LEHRPLAN KOLLEG FÜR MASCHINENBAU I. STUNDENTAFEL 1. A. Pflichtgegenstände

Transkript

1 LEHRPLAN KOLLEG FÜR MASCHINENBAU I. STUNDENTAFEL 1 (Gesamtstundenzahl und Stundenausmaß der einzelnen Unterrichtsgegenstände) A. Pflichtgegenstände Gegenstand Semester SemWo Modul Std. Allgemeinbildende Pflichtgegenstände Religion Deutsch und Kommunikation Englisch und Kommunikation Technische Mathematik Wirtschaft und Recht Einstiegsmodul Block A Fachtheorie Werkstätte und Produktionstechnik Einstiegsmodul Block B Deutsch Englisch Angewandte Mathematik Technische Pflichtgegenstände Konstruktion und Projektmanagement 2) 38 T1.1 Darstellende Geometrie und technisches Zeichnen T1.2 Maschinenelemente T1.3 Projektmanagement T1.4 Konstruktion Technische Mechanik und Berechung 2) 20 T2.1 Statik 4 4 T2.2 Festigkeitslehre 4 4 T2.3 Dynamik 2 2 T2.4 Hydromechanik T2.5 Thermodynamik T2.6 Theoretische Mechanik Fertigungstechnik 2) 10 T3.1 Fertigungsverfahren und Qualitätssicherung T3.2 Werkstofftechnik T3.3 Produktionsmanagement Maschinen- und Anlagen 12 T4.1 Komponenten und Fördertechnik T4.2 Energie und Umwelt T4.3 Kraft und Arbeit Automatisierungstechnik 12 T5.1 Elektro- und Fluidtechnik T5.2 Aktorik und Sensorik 2 2 T5.3 Steuern und Regeln Laboratorium 12 T6.1 Laboratorium Werkstätte und Produktionstechnik 3) 4 T7.1 Werkstättenlaboratorium Ausbildungsschwerpunkte 0 Summe der Semesterwochenstunden Fußnoten

2 B. Pflichtgegenstände mit alternativen Vertiefungsmodulen Gegenstand Semester SemWo Modul Std. Allgemeinbildende Pflichtgegenstände Religion Deutsch und Kommunikation Englisch und Kommunikation Technische Mathematik Wirtschaft und Recht Einstiegsmodul Block A Fachtheorie Werkstätte und Produktionstechnik Einstiegsmodul Block B Deutsch Englisch Angewandte Mathematik Technische Pflichtgegenstände Konstruktion und Projektmanagement 2) 34 T1.1 Darstellende Geometrie und Grundlagen CAD 2(2) 2(2) 4 T1.2 Maschinenelemente T1.3 Projektmanagement T1.4 Konstruktion 2(2) 2(2) 3(3) 3(3) 5(5) 5(5) 20 2 Technische Mechanik und Berechung 2) 18 T2.1 Statik 4(2) 4 T2.2 Festigkeitslehre 4(2) 4 T2.3 Dynamik 2 2 T2.4 Hydromechanik T2.5 Thermodynamik T2.6 Theoretische Mechanik Fertigungstechnik 2) 8 T3.1 Fertigungsverfahren und Qualitätssicherung T3.2 Werkstofftechnik T3.3 Produktionsmanagement Maschinen- und Anlagen 8 T4.1 Fördertechnik T4.2 Energie und Umwelt T4.3 Kraft und Arbeit Automatisierungstechnik 8 T5.1 Elektro- und Fluidtechnik T5.2 Aktorik und Sensorik 2 2 T5.3 Steuern und Regeln Laboratorium 12 T6.1 Laboratorium Werkstätte und Produktionstechnik 3) 4 T7.1 Werkstättenlaboratorium Ausbildungsschwerpunkte Summe der Semesterwochenstunden ) Durch schulautonome Lehrplanbestimmungen kann von dieser Stundentafel im Rahmen des Abschnittes III abgewichen werden 2) Beinhaltet Teilkompetenzbeschreibungen für die Teilabschlüsse zur VRP und BRP 3) Entfällt bei Wahl des Moduls V1.2 Die Stundentafel ist um unten angeführte Module der Ausbildungsschwerpunkte im Ausmaß von 16 Semesterwochenstunden zu ergänzen.

