beherrschen die Bibliotheksfunktionen zur dynamischen

Speicherallokation• können Programme nachvollziehbar dokumentieren• können mit dem Debugger umgehen

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Die Studierenden sind in der Lage, Problemlösungen aus derMathematik und der Technik in C-Programme abzubilden.Sie können komplexe Programme sinnvoll strukturieren underweiterte Datentypen bzw. die Möglichkeiten der dynamischenSpeicherallokation zur Programmierung effizienter Lösungeneinsetzen. Diese Programme werden von den Studierendenselbstständig erarbeitet. Sie sind ferner in der Lage, möglichstfehlerfreie Programme durch strukturiertes Vorgehen in der Vorab-Entwurfsphase und anschließend den gezielten Einsatz desDebuggers zu erstellen




Inhalte • Begriff der Information• Der Software-Entwicklungsprogzess• Zahlensysteme (polyadische Positionssysteme)• Datentypen, Konstanten, Variablen• Operatoren, Ausdruck und Anweisung• Hilfsmittel zur Strukturierung von Programmen• Kontrollstrukturen• Unterprogramme• Geltungsbereich und Sichtbarkeit von Objekten• Einfache und zusammengesetzte Datentypen• Pointer und Referenzen• Typumwandlungen• Aufzählungsdatentyp und Strukturen• Dynamische Speicherallokation und rekursive

Programmierung• Operatoren und Rangfolge



Literatur/Lernquellen Reifschneider, N. : "Praktische Informatik 1", Skript zur Vorlesung(Kann über ILIAS heruntergeladen werden)

Terminierung im Stundenplan entsprechend Stundenlanung in StarPlan



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Veranstaltung G3.2 134032 Informatik 2 - Algorithmen undDatenstrukturenDiese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G3

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr. Ipek Sarac Heinz

Semester 2


Art der Veranstaltung Vorlesung mit integriertem Labor

Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Computer Science 2 - Algorithms and Data Structures


SWS 4.0







Voraussetzungen für die Teilnahme Praktische Informatik 1 – Grundlagen der Programmierung



• kennen die Definition des Begriffs „Algorithmus“• haben Grundkenntnisse der Theorie der Komplexität und

Berechenbarkeit (Problem des Handlungsreisenden)• kennen grundlegende Algorithmen und Datenstrukturen

(Ringpuffer, FIFO/LIFO-Puffer etc.)• können Programme zur Verwaltung verketteter Listen,

zum Suchen und Sortieren programmieren undoptimieren

• können Programme zur numerischen Berechnung langerReihen optimieren

• kennen die rekursive Programmierung undkönnen damit einfache, optimierte Sortier- undWegefindungsprogramme schreiben





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Inhalte • Algorithmus: Definition und Diskussion• Das Problem des Handlungsreisenden• Theorie der Komplexität und Berechenbarkeit• Blockverschiebung: Diskussion der "Fallstricke"• Ringpuffer, FIFO/LIFO-Puffer• Suchen und Sortieren, Indexe• Trivialer Algorithmus, Bubble Sort, n-log-n-Verfahren,

Quicksort• Einfach und mehrfach verkettete Listen, Seitenketten,

programmtechnische Realisierung mit Strukturen in C


Sonstige Besonderheiten Die Labortermine sind sorgfältig vorzubereiten

Literatur/Lernquellen Reifschneider, N. : "Praktische Informatik 2", Skript zur Vorlesung(kann über ILIAS heruntergeladen werden)




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Veranstaltung G3.3 134033 Grundlagen der DigitaltechnikDiese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G3

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr. rer. nat. Tim Fischer

Semester 1


Art der Veranstaltung Vorlesung mit integrierter Übung und Labor

Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Introduction to Digital Systems


SWS 2.0




Prüfungsart Prüfungsvorleistung durch Klausur






• können mit dem binären Zahlensystem rechnen,• kennen die logischen Grundschaltungen (elementare

Gatter, Programmierbare Logikbausteine wie GAL)• sind in der Lage, einfache Schaltnetze und Schaltwerke

zu entwerfen und zu verstehen.



Personale Kompetenz: Sozialkompetenz Komplexe fachbezogene Probleme und Lösungen gegenüberFachleuten argumentativ vertreten und mit ihnen ggfs. inExpertenteams weiterentwickeln.



Inhalte • Zahlensysteme (polyadische Positionssysteme)• Boole'sche Algebra• Schaltnetze, kombinatorische Logik• Realisierung und Optimierung von Schaltnetzen• Schaltwerke: Beschreibung, Entwurf und Verifikation

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Literatur/Lernquellen Skript und begleitende Wiki-Seiten zum Kurs



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Modul G4 134040 Elektrotechnik


SWS 12 SWS




Die bei den Submodulen vorgesehene Anzahl von Credits wird nurvergeben, wenn die vorgesehene Prüfungs(vor)leistung erfolgreicherbracht wurden.

Modulverantwortliche(r) Prof. Dr. Norbert SchmitzProf. Dr. rer. nat. Tim FischerProf. Dr.-Ing. Martin AllesProf. Dr.-Ing. Rainer UhlerProf. Dr.-Ing. Michael KokesProf. Dr.-Ing. Peter Reiser

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden kennen die elektrotechnischen Grundmethodenund -regeln und können einfache Schaltungen der Elektrotechnikund Elektronik analysieren. Im Labor Elektrotechnik werdendie theoretischen Kenntnisse durch praktische Meßübungen inKleingruppen vertieft. Das Modul legt den Grundstein für denAufbau der in höheren Modulen vorausgesetzten Kenntnisse undFertigkeiten.


