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Medizintechnik in Forschung und Industrie

Inhalt

Im Kolloquium „Medizintechnik in Forschung und Industrie“ referieren wöchentlich Experten und Expertinnen aus Industrie, medizinischer Versorgung und nicht kommerzieller Forschung vor Studierenden und Promovierenden über ihren Bereich und die neusten Trends und Innovationen der Branche. So wird den Studierenden einen Einblick in die verschiedenen Bereiche der Medizintechnik geben, aber auch ein Einblick in das Berufsbild eines Ingenieurs/einer Ingenieurin in der Medizintechnik sowie Allgemeinwissen vermittelt. So können die Studierenden direkt potenzielle Arbeitgeber kennenlernen und sich ein Bild über deren spezielle Anforderungen machen. Neben einem erweiterten Horizont, Einblicken in die interdisziplinären Aktivitäten und dem Kennenlernen der Region ist aber vor allem auch Motivation und Orientierung Hauptziel der Veranstaltung.

Die Themen umfassen folgende Punkte:

Digitalisierung in der Medizintechnik
Orthopädietechnik und Prothetik
Bildgebende Verfahren
Aktive Implantate
Medizinische Robotik
Biokompatible Materialien
Mustererkennung
Medizinelektronik
Biomechanik
Simulation und Digital Human Twin

Weiterführende Informationen und die Anmeldung für den Kurs finden Sie auf Studon.

Empfohlene Vorbereitung

Teilnahme an den Vorlesungen.

Automotive Engineering (AutoEng)

Inhalt:

Die Vorlesung ist an alle ingenieurwissenschaftliche Studiengänge und Studenten mit Interesse an einer Tätigkeit in der Automobilindustrie oder deren Umfeld gerichtet. Es werden die Themen der Produktentstehung bis zur Fertigung und Vertrieb beleuchtet. Dabei wird der Aspekt des interdisziplinären Agierens aus unterschiedlichen Blickwinkeln dargestellt. Zum einen werden Einblicke in die technische, konstruktive Umsetzung von wesentlichen Elementen eines Automobils gestreift, zum anderen sollen aber auch strategische und betriebswirtschaftlich bestimmende Größen vermittelt und deren Bedeutung für den Ingenieur vertieft werden. Ziel ist es ein Gesamtverständnis für den Komplex der Automobilindustrie zu vermitteln.

Folgende thematischen Schwerpunkte werden in der Vorlesung behandelt:

Überblick über die Abläufe und Rahmenbedingungen für die Entwicklung in der Automobilindustrie.
Die Produktentstehung
Der Produktionsprozess in der Automobilindustrie
Integrierte Absicherung
Handelsorganisation: Markteinführung, Marketingkonzepte, Service und Aftermarket Strategien
Elektrifizierung, Hybrid, alternative Antriebe
Elektronik im Fahrzeug: Fahrerassistenz, Navigation, Kommunikation
Neue Technologien für die Herstellung von Karosserien
Passive und aktive Sicherheit. Trend und Markttendenzen, technische Lösungen
Entwicklung der Fahrdynamik
IT-Systeme in der Automobilindustrie
Spitzenleistungen als faszinierende Herausforderungen (Designstudien, Experimentalfahrzeuge, Rennsport)
Qualitätsmanagement

Lernziele und Kompetenzen:

Das Automobil ist zunehmend eines der komplexesten Industriegüter. Es ist geprägt durch gesellschaftliche Anforderungen, gesetzliche Restriktionen und unterschiedlichste Marktund Kundenwünschen weltweit. Lernen Sie die Herausforderungen für die Ingenieurwissenschaften in der Automobilindustrie kennen, die Zusammenhänge verstehen und die Lösungen zu erarbeiten. Nach besuch der Vorlesung sind die Studenten in der Lage:

Einen Überblick über die Produktentstehung bin hin zur Serienentwicklung zu geben
Die Produktionsprozesse im Automobilbau zu verstehen
Supportprozesse wie die integrierte Absicherung zu verstehen
Die Vor- und Nachteile der unterschiedlichen Antriebstechnologien zu nennen
Einen Überblick von Elektrik und Elektronik im Fahrzeug zu haben
Einflüsse auf die Fahrzeugdynamik zu verstehen

Integrated Production Systems (Lean Management) (IPS) (vhb)

Inhalt:

