Anwendungsbezogenes Konstruieren

Institut für Management und Technik

Version 6.0 vom 13.11.2019

75B0224

Design for Application

Allgemeiner Maschinenbau (B.Sc.)

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Die Gestaltung von Konstruktionen ist eine wesentliche Grundlage des Maschinenbaus. Konstruktionen müssen Anforderungen und Restriktionen gerecht werden und sind dementsprechend zu gestalten.Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage Konstruktionen unter Berücksichtigung unterschiedlichster Aspekte im Sinne von Design for X, wie z.B. Fertigungs-, Montage-, Instandhaltungs-, Ergonomie- oder Recyclinggerechtheit, zu erstellen. Sie kennen die Grundlagen und insbesondere verfahrensspezifische Anforderungen an die Gestaltung für mögliche konstruktive Ausführungen und können branchenspezifische Aspekte zielgerichtet in ihre konstruktive Gestaltung einfließen lassen. Ein wesentlicher Schwerpunkt im Rahmen dieses Moduls liegt auf den erweiterten konstruktiven Gestaltungsmöglichkeiten von Bauteilen und Baugruppen durch die Additiven Fertigungsverfahren, insbesondere im Hinblick auf eine zunehmende Digitalisierung der industriellen Fertigungsumgebung. Die Zusammenhänge werden sowohl an Gestaltungsbeispielen aus dem Bereich der Maschinentechnik, zum Beispiel Werkzeugmaschinen, als auch aus dem Konsumgüterbereich, wie zum Beispiel Halterungen und Gehäuse elektronischer und mechatronischer Komponenten verdeutlicht.

1. Konstruktion unter Berücksichtigung von Gerechtheiten (Design for X)
2. Branchenspezifisches Konstruieren
3. Anwendung von bionischen Strukturen
4. Gestaltung von Freiformflächen
5. Konstruktion für additive Fertigung
6. Ergonomische Aspekte

Wissensverbreiterung
Studierende kennen nach Abschluss des Moduls unterschiedlichste Aspekte bezüglich der Gestaltung von Konstruktionen. Sie kennen die Grundlagen und Einsatzgebiete von Freiformflächen und bionischen Strukturen und verfügen über grundlegende analytische und numerische Kenntnisse zu Konstruktionen. Die Studierenden haben insbesondere Kenntnis von den möglichen Gestaltungsfreiräumen, die durch additive Fertigungsverfahren entstehen und kennen deren Bedeutung zur Schaffung innovativer konstruktiver Lösungen.
Wissensvertiefung
Nach Abschluss des Moduls haben die Studierenden vertieftes Wissen zur Konstruktionstechnik, insbesondere bezüglich einer fertigungstechnisch-, montage- und generell anforderungsgerechten Gestaltung von Bauteilen und Baugruppen und kennen die dazu einsetzbare numerische Engineering Umgebung (CAE - Computer Aided Engineering).
Können - instrumentale Kompetenz
Nach Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage
- Konstruktionen unter Berücksichtigung unterschiedlichster Aspekte und Anforderungen aus verschiedenen Branchen zu erstellen,
- Freiformflächen mittels CAD zu konstruieren und bionische Strukturen umzusetzen,
- die speziellen Anforderungen und Möglichkeiten der additiven Fertigung bei der Konstruktion zu berücksichtigen,
- Ergonomische Konstruktionen zu entwerfen.
Können - kommunikative Kompetenz
Nach Abschluss des Moduls können die Studierenden
- Ergebnisse von ausgewählten Analysen und Berechnungen aufbereiten, in Gruppen darstellen, präsentieren und diskutieren,
- Konstruktionen unter Berücksichtigung unterschiedlichster Aspekte mit unterschiedlichen Fachabteilungen inhaltlich und bezüglich der Fertigungsmöglichkeiten abzugleichen,
- spezielle Anforderungen für die additive Fertigung bei der Konstruktion zu berücksichtigen und mit interner oder externer Fertigung abzustimmen.
Können - systemische Kompetenz
Nach Abschluss des Moduls können die Studierenden zielgerichtet Anforderungen an Konstruktionen umsetzen und verschiedene Blickwinkel auf die Konstruktionen, z.B. aus Fertigungs- oder Montagesicht, einzunehmen. Sie sind in der Lage bereits bei der Erstellung der Konstruktion unterschiedliche Anforderungen zu berücksichtigen und sinnvolle und tragfähige Kompromisse bei der Gestaltung zu finden.

Vorlesung mit begleitenden Übungen; Seminar mit betreuten Gruppenarbeiten

Technische Mechanik, Werkstoffengineering, Grundlagen der Mathematik; Konstruktionslehre und CAD; Maschinenelemente; Fertigungstechnik/Werkzeugmaschinen

Adamek, Jürgen

• Adamek, Jürgen
• Piwek, Volker
• Adamek, Jürgen; Piwek, Volker

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• (jeweils aktuelle Auflage)
• Pahl, G.; Beitz, W.; Feldhusen, J. Grote. K.-H.: Konstruktionslehre, Springer
• Conrad, K-J.: Taschenbuch der Konstruktionstechnik, Fachbuchverlag Leipzig
• Ehrlenspiel, K.; Kiewert, A.; Lindemann, U.: Kostengünstig Entwickeln und Konstruieren, Springer
• Grund, M.: Implementierung von schichtadditiven Fertigungsverfahren, Springer
• Nachtigall, W.: Vorbild Natur - Bionik-Design für funktionelles Gestalten, Springer
• Bonitz, P.: Freiformflächen in der rechnerunterstützten Karosseriekonstruktion und im Industriedesign, Springer
• Merkel, T.; Schmauder, M.: Ergonomisch und normgerecht konstruieren, Beuth

• Klausur 2-stündig
• Projektbericht
• Arbeitsprobe, praktisch

1 Semester

Nur Sommersemester

Deutsch