Die Studierenden können auf Basis der Elektrotechnik einfacheSchaltungen mathematisch beschreiben. Sie können fürgegebenen elektrotechnische Problemstellung Lösungenbestimmen.Die Studierenden haben die grundlegenden Prinzipien elektrischerStromkreise verstanden und können diese Kenntnisse auf Gleich-und Wechselstromschaltungen sowie auf einfache Schaltvorgängeanwenden.

Personale Kompetenz: Sozialkompetenz Die Studierenden erlernen die Fähigkeit zur Teamarbeit inKleingruppen im Labor Elektrotechnik. Die Studierenden sindin der Lage, mit den Fachbegriffen aus der Vorlesung mitIngenieurkollegen auf fachlicher Ebene zu kommunizieren.

Personale Kompetenz: Selbständigkeit Die Vorlesungsinhalte werden durch Übungsaufgaben selbständigvertieft. Die Studierenden können Fragestellungen der Vorlesungeigenständig bearbeiten. Im Labor bauen die Studierenden inKleingruppen selbständig und eigenverantwortlich einfacheMessschaltungen auf und verifizieren eigenständig die Messwerteanhand der theoretischen Beschreibung. Die Studierenden sind inder Lage, die erforderlichen Messgeräte selbständig auszuwählenund zu bedienen.



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Zur Teilnahme an 134043 Labor Elektrotechnik muss 134041Elektrotechnik 1 mit mindestens „ausreichend” (4,0) bewertetworden sein.



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Veranstaltung G4.1 134041 Elektrotechnik 1Diese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G4

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Martin Alles

Semester 1


Art der Veranstaltung Vorlesung mit integrierter Übung

Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Principles of Electrical Engineering 1


SWS 4.0







Voraussetzungen für die Teilnahme keine

Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit integrierten Übungen

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden verstehen die grundlegenden Zusammenhängeder Elektrotechnik. Sie sind in der Lage, einfache elektrischeZusammenhänge zu verstehen, können Schaltungenanalysieren und diese berechnen.


Ziel der Lehrveranstaltung ist ein grundlegendes Verständnisder Elektrotechnik. Die Studierenden erwerben die Fähigkeit,grundlegende Schaltungen mathematisch zu beschreiben und diezugehörigen mathematische Gleichungen zu erstellen.




Inhalte Behandelt werden die Themengebiete:

• Gleichstromkreis• Strom- und Spannungsmessung• Berechnungsverfahren• elektrisches Strömungsfeld• elektrisches Gleichfeld und Kondensatoren• Aufladung und Entladung von Kondensatoren

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Literatur/Lernquellen G. Hagmann: Grundlagen der Elektrotechnik, Aulaverlag,Wiebelsheim

G. Hagmann: Aufgabensammlung zu den Grundlagen derElektrotechnik, Aulaverlag, Wiebelsheim

Ose, Rainer: Elektrotechnik für Ingenieure, FachbuchverlagLeipzig

Altmann, Siegfried und Schlayer, Detlef: Lehr-und ÜbungsbuchElektrotechnik, Fachbuchverlag Leipzig



wird in den ersten drei Vorlesungswochen veröffentlicht

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Veranstaltung G4.2 134042 Elektrotechnik 2Diese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G4

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Martin Alles

Semester 2



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Principles of Electrical Engineering 2


SWS 4.0








Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit integrierten Übungen

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden verstehen die Zusammenhänge derElektrotechnik. Sie sind in der Lage, komplexe elektrischeZusammenhänge zu verstehen, können Schaltungenanalysieren und diese berechnen.


Die Studierenden erwerben die Fähigkeit, komplexereSchaltungen mathematisch zu beschreiben und die zugehörigenmathematischen Gleichungen zu erstellen.


Personale Kompetenz: Selbständigkeit Eigene und fremd gesetzte Lern- und Arbeitsziele reflektieren,bewerten, selbstgesteuert verfolgen und verantworten.


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Inhalte Behandelt werden die Themengebiete:

• Magnetische Feld• Induktionsvorgänge• Beschreibung von elektrischen Wechselsignalen• Grundlagen der komplexen Wechselstromrechnung• Blindwiderstände• Wirk- und Blindleistung• Transformatoren• Drehstromsystem



Literatur/Lernquellen G.Hagmann: Grundlagen der Elektrotechnik, Aulaverlag,Wiebelsheim

G. Hagmann: Aufgabensammlung zu den Grundlagen derElektrotechnik, Aulaverlag, Wiebelsheim

Ose, Rainer: Elektrotechnik für Ingenieure, FachbuchverlagLeipzig

Altmann, Schlayer: Lehr-und Übungsbuch Elektrotechnik,Fachbuchverlag Leipzig




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Veranstaltung G4.3 134043 Elektronische Schaltungstechnik 1Diese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G4


Semester 2



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Electronic Circuit Design


SWS 2.0




Prüfungsart Prüfungsvorleistung durch Klausur




Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit integrierten Übungen anhand konkreter Beispiele,Anfertigung von Hausarbeiten und/oder Referaten

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden kennen die grundlegenden Eigenschaftenverschiedener, elektronischer Komponenten und beherrschendie zugehörigen wichtigsten Grundschaltungen. Zu denelektronischen Komponenten zählen beispielsweiseOperationsverstärker.