Konzepte und Erfolgsfaktoren von Ganzheitlichen Produktionssystemen
Produktionsorganisation im Wandel der Zeit
Das Lean Production Prinzip (Toyota-Produktionssystem)
Die 7 Arten der Verschwendung (Muda) in der Lean Production
Visuelles Management als Steuerungs- und Führungsinstrument
Bedarfsglättung als Grundlage für stabile Prozesse
Prozesssynchronisation als Grundlage für Kapazitätsauslastung
Kanban zur autonomen Materialsteuerung nach dem Pull-Prinzip
Empowerment und Gruppenarbeit
Lean Automation – „Autonomation“
Fehlersicheres Arbeiten durch Poka Yoke
Total Productive Maintenance
Wertstromanalyse und Wertstromdesign
Arbeitsplatzoptimierung (schlanke Fertigungszellen, U-Shape, Cardboard Engineering)
OEE-Analysen zur Nutzungsgradsteigerung
Schnellrüsten (SMED)
Implementierung und Management des kontinuierlichen Verbesserungsprozesses (KVP, Kaizen)
Überblick über Qualitätsmanagementsysteme (z.B. Six Sigma, TQM, EFQM, ISO9000/TS16949) und Analysewerkzeuge zur Prozessanalyse und -verbesserung (DMAIC, Taguchi, Ishikawa)
Verschwendung im administrativen Bereich
Spezifische Ausgestaltungen des TPS (z.B. für die flexible Kleinserienfertigung) und angepasste Implementierung ausgewählter internationaler Konzerne

Lernziele und Kompetenzen:

Nach erfolgreichem Besuch der Lehrveranstaltung sollen die Studenten in der Lage sein:

Die Bedeutung Ganzheitlicher Produktionssysteme zu verstehen
Lean Prinzipien in ihrem Kontext zu verstehen und zu beurteilen
die dazu erforderlichen Methoden und Werkzeuge zu bewerten, auszuwählen und zu optimieren
einfache Projekte zur Optimierung von Produktion und Logistik anhand des Gelernten im Team durchführen zu können

Organisatorisches:

Unterrichtssprache: Deutsch, Englisch

Voraussetzung: Kenntnisse aus Produktionstechnik 1+2, Betriebswirtschaft für Ingenieure

Online Course via the Bavarian Virtual University
4 SWS / 5 ECTS

Abstract:

Participants of this course get an overview about the tasks of a manufacturing manager with the
background of an international acting company.

Motivation, philosophy and targets
Methods und tools
Experiences from industrial praxis
Overview of the current situation of production systems of global acting companies

Content of the lecture units:

Historical derivation, definition and fundamental terms of traditional and integrated production systems (Taylorism and its realization by Henry Ford); critical analysis of the classic methods division of responsibilities/work; Lean Production as solution approach of the mentioned problems;
Description of elemental pillars of integrated production systems (continuous improvement process; Total Quality Management; value stream method; flow principle, role of the employees in the context of Lean Management)
Methods und tools of the continuous improvement process: Ishikawa-diagram Pareto-Analysis, A3-report, 5-W
Process-oriented production: differentiation to technology orientated production; description of the central elements of flow orientated production: Kanban, Just in Time, One Piece Flow, Heijunka
Global production networks in the context of Supply Chain Management: fundamentals of Supply Chain Management, supply chain structures, supply chain strategies
Fundamentals, elements and tools of Total Quality Managements (TQM): client orientation in the background of globalization, staff retention und assistance, risks of the implementation of TQM, Overall Equipment Efficiency (OEE) as a measuring instrument
Jidoka and Low Cost Automation: explanation of the Jidoka-principle and the associated tools (Poka Yoke, Andon-schemes), description of the Low Cost Automation (LCA) -philosophy (5-level principle); guidelines and checklists for the introduction of LCA-systems
Total Productive Maintenance: Descriptions of seven steps for the realization of TPM, overview of tools of TPM: Makigami, value stream method, etc.; transfer of the TPM- principle into praxis
Material- und energy efficiency: measuring methods for the determination of consumptions; strategies for reduce wastage; methods for the realization of energy saving potentials in praxis; transfer of the lean idea to the energy value stream
Transfer of the lean idea to the provision of information und its distribution, CAD/CAM-process PLM, ERP
Lean Development: Introduction in the product development according to the lean principle; Methods and tools for the support of the product development, instruments for result control measurement
Lean Administration: transfer of the lean methods on administrative and management processes; identification of administrational processes and their corresponding parts on wastage.
Repetition of the contents and preparation for the exam.

