Virtual Reality and Prototyping

Fakultät

Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik (IuI)

Version

Version 1 vom 15.02.2026.

Modulkennung

11M2245

Niveaustufe

Master

Unterrichtssprache

Deutsch

ECTS-Leistungspunkte und Benotung

5.0

Häufigkeit des Angebots des Moduls

nur Wintersemester

Dauer des Moduls

1 Semester

 

 

Kurzbeschreibung

Im Produktentstehungsprozess sind sowohl virtuelle Methoden als auch innovatives Prototyping wichtige Werkzeuge, um schon früh in der Entwicklung- / Konstruktionsphase die Eigenschaften des enstehenden Produktes erlebbar zu machen und bedarfsweise auch in dieser frühen Phase optimieren zu können.
Passend zu modernen, agilen Methoden der Produktentwicklung wird die Entwicklingszeit verkürzt. Der gezielten Zugriff auf die enstehenden Daten,  die Vernetzung der digitalen Produktmodelle und die Verkettung zu aktuellen Fertigungstechnologien wie 3D-Druck, Lasersintern, Lasercutting oder auch faserverstärktes FDM ermöglichen die Erstellung von ersten Prototypen fast parallel zum digitalen Entwurf.

Lehr-Lerninhalte

  • Übersicht über gestuftes digitales Produktmodell
    • Geometrie
    • Berücksichtgung von (fertigungs- / Montage- )Toleranzen im digitalen Produktmodell
    • Kinematisches Modell, Trägheiten, Modellierung von Antriebscharakteristika
    • Montage- / Demontage im digitalen Modell
    • Schnittstelle zu Daten für die Fertigung
  • Übersicht über ausgewählte Fertigungsverfahren für Prototyping
    • 3D Druckverfahren
    • Lasersinterverfahren
    • Lasercuttingverfahren
  • fertigungsgerechte Gestaltung für ausgewählte Fertigungsverfahren
    • Spannungsfeld "belastungsgerecht" versus "fertigungsgerecht"
    • Methoden zur modularen Gestaltung
  • Anwedungsbeispiel
    • Erstellung eines virtuellen produktmodelles
    • Virtuelle Montageuntersuchungen
    • Ableitung der Daten für die Fertigung für unterschiedliche Verfahren
    • Prototyping
    • Zusammenbau realer Prototyp
  • Testverfahren für virtuelle Modelle
  • Testverfahren für reale Modelle

Gesamtarbeitsaufwand

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 135 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

Lehr- und Lernformen
Dozentengebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
15VorlesungPräsenz oder Online-
15betreute KleingruppenPräsenz oder Online-
15Labor-AktivitätPräsenz-
Dozentenungebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
35Arbeit in Kleingruppen-
10Veranstaltungsvor- und -nachbereitung-
10Hausaufgaben-
20Prüfungsvorbereitung-
15Erstellung von Prüfungsleistungen-
Weitere Erläuterungen

Unter dem Begriff "Laboraktivität" wird auch der dozentengebunde praktische Umgang mit Lernen und das Erproben von ausgewählten Fertigungsverfahren verstanden. 

Benotete Prüfungsleistung
  • Hausarbeit
Bemerkung zur Prüfungsart

Hausarbeit semesterbegleitend

Prüfungsdauer und Prüfungsumfang

 Im Rahmen der Hausarbeit wird das Ergebnis eines selbst entwickelten Prototypen dokumentiert und präsentiert. Das entwickelte Produkt ist dabei auch als "realer Prototyp" unter Nutzung geeigneter Produktionsverfahren, welche im Labor zur Verfügung stehen, entstanden.

Empfohlene Vorkenntnisse

Abgeschlossenes Bachelorstudium Maschinenbau, Fahrzeugtechnik o.ä..
Grundkenntnisse gängiger CAD und CAE Werkzeuge ist erforderlich. 

Wissensverbreiterung

Die Studierenden der Hochschule Osnabrück, die dieses Modul erfolgreich studiert haben

  • haben ein vertieftes Verständnis des Nutzens der Modellierung realer Anforderungen wie Montage-, Fertigungsungenauigkeiten und weitere Abweichungen von Nennmaßen
  • kennen weitere Nutzungsmöglichkeiten von CAE Werkzeugen wie Kinematiksimulation, qualitative Bestimmung von Belastungen im Entwurfsstadium

Wissensvertiefung

Die Studierenden der Hochschule Osnabrück, die dieses Modul erfolgreich studiert haben,

  • kennen die Aufbereitung virtueller Prototypen für reales Prototyoping
  • kennen ausgewählte innovative Verfahren für reales Prototyping
  • haben die Unterscheide zwischen digitalen und realen prototypen anhand eines Anwedungsbeispiels konkret erfahren.

Wissensverständnis

Die Studierenden haben eine vertieftes Verständnis der Abstraktion für virtuelle Prototypen und der angepassten, fertigungs- und belastungsgerechten Gestaltung für ausgewählte Fertigungsverfahren, welche sich für schnelle Erstellung von Prototypen eignen.

Nutzung und Transfer

Die Studentinnen und Studenten, also alle Studierenden, können selbständig die geeigneten Modelle für virtuelle Prototypen erstellen und zielgerecht über passende Verfahren für reale Prototypen entscheiden. 

Wissenschaftliche Innovation

Die Einführung von agilen Methoden der Produktentwicklung und die gleichzeitoge fachgerechte Nutzung von virtuellen und realen Prototypen beschleunigt den Entwicklungsprozess: Diese Innovationen verkürzen daher die "time to market". 

Kommunikation und Kooperation

Die Studierenden können Entscheidungssituationen und die damit verbundenen Fragestellungen in Blick auf die Wirtschaflichkeit des Einsatzes von Methoden des virtuellen oder realen Prototyings kritisch reflektiert erläutern.

Wissenschaftliches Selbstverständnis / Professionalität

Die Studierenden können bestehende und zukünftige Herausforderungen der Übertragung von Erkenntnissen aus Fertigung und Tests virtueller undd realer Prototypen auf fertige Produkte eigenständig durchführen.

Literatur

Behnisch: Digital Mockup mit CATIA V5, Hanser Entwerfen und Getalten im Maschinenbau, Hanser Leipzig Pahl, Beitz: Konstruktionslehre, Springer Verlag

Grundlagen der agilen Produktentwicklung: Basiswissen zu Scrum, Kanban, Lean Development 

Verwendbarkeit nach Studiengängen

  • Maschinenbau (Master)
    • Maschinenbau M.Sc. (01.09.2025)

  • Fahrzeugtechnik (Master)
    • Fahrzeugtechnik M.Sc. (01.09.2025)

  • Mechatronic Systems Engineering
    • Mechatronic Systems Engineering M.Sc. (01.09.2025)

    Modulpromotor*in
    • Wahle, Ansgar
    Lehrende
    • Wahle, Ansgar
    • Forstmann, Jochen