Die Studierenden können

• durch Berechnung und Simulation einfacheelektronische Schaltungen auf Basis der Bauelementeentwickeln

• einfache Verstärkerschaltungen entwickeln






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Inhalte • Operationsverstärker (OPV) als idealer Verstärker• Grundschaltungen mit OPV• Integrator und Differentiator• Filterschaltungen mit OPV• Schaltungen mit Komparatoren und Schmitt-Triggern


G4.3 Elektronische Schaltungstechnik 1 und H4.1 Mikrocontrollerdienen zur Vorbereitung der praktischen Arbeit in H4.2 LaborElektronik


Literatur/Lernquellen Tietze, U.; Schenk, Ch.: Halbleiter-Schaltungstechnik, SpringerVerlag

Zirpel, M.: Operationsverstärker, Franzis Verlag



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Veranstaltung G4.4 134044 Labor ElektrotechnikDiese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G4


Semester 2


Art der Veranstaltung Labor

Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Electrical Engineering Laboratory


SWS 2.0




Prüfungsart Prüfungsvorleistung durch Laborarbeit

Prüfungsdauer


Voraussetzungen für die Teilnahme Bestandene ET1-Klausur

Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Praktische Übungen, Experimente, Gruppenarbeit

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Der Studierende kann die grundlegenden elektrotechnischenBegriffe wie Frequenz, Phase, Amplitude, Widerstand, Kapazitätund Induktivität erklären.


Der Studierende kann diewesentlichen elektrotechnischen Laborgeräte bedienen, diegrundlegenden elektrotechnischen Größen ausmessen undabgeleitete Größen ableiten.


Personale Kompetenz: Selbständigkeit Für die Experimente erschließt sich der Studierende das Wisseneigenständig auf Basis der Kenntnisse von ET1.In einzelnen Teilaufgaben bewertet der Studierende die Messungund/oder nimmt bezüglich Entscheidungen von ausgewähltenSchaltungen Stellung.


Inhalte Ausgewählte Versuche der Gleich- und Wechselstromtechnik,sowie einfacher Elektronik und elektrischer Antriebe


Elektrotechnik 2 (134042) und Elektronische Schaltungstechnik(134043)

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Literatur/Lernquellen



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Modul G5 134050 Technische Mechanik


SWS




Modulverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Timo Hufnagel

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen siehe Lehrveranstaltung


siehe Lehrveranstaltung

Personale Kompetenz: Sozialkompetenz Die Studierenden bearbeiten mechanische Aufgabenstellungenin Kleingruppen und sind befähigt, ingenieurwissenschaftlicheFragestellungen mit Fachkollegen zu kommunizieren.

Personale Kompetenz: Selbständigkeit Die Vorlesungsinhalte sind durch Übungen im Selbststudium zuvertiefen. Die Studierenden sind fähig eigenständig Aufgaben ausder Lehrveranstaltung zu lösen.






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Veranstaltung G5.1 134051 Technische Mechanik 1Diese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G5

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Timo Hufnagel

Semester 1



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Applied Mechanics 1


SWS 4.0








Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit Übungsaufgaben und Fallbeispielen, gemeinsameÜbungen zu Präsenzzeiten.

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden erlernen die elementaren Methoden zurBerechnung statischer Systeme.Sie kennen den Lösungsweg für das Erstellen derGrundgleichungen zur Ermittlung der Reaktions- und derSchnittgrößen.


Es werden die analytischen Methoden zur Bestimmung der Lager-und Schnittkräfte von starren Körpern vermittelt. Die Studierendenerlernen die rechnerischen Methoden zur Bestimmung vonKörpenschwerpunkten sowie die grundlegenden Kenntnisse zurBehandlung von Haftungs- und Gleitungsvorgängen.

Personale Kompetenz: Sozialkompetenz siehe Beschreibung Gesamtmodul Technische Mechanik

Personale Kompetenz: Selbständigkeit siehe Beschreibung Gesamtmodul Technische Mechanik


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Inhalte Einführung:

• Kraft und Moment einer Kraft, ebenes Kräftesystem,Kräftezerlegung

Gleichgewichtsbetrachtungen:

• Gleichgewichtsbedingungen bei Einzelkörper,• Gleichgewicht bei Körpersystemen,• statisch bestimmte und unbestimmte Lagerung

Schwerpunktsberechnung

Reibung:

• Coulombsche Gesetz, Reibungskegel, Selbsthemmung• Reibung bei Schraubenverbindungen, Seilhaftung

Innere Kräfte und Momente:

• Normalkraft, Schubkraft- und Momentenverläufe beiTragwerken

Spannungen:

• Ebener Spannungszustand,Spannungstransformationen,

• Hauptspannungsrichtungen,• Spannungs- Dehnungsdiagramm, Elastizitätsgesetz,

Hooke'sches Gesetz• Wärmeeinfluss



Literatur/Lernquellen Dankert, J., H.: Technische Mechanik, Springer 2013Gross, D., Hauger, W., Schröder, J., Wall, W.: TechnischeMechanik 1, 2016



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Veranstaltung G5.2 134052 Technische Mechanik 2Diese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G5

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Timo Hufnagel

Semester 2



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Applied Mechanics 2


SWS 4.0








Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit Übungsaufgaben und Fallbeispielen, gemeinsameÜbungen zu Präsenzzeiten.

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Im ersten Teil des Moduls erlernen die Studierenden diegrundlegenden Zusammenhänge, Theorien und Methoden zurBerechnung von Verformungen durch Kräfte und Momente. Imzweiten Teil werden die Themen Kinematik, Dynamik und derSatzes von Arbeit und Energie behandelt.


