Kurzbeschreibung

Die Lernsituation orientiert sich an der Fertigung von Werkstücken in einem Industriebetrieb. Anhand des Werdens eines Produktes von der Idee zum Fertigteil wird in diesem Fach untersucht, wie einzelne Schritte rechnerunterstützt ausgeführt werden können. Beginnend mit der Entstehung einer Zeichnung wird die datentechnische Modellierung in einem CAD-System analysiert und selbst eigene Modellierungen durchgeführt. In der Arbeitsplanung bzw. Fertigungsvorbereitung wird die NC-Programmierung einer Werkzeugmaschine erlernt und in einer Simulationsumgebung erprobt. Die automatisierte Erstellung von NC-Programmen (CAD-CAM-Kopplung) wird durchgeführt.

Der Transport bzw. die Handhabung von Werkstücken wird beispielhaft mit einem Roboter ausgeführt, dessen Bewegungsabläufe und Tätigkeiten selbst programmiert werden. Die eingesetzte Software erlaubt ebenfalls die Simulation der Bewegungsabläufe. Ein weiteres Softwarepaket steht für die grafische Programmierung von Robotern zur Verfügung. Diese Software ermöglicht es, selbst erstellt Programme in einer VR-Umgebung erlebbar zu machen.

Die theoretischen und praktischen Inhalte machen erfahrbar, wie die Digitalisierung auf Industriebetriebe wirkt und wie sich deren Struktur durch Industrie 4.0 nicht nur technisch, sondern auch organisatorisch verändert. Die Veränderungen machen auch nicht halt vor den Anforderungen an die Qualifikation des Personals, die immer mehr IT-lastig werden.

Der Unterricht ist seminaristisch aufgebaut mit integrierten Ãœbungen. Beispiele zu den theoretischen Inhalten werden multimedial veranschaulicht. Die Studierenden bearbeiten individuell oder in Gruppen Ãœbungsaufgaben. Unterrichtsbegleitend wird in Kleingruppen das ganze Schuljahr an einem Projekt zur Fertigungsautomatisierung gearbeitet. Die Projektthemen integrieren vorhandene Roboter bzw. Werkzeugmaschinen, wobei die Projektgruppen Schnittstellen zueinander haben.

Vorkenntnisse

Kompetenzen

Die Studierenden

• können die Veränderungen von der klassischen Produktionsorganisation zu Industrie 4.0 darstellen.
• können die Veränderungen von der klassischen Fertigung zur rechnergestützten Fertigung darstellen.
• beschreiben den Zeichnungsentstehungsprozess und können die Datenstrukturen erklären.
• können Arbeitsplanung verstehen und anwenden und daraus NC-Programme ableiten und erstellen.
• verstehen den Aufbau und die Funktionen von NC-Steuerungen.
• können ein CAD/CAM-System bedienen und NC-Programme für die Fertigung generieren.
• können den Einsatz und Aufbau von Robotern für Handhabungs- und Montageaufgaben beurteilen.
• können einen Industrieroboter für Anwendungen programmieren.
• erstellen und präsentieren ein eigenständiges Projekt aus der Fertigungs-, Handhabungs- oder Montagetechnik.
• verstehen den Zusammenhang zwischen Planung und Fertigung.
• sind für das Thema „Datenschutz“ bei automatisierten Systemen sensibilisiert

Inhalt

• Organisationsformen der Automatisierung
• Ziele der Automatisierung
• Grundlagen von CAD-Systemen
• Fallbeispiel mit Zeichnungserstellung, Arbeitsplanung, NC-Programmierung
• CAD/CAM-Kopplung: Einlesen der Werkstückzeichnung, Beurteilen der Bearbeitungsstrategie
• Erstellen eines Arbeitsplans.
• Begriffe und Grundlagen der Handhabungs- und Montagetechnik
• Grundlagen Industrieroboter
• Arbeiten mit und programmieren von Robotern
• Probleme bei der Kopplung  mehrere Komponenten
• Datenschutz und Arbeitssicherheit
• Selbständiges Projekt erarbeiten
• Die in der Theorie behandelten Themen werden im Rahmen der begleitenden Ãœbungen vertieft und praktisch umgesetzt.

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