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-Studieninhalte

Studienmodell
Das Grundstudium ist eigenständig, es umfaßt Gegenstände aus dem Maschinenbau, der Elektrotechnik und der Informatik in einer ausgewogenen Form. Dazu gehören :

· Systemtechnik · Maschinenkonstruktion
· Höhere Mathematik · Energietechnik
· Numerische Methoden · Messtechnik/Sensoren
· Technische Mechanik · Fertigungslehre
· Theorie der Schaltungen · Wirtschaftswissenschaften
· Informatik · Nichttechnische Fächer
· Werkstoffkunde

Durch den modularen Aufbau des Grundstudiums wird ein späteres Wechseln in die disziplinären Studiengänge wie z.B. Maschinenwesen oder Elektrotechnik für den Fall einer Neuorientierung während des Studiums sehr erleichtert.

Der Studiengang Automatisierungstechnik ist als Y-Modell konzipiert, d.h. er verzweigt sich nach einem gemeinsamen Vordiplom in die Studienrichtungen Mechatronik und Produktionsinformatik.

In Mechatronik wird die Integration von Mechanik, Elektronik und Informatik zur Entwicklung intelligenter Module für den Maschinenbau behandelt. Die Fächer der Studienrichtung Mechatronik umfassen:
· Regelungs- und Steuerungstechnik · Datenverarbeitungssysteme
· Maschinendynamik · Softwaretechnik
· Elektromechanische Antriebe · Produktionstechnik
· Grundlagen der Mikrotechnik

Produktionsinformatik stellt die Integration von Informatik und Produktionstechnik unter besonderer Berücksichtigung der Softwaretechnik zur Produktionsmodellierung in den Mittelpunkt. In der Studienrichtung Produktionsinformatik werden angeboten:
· Fabrikbetriebslehre · Netze und Prozesse
· CAD und Produktmodelle · Rechnerarchitekturen
· Steuerungstechnik · Produktionstechnik
· Software Engineering

Ergänzt werden diese Pflichtfächer durch zwei Hauptfächer, welche bei den Instituten aller drei kooperierenden Fakultäten gewählt werden können.

In dem jedem Hauptfach soll jeweils eine Aufgabe als Studienarbeit innerhalb einer vorgegebenen Frist studienbegleitend bearbeitet werden. Die Studienarbeiten werden in der Regel im 7. und 8. Semester durchgeführt. Die Arbeiten werden von den für das jeweilige Hauptfach zuständigen Professoren ausgegeben und betreut.
Die Studienarbeiten werden in experimentelle, konstruktive bzw. theoretische Arbeiten unterschieden, wobei die Studienarbeiten aus den zwei Hauptfächern nicht zur gleichen Gruppe gehören dürfen.
Bestandteil jeder Studienarbeit ist eine schriftliche Ausarbeitung und ein Seminarvortrag über den Inhalt.

Den dritten Prüfungsabschnitt bildet die Diplomarbeit, die im 9. Semester angefertigt werden soll. Die Zeit von der Themenstellung bis zur Ablieferung beträgt vier Monate.
Die Diplomarbeit ist eine Prüfungsarbeit, welche die wissenschaftliche Ausbildung abschließt. Sie soll zeigen, daß der Kandidat in der Lage ist, innerhalb einer vorgegebenen Frist ein Problem aus dem Bereich der Automatisierungstechnik selbständig mit wissenschaftlichen Methoden zu bearbeiten. Die Aufgabenstellung soll einem der beiden Hauptfächer des Kandidaten entstammen.
Betreut wird die Diplomarbeit von einem Professor oder Privatdozenten an der Universität. Die Diplomarbeit darf nur dann außerhalb der Hochschule ausgeführt werden, wenn sie dort von dem Prüfer betreut werden kann und der Prüfungsausschuß zustimmt.
Diplomarbeiten können auch als Gruppenarbeiten zugelassen werden, wenn der als Prüfungsleistung zu bewertende Beitrag des Einzelnen aufgrund der Angabe von Abschnitten, Seitenzahlen oder anderer objektiver Kriterien, die eine eindeutige Abgrenzung ermöglichen, deutlich unterscheidbar und bewertbar ist.