Die Studierenden erlernen die Grundlagen der Elastizitätstheorieund können diese auf verschiedene mechanische Strukturenanwenden. Es werden Methoden der technischen Mechanikvermittelt, um Bewegungsgleichungen zur Beschreibung derBewegung mechanischer Systeme aufzustellen.

Personale Kompetenz: Sozialkompetenz Die Studierenden bearbeiten mechanische Aufgabenstellungenin Kleingruppen und sind befähigt, ingenieurwissenschaftlicheFragestellungen mit Fachkollegen zu kommunizieren.



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Inhalte Balkenbiegung

• Flächenträgheitsmomente• Grundlagen der geraden Biegung• Biegelinie, Differentialgleichung der Biegelinie,

Superposition• Schiefe Biegung Knickung:• Eulersche Knicklast Torsion:• Torsion von Stäben

Kinematik des Punktes

• Ortsvektor, Geschwindigkeit,Beschleunigung,Bewegungsdiagramme

Kinematik des starren Körpers

• Ebene Bewegung: Reine Translation, reine Drehung,• Der Momentanpol

Grundlagen der Kinetik

• Kinetische Grundbegriffe: Impuls, Drall• Impulssatz, Drallsatz• Ebene Massenträgheitsmomente• Trägheitsmoment beim Wechsel des Bezugsystems• Bewegungsgleichungen für ebene Systeme

Energieerhaltungssatz



Literatur/Lernquellen Dankert, J., H.: Technische Mechanik, Springer 2013Gross, D., Hauger, W., Schröder, J., Wall, W.: TechnischeMechanik 2, 2017Gross, D., Hauger, W., Schröder, J., Wall, W.: TechnischeMechanik 3, 2015



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Modul G6 134060 Konstruktion


SWS




Modulverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Jörg Wild

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden werden mit diesem Modul an das Konstruierenherangeführt. Im 1. Semester werden die Grundlagen zurSystematik des Konstruierens entwickelt. Der Bogen imersten Semester spannt sich von den ingenierumäßigenArbeitstechniken über Grundlagen des Technischen Zeichnen biszur Anwendung der erworbenen Kenntnisse im Rahmen einesKonstruktionswettbewerbs. Die industrienahe Anwendung wird inder Vorlesung Robotertechnik verständlich dargestellt. Im zweitenSemester werden dann die ersten Maschinenelemente wie z.B.Schrauben und Federn usw. mit der entsprechenden Theorie zurAuslegungsberechnung vermittelt. Im Hauptstudium, Semester 3und 4, werden diese Kenntnisse dann vertieft und erweitert.


Die Studierenden sind in der Lage selbständig konstruktiveProblemstellungen zu analysieren, Lösungsansätze zu entwickelnbzw.bekannte Lösungen zu übertragen.

Personale Kompetenz: Sozialkompetenz Komplexe fachbezogene Probleme und Lösungen gegenüberFachleuten argumentativ vertreten und mit ihnen ggfs. inExpertenteams weiterentwickeln







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Veranstaltung G6.4 134064 RobotertechnikDiese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G6

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dipl.-Ing. Andreas Hoch

Semester 1



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Robotics


SWS 2.0









Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden kennen…

…die wesentlichen Komponenten aus denen ein Robotersystemaufgebaut ist.…typische Applikationen von Industrierobotern…Forschungsergebnisse aus der Servicerobotik…Einsatzmöglichkeit von Simulationsprogrammen


die Studierenden können…

…Roboter klassifizieren…Antriebskomponenten und interne Sensoren benennen, dieFunktion erklären, sowie deren Vor- bzw. Nachteile erläutern…Roboterkinematiken mit Symbolen skizzieren undFreiheitsgrade ermitteln…Prinzipien für leichte Tragstrukturen anwenden…die Funktionsweise von verschiedenen Greifsystemen erklären

Personale Kompetenz: Sozialkompetenz Die Studierenden sind in der Lage vor einer größeren GruppeMechanismen zu beschreiben und zu diskutieren

Personale Kompetenz: Selbständigkeit Die Studierenden übernehmen eigenständig die Verantwortung fürdie Vor- und Nachbereitung der Vorlesungsinhalte


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Inhalte Die Vorlesung führt über die Historie und die Klassifikationvon Robotern in das Thema ein und stellt die Komponentenvor, aus denen Roboter bestehen. Beispiele aus Industrieund Servicerobotik zeigen aktuelle und zukünftigeEinsatzmöglichkeiten.

Historie der RoboterKlassifikationen RoboterAntriebe bei IndustrieroboternAlternative AntriebeInterne SensorenHaltebremsenKinematische GrundlagenStandardkinematiken in der IndustrieTragstrukturen von RoboternSteuerung von IndustrieroboternProgrammierung Einteilung der Endeffektoren und Beispiele vonGreifsystemenEinsatzbeispiele IndustrieroboterAnwendungen außerhalb der IndustrieFunktionsumfang von Roboter-Simulationsprogrammen



Literatur/Lernquellen Hesse, S.; Malisa, V.: Taschenbuch Robotik MontageHandhabung; Hanser, München, 2016

Husty, M.; Karger, A.; Sachs H.: Kinematik und Robotik.MaschinenbauForschung und Entwicklung; Springer, Berlin, 1997

Siegert, H.-J.; Bocionek, S.: Robotik. Programmierung intelligenterRoboter;Springer, Berlin, 1996



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Veranstaltung G6.5 134065 Maschinenelemente 1Diese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G6

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Jörg Wild

Semester 2



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Machine Elements 1


SWS 2.0









Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Nach Abschluss des Submoduls kennen die Studierenden diewesentlichen Maschinenelemente. Innerhalb der Hauptgruppenkennen Sie die detaillierten Unterschiede der einzelnen Varianten.