3 AUSBILDUNGSSCHWERPUNKTE Gegenstand Semester SemWo Modul Std. mind. mind. Bereich Ausbildungsschwerpunkte V1.1 Industriedesign 5 (2) 5 (2) V1.2 Darstellungstechnik 4 (3) 4 (3) 8-10 V1.3 Kultur- und Designgeschichte V3.1 Vertiefung Fertigungsverfahren V3.2 Vertiefung Vorrichtungsbau und Handhabungsgeräte V3.3 Vertiefung Werkzeugbau V4.1 Fördertechnik inkl. Vertiefung V4.2 Energie und Umwelt inkl. Vertiefung V4.3 Strömungsmaschinen inkl. Vertiefung V4.4 Kolbenmaschinen inkl. Vertiefung V4.5 Fahrzeugtechnik V4.6 Getriebetechnik V5.1 Vertiefung Elektrotechnik und Elektronik V5.2 Vertiefung Fluidtechnik V5.3 Vertiefung Aktorik und Sensorik V5.4 Vertiefung Steuern und Regeln V5.5 Vertiefung Steuern und Regeln in der Fahrzeugtechnik V5.6 Robotik V5.7 Prozessdatenverarbeitung 2 (2) 3 (2) 5-6 V6.1 Umwelttechnik V6.2 Energietechnik V6.3 Verfahrenstechnik FREIGEGENSTÄNDE MODUL F1 - GRUNDLAGEN PROGRAMMIERUNG IM FACHGEBIET MODUL F2 MODERNE PRODUKTENTWICKLUNGSMETHODEN (Kompetenzbereiche: CAD, Innovationsmethoden, Simulationsmethoden )

4 Siehe Anlage 1. Fachbezogenes Qualifikationsprofil: Einsatzgebiete und Tätigkeitsfelder: II. ALLGEMEINES BILDUNGSZIEL Die Absolventen/innen der Höheren Lehranstalt für Maschinenbau können ingenieurmäßige Tätigkeiten auf dem Gebiet der Fertigungstechnik, der Maschinen- und Anlagentechnik sowie der Automatisierungstechnik ausführen. Dabei stehen die Entwicklung, Berechnung, Konstruktion und Realisierung maschinenbautechnischer Anlagen, die messtechnische Überprüfung bzw. Testung und Validierung und Instandhaltung der Komponenten im Vordergrund. Auch die Leitung von Projekten, die Führung von Mitarbeitern und Mitarbeiterinnen sowie die betriebswirtschaftliche und umweltrelevante Betrachtung der Projekte zählen zu den typischen Aufgaben der Absolventen/innen. Kompetenzfelder der Fachrichtung und Unterrichtsgegenstände: In Ergänzung und teilweiser Präzisierung der im allgemeinen Bildungsziel angeführten allgemeinen und berufsbezogenen Kompetenzen besitzen die Absolventen/innen der Höheren Lehranstalt für Maschinenbau im Besonderen - ein fundiertes Verständnis über den Aufbau und die Wirkungsweise von maschinenbautechnischen Anlagen, die sie im Theorie- und Praxisunterricht in den Unterrichtsgegenständen Konstruktion und Projektmanagement, technische Mechanik und Berechnung, Fertigungstechnik, Maschinen und Anlagen sowie Automatisierungstechnik erworben haben; - ein solides Verständnis der Wechselwirkung von Planung (Konstruktion, Berechnung) und Fertigung, das auch durch inhaltliche und organisatorische Vernetzung in Form von jahrgangsund gegenstandsübergreifenden Projekten (Verzahnung von Theorie und Fachpraxis) vermittelt wird; - ein hohes Maß an Anwendungssicherheit in den genannten Tätigkeitsbereichen, die sie durch praktische Arbeiten in Werkstätten und Laboratorien, in Konstruktion und Projektmanagement sowie durch betriebliche Pflichtpraktika und praxisbezogene Projekt- und Diplomarbeiten erworben haben; - ein vertieftes Verständnis der mathematischen, naturwissenschaftlichen und informationstechnischen Grundlagen, die in den Unterrichtsgegenständen Angewandte Mathematik, Naturwissenschaften und Angewandte Informatik vermittelt werden; - eine kommunikative Kompetenz, die auch die Fachterminologie und die im Fachgebiet verwendeten Kommunikations- und Präsentationsformen einschließt und in den Unterrichtsgegenständen Deutsch und Englisch vermittelt wird, sowie; - eine unternehmerische Kompetenz, die betriebs- und volkswirtschaftliche, rechtliche und umweltrelevante Kenntnisse, Wissen und Erfahrungen im Projektmanagement sowie in der Mitarbeiterführung einschließt und in den Unterrichtsgegenständen Wirtschaft und Recht, Konstruktion und Projektmanagement, weiters in den Kompetenzbereichen Produktionsmanagement, volkswirtschaftliche Grundlagen sowie im projektorientierten, gegenstandsübergreifenden Unterricht vermittelt wird. Zentrale berufsbezogene Lernergebnisse: Die Absolventen/innen der Höheren Lehranstalt für Maschinenbau können: - Maschinen und Anlagen aus gestalterischer, mechanischer, wirtschaftlicher und ökologischer Sicht unter Berücksichtigung von Vorgaben, Vorschriften und Normen planen, berechnen und mittels Zeichnungen, Computeranimationen und Modellen darstellen; - statische und dynamische Systeme, thermodynamische Prozesse sowie Energieumsätze erkennen und analysieren; - Werkstoffe den Anwendungen entsprechend auswählen und bearbeiten; - Maschinenelemente, Energieanlagen, Kraft- und Arbeitsmaschinen sowie Anlagen der Fördertechnik berechnen und dimensionieren; - Aktoren und Sensoren den Anwendungen entsprechend auswählen und in Anlagen integrieren; - mechanische Abläufe und Vorgänge hinsichtlich Effizienz und Sicherheit planen und in geeigneten Steuer- und Regelprozesse umsetzen;

