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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

Die Werkzeugmaschine als mechatronisches System (WZM MS) (Prof. S. Russwurm)

Inhalte:

  • Bedeutung der Mechatronik im Werkzeugmaschinenbau
  • Grundlegende Begrifflichkeiten mit Bezug auf den Werkzeugmaschinenbau zu den Themen Mechanik, Elektrotechnik und Software
  • Analyse, Modellierung und Regelung von Werkzeugmaschinen
  • CNC-Steuerungstechnik für die Werkzeugmaschine
  • Parallelkinematik-Maschinen
  • Evolution der Drehmaschinen
  • Vertikale und horizontale IT-Integration

Lernziele und Kompetenzen:

Nach Besuch der Lehrveranstaltung sollen die Studierenden in der Lage sein folgende Themen zu
bearbeiten:

  • Wesentliche mechatronische Komponenten der Werkzeugmaschine
  • Modellversuche zur elektrischen Antriebstechnik
  • Analytische Vorgehensweise zur regelungstechnischen Modellbildung
  • Regelungstechnische Möglichkeiten der elektrischen Antriebstechnik
  • CNC – Verfahrenskette: vom CAD-Geometriemodell zur Werkzeugposition
  • Konsequenzen alternativer Maschinenkonzepte: Parallelkinematiken, modulare Maschinen
  • Werkzeugmaschinen als IT-Komponenten: horizontale und vertikale Integration und Kommunikation
  • Mechatronische Systeme im allg. Maschinenbau: Übertragung der Konzepte d. Werkzeugmaschine auf andere Maschinenbau-Applikationen

Bemerkung:

Die Vorlesung findet als Blockveranstaltungen an fünf Einzelterminen statt.

Elektromaschinenbau – Applikation (E|MB (VT))

Inhalt

Ziel der Veranstaltung ist es, den Studierenden zu vermitteln, wie sich die Wertschöpfungskette nach dem Entwurf, der Konzeption und der Konstruktion eines Produkts gestaltet. Anhand der Vorlesungseinheiten werden den Studierenden Einblick in die verschiedenen Eigenschaften der elektrischen Maschinen gewährt. Darüberhinaus werden anhand des Stands der Technik die verschiedenen Prozesse entlang der Wertschöpfungskette, vom Blech über den Magneten und der Wicklung bis hin zur Isolation und der Prüfung des Produkts, vermittelt. Somit wird den Hörern der Vorlesung Elektromaschinenbau das nötige Wissen gelehrt, welches notwendig ist, laufende Produktionsprozesse von Serienprodukten stetig hinsichtlich Ökonomie und Energie- und Ressourceneffizienz zu verbessern sowie die Prozesse für die Umsetzung von Neuentwicklungen in die Serien- und Produktionsreife zu überführen. Im Rahmen der Übung werden insbesondere folgende Punkte behandelt:

  • Montage von Großantrieben

  • Paketierung von Blechen

  • Produktion der Leistungselektronik zum Steuern und Regeln

  • Produktion von Leistungselektronik und 48V Antrieben

  • Integration von Getrieben

  • Produktion kontaktloser Energieübertragungssysteme

  • Analyse der Prozesskette elektrischer Antriebe

 

Empfohlene Literatur

Tzscheutschler – Technologie des Elektromaschinenbaus

Jordan – Technologie kleiner Elektromaschinen

Elektromaschinenbau – Grundlagen (E|MB)

Inhalt

Ziel der Veranstaltung ist es, den Studierenden zu vermitteln, wie sich die Wertschöpfungskette nach dem Entwurf, der Konzeption und der Konstruktion eines Produkts gestaltet. Anhand der Vorlesungseinheiten werden den Studierenden Einblick in die verschiedenen Eigenschaften der elektrischen Maschinen gewährt. Darüberhinaus werden anhand des Stands der Technik die verschiedenen Prozesse entlang der Wertschöpfungskette, vom Blech über den Magneten und der Wicklung bis hin zur Isolation und der Prüfung des Produkts, vermittelt. Somit wird den Hörern der Vorlesung Elektromaschinenbau das nötige Wissen gelehrt, welches notwendig ist, laufende Produktionsprozesse von Serienprodukten stetig hinsichtlich Ökonomie und Energie- und Ressourceneffizienz zu verbessern sowie die Prozesse für die Umsetzung von Neuentwicklungen in die Serien- und Produktionsreife zu überführen. Im Rahmen der Vorlesung werden insbesondere folgende Punkte behandelt:

  • Allgemeine Grundlagen zu elektrischen Maschinen

  • Weichmagnetische Werkstoffe

  • Hartmagnetische Werkstoffe

  • Wickeltechnik

  • Isolationstechnologien

  • Statorprüfung

  • Produktion und Endmontage elektrischer Maschinen

  • Produktion elektrischer Maschinen für Traktionsantriebe

  • Spezielle Anwendungsfelder des Elektromaschinenbaus

  • Recycling elektrischer Maschinen

  • Elektronik im Elektromaschinenbau

 

Empfohlene Literatur

Tzscheutschler – Technologie des Elektromaschinenbaus

Jordan – Technologie kleiner Elektromaschinen

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:

  1. 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;
  2. 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)
  3. Methods und tools of the continuous improvement process: Ishikawa-diagram Pareto-Analysis, A3-report, 5-W
  4. 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
  5. Global production networks in the context of Supply Chain Management: fundamentals of Supply Chain Management, supply chain structures, supply chain strategies
  6. 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
  7. 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
  8. 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
  9. 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
  10. Transfer of the lean idea to the provision of information und its distribution, CAD/CAM-process PLM, ERP
  11. 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
  12. Lean Administration: transfer of the lean methods on administrative and management processes; identification of administrational processes and their corresponding parts on wastage.
  13. 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.

MIDFLEX – Molded Interconnect Devices und flexible Schaltungsträger (vhb) (MIDFLEX)

Schaltungsträger aus duro- bzw. thermoplastischen Materialien können aufgrund der erhöhten Gestaltungsfreiheit eine sinnvolle Ergänzung zu derzeitigen Standardleiterplatten darstellen. Gerade durch den Einsatz von flexiblen Schaltungsträgern können neue Einbauräume erschlossen und Miniaturisierungspotentiale genutzt werden. Die Vorlesung gibt zunächst eine Einführung in die MID-Technologie, um dann in den nachfolgenden Vorlesungseinheiten die Herausforderungen bzgl. der unterschiedlichen Verbindungstechniken für die neuen Materialien zu behandeln.

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.