Die Studierenden können Maschinenelemente bei der Erstellungeiner Konstruktion funktionsgerecht einsetzen. Ebenso könnendie Studierenden einfache Berechnungsverfahren anwenden, umMaschinenelemente zu dimensionieren und geeignete Typen undGrößen auszuwählen.


Personale Kompetenz: Selbständigkeit Die Studierenden übernehmen eigenständig die Verantwortung fürdie Vor- und Nachbereitung der Vorlesungsinhalte.


Inhalte • Reib- &-formschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen• Kupplungen & Bremsen• Federn• Schrauben und Schraubverbindungen• Zahnradgetriebe (Überblick Bauformen, Vertiefung

evolventenverzahnte Stirnradgetriebe)• Verbindungselemente• Verbindungsverfahren (Kleben, Löten, Schweißen)

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Literatur/Lernquellen • Muhs, D.; Wittel, H.; Jannasch, D.; Voßiek, J.: Roloff/Matek Maschinenelemente , Vieweg Verlag

• Schlecht, B.: Maschinenelemente 1, Pearson Studium• Schlecht, B: Maschinenelemete 2 - Getriebe,

Verzahnungen und Lagerungen, Pearson Studium• Niemann, G., Winter, H. und Höhn, B.-R.:

Maschinenelemente 1, Springer• Kabus, K.H.: Decker - Maschinenelemente, Hanser

Verlag




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Modul G6.1, G6.2, G6.3 134066 Grundlagen des Entwickelns,Arbeitstechnik, Technisches Zeichnen


SWS 4.0

Prüfungsart lehrveranstaltungsübergreifend durch praktische Arbeit

Prüfungsdauer



Modulverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Wehl

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen siehe Fachveranstaltungen


siehe Fachveranstaltungen

Personale Kompetenz: Sozialkompetenz siehe Fachveranstaltungen

Personale Kompetenz: Selbständigkeit siehe Fachveranstaltungen



Besonderheiten / Verwendbarkeit



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Veranstaltung G6.1 134061 Grundlagen des EntwickelnsDiese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G6.1, G6.2, G6.3

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Wehl

Semester 1



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Engineering Design Basics


SWS 2.0



Detailbemerkung zum Workload Wegen Projektcharakter (Konstruktionswettbewerb) selbständigeTeamarbeit notwendig

Prüfungsart Lehrveranstaltung ohne Prüfung, hier: Prüfung auf Modulebene

Prüfungsdauer



Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung, Coachingsitzungen und weitere Betreuung auchper E-Learningsystem der Teamarbeit im Rahmen desKonstruktionswettbewerbs

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen • Entwicklung als komplexen Prozess begreifen• Entwicklungsmethodiken vereinfacht kennen lernen• Einfache Methoden zur Lösung komplexer technischer

Probleme kennen lernen• Die Bedeutung des Produkts für die Entwicklung kennen

lernen• Produktplanung vereinfacht kennen lernen / Mut zum

Unternehmertum haben


• Entwicklungsmethodik vereinfacht anwenden können• Erste Erfahrung in der Teamarbeit zur methodischen

Lösung eines technischen Problems haben

Personale Kompetenz: Sozialkompetenz • Teamarbeit bewusst erlebt haben und reflektierenkönnen

Personale Kompetenz: Selbständigkeit • Erste Erfahrung in selbständiger Teamarbeit


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Inhalte Grundlagen der Entwicklungsmethodik• Grundlagen technischer Systeme• Arbeitsmethodik• Der Entwicklungsprozess

Das Produkt planen• Impluse für Produktideen• Analyse von Produkten und deren Umfeld• Auswahl einer Produktidee• Die Anforderungsliste für die Entwicklung

Teamarbeit• Erfolgsfaktoren• Teamarbeitsphasen• Teamregeln• Konfliktbewältigung• Besprechungen

Die Lösung suchen• Lösungsmethoden• Entwicklung eines Konzepts• Bewertung von Lösungsvarianten

Grundlagen des Risiko- und QualitätsmanagementsKonstruktionswettbewerb als Übung


Sonstige Besonderheiten Jedes Semester findet im Rahmen der Lehrveranstaltung derKonstruktionswettbewerb der Hochschule Heilbronn statt. DieTeilnehmer der Lehrveranstaltung nehmen in Teams an diesemWettbewerb teil. Zum Wettbewerb muss eine technische Lösungdemonstriert und eine Dokumentation erstellt werden. Neben demLeistungsnachweis für die Lehrveranstaltung werden in der RegelGeldpreise der Industrie vergeben

Literatur/Lernquellen 1. Integrierte Produktentwicklung, Klaus Ehrlenspiel;Harald Meerkamm, Hanser Verlag, 2017, ISBN978-3-446-44908-4 (E-Book)

2. Projektmanagement – Methoden, Techniken,Verhaltensweisen: Hans-D. Litke, Hanser Verlag, 2015,ISBN: E-Book 978-3-446-44117-0

3. Conrad, K.-J., Grundlagen der Konstruktionslehre,Hanser, 2013

4. Pahl, G., Beitz, W., Konstruktionslehre – Methoden undAnwendung erfolgreicher Produktentwicklung, Springer,2013 (E-Book)

5. Lindemann, U., Methodische Entwicklung technischerProdukte, Springer, 2009 (E-Book)

Terminierung im Stundenplan In den ersten vier Wochen des Semesters geblockte Vorlesung,dann Teamarbeit innerhalb des Konstruktionswettbewerbs mitCoachingsitzungen.