5 - Arbeitsabläufe planen und organisieren, Projekte in der Planung, Entwicklung und Ausführung organisieren und durch sachgerechte Entscheidungen steuern und überwachen sowie technische Daten über Arbeitsabläufe unter Berücksichtigung von Vorgaben der Qualitätssicherung erfassen und dokumentieren; - sich in den für den Maschinenbau relevanten Bereichen selbständig weiterbilden, betriebsintern und mit Kunden in Deutsch und Englisch kommunizieren, englischsprachige Dokumentationen und Fachvorträge erstellen und präsentieren. Siehe Anlage 1. III. SCHULAUTONOME LEHRPLANBESTIMMUNGEN Siehe Anlage 1. IV. DIDAKTISCHE GRUNDSÄTZE V. BILDUNGS- UND LEHRAUFGABEN ALLER UNTERRICHTSGEGENSTÄNDE Siehe Anlage 1. Siehe Anlage 1. VI. LEHRPLÄNE FÜR DEN RELIGIONSUNTERRICHT VII. BILDUNGS- UND LEHRAUFGABEN SOWIE LEHRSTOFF DER UNTERRICHTSGEGENSTÄNDE A. Pflichtgegenstände A.1 Allgemeine Pflichtgegenstände Deutsch und Kommunikation, Englisch und Kommunikation, Wirtschaft und Recht : Siehe Anlage 1. Siehe Anlage 1 und weiters: MODUL A4.1 TECHNISCHE MATHEMATIK Kompetenzbereich Analysis : 4. ANGEWANDTE MATHEMATIK Die Schülerinnen und Schüler: - können Funktionen in 2 Variablen geometrisch als Flächen im Raum interpretieren und an Hand von Beispielen veranschaulichen; - können partielle Ableitungen berechnen; - können Exponential-, Logarithmus- und trigonometrische Funktionen in Taylorreihen entwickeln und damit näherungsweise Funktionswerte berechnen; - können Funktionen in Potenzreihen und Fourierreihen entwickeln; - können lineare Differentialgleichungen erster und zweiter Ordnung aufstellen und lösen (Biegeund Schwingungsdifferenzialgleichung); - können lineare Gleichungssysteme und Eigenwertprobleme anhand der Vektor- und der Matrixrechnung lösen. 3. S e me s t e r : Funktionen mehrerer Variablen: Darstellung von Funktionen von zwei Variablen; partielle Ableitungen;

