Digitaler Zwilling in Entwicklung und Konstruktion

11B2309

Bachelor

Deutsch

5.0

Winter- und Sommersemester

1 Semester

In der Produktentwicklung werden heute digitale, rechnergestützte Modelle des virtuellen Zusammenbaus, der Bewegungsanalyse, des realistischen Renderings oder anderer Modellfunktionen, welche das Betriebsverhalten beschreiben, eingesetzt. 

Dieser zunächst virtuell und digital modellierte Zwilling kann mittels realen Daten und Rückkopplung des Betriebsverhaltens realer Produkte ein komplett digitales Modell eines realen Produktes oder eines realen Systems werden. Digitale Zwillinge, welche schon in der Produktentwicklung und Konstruktion modelliert werden, sind so ein wesentlicher Teil des "Internet der Dinge" (IoT).

1. Bausteine von virtuellen Zwillingen
1.1 Übersicht
1.2 Entscheidungshilfen zum technisch und wirtschaftlich sinnvollen Einsatz

2. Digitale Modellerstellung 
2.1 Gestalterische Basis
2.2 Strategien / Knowledge ware
2.3 Abhängigkeitsstrukturen
2.3 Beispiele

3. Kinematische Bewegungen
3.1 Getriebtechnische Grundlagen
3.2 Antriebe
3.3 Bewegungsanalyse und -synthese
3.3 Optimierungen

4. Reale Daten
4.1 Übersicht über Datenerfassung für Modelle
4.2 Simulationen mit realen Daten
4.3 Abgleich Modell <> Realität
4.4 Lernendes Modell

5. Ausblick auf weitere Integrationen
5.1 Interagierende Modelle
5.2 Einbindung in Virtual Reality
5.3 VR Anwendungen an Beispielen

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

Die Betreuung in Kleingruppen (durch den Dozenten oder die Dozentin) ergänzt und erweitert den Stoff, welcher in der Vorlesung vermittelt wird, da in Kleingruppen eine individuellere Vertiefung möglich ist.

• Hausarbeit

Hausarbeit: Im Verlauf der Hausarbeit entsteht ein virtueller Zwilling. Passend zu dessen Funktionen werden die passenden Features angewendet und dokumentiert.

Es sind die Kenntnisse aus den vorgelagerten Konstruktutionsveranstaltungen erforderlich.

Die Studierenden kennen alle grundlegenden Techniken der Rechnerunterstützten Konstruktion und ergänzen diese durch weitere digitale Modellbausteine / -features im Konstruktions- und Entwicklungsprozess.

Die Studierenden sind in der Lage auch aufwendige Baugruppen zu parametrieren und Varianten abzuleiten. Sie verfügen über grundlegende Kenntnisse zur Integration virtueller Methoden für eine erweiterte  Produktgestaltung, -simulation und -dokumentation.

Die Studierenden können Anforderungen an digitale Modelle auf der Grundlage ihres aktuellen praktischen Fachwissens würdigen und entsprechende digitale Produktmodelle erstellen.

Die Studierenden können auf Grundlage der CAD Modellierung von Produkten weitere digtale Simulationen und Analysen vornehmen.

Die Studierenden entwickeln digitale Produktmodelle und erproben deren Funktionalität am "digitalen Zwilling".

Die Studierenden kommunizieren und kooperieren innerhalb von (studentischen) Entwicklungsteams und mit potenziellen Nutzenden der Produkte, um den digtalen Zwilling passend zu den Anforderungen zu entwickeln.

Die Studierenden können den Einsatz von Virtuellen Zwillingen in der Produktentwicklung und -konstruktion reflektieren und geeignet anwenden.

• Forstmann, Jochen

• Schwarze, Bernd
• Wahle, Ansgar
• Forstmann, Jochen