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Veranstaltung G6.2 134062 ArbeitstechnikDiese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G6.1, G6.2, G6.3

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Wehl

Semester 1



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Working Practices


SWS 1.0



Detailbemerkung zum Workload Ein Teil der Veranstaltungen wird von Prof. Dr.-Ing. Jörg Wild undvon Dipl.-Biol. Herbert Streit betreut.


Prüfungsdauer



Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) • Vorlesung mit integrierter Übungsaufgaben• Anfertigung von Hausarbeiten

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Fähigkeit, wissenschaftlich zu arbeiten, zu dokumentieren und zupräsentieren



Personale Kompetenz: Sozialkompetenz Teamfähigkeit, Zeitmanagement, Lerntechniken

Personale Kompetenz: Selbständigkeit Selbständiges Arbeiten


Inhalte 1. Zeitmanagement2. Lerntechniken3. Präsentation technischer Inhalte4. Technische Dokumentation5. Nutzung von Fachbibliotheken



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Literatur/Lernquellen 1. Bernstein, David: „Die Kunst der Präsentation“, Wie Sieeinen Vortrag ausarbeiten und überzeugend darbieten.Campus Verlag (vergriffen)

2. Hering, Heike; Hering, Lutz „Technische Berichte“ 2015,Springer Vieweg, ISBN: 978-3-8348-1586-6

3. Schiecke, Dieter et. al. „Microsoft PowerPoint 2010“2010, Microsoft Press, ISBN 978-3-86645-143-8




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Veranstaltung G6.3 134063 Technisches ZeichnenDiese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G6.1, G6.2, G6.3

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Jörg Wild

Semester 1



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Engineering Drawing


SWS 1.0



Detailbemerkung zum Workload Es werden Übungsaufgaben verteilt, die außerhalb derVeranstaltung bearbeitet werden sollen.


Prüfungsdauer



Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit Übungsaufgaben und Fallbeispielen, gemeinsameÜbungen zu Präsenzzeiten, Korrektur von Hausaufgaben

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen • Herstellung eines einheitlichen Niveaus bezüglich derGrundlagen des technischen Zeichnens

• Vorbereitung auf CAD im 3. Semester bzgl. Projektionund 3D-Darstellung

• Schulung des rämlichen Vorstellungsvermögens


Die Studierenden können Einzelteile fertigungsgerecht nach denRegeln des Technischen Zeichnens zu Papier bringen.




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Inhalte Grundlagen des technischen Zeichnens• Darstellungsmedien, Eigenschaften der Projektion• Projektionsarten• Fertigungszeichnung einfacher Körper• Besondere Darstellungen, Ansichten und Symbole• Toleranzen, Passungen

Erste einfache konstruktive Aufgaben Anwendungsbeispiele,Übungen

• Freihandzeichnen


Das Vorlesung "Grundlagen der Konstruktion" sollte intensivbesucht werden, da Technisches Zeichnen die Grundlage für alleweiteren Fächer aus dem Bereich Konstruktion ist.

Sonstige Besonderheiten Eine Anleitung zum technischen Freihandzeichnen erfolgt in einerVeranstaltung durch einen erfahrenen Industrie-Designer.

Der Beitrag zur veranstaltungsübergreifenden Prüfung durchbegleitende Arbeit (PA) erfolgt durch die Bearbeitung einerFertigungszeichnung während der Vorlesungszeit. Es gibt einenWiederholungstermin.

Literatur/Lernquellen • Tabellenbuch Mechatronik, Europa-Lehrmittel, 2001• Fucke, R. Darstellende Geometrie für Ingenieure,

Hanser, 1998• Labisch, S., Weber, C., Technisches Zeichnen, Vieweg,

2004 Viebahn, U.,• Technisches Freihandzeichnen, Springer, 1993• Skripte unter ilias.hs-heilbronn.de




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Modul G7 134070 Werkstoffe und Fertigungsverfahren


SWS




Modulverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt Arndt BirkertProf. Dr.-Ing. Marc WettlauferProf. Dr.-Ing. Uwe Gleiter

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Siehe Einzelfächer


Siehe Einzelfächer

Personale Kompetenz: Sozialkompetenz Siehe Einzelfächer

Personale Kompetenz: Selbständigkeit Siehe Einzelfächer






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Veranstaltung G7.2 134073 Spanende und AbtragendeFertigungsverfahrenDiese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G7

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt Arndt Birkert

Semester 2



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Metal-cutting Manufacturing


SWS 2.0








Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) Vorlesung mit Kontroll- und Übungsaufgaben

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Vermittlung der prozesstechnischen Grundlagen derZerspanungstechnik sowie der Grundlagen ausgewählterAbtragender Fertigungsverfahren.

Besonderer Schwerpunkt wird hierbei gelegt auf die Vermittlungeines grundlegenden Prozessverständnisses, um denStudierenden dahingehend zu befähigen, auch nicht konkretbehandelte Fertigungsverfahren zu verstehen und damitumzugehen.


Erlangung der Kompetenz zur Erstellung von Fertigungskonzeptenund Durchführung einschlägiger Berechnungen, wie zumBeispiel Berechnung der Schnittkraft oder der zu erwartendenOberflächengüten von Werkstücken.