6 Funktionenreihen: Anwendung von Funktionenreihen (Taylorpolynome, Fourierpolynome); 4 S e me s t e r : Lineare Differential- und Differenzengleichungen: Elementare Lösungsmethoden; lineare Differentialgleichungen erster und zweiter Ordnung mit konstanten Koeffizienten; numerische Lösung von Anfangswertproblemen; lineare Differenzengleichungen erster Ordnung. Anwendung der Vektor- und Matrixrechnung auf Eigenwertprobleme und Eigenschwingungen. A.2 Einstiegsmodule BLOCK A (Fachtheorie, Werkstätte und Produktionstechnik) BLOCK B (Deutsch, Englisch, Angewandte Mathematik) A.3 Technische Pflichtgegenstände 1. KONSTRUKTION und PROJEKTMANAGEMENT MODUL T1.1 DARSTELLENDE GEOMETRIE UND GRUNDLAGEN CAD Kompetenzbereich Darstellende Geometrie - können Konstruktionsaufgaben mittels geeigneter Abbildungsverfahren; - können technische Bauteile im Hinblick auf ihre Geometrie analysieren. I. S e me s t e r : Darstellen und konstruieren ebenflächig begrenzter Körper in Axonometrien. I I. S e me s t e r : Darstellen und konstruieren technischer Objekte sowie krummer Flächen (Kurven, Flächen, Körper, Transformationen) in zugeordneten Normalrissen und Axonometrien. Kompetenzbereich Grundlagen CAD - können Konstruktionsaufgaben mittels geeigneter Abbildungsverfahren mit einem CAD-System darstellen; - können technische Bauteile im Hinblick auf ihre Geometrie analysieren und CAD-gerecht aufbauen; - können Baugruppen 3D-CAD-gerecht aufbauen. I. S e me s t e r : 3D-Modellieren von Bauteilen, Raumtransformationen. I I. S e me s t e r : Erstellen von Baugruppen mit einem 3D-CAD-System, systemgerechte Konstruktion. MODUL T1.2 MASCHINENELEMENTE Kompetenzbereich Maschinenelemente

7 - verstehen die wirtschaftlichen Auswirkungen von Fertigungsangaben; - können Maschinenelemente berechnen sowie Normteile und Werkstoffe auswählen; I. S e me s t e r : Oberflächen, Toleranzen, Passungen; Auswahl und normgerechte Darstellung von lösbaren und nicht lösbaren Verbindungen sowie von Sicherungselementen. II. S e me s t e r : Berechnung von lösbaren und nicht lösbaren Verbindungen. III. Seme s t e r : Auswahl und Berechnung von Achsen, Wellen, Lagern, Welle Nabe Verbindungen, Federelementen. I Auswahl und Berechnung von Zahnrädern, Getrieben, Kupplungen. MODUL T1.3 PROJEKTMANAGEMENT Kompetenzbereich Konstruktionssystematik und Kosten - verstehen die Methoden des Innovationsprozesses und berücksichtigen die Aspekte der Umweltverträglichkeit und Nachhaltigkeit; - können technische Projekt- und Produktdokumentationen erstellen; - können eine Konstruktion hinsichtlich der Prüfbarkeit und ihrer wirtschaftlichen Herstellbarkeit beurteilen; - können ein Pflichtenheft erstellen. Einführen in die Konstruktionssystematik, Einführung in die Teamarbeit; Vertiefen der Konstruktionssystematik. VI. S e me s t e r : Vertiefen der methodischen Konstruktion, Kreativitätsmethoden, Erstellung von Projektunterlagen und technischen Dokumentationen; Vertiefen der methodischen Konstruktion; Konstruktionsmethoden und -strategien: Variantenerstellung einschließlich Kostenabschätzung, Präsentation und Variantenauswahl. Kompetenzbereich Projektmanagement - verstehen unterschiedliche Projektorganisationen; - können auf aktuelle Anforderungen im Projekt reagieren und Leitungsaufgaben übernehmen; - können den Beitrag anderer Projektbeteiligter und den eigenen Beitrag analysieren; - können Maßnahmen zur Leistungsentwicklung von Mitarbeiter/innen und zur eigenen Leistungsentwicklung im Projekt treffen.

