Titel
Title
| Simultaneous Engineering und Rapid-Prototyping |
Modulcode
Module Code
| SERP |
Modulverantwortliche
Responsible Members of Staff
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Kompetenzziele des Moduls
Module Competence Goals
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| Die moderne rechnergestützte Produktentwicklung entwickelt sich immer deutlicher als eine ganzheitliche Prozesskette von der Produktfindung bis hin zur Prototypen- und Kleinserien-realisierung, die unter dem Stichwort Rapid-Product-Development (RPD) zusammengefasst werden kann. In der studentischen Ausbildung ist daher ein besonderer Schwerpunkt nicht nur auf das punktuelle Erlernen einzelner Bausteine dieser Prozesskette, wie z.B. die 3D-CAD-Modellierung oder die Beanspruchungsanalyse mit Hilfe von FEM-Verfahren, sondern insbesondere das Kennenlernen und parallele Anwenden der verschiedenen Produkt-entwicklungswerkzeugen zu legen.
Am Beispiel der Entwicklungstools der 3D-CAD-Modellierung, der Bauteil- und Prozesssimulation und des Prototypenbaus mit Hilfe von Rapid-Prototyping-Technologien werden Kenntnisse und Fähigkeiten in der Anwendung und in dem Zusammenspiel der einzelnen Bausteine dieser Prozesskette vermittelt.
Die Fähigkeiten und Kenntnisse werden dabei sowohl theoretisch in Form eines Seminars, wie auch praktisch durch längere Übungsblöcke erarbeitet, in denen eine konkrete Produktentwicklungsaufgabe mit Hilfe der beschriebenen Technologien durchgehend zu bearbeiten ist. Im einzelnen werden folgende Fähigkeiten vermittelt:
* Anwendung und Bedienung eines parametrischen 3D-CAD-Systems
* Vorbereitung der 3D-CAD-Modelle für die Weiterverarbeitung in der Software für verschiedene Bauteil- und Prozesssimulationen
* Anwendung und Bedienung verschiedener Werkzeuge zur Bauteil- und Prozesssimulation (z.B.: FEM und Gießereisimulation)
* Weiterverarbeitung der Daten für den Prototypenbau mit generativen Fertigungsverfahren, Rapid-Prototyping
* Vorbereitung und Bedienung von Rapid-Prototyping-Anlagen
Nach Abschluss des Moduls haben die Studierenden Fähigkeiten erworben, die es ermöglichen auf der Basis der verschiedenen rechnergestützten Produktentwicklungswerkzeugen der RPD-Prozesskette komplexe Entwicklungsaufgaben zeitoptimiert zu bearbeiten und durchzuführen. Sie sind in der Lage selbständig sich neues Wissen und Können anzueignen, weitgehend autonom eigenständige anwendungsorientierte Projekte durchzuführen. | The modern calculation protected Product Development is increasingly becoming a holistic chain of processes since the finding of the product through to prototypes and to the execution of small series, that can be summarized under the heading Rapid Product Development (RPD). A particular focus in the training of the students is not only the specific learning of individual components of the process chain, such as 3D CAD modelling and stress analysis using FEM procedures, but especially the knowledge and parallel application of the various product development tools.
In the example of the development tools of 3D CAD modelling, component and process simulations and prototyping with the help of Rapid- Prototyping Technologies, knowledge and skills will be provided in the application and in the interplay of the individual components of this process.
The skills and knowledges are both theoretically, in the form of a seminar, as well as practical by longer blocks of exercises, in which specific product development tasks are to be solved with the help of the described technologies. The following skills are to be provided:
* Application and operation of a parametric 3D CAD - system.
* Preparation of 3D CAD models for further software processing in a variety of component and process simulations.