Personale Kompetenz: Sozialkompetenz Die Studierenden lernen am Beispiel technischer Sachverhalteunter anderem, Diskussionen in der Gruppe zu führen und ihreneigenen Standpunkt sachlich zu vertreten.

Personale Kompetenz: Selbständigkeit Die Studierenden sollen lernen, Ihr Wissen in innovativer Formflexibel einzusetzen und gegebene Sachverhalte kritisch zuhinterfragen.


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Inhalte • Spanbildungsvorgang, Theorie der Scherfließebene• Schnittkräfte, Schnittleistung• Schneidstoffe, Standzeit, Verschleiß• Bedeutung und Einfluss von Kühlschmierstoffen• Auswahl zerspanungstechnischer Fertigungsverfahren

mit geometrisch bestimmter Schneide (z.B. Bohren,Drehen, Fräsen, Räumen)

• Auswahl ausgewählter zerspanungstechnischerFertigungsverfahren mit geometrisch unbestimmterSchneide (z.B. Schleifen, Honen, Läppen)

• Auswahl ausgewählter abtragender Fertigungsverfahren(z.B. Funkenerosion, Laserbearbeitung)

Anwendungsbeispiele



Literatur/Lernquellen • Klocke, F., König, W.: Fertigungsverfahren Band 1,Drehen etc.

• Klocke, F., König, W.: Fertigungsverfahren Band 2,Schleifen etc.

• Klocke, F., König, W.: Fertigungsverfahren Band 3,Abtragen etc.

• Perovic, B: Spanende und AbtragendeFertigungsverfahren

• Awiszus, Bast, Dürr, Matthes: Grundlagen derFertigungstechnik




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Modul G7.1, G7.2 134079 Werkstoffe: Metalle und Kunststoffe


SWS 4.0

Prüfungsart lehrveranstaltungsübergreifend durch Klausur

Prüfungsdauer 90



Modulverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Uwe Gleiter

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Siehe Einzelfächer


Siehe Einzelfächer

Personale Kompetenz: Sozialkompetenz Siehe Einzelfächer

Personale Kompetenz: Selbständigkeit Siehe Einzelfächer



Besonderheiten / Verwendbarkeit



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Veranstaltung G7.1 134071 Werkstoffe: MetalleDiese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G7.1, G7.2

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Marc Wettlaufer

Semester 2


Art der Veranstaltung Vorlesung, Seminar mit Übung

Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Engineering Materials: Metals


SWS 2.0





Prüfungsdauer


Voraussetzungen für die Teilnahme Grundlegende Kenntnisse in Physik und Chemie

Technisches Grundverständnis

Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) • Vorlesung• Gruppenarbeit• Übungen• Wiederholungen, Fragestunden• Prüfungsvorbereitung

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Durch die selbstständige Arbeitsweise eignen die Studierendensich eigenständig ein praxisorientiertes Fachwissen an.Dies beinhaltet auch relevantes Wissen aus angegliedertenNachbardisziplinen.


Die Studierenden sind in der Lage, fertigungstechnische Problemeim Kontext werkstofftechnischer Fragestellungen zu bewerten undzu lösen. Hieraus können Handlungsempfehlungen und Vorgabenabgeleitet werden. Wissen aus Nachbardisziplinen wird strukturiertaufbereitet und integriert.

Personale Kompetenz: Sozialkompetenz Die Studierenden können eigenständig Probleme erkennen undbeheben. Dies gelingt z. B. durch Aufstellen von Fallstudien.

Ergebnisse und Handlungsempfehlungen werden vorFachexperten vertreten. Lösungen werden zielgerichtet,konsequent und nachhaltig umgesetzt. KonsequenteWeiterentwicklung der Kompetenzen stellt eine gleichbleibendhohe und stets aktuelle Expertise sicher.

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Personale Kompetenz: Selbständigkeit Die Studierenden verantworten eigenständig die Planung,Durchführung und Reflexion des gemeinsam erlernten Wissens.Kommunikationsfähigkeit und Interaktion ermöglichen dieUmsetzung und die Weiterentwicklung durch die Reduktion vonWiderständen.


Inhalte Metallteil

1. Metall und Legierungskunde2. Wärmebehandlung3. Eisen uhnd NE-Metalle4. Umformung, Plastizität5. Gewinnung ujnd Recycling6. Nichtmetallische Werkstoffe7. Werkstoffprüfung, Schadensanalyse



Literatur/Lernquellen • Läpple, V.: Werkstofftechnik Maschinenbau, Europa Lehrmittel,2011• Bargel, H.-J.; Schulze, G.: Werkstoffkunde, Springer Verlag,2012• Hornbogen, E.; Eggeler, G.; Werner, E.: Werkstoffe, SpringerVerlag, 2012• Weißbach, W.: Werkstoffkunde und Werkstoffprüfung, ViewegVerlag, 2007• Bergmann, W.: Werkstofftechnik Teil 1 (Grundlagen), Teil 2(Anwendung), Hanser Verlag 2008, 2009



Will be published within the first the weeks oflectures

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Veranstaltung G7.2 134072 Werkstoffe: KunststoffeDiese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G7.1, G7.2

Lehrveranstaltungsverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Uwe Gleiter

Semester 2



Lehrsprache Deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Engineering Materials: Polymers


SWS 2.0





Prüfungsdauer




Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Die Studierenden erkennen, dass die in der Technik gewünschtenWerkstoffeigenschaften (Festigkeit, Zähigkeit usw.) sich nichtalleine nur aus der chemischen Zusammensetzung der Werkstoffeautomatisch ergeben, sondern wesentlich durch das Gefüge, dieHerstellverfahren und die Anwendungstemperatur beeinflusst sind.Weiterhin lernen sie die Möglichkeiten kennen, die sich mit derAnwendung von Kunststoffen eröffnen.