Kommentiertes Vorlesungsverzeichnis
Einführung in die Systemtechnik
Dozent: W. Schiehlen u.a. (Ringvorlesung)
Systemtechnik ist eine auf bestimmten Prinzipien beruhende Vorgehensweise zur zweckmäßigen und zielgerichteten Gestaltung komplexer Systeme. Ziel der Systemtechnik ist die Reduktion der Komplexität bei der mehrdimensionalen zielorientierten Analyse, Konzipierung, Auswahl und Realisierung von Systemen. Das Vorgehen wird an ausgewählten Beispielen der Automatisierungstechnik, der Mechatronik und der Produktionstechnik aufgezeigt.
Höhere Mathematik I-III
Dozent: H. Tietz
Vektorrechnung, Matrizen, Systeme linearer Gleichungen, Determinanten, komplexe Zahlen, Eigenwerte und Eigenvektoren von Matrizen, Folgen und Reihen, Partialbruchzerlegung rationaler Funktionen, Potenzreihen, Elementare Funktionen, Differentialrechnung für Funktionen einer reelen Veränderlichen, Integralrechnung für Funktionen einer reelen Veränderlichen, Numerische Integration, lineare Differentialgleichungen mit konstanten Koeffizienten, Differentialrechnung für Funktionen von mehreren reellen Veränderlichen, Integralrechnung im IR², Integralrechnung im IR³, Funktionentheorie, Gewöhnliche Differentialgleichungen erster Ordnung, Systeme von Differentialgleichungen erster Ordnung, lineare Differentialgleichungen n-ter Ordnung.
Numerische Methoden der Dynamik
Dozent: W. Schiehlen / P. Eberhard
Die Vorlesung vermittelt eine Einführung in numerische Methoden zur Untersuchung von dynamischen Systemen. Neben grundlegenden Methoden der Numerik werden im besonderen die folgenden Aufgaben angesprochen: Lösung linearer Vektor- und Matrizengleichungen, Bestimmung von Eigenwerten und Eigenvektoren, numerische Integration, Anwendungen aus der Mechanik.
Technische Mechanik I-II
Dozent: W. Schiehlen / A. Eiber / L. Gaul
Modelle der Mechanik: Massenpunkt, starrer Körper, Kontinuum.
Vektoren und Tensoren: Rechenregeln der Vektor-Algebra, Systeme gebundener Vektoren, Bemerkungen über Tensoren.
Stereo-Statik: Kräftesysteme und Gleichgewicht, Lagerung von Mehrkörpersystemen, Innere Kräfte und Momente am Balken, Fachwerke und Seile, Prinzip der virtuellen Arbeit.
Elasto-Statik: Spannungen und Dehnungen, Zug und Druck, Torsion, Biegung, Überlagerung einfacher Belastungsfälle, Knickung.
Kinematik: Punktbewegungen, Relativbewegungen, Bewegungen von Punktsystemen, Kinematik des starren Körpers, Kinematik von Mehrkörpersystemen.
Kinetik: Kinetische Grundbegriffe, Kinetische Grundgleichun-gen, Kinetik der Schwerpunktsbewegungen, Kinetik der Relativbewegungen, Kinetik des starren Körpers, Schwingungen, Stoßprobleme, Methoden der analytischen Mechanik.
Theorie der Schaltungen I-II
Dozent: M. Berroth / W. Coenning
Einführung zu Größengleichungen und internationalem Einheitensystem.
Elektrostatik: Elektrische Ladung und Strom, Kräfte auf Ladungen, elektrisches Potential, Spannung, elektrische Leistung und Arbeit, Kondensator, Ohmsches Gesetz, Feldeffekttransistor.
Magnetostatik: Magnetische Grundbegriffe, magnetische Feldgrößen und Durchflutungsgesetz, Induktionsgesetz, magnetischer Kreis, Induktivität, Gegeninduktivität.
Netzwerkanalyse: Grundbegriffe der Netzwerktopologie, Zweipole und Zweipolnetze, Kirchhoffsche Regeln, Spannungs- und Stromquellen, Maschenanalyse, Knotenanalyse, Superpositionsprinzip, Ersatzquellen, gesteuerte Quellen.
Wechselstromschaltungen: Reelle und komplexe Rechnung, Zeigerdiagramme, Berechnung von Wechselstromschaltungen mit R, L. C.