Online course elements:

Lectures for download (English) and additional Videos
Online discussion in a forum (English and German)
Telecom and email contact to the responsible supervisor of each lecture (English and German)
Interactive online portal for practice (English and German)
Literature list for additional information via download (English)

Requirements for examination:

Fundamentals in production engineering and economy are recommended.
An examination can take place simultaneously at all requesting universities. If it is requested. It can take place at foreign partner universities too, if there are students from partaking universities.

Learning and qualification target:

With the graduation of integrated production systems, you should be able to:

Conceive the major characteristics of the lean idea
Know and interiorize the meaning of the existing lean-principles
Know the principle and the targets of the continuous improvement process, and apply the most important methods and technics
Understand the difference between a technology and process orientated production
Know the reasons, possible structures and main principles of a global production and the corresponding supply chains
Conceive the principle and the targets of the TQM-approach and be able to apply its most important methods and techniques
Understand the principle of Jidoka and the resulting potentials
Apply the concept of TPM and its eight pillars
Quantify the route an influence factors of material and energy flows in producing companies
Understand the meaning of information in production processes
Know the fundamentals and essentials of lean development und lean administration

Tags: Production engineering, integrated productions systems, management
Suitable for: Master students of all technical study paths
Competent examination office: Examination office of the home university of the students
Authorized aids during the examination: Non-programmable calculator
Formal requirements for the participation in the examination: All three case studies have to be passed and a registration via the vhb has to be made.

International Supply Chain Management (ISCM) (vhb)

Ziel der virtuellen Vorlesung ist ein Überblick über die Aufgaben eines Supply Chain Managers auf dem internationalen Parkett:

Ziele und Aufgaben
Methoden und Tools
Internationales Umfeld
Erfahrung und Wissen aus der industriellen Praxis
Aktueller Stand der Wissenschaft im SCM-Umfeld

Der Kurs gliedert sich in folgende Lerneinheiten:

Integrated logistics, procurement, materials management and production
Material inventory and material requirements in the enterprise
Analysis of cost reduction in materials management
Management of procurement and purchasing
Procurement strategies
Warehouse management, picking systems, in-plant material handling, packaging
Distribution logistics, global tracking and tracing
Modes of transport in international logistics
Disposal logistics
Logistics controlling
Global logistic structures and value chains
IT systems in supply chain management
Sustainable global structures of production and logistics
Summary

Zur praktischen Vertiefung werden im Rahmen des Kurses 3 Case Studies durchgeführt.

Produktionssystematik (PS)

Ziel dieser Vorlesung Produktionssystematik ist es, dem Studenten die gesamte Bandbreite der technischen Betriebsführung von der Planung, Organisation und technischen Auftragsabwicklung bis hin zu Fragen des Management und der Personalführung, Entlohnung sowie Kosten- und Wirtschaftlichkeitsrechnung näherzubringen. Die Übung zur Vorlesung vertieft diese Themen.

Übung zu Produktionssystematik (PS (Ü))

Der Inhalt der Übung ist an der Vorlesung Produktionssystematik (PS) ausgerichtet. Schwerpunkt ist die Vertiefung der in PS vermittelten Themen anhand von ausgewählten Beispielen und aktuellen Forschungsprojekten.

Softwareentwicklung für Ingenieure (vhb) (SEFI)

Die virtuelle Vorlesung “Softwareentwicklung für Ingenieure” vermittelt grundlegende Kompetenzen der Java-Programmierung:

Java-Bestandteile, Operatoren, Schleifen, Kontrollstrukturen
Java-APIs
Methodenkapselung
Objektorientierung, Klassendesign
Best Practices, Entwurfsmuster
Mengen, Listen, Generics
Exceptions, Assertions
Nebenläufigkeit
Dateioperationen
Datenbankinteraktion

Darüber hinaus werden die erlangten Kenntnisse in zwei Softwareprojekten zum Einsatz gebracht. Zum einen in einem Beispielprojekt zu Sensor- und Aktorzugriff, zum anderen in einem vom Studierenden selbst wählbaren Open-Source-Projekt (wie bspw. OpenHab), zu welchem Code beigetragen werden soll. Die Projekte vermitteln den Studenten alle notwendigen Kompetenzen zur eigenständigen Umsetzung eines Softwareprojekts. Dies beinhaltet die Methodenkompetenz aus objektorientierter Analyse, dem zugehörigen Entwurf und der folgenden Implementierung. Als Programmierumgebung findet Android Studio Anwendung und als Programmiersprache wird Java eingesetzt.