Der Studierende erarbeitet sich ein sehr breites Spektrum anMethoden zur Bearbeitung komplexer Probleme aus dem Bereichder Kunststofftechnik. Dazu gehört z.B. die gezielte Fehlersucheim Spritzgussprozess unter berücksichtigung unterschiedlichsterRandbedingungen

Personale Kompetenz: Sozialkompetenz Komplexe fachbezogene Probleme und Lösungen gegenüberFachleuten argumentativ vertreten und mit ihnen ggfs. inExpertenteams weiterentwickeln



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Inhalte Grundlagen der Kunststoffe

- Einteilung und Benennung- Polyreaktionen- Aufbau und molekulare Strukturen- Amorphe und teilkristalline Strukturen- Viskoelastizität und Deformationsverhalten- Thermisch- mechanisches Verhalten- Eigenschaften und Anwendung von Polymeren- Verarbeitungsverfahren und daraus resultierende Eigenschaften



Literatur/Lernquellen Menges; Werkstoffkunde Kunststoffe; Hanser 2011Harsch, Hellerich; Werkstoff-Führer Kunststoffe: Eigenschaften -Prüfungen - Kennwerte, Hanser 2010




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Modul G1 134510 Mathematics


SWS 10




Modulverantwortliche(r) Prof. Dr. rer. nat. Nikolas AkerblomProf. Dr. rer. nat. Priska Jahnke

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen Students train mathematical thinking and working. They acquirebasic knowledge of mathematical theorems and their applications.


Students master operations with numbers, vectors, matrices andfunctions of one and several variables.

Personale Kompetenz: Sozialkompetenz Students learn to work in groups and to solve mathematicalproblems in teams.

Personale Kompetenz: Selbständigkeit Students are able to apply their mathematical expertise acquiredthrough learning and to deepen the theoretical competence ontheir own.


Voraussetzungen für die Teilnahme No mandatory prerequisites. Depending on individualmathematical skills participation in preparatory.


Die Modulprüfung 134510 Mathematics ist nur bestanden, wennsowohl die Prüfungsleistung 134511 Mathematics 1 als auchdie Prüfungsleistung 134512 Mathematics 2 mit mindestens"ausreichend" (4,0) bewertet wurden.



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Veranstaltung G1.1 134511 Mathematics 1Diese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G1


Semester 1






SWS 6.0








Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) lectures and exercises

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen see module description


see module description

Personale Kompetenz: Sozialkompetenz see module description

Personale Kompetenz: Selbständigkeit see module description


Inhalte • complex numbers• vectors• matrices• differentiation of functions of one real variable• integration of functions of one real variable



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Veranstaltung G1.2 134512 Mathematics 2Diese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G1


Semester 2






SWS 4.0








Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen) lectures and exercises

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen see module description


see module description

Personale Kompetenz: Sozialkompetenz see module description

Personale Kompetenz: Selbständigkeit see module description


Inhalte • differentiation and integration of function of several realvariables

• differential equations, Laplace transforms





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Modul G2 134520 Physics


SWS 6




Predetermined number of credits will only be reached, if thedetermined test peformance is successfully achieved.

Modulverantwortliche(r) Prof. Dr. rer. nat. Markus Scholle

Fachkompetenz: Wissen und Verstehen The students know the basic terms, definitions, conceptsand phenomena of classical physics and know their meaningfor modern engineering. They understand the scientific way ofthinking and implementation concept, they are able to transfer themethod to a complex context and they can identify the importantissues of physical-technical problems.


The students have skills in simple physical modelling and are ableto define mathematical-physical approaches for solutions. Theycan structure and analyse physical-technical tasks and are able touse scientific way of thinking and methods to solve the problems.They have the ability to evaluate different approaches of solving aproblem and can define their validity.

Personale Kompetenz: Sozialkompetenz In small groups the students work on tasks and physical problemsand perform lab experiments and by that way the learn to performas a team. They have the ability, using the technical terms of thecourse, to discuss their own results as well as other technical and/or scientific issues with lectures as well as with fellow students andby that they are able to gain a more deeply unterstanding of thesubject.

Personale Kompetenz: Selbständigkeit The students learn the technical issues in a way of "leaded"autonomy by reworking the lessons in own speed, by independentsolving of given tasks as well as by own practical investigationsund verification of technical issues in the lab. With their knowledgethey can independently classify, distinguish, express andsolve physical-technical problems. They are able to gatherrelevant informations, to value them and to interpret them in anindependent manner.


Voraussetzungen für die Teilnahme No compulsory requirements. Although it is expected, thatstudents have sufficent knowledge in basic (school-)mathematics.Depening on knowledge, the participation on "BrückenkursMathematik" before starting the studies is higly recommended.

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Besonderheiten / Verwendbarkeit The module is part of the basic study.

Das Modul G1 ist Bestandteil des Grundstudiums und istgrundsätzlich geeignet in den anderen Bachelorstudiengängender Fakultät Mechanik und Elektronik eingesetzt zu werden.Abweichende Prüfungsleistungen müssen gemäß SPO bei einemWechsel in einen anderen Studiengang der Fakultät nachgeholtwerden. Alle Prüfungsvorleistungen des Grundstudiums müssenbis zur Ausstellung des Zeugnisses über die Bachelorvorprüfungerbracht sein.

Zur Te

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