* Application and operation of different tools for component and process simulations. (E.g. FEM and foundry simulation)
* Further processing of the data for prototyping with generative production processes, rapid-prototyping
* Preparation and operation of Rapid Prototyping systems
Upon completion of the module the students have acquired skills that allow them to process and implement time-optimized complex development tasks based on the different computer aided product development tools of the RPD process chain. They are able to adapt themselves self-reliantly to new knowledges and abilities and to execute largely autonomous self-contained application-oriented projects. |
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Lehrinhalte
Content
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| Im einzelnen werden folgende Bausteine der RPD-Prozesskette im seminaristischem Unterricht behandelt
* Methoden des Computer Aided Engineering (CAD)
* Methoden des Simultaneous-Engineering (SE)
* Programme zur Bauteil- und Prozesssimulation (CAE)
* Verfahren des Rapid-Prototyping (RP)
* Methoden der Virtual-Reality / Augmented-Reality (VR)
* Methoden des Digital-Mockup
* Methoden des Product-Data-Management (PDM)
Im Rahmen der praktischen Übungsblöcke werden anhand einer konkreten Produktentwicklungsaufgabe folgende Bausteine näher betrachtet und angewendet
* Übungsblock 1: Modellierung der Bauteilgeometrie mit Hilfe des 3D-Volumenmodellieres AutoDesk INVENTOR 10
* Übungsblock 2: Vorbereitung und Durchführung der Bauteil- und Prozesssimulation mit Hilfe des FEM-Programmes ANSYS und der Gießereisimulation MAGMASOFT
* Übungsblock 3: Prototypenbau mit Hilfe verschiedener Rapid-Prototying Technologien (z.B. Stereolithographie und Lasersintern)
Weiterhin sind von den studentischen Teilnehmern einzelne Referate zu den oben genannten Vorlesungsschwerpunkten (Punkte 1 bis 7) zu erarbeiten und parallel dazu im Unterricht in Form eines Vortrages zu präsentieren. | The following components of the RPD process chain are treated in the teaching seminarians.
* Methods of Computer Aided Engineering (CAD)
* Methods of Simultaneous-Engineering (SE)
* Programs for component and process simulations (CAE)
* Rapid prototyping procedures (RP)
* Methods of virtual-reality / augmented-reality (VR)
* Digital Mockup Methods
* Methods of Product-Data-Management (PDM)
In the context of the practical exercise blocks, the following items will be closely treated and applied by means of a specific product development task.
* Exercise block 1: Modelling of the components geometry with 3D volume modeller AutoDesk Inventor 10
* Exercise block 2: Preparation and implementation of component and process simulation using FEM tool Ansys and the foundry simulation tool MAGMASOFT
* Exercise block 3: Prototyping with the help of various Rapid Prototyping technologies (e.g. stereo lithography and laser sintering)
Furthermore, individual reports on the above mentioned lecture main points (points 1-7) are to be prepared in parallel by the student participants and presented in class in form of a presentation. |
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Lehrende
Lecturers
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Lehr- und Lernmethoden
Teaching Format
| Seminaristischer Unterricht (SU), Modulbezogene Übung (MÜ) |
Lernform
Study Format
| Präsenzstudium, angeleitetes Selbststudium |
Prüfungsform
Examination
| Klausur nach Prüfungsordnung |
Prüfungsdauer
Test Duration
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Voraussetzungen für die Teilnahme
Required Experience
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Siehe aktuelle
Prüfungsordnung
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Verwendbarkeit
Applicability
| tbd |
Studentische Arbeitsbelastung
Hours
| 56 + 124 |
Präsenzstudium
Contact Hours per week
| 56 |
Selbststudium
Self Study Hours
| 124 |
ECTS-Leistungspunkte
ECTS-Credits
| 6 |
Häufigkeit des Angebotes
Frequency
| 1 Mal pro Studienjahr im 1. Semester / Wintersemester |
Sprache
Language
| Deutsch |
Bemerkungen
Comments
| Umdrucke und Vorlesungsfolien werden bereitgestellt |
Literatur
Literature
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Die aktuellen Literaturlisten werden zu Beginn des Semesters verteilt.
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Angebot
Courses
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| Semester | Studiengang | SWS | Form | Gültigkeitsbeginn | Gültigkeitsende | Wahlpflicht |
| 1 | AT | 4 | Seminar | 2013 | 2100 | Pflichtmodul |
| 1 | CBME | 4 | Seminar | 2005 | 2012 | Pflichtmodul |
| 1 | MM | 4 | Seminar | 2013 | 2019 | Pflichtmodul |
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