Übung zu Wertschöpfungsprozesse von Kabelsystemen für die Mobilität der Zukunft (WeKaMo (Ü))

Ziel der Übung ist es, das theoretische Wissen aus der Vorlesung durch praktische Anwendungen zu vertiefen. Dazu finden drei Blockübungen statt.

Inhaltliche Kerngebiete:

Block 1 „Engineering und digitale Methoden“ — Es wird ein Kabelsatz nach Anleitung entworfen und ausgelegt. Dazu kommen moderne Konstruktions- und Simulationssoftware aus der Bordnetzindustrie zum Einsatz. Der 1. Block findet im CIP-Pool des Lehrstuhls statt.
Block 2 „Versuche und praktische Umsetzung“ — Der entworfene Kabelsatz wird in Kleingruppen gefertigt und die Auslegung des Kabelsatzes durch praktische Versuche validiert. Zum Einsatz kommen Technologien wie das Crimpen und das Ultraschallschweißen in den Laborhallen des Lehrstuhls in Nürnberg.
Block 3 „Exkursion“ — Exkursion in ein regionales Unternehmen des kabelverarbeitenden Gewerbes und Betrachtung der relevanten Fertigungs- und Montageschritte

Wertschöpfungsprozesse von Kabelsystemen für die Mobilität der Zukunft (WeKaMo)

Inhalt

Ziel der Vorlesung ist es, Studierenden die komplette Prozesskette der Signal- und Leistungsvernetzung mechatronischer Produkte von der Entwicklung, über die Fertigung bis zum Einbau in das fertige Produkt zu vermitteln. Als anschauliches Beispiel werden die Fertigung und der Einbau von Bordnetzen in Fahrzeuge gewählt, aber auch die Signal- und Leistungsvernetzung in anderen Branchen betrachtet. Neben dem Grundwissen über Komponenten und ihre Eigenschaften werden ebenfalls die Herausforderungen entlang der Logistikkette sowie Grundlagen zur Zuverlässigkeit und zu Lebensdauermodellen gelehrt. Den Abschluss der Lehrveranstaltung bildet ein Überblick über innovative, zukünftige Technologien und ihre Auswirkungen auf heutige Bordnetzsysteme.

Inhaltliche Kerngebiete:

Einführung in die Signal- und Leistungsvernetzung
Grundlagen der Signal- und Leistungsübertragung
Bordnetzentwicklung
Kabel- und Komponentenfertigung
Kabelkonfektion und Verbindungstechnik
Automatisierte und manuelle Kabelbaummontage
Prüfen, Versand und Einbau von Bordnetzen
Auftragssteuerung, Logistik, Datenfluss
Zuverlässigkeit und Lebensdauermodelle
Digitale Methoden und Industrie 4.0
Innovative Bordnetzarchitekturen und -technologien
Signal- und Leistungsübertragung in anderen Branchen

Empfohlene Literatur

Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, Braess,
Elektronik in der Fahrzeugtechnik, Borgeest
Handbuch Fügen, Handhaben und Montieren, Feldmann
Räumliche elektronische Baugruppen (3D-MID), Franke
Handbuch zu elektrischen Kabeln und Leitungen, Katzier
Elektrische Steckverbinder: Technologien, Anwendungen und Anforderungen, Katzier
Elektrische Kontakte, Werkstoffe und Anwendungen, Vinaricky

Industrie 4.0 – Anwendungsszenarien in Produktion und Service (ASPS4.0)

Inhalt

Ehemalige Vorlesung: Engineering der Automatisierung und Digitalisierung der Fertigung

Die IT-Durchdringung in der produzierenden Industrie nimmt rasant zu. Der nutzenstiftende Einsatz von IT bei der Gestaltung von Wertschöpfungsprozessen hat für Deutschland eine zentrale strategische Bedeutung. Diese Trends werden unter Begriffen wie „Industrie 4.0″ und „Industrial Internet” bzw. „Internet of Things” weltweit diskutiert. Dabei treffen doch recht unterschiedliche Sichtweisen aufeinander. In der Vorlesung werden diese Trends und Visionen anhand von ausgewählten Anwendungsszenarien erläutert. Außerdem werden die dafür zum Verständnis notwendigen Grundlagen erklärt.
Ziele:

Bewusstseinsschärfung bezüglich der Auswirkungen der Digitalisierung auf die produzierende Industrie
Verständnis von Geschäftstreibern, technischen Möglichkeiten und deren Wechselwirkungen in der produzierenden Industrie
Vermittlung Branchen- und Domänen-übergreifender Prozesse und Methoden in der produzierenden Industrie