8 Projektorganisation: Definition, Ablauf und Struktur, Dokumentation; Aufgaben der Projektleitung und Maßnahmen der Projektsteuerung. VI. S e me s t e r : Projektorganisation: Controlling, Dokumentation; Maßnahmen der Personalentwicklung. MODUL T1.4 KONSTRUKTION Kompetenzbereich Konstruktion - können normgerechte Zeichnungen lesen; - können Maschinenelemente, Normteile und Werkstoffe auswählen und Baugruppen, auch mit facheinschlägiger Software, dimensionieren und normgerecht darstellen; - können Konstruktionen hinsichtlich der Funktion und Herstellbarkeit beurteilen; - können Baugruppen werkstoff-, funktions-, fertigungs- und montagegerecht konstruieren. I. S e me s t e r : Erstellen normgerechter Zeichnungen einfacher Bauteile. II. S e me s t e r : Erstellen normgerechter Zusammenstellungszeichnungen und Stücklisten mit einem 3D-CAD- System. III. u n d I Berechnung und Konstruktion von Baugruppen sowie 3D-CAD systemgerechte Konstruktion. V. u n d Berechnung und Konstruktion komplexer Baugruppen und Systeme sowie Projekte zur Ergänzung und Vertiefung von Pflichtgegenständen. MODUL T2.1 STATIK Kompetenzbereich Statik T2. TECHNISCHE MECHANIK UND BERECHNUNG - verstehen den Begriff Kraft und Moment und die Wirkung dieser Größen auf einen Bauteil und kennen von Verfahren zur Bestimmung von Auflagerreaktionen; - können Auflagerreaktionen und Schnittgrößen für statisch bestimmt gelagerte Bauteile berechnen; - können die Auswirkung der Größe der Belastung und der Position des Lastangriffs auf Auflagerreaktionen und Schnittgrößen analysieren. I. S e me s t e r : Ebene Kraftsysteme, Schwerpunkt und Standsicherheit; Reibung, Schnittgrößen. MODUL T2.2 FESTIGKEITSLEHRE Voraussetzungen: Modul T2.1 Kompetenzbereich Festigkeitslehre

9 - verstehen die Gesetze und Verfahren zur Berechnung von Verformungen und Spannungen; - können Bauteile hinsichtlich Grenzspannung und Grenzverformung dimensionieren; - können die Wirkung dreidimensionaler Kraftsysteme auf die Beanspruchung und Verformung von Bauteilen analysieren; - können Bauteile ausgehend von vereinfachenden Berechnungsmodellen hinsichtlich Verformung und Beanspruchung optimieren. II. S e me s t e r : Beanspruchungsarten, zulässige Spannungen; Formänderungen, Überlagerung von Spannungen, Knickung. MODUL T2.3 DYNAMIK Voraussetzungen: Modul T2.1 Kompetenzbereich Dynamik - verstehen die Grundgesetze der Kinematik und Kinetik; - können die Auswirkung von Kräften und Momenten auf die Bewegung von Körpern und damit verbundenen Fragen des Energieumsatzes berechnen; - können die Auswirkung von Kraftsystemen auf die Bewegung von Körpern analysieren; - können Gleichungssysteme zur Lösung von dynamischen Vorgängen erstellen. I I I. Seme s t e r : Kinematik und Kinetik. MODUL T2.4 HYDROMECHANIK Voraussetzungen: Modul T2.1, T2.2,T2.3 Kompetenzbereich Hydromechanik - verstehen die Grundgesetze der Hydrostatik und Hydrodynamik; - können die Energiebilanz in Rohrleitungen und hydraulischen Strömungsmaschinen berechnen. I I I. Seme s t e r : Hydrostatik. I Hydrodynamik. MODUL T2.5 THERMODYNAMIK Voraussetzungen: Modul T2.1, T2.3, T2.4 Kompetenzbereich Wärmelehre - verstehen die Grundgesetze der Thermodynamik, der Kreisprozesse und die auftretenden Energieumsätze; - können für vorgegebene Zustandsänderungen die Werte der Zustands- und Prozessgrößen, sowie den Wirkungsgrad von Kreisprozessen berechnen;

