Schwerpunkt Mechatronik (SP 31)

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Lucas Kopp
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1 Schwerpunkt Mechatronik (SP 31) Koordinator: Veit Hagenmeyer KARLSRUHER INSTITUT FÜR TECHNOLOGIE (KIT) KIT Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft

2 Überblick: MECHATRONIK ist ein neues, interdisziplinäres technisches Fachgebiet, das auf dem klassischen Maschinenbau und der klassischen Elektrotechnik aufbaut und diese beiden Fachgebiete sowohl untereinander als auch mit den Fachgebieten der Automatisierungstechnik und der Informatik verbindet. Im Mittelpunkt der MECHATRONIK steht dabei die ganzheitliche Entwicklung von Systemen aus technischen Komponenten ( Mecha ), die mit einer intelligenten Steuerung ( tronik ) versehen sind. Das Zusammenspiel von mechanischen Komponenten mit Aktoren, Sensoren und einem Informationsverarbeitendem System ermöglicht die Entwicklung neuartiger, der klassischen Mechanik überlegener Systeme. Quelle: VDI-Richtlinie Entwicklungsmethodik für mechatronische Systeme, VDI

3 Definition der Mechatronik Seit 2004: VDI-Richtlinie 2206: Entwicklungsmethodik für mechatronische Systeme Bei der räumlichen Integration bilden die mechanischen und elektrischen/elektronischen Komponenten eine bauliche Einheit im Sinne einer gemeinsamen Gestalt. Dies ist in vielen Fällen mit zusätzlichem technischen Aufwand verbunden, um unter anderem die elektronischen Komponenten an das Einsatzumfeld der mechanischen Komponenten anzupassen. 3

4 Eigenschaften mechatronischer Systeme Neue Funktionalitäten: Regelung nicht messbarer Größen (Schlupf, innere Spannungen, Temperaturen) Selbsttätige Adaption von Parametern (z.b. Dämpfung bei Schwingungen) Überwachung und Fehlerdiagnose modellgestützte Erzeugung von Symptomen Fehlerfrüherkennung Rekonfiguration Teleservice (Wartung, Reparatur) Computational Intelligence 4

5 Beispiel: Fischei-Sortierroboter 3-Achs Linearroboter zum Positionieren der Kamera und des Saugschlauchs, Bildanalyse und Robotersteuerung mittels LabViewTM, Integrierter Sensor zur Erkennung koagulierter Fischeier, Definiertes Pipettiervolumen. C. Pylatiuk, KIT

6 Funktionelles Drucken Drucken von Leiterbahnen und elektronischen Bauteilen funktionale Tinten auf flexiblen Substraten digitaler Druckprozess Computer-to-print Bestückung von komplexen elektronischen Bauteilen Druckprozess für Demoschaltung: Layout Druck opt. Inspektion Bestückung Schaltung 6

7 Modellbildung und Simulation Robuste Entwurfsauslegung Optische Simulation FEM Simulation Software-Entwicklung Design Rules Physical parameter Prozesswissen 7

8 Lernziele: Interdisziplinäre Ausbildung Befähigung zur ganzheitlichen Lösung von mechatronischen Aufgabenstellungen die sich aus folgenden Teilgebieten zusammensetzen: Mechanik und Fluidik Elektronik Informationsverarbeitung Automation Fähigkeit zur individuellen, kreativen Lösung komplexer Probleme unter Berücksichtigung der Eigenheiten der betroffenen Fachrichtungen 8

9 Wahlmöglichkeiten: Im Bachelor: Im 5. und 6. Fachsemester als Teil des eingeschränkten Wahlkatalogs wählbar Im Master: Als Teil folgender Vertiefungsrichtungen wählbar: Allgemeiner Maschinenbau (MB), Schwerpunkt 1 oder 2 Mechatronik und Mikrosystemtechnik (M+M), Schwerpunkt 1 oder 2 Energie- und Umwelttechnik (E+U), Schwerpunkt 2 Fahrzeugtechnik (FzgT), Schwerpunkt 2 Produktentwicklung und Konstruktion (PEK), Schwerpunkt 2 Produktionstechnik (PT), Schwerpunkt 2 Theoretischer Maschinenbau (ThM), Schwerpunkt 2 Nicht wählbar in folgenden Vertiefungsrichtungen: Werkstoffe und Strukturen für Hochleistungssysteme (W+S) Zusätzliche Informationen finden Sie im elektronischen Schwerpunktplaner ( und in den entsprechenden Modulhandbüchern ( 9

Änderungen bitte das aktuelle Modulhandbuch http://www.mach.

10 Lehrveranstaltungen im Schwerpunkt Mechatronik: Auszug aus dem Modulhandbuch (für eventuelle Ergänzungen oder Änderungen bitte das aktuelle Modulhandbuch aufrufen) K: Kernfach, E: Ergänzungsfach, P: Praktikum 10

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