Einführung in die Informatik I
Dozent: K. Lagally / Th. Schöbel-Theuer
Überblick über wichtige Konzepte, Strategien und Zusammenhänge.
Grundbegriffe: Definition, Abstraktion, Information und Nachricht.
Sprache: Syntax und Semantik.
Mengen und Abbildungen: Zeichen, Wörter, Wortmengen, formale Sprachen.
Endliche Beschreibung: Grammatiken, Syntaxdiagramme, Funktion und Algorithmus.
Maschinenmodelle: endlicher Automat, Kellerautomat, Turing-Maschine.
Übersetzung von Programmiersprachen: Analysephase, Scanner-Automat, Grundsymbole.
Problemlösen durch Zerlegung, Modularisierung und Kapselung. Datentypen, Klassen, Objekte, Attribute, Methoden. Basistypen von MODULA, Konstanten, Ausdrük-ke, Fallunterscheidung, Funktionsprozeduren. Rekursion: Termi-nierung und Korrektheit.
Variablen: Gültigkeitsbereich und Lebensdauer, Inkarnationen. Aufwandabschätzung und Effizienzverbesserung. Dynamische Programmierung, Iteration, Felder.
Abstrakte Datentypen: funktionelle Spezifikation.
Datenstrukturen: Sets, Arrays, Strings, Records.
Dynamische Speicherverwaltung: Pointer, Halde, Geflechte.
Dynamische Datenstrukturen: Listen, Keller, Schlangen, Bäume, Binärbäume, Graphen, Relationen. Suchverfahren.
Einführung in die Informatik II
Dozent: E. Plödereder
Vorgehensweise bei der Entwicklung und Implementierung von Algorithmen; Korrektheitsbegriff und -formalismen; Spezifikation und Implementierung; Komplexität und Effizienz von Algorithmen; Wahl der Datenstrukturen; Listen, Bäume, Graphen; diverse interne und externe Such- und Sortierverfahren; diverse Graphenalgorithmen; Algorithmen auf Mengen und Relationen; evtl. einfache Elemente paralleler Programmierung; evtl. objektorientierter Entwurf und Implementierung.
Einführung in die Informatik III
Dozent: E. Lehmann
Grundsätzliche Aspekte der Programmierung und Softwareentwicklung, Funktionale Programmierung (in Scheme, Common Lisp, ML), Berechnungsprozesse, Rechnerarithmetik-Systeme, Programme als Daten, Programmgenerierung, Listenverarbeitung, Symbolisches Rechnen, Interpretierer als Mittel der Definition/Implementierung von Programmiersprachen, Makros, Rechnerarchitektur, Zahlendarstellung, Codes, Speicherorganisation, instruktionsorientierte/prozedurale Programmierung, Maschinen- und Assemblersprache, Compilieren von Programmen, Verarbeitungsmodell und Implementationsprinzipien von objektorientierten und logischen Programmiersprachen, Prolog, Informationssysteme (Überblick), Soft-Computing.
Werkstoffkunde I
Dozent: E. Roos
In der Vorlesung Werkstoffkunde I wird zunächst eine Übersicht über Aufbau und Einteilung der Werkstoffe gegeben. Aufbauend auf den physikalischen Grundlagen der Werkstoffkunde, wie Atomaufbau, Legierungsbildung, Kristallstrukturen usw. werden die thermodynamischen Vorgänge, die die Eigenschaften der Werkstoffe bestimmen, erläutert. Anschließend wird auf die mechanischen Eigenschaften wie Festigkeit, Verformbarkeit und Bruch bei den verschiedenen Werkstoffgruppen eingegangen. Auf der Basis dieser Grundlagen wird das Eisen-Kohlenstoff-System erlaeutert und die daraus resultierenden Werkstoffgefuege vorgestellt.
Grundzüge der Maschinenkonstruktion
Dozent: B. Bertsche