10 - können die in realen Prozessen auftretenden Zustandsänderungen analysieren und entsprechend im Rahmen eines thermodynamischen Modells abbilden; - können thermische Prozesse hinsichtlich ihrer Energieeffizienz optimieren. I Ideale Gasgleichung, Zustandsgrößen und Zustandsänderungen, Zustandsdiagramme, Hauptsätze. Kreisprozesse, Zustandsdiagramme, Wasserdampf. MODUL T2.6 - THEORETISCHE MECHANIK Voraussetzungen: Modul T2.1, T2.2, T2.3, T2.4, T2.5 Kompetenzbereich Statik - können Auflagerreaktionen und Schnittgrößen für einfach statisch unbestimmt gelagerte Bauteile berechnen. Statisch unbestimmte Systeme. Kompetenzbereich Dynamik - können Gleichungssysteme zur Lösung von dynamischen Vorgängen erstellen. Schwingungen. Kompetenzbereich Wärmeübertragung - verstehen die Grundgesetze, die die unterschiedlichen Arten der Wärmeübertragung beschreiben; - können unterschiedliche Arten der Wärmeübertragung berechnen. Wärmeleitung, Konvektion, Wärmedurchgang, Wärmestrahlung. T3. FERTIGUNGSTECHNIK MODUL T3.1 FERTIGUNGSVERFAHREN UND QUALITÄTSSICHERUNG Kompetenzbereich Fertigungsverfahren - kennen Fertigungsverfahren, Fertigungsmaschinen, Werkzeuge, Vorrichtungen und Hilfsstoffe und können diese erklären; - können Fertigungsverfahren auswählen; - können unterschiedliche Fertigungsverfahren bezüglich ihrer Wirtschaftlichkeit bewerten; - können Fertigungsverfahren im Sinne einer effizienten Produktion verknüpfen und optimieren.

11 III. S e me s t e r : Urformen, Umformen, Trennen, Fügen, Abtragen, Auftragen; Kunststoffverarbeitung; Grundlagen der Oberflächenbehandlung; Grundlagen Vorrichtungsbau; Auswahl und Verknüpfung geeigneter Fertigungsverfahren unter Berücksichtigung ökonomischer Kriterien. Kompetenzbereich Qualitätsmanagement - kennen die wichtigsten Verfahren der Werkstoffprüfung, die gängigen Mess- und Prüfmethoden sowie die dazu notwendigen Werkzeuge; - können Qualitätssicherungsmaßnahmen anwenden. I Werkstoffprüfung: mechanische und technologische Prüfverfahren, zerstörende und zerstörungsfreie Werkstoffprüfung. Werkstückprüfung: Mess- und Prüfmethoden. Qualitätssysteme und -management: Planung, Lenkung, Prüfung und Nachhaltigkeit. MODUL T3.2 WERKSTOFFTECHNIK Kompetenzbereich Werkstofftechnik - verstehen den Aufbau der Werkstoffe und die daraus resultierenden Eigenschaften und können sie normgerecht bezeichnen; - können Diagramme der Wärmebehandlung anwenden und Verfahren auswählen; - können Produktanforderungen analysieren und für die jeweilige Anwendung geeignete Werkstoffe auswählen. I. S e me s t e r : Eisen- und Nichteisenmetalle sowie Stahlherstellung; Einteilung, Eigenschaften und normgerechte Bezeichnung der Werkstoffe; Legierungen, Eisen-Kohlenstoff-Diagramm. II. S e me s t e r : Wärmebehandlung, Umwandlungsdiagramme; Kunst- und Verbundstoffe. MODUL T3.3 PRODUKTIONSMANAGEMENT Kompetenzbereich Produktionsmanagement - können Investitionsrechnungen durchführen und Entscheidungsgrundlagen liefern.

