Entwicklung nachhaltiger Maschinen und Systeme

11B2318

Bachelor

Deutsch

5.0

Winter- und Sommersemester

1 Semester

Die Entwicklung von Maschinen und Anlagen kann sich aktuell nicht mehr nur durch die Erfüllung funktionaler Anforderungen definieren. Es ist notwendig auch Nachhaltigkeit und Umweltgerechtigkeit neben den klassischen Anforderungen in den Fokus zu stellen. Nachhaltigkeit und Umweltgerechtigkeit ("Design for Enviroment") bilden somit die maßgebliche Basis um Maschinen und Anlagen zukunftsgerecht zu entwickeln. 

Für die Entwicklung bedeutet dies, dass alle relevanten ökologischen Aspekte anhand ihrer abhängigen technischen Größen in die Sprache der Entwickler / Entwicklerinnen übersetzt werden müssen. Diese können in verschiedenen Formen, beispielsweise als Checklisten oder Leitfäden, bereitgestellt werden. (vgl. FRAUNHOFER IBP)

1. Einführung in den Begriff Nachhaltigkeit
2. Wie lässt sich Nachhaltigkeit messen?
3. Überblick über Methoden nachhaltiger Entwicklung und Konstruktion
4. Vergleich klassische versus nachhaltige Konstruktion am Beispiel einer Arbeitsmaschine
5. Vergleich klassische versus nachhaltige Konstruktion an einem verketteten System
6. Ableitung einer Checkliste
7. Übungsbeispiel: Entwicklung eines nachhaltigen Gerätes
8. Dokumentation

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

• Hausarbeit

Es wird eine begleitende Hausarbeit angefertigt. Die Bearbeitung kann als Einzelaufgabe oder in einer Kleingruppe ausgeführt werden, wobei selbstverständlich der Bearbeitungsumfang angepasst ist.

Die Hausarbeit wird veranstaltungsbegleitend durchgeführt und umfasst die Analyse eines bestehenden Produktes, das Erkennen von Hebeln zur Erhöhung des Nachhaltigkeitsindex und das anschließende Re-engineering zur Steigerung der Nachhaltigkeit.
Die Dokumentation erfolgt in Schriftform (ca. 15-25 Seiten) und durch einen neuen Produktentwurf mittels CAE. Das Produkt besteht dabei aus mindestens 2-3 Funktionsbaugruppen.

Ingenieurwissenschaftliche Grundlagen Bachelorstudium

Die Studierenden kennen die wesentlichen Merkmale industrieller Produktentwicklungsprozesse und die grundlegenden Arbeits- und Problemlösungsmethoden zur erfolgreichen Entwicklung von Produkten gerade im Hinblick auf Nachhaltigkeit und Umweltgerechtigkeit

Die Studierenden können branchenunabhängig Produktentwicklungen systematisch planen und durchführen. Sie kennen bewährte Problemlösungsmethoden und konkrete Methoden zur Produktoptimierung unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit, sie können diese Methoden in Ihrer Wirkung bewerten und passend auswählen.

Wesentliche rechnerunterstützte Methoden und Verfahren (CAE)  können sie integrieren.

Die Studierenden können die Wirkung unterschiedlicher Ansätze zur einer nachhaltigen Entwicklung von Maschinen und Systemen vor dem Hintergrund der zugrundeliegenden Anforderung bewerten. 

Die Studierenden können auf Grundlage der vermittelten Methoden eigenständig nachhaltigere Produkte entwickeln.

Studierende können aktuelle Anforderungen an Umweltgerechtigkeit, Nachhaltigkeit und zukunftsfähige Produkte so umsetzen, dass der "foot print" der entwickelten Produkte entscheidend besser ist als bei klassisch entwickelten Produkten.

• Schäfer, Jens

• Schäfer, Jens