Die Lehrveranstaltung wendet sich an Ingenieurstudenten, die aufgrund ihrer Studienrichtung später nicht unmittelbar im Konstruktionsbereich arbeiten werden. Sie müssen aber in der Lage sein, technische Zeichnungen zu lesen und Konstruktionen in Auftrag zu geben, zu beurteilen oder auch in kleinerem Umfang selbst durchzuführen. Hierfür sind sowohl Kenntnisse der Maschinenelemente, d.h. ihrer Funktion, Berechnung und Gestaltung sowie der Konstruktionstechnik, d.h. der effektiven Vorgehensweise beim Konstruieren, notwendig. Behandelt werden in der zweisemestrigen Veranstaltung nach einer Übersicht über den Konstruktionsprozeß zuerst die Grundlagen der Statik und des festigkeitsgerechten Gestaltens. Danach werden die einzelnen Maschinenelemente betrachtet: Verbindungselemente (Schrauben, Schweißen, Löten, Kleben), Federn, Dichtungen, Bol-zen, Stifte, Achsen, Wellen, Wälzlager, Gleitlager, Welle-Nabe-Verbindungen, Kupplungen, Zahnräder und Getriebe. Abschließend werden die wesentlichen Inhalte eines gesamtheitlichen, systematischen Konstruktionsprozesses vorgestellt.
Begleitet wird die Vorlesung durch Übungen, deren Bearbeitung in kleinen Gruppen erfolgt. Durch diese Projektbearbeitung wird ein Einblick in die Konstruktionstätigkeit gegeben. Es werden dabei Fertigkeiten im Skizzieren, Technischen Zeichnen, Berechnen und Entwerfen von Maschinenelementen, Baugruppen und von gesamten Maschinen entwickelt.
Einführung in die Energietechnik I
Dozent: A. Boehringer
Elektrischer Energiefluß als Informations- und Arbeitsmedium: Übersicht; Die Naht zwischen Energie- und Nachrichtentechnik; Ein einfaches Beispiel.
Die Grundgesetze: Magnetisches Feld und Induktion; Das Indukti-onsgesetz; Die Verknüpfung von Durchflutung, magnetischer Induktion und magnetischer Feldstärke.
Die Gleichstrommaschine: Die Bildung der Leerlaufgleichspannung; Das elektrische Verhal-ten des Ankerkreises; Das "innere" Drehmoment Mi der Maschine; Kennlinien; Ausführungsformen.
Der Transformator: Prinzip und Anwendungen; Beschreibung durch auf die physikalischen Vorgänge zugeschnittene Gleichungen; Symbolische Darstellung und Transformatordiagramm; Ersatzschaltbilder; Dreiphasen-Transformatoren; Auswirkungen von Sättigungser-scheinungen; Ausführungsformen.
Die Asynchronmaschine: Das von den Ständerströmen hervorgerufene Drehfeld; Das von den Läuferströmen hervorgerufene Drehfeld; Das resultierende Drehfeld; Die vom Hauptfluß induzierten Spannungen; Das einphasige Ersatzschaltbild der Asynchronmaschine; Leistungsfluß in der Asynchronmaschine; Zeigerdiagramm und beziffertes Kreisdiagramm; Momentendiagramm und Momentenkennlinien; Ausführungsformen.
Die Synchronmaschine: Die mechanische Anordnung; Das vom Erregerstrom hervorgerufene Magnetfeld; Das vom Ständerstromsystem hervorgerufene Drehfeld; Das resultierende Drehfeld; Die vom Hauptfluß induzierten Spannungen; Das einphasige Ersatzschaltbild der Synchronmaschine; Leistungsfluß in der Synchronmaschine; Zeigerdiagramm und Ortskurve des Ständerstroms; Momentenkennlinie und Drehzahlverstellung; Ausführungsformen.
Einführung in die Energietechnik II
Dozent: K. Feser
Aufgabe und Bedeutung der elektrischen Energieversorgung, Primärenergieträger, Elektrische Energieversorung, Energieumwandlung in Kraftwerken, Elektrizitätswirtschaft, das Drehstromsy-stem, Aufbau der Übertragungs- und Verteilnetze, Betriebsmittel des Drehstromnetzes, Betriebsverhalten elektrischer Vorsorgungs-netze, Lastflußberechnung im Maschennetz, Kompensation, Kurzschlußströme und Kurzschlußstrombegrenzung, Wirkungen des Kurzschlußstromes, Kurzschlußstromberechnung, Sternpunktsbehandlung, Überspannungen und Isolationskoordinaten, Isolationsdurchschläge bzw. -überschläge, Überspannungsbegrenzung in Drehstromnetzen, Sicherheitstechnik, elektrischer Unfall.
Meßtechnik / Sensorik
Dozent: H. Stetter
Die Vorlesung vermittelt einen umfassenden Überblick über die allgemeinen Grundlagen des Messens sowie über die gebräuchlichen Meßtechniken für Betriebsführung und für experimentelle Untersuchungen von Maschinen und Anlagen.
Grundbegriffe der Meßtechnik, Meßgenauigkeit, Messung mechani-scher Größen, Messen mechanischer Schwingungen, Messung akustischer Größen, Strömungsmessung, Mengenmessung, Dichtebestimmung, Durchflußmessung, Messung thermischer Größen, Tech-nische Gasanalyse, Messung elektrischer Größen, Strahlungsmessung.
Die Vorlesung Meßtechnik 1 beinhaltet das Meßtechnik-Praktikum, bei dem an 5 Versuchstagen Versuche zu folgenden Themen durchgeführt werden: Leistungsmessung, Indizieren von Kolbenmaschinen, Durchfluß- und Strömungsmessung, Messung von Druck und Temperaturen, Methodik des Kalibrierens, Messung umweltrelevanter Größen (Schalleistung, Gasanalyse), Messung von Schwingungen, Dehnungsmeßstreifen.
Fertigungslehre
Dozent: E. Westkämper
Die Vorlesung Fertigungslehre behandelt Verfahren zur Herstellung geometrisch bestimmter fester Körper. Ihre Gliederung orientiert sich an den einzelnen Werkstoffgruppen (Metalle, Kunst-stoffe, Keramik und Holz) sowie an der DIN 8580, die eine Einteilung der Verfahren in sechs Hauptgruppen (Urformen, Umformen, Trennen, Fügen, Beschichten, Stoffeigenschaftsändern) vorgibt. Des weiteren werden Verfahren der Mikrotechnik zur Herstellung von elektronischen und mikromechanischen Bauelementen vorge-stellt. Am Beispiel der Halbleiterbauelemente wird die Reinstproduktion erläutert, d.h. die Fertigung unter reinsten Fertigungs- und Umgebungsbedingungen.
Viele der Fertigungsverfahren können alternativ eingesetzt wer-den. Ihre Auswahl orientiert sich im konkreten Fall an den Anforderungen an das Werkstück, den Kosten zur Herstellung und der Qualität. Es werden daher Methoden zur Wirtschaftlichkeitsbetrachtung und Qualitätsmerkmale von Fertigteilen vorgestellt.
Die Fertigungstechnik hat bei der Herstellung umweltverträglicher Produkte eine große Bedeutung. Durch innovative Verfahren können die Potentiale der Technologien besser genutzt und die natürlichen Ressourcen geschont werden. Im Rahmen der Vorlesung werden daher auch die Methoden der Kreislaufwirtschaft betrachtet.
Im einzelnen werden folgende Themen behandelt:
Wirtschaftlichkeitsbetrachtung von Fertigungsverfahren - Qualitätsmerkmale gefertigter Teile - Werkstoffkunde von Metallen, Kunststoffen, Keramiken und Hölzern - Metallbearbeitung - Kunst-stoffbearbeitung - Keramikbearbeitung - Holzbearbeitung - Reinstproduktion am Beispiel von elektronischen Halbleiterbauelementen - Stoffkreisläufe.
Gestaltung von Informations- und Kommunikationssystemen
Dozentin: H. Heilmann
Grundlagen und Abgrenzungen; Vorgehensmodelle und Lebenszyklus; Daten-, Funktions- und Prozeßmodellierung; Methoden, Techniken, Werkzeuge; Datenschutz, -sicherheit; Qualitätssicherung; Verschlüsselung; Anforderungsanalyse; Softwareergonomie.
Datenorganisation; Datenmodellierung; Dateien und Datenbanken; Datenbankmodelle; Data Dictionaries; Funktions- und Prozeßmodellierung; Entwurfs- und Implementierungsmethoden; Objektorientierung; Einführung und Wartung von luK-Systemen; CASE.

Herausgegeben von Prof. Dr.-Ing. Dr.h.c. W. Schiehlen, Studiendekan des Studiengangs Automatisierungstechnik in der Produktion
Angaben ohne Gewähr. Maßgeblich ist die jeweils gültige Studienordnung.

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