12 IV. S e me s t e r : Statische und dynamische Investitionsrechnung, Bewertung von Investitionen. MODUL T4.1 FÖRDERTECHNIK Voraussetzungen: T1.2.1, T1.2.2, T2.1, T2.2 Kompetenzbereich Komponenten 4. MASCHINEN UND ANLAGEN - verstehen Aufbau und Funktion der Komponenten der Fördertechnik; - können beurteilen, ob Maschinenkomponenten bezüglich ihrer Kapazität, der Funktion und der Bau- und Sicherheitsvorschriften entsprechen. I I I. Seme s t e r : Seiltrieb, Kettentrieb, Bremsen, Lastaufnahmemittel sowie deren Bau- und Sicherheitsvorschriften. Kompetenzbereich Fördertechnik - verstehen die Funktionsweise der wichtigsten Anlagen der Fördertechnik; - können ein Förderband, einen Aufzug und eine Seilwinde auslegen; - können Lösungskonzepte für Aufgaben der Fördertechnik erarbeiten. I Hubwerke, Aufzüge, Brücken-, Portal- und Drehkrane, Schwingförderer, Förderbänder. MODUL T4.2 ENERGIE UND UMWELT Voraussetzungen: T2.1, T2.2, T2.3, T2.4.3 Kompetenzbereich Energie und Umwelt - verstehen Aufbau und Funktion der Anlagen zur Energieumwandlung und deren Auswirkungen auf die Umwelt; - können die Auswirkungen von technischen Verfahren und Prozessen auf die Umwelt interpretieren; - können Maschinen und Anlagen hinsichtlich ihrer Energieeffizienz optimieren. Anlagen der Energieumwandlung. Kraftwerke: Arten, Funktionsweise, Vor- und Nachteile, Kraft-Wärmekopplung. Heizungs-, Klima-, Lüftungsanlagen; Schadstoffminderung. MODUL T4.3 KRAFT UND ARBEIT Voraussetzungen: T2.1, T2.2, T2.3, T2.4.3

13 Kompetenzbereich Kraft und Arbeit - verstehen die Arbeitsweise und den Aufbau von Kraft- und Arbeitsmaschinen; - können Kreiselpumpen für Anlagen auslegen und auswählen; - können die Energieeffizienz von Maschinen und Anlagen beurteilen; - können Lösungskonzepte für Aufgaben des Anlagenbaus erarbeiten. V. S e me s t e r Kolbenmaschinen: Verbrennungsmotoren: Arbeitsverfahren, Bauarten, Bauteile, Kühlung und Schmierung, Kenngrößen; Kolbenpumpen und -verdichter. Strömungsmaschinen: Modellgesetze, Kennzahlen, Kennfelder, Hauptbetriebsdaten, Kreiselpumpen, Wasserkraftmaschinen, Turboverdichter. MODUL T5.1 ELEKTRO- UND FLUIDTECHNIK 5. AUTOMATISIERUNGSTECHNIK Kompetenzbereich Elektrotechnische, hydraulische und pneumatische Grundlagen und Planung - können die Funktionsprinzipien der elektrischen, hydraulischen und pneumatischen Bauelemente erklären; - können die Funktionsweise von Bauteilen bewerten und beurteilen sowie Fehlerquellen erfassen, analysieren und beheben; - können elektrische, pneumatische und hydraulische Schaltpläne lesen und deren Funktion erklären; - können sicherheitstechnische Erfordernisse vorschriftengemäß umsetzen. I. S e me s t e r : Gleichstromtechnik: Verschaltung von Widerständen, elektrisches und magnetisches Feld. Wechselstromtechnik: Begriffe, Kennwerte, Phasenverschiebung, Zeigerdiagramme, Wechselstromwiderstände, Wirk-, Blind- und Scheinleistung. I I. S e me s t e r : Dreiphasenwechselstrom: Schaltungen, Leistung, Energietransport; Messung der elektrischen Grundgrößen. Funktionsprinzipien hydraulischer und pneumatischer Bauelemente: Planung: Ventile, Zylinder, Energieumsetzung. Schutzmaßnahmen, elektrische, pneumatische und hydraulische Schaltungsbeispiele. MODUL T5.2 AKTORIK UND SENSORIK

