Entwicklung mechatronischer Systeme

11M2209

Master

Deutsch

5.0

nur Sommersemester

1 Semester

Mechatronische Systeme sind in vielen Bereichen der Schlüssel für technologische Innovationen. Bekannte Beispiele hierfür sind moderne Brems- und Lenksysteme sowie Motorsteuerungen in Pkw, Industrieroboter und Flugzeuge. In mechatronischen Produkten werden Daten und Signale erfasst, automatisch verarbeitet und in Kräfte und Bewegungen umgesetzt. Viele alltägliche Vorgänge, wie z.B. das sichere Führen eines Fahrzeugs, werden durch mechatronische Systeme erleichtert oder erst ermöglicht. Kennzeichnend für mechatronische Systeme ist die räumliche und funktionale Integration von Mechanik, Elektronik, Sensorik und Aktorik in Verbindung mit Steuerungs- und Regelungsverfahren und leistungsfähiger Informationsverarbeitung. Die Komplexität und Heterogenität mechatronischer Systeme stellt besondere Anforderungen an den Entwicklungsprozess und macht ein verstärktes interdisziplinäres Arbeiten der Ingenieure und Ingenieurinnen notwendig. Das Modul Entwicklung Mechatronischer Systeme führt aufbauend auf domänenspezifischen Grundlagen sowie regelungstechnischen und simulationstechnischen Methoden die mechanischen, elektronischen, informationsverarbeitenden und sonstigen Teilfunktionen zu einem Gesamtsystem zusammen und befähigt die Studierenden zum Entwurf der übergeordneten Systemfunktion.

Anhand des V-Modells der Entwicklung soll der Entwicklungsprozess eines mechatronischen Systems dargestellt werden:

• Erstellung von Use Cases für ein mechatronisches System
• Erheben von Systemanforderungen, Erstellen des System-Designs
• Entwurf einer Systemarchitektur
• Anforderungsdekomposition in Richtung SW-Entwicklung, Elektronik-Entwicklung, Mechanik-Entwicklung
• Erstellen von Test Cases auf System- und Komponentenebene
• Überblick über die möglichen Werkzeuge

Begleitet durch ein Praktikum:

• Vervollständigen von Anforderungen an ein mechatronisches System, Umgang mit Stakeholdern
• Entwurf einer Systemarchitektur für ein exemplarisches Mechatronisches System
• Anforderungsdekomposition und Begleitung von deren Umsetzung
• Systemintegration
• Durchführung von Verifikation und Validierung

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

• Projektbericht (mündlich)

• regelmäßige Teilnahme oder
• experimentelle Arbeit

Benoteter Teil der Prüfung ist ein Mündlicher Projektbericht über das im Praktikum und im dozentenungebundenen Teil entwickelte System inklusive Bezug auf den theoretischen Teil der Veranstaltung. Hier wird eine Ergebnispräsentation von 25-30 Minuten erwartet, gefolgt von einem Diskussionsteil gleicher Dauer. Die Präsentation sollte einen Umfang von 15-30 Folien aufweisen.

Regelmäßige Teilnahme am Praktikum wird gefordert.

Benotete Prüfungsleistung:

• Projektbericht, mündlich: ca. 25-30 Minuten

Unbenotete Prüfungsleistung:

• Regelmäßige Teilnahme: Anwesenheit von mind. 80% der Veranstaltung

Grundkenntisse der Mechanik, Elektrotechnik, Sensorik, Aktorik und der Steuerungs- und Regelungstechnik

Erlernte Methoden zur Entwicklung komplexer mechatronischer Systeme können von den Studierenden sicher auf Problemstellungen angewandt werden. Unbekannte Themengebiete können Sie sich selbstständig auf Basis der erlernten Methoden erschließen.

Die erworbenen Kenntnisse ermöglichen es Studierenden, basierend auf soliden wissenschaftlichen Erkenntnissen Methoden in die Berufswelt einzubringen, auf deren Basis auch komplexe Mechatronische Systeme entwickelt werden können. Veraltete Herangehensweisen erkennen und vermeiden sie sicher.

• Niemeyer, Philip

• Niemeyer, Philip