14 Voraussetzungen: T5.1 Kompetenzbereich Aktorik und Sensorik - können die Funktionsprinzipien der elektrischen, hydraulischen und pneumatischen Antriebe erklären; - können Antriebe auslegen und auswählen; - können die Eigenschaften von Antrieben bewerten und beurteilen sowie Fehlerquellen erfassen, analysieren und beheben; - können die Funktion von Messgeräten und Messschaltungen erklären und deren Einsatzgebiete angeben; - können Sensoren für Kräfte, Wege und Grenzwertgeber auslegen und auswählen; - können Messdaten beurteilen und interpretieren. I I I. Seme s t e r : Aktorik: Sensorik: Bauformen, Kenngrößen und Anwendungen elektrischer, hydraulischer und pneumatischer Antriebe. Messgeräte, Messfehler, Messwertaufnehmer, Messwertumformung und übertragung, Messung nichtelektrischer Größen. MODUL T5.3 STEUERN UND REGELN Voraussetzungen: T5.1, T5.2 Kompetenzbereich Steuern und Regeln - können die Verfahren und Geräte der Steuer- und Regeltechnik, sowie deren Bauarten und Wirkungsweisen erkennen und erklären; - können einfache Regelungen beurteilen und interpretieren; - können Programme für steuerungstechnische Aufgaben erstellen. I Steuerungstechnik: Grundlagen, Bauelemente, pneumatische und hydraulische Steuerungen, speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS). Regelungstechnik: Grundlagen, Regler, Regelstrecke, Regelkreis, schaltende Regler, stetige Regler. MODUL T6.1 LABORATORIUM Voraussetzungen: T2.1, T2.2, T3.2, T5.1 Kompetenzbereich Qualitätssicherung T6. LABORATORIUM - können Prüfpläne erstellen und mögliche Fehlerquellen erkennen sowie Mess- und Prüfgeräte fachgerecht bedienen; - können die Ergebnisse von Messungen verarbeiten, interpretieren und die für Fehlerursachen verantwortlichen Maschinen und Anlagen erkennen;

15 - können die Qualität der Produkte beurteilen und Methoden zur Qualitätsoptimierung erarbeiten. Kompetenzbereich Werkstofftechnik - können geeignete Prüfverfahren für Werk- und Hilfsstoffe auswählen und an entsprechenden Mess- und Prüfgeräten fachgerecht durchführen; - können theoretisch erstellte Modelle mit gemessenen Größen vergleichen und eventuelle Abweichungen interpretieren. Kompetenzbereich Regelungstechnik - können sicherheitstechnische Erfordernisse vorschriftengemäß erkennen und umsetzen; - können einfache Regelkreise aufbauen und in Betrieb nehmen; - können einfache elektrische, pneumatische und/oder hydraulische Schaltungen erstellen, mit entsprechenden Sensoren und Aktoren realisieren, sowie die entsprechende Hardware programmieren. Ausgewählte Kompetenzbereiche aus den fachtheoretischen Pflichtgegenständen Vertiefung und Festigung der zum jeweiligen Kompetenzbereich angeführten Bildungsziele (Bildungs- und Lehraufgabe). Lehrstoff aller Kompetenzbereiche: V. u n d Übungen und Projekte (auch gegenstandsübergreifend) zu den angeführten Kompetenzbereichen in Abstimmung mit den fachtheoretischen Pflichtgegenständen und dem Pflichtgegenstand Werkstätte und Produktionstechnik. T7. WERKSTÄTTE UND PRODUKTIONSTECHNIK MODUL T7.1 WERKSTÄTTENLABORATORIUM Voraussetzungen: T2.1, T2.2, T3.2, T5.1 Kompetenzbereich Produktionstechnik Die Studierenden - können Werkzeuge, Maschinen und Arbeitsbehelfe für die entsprechenden Bearbeitungsverfahren an metallischen und nichtmetallischen Werkstoffen beschreiben und zuordnen; - können die spanlose, spanende und thermische Fertigung von Werkstücken, Bauteilen und Baugruppen auf Grund von Fertigungszeichnungen und Arbeitsplänen an konventionellen, programmgesteuerten Maschinen und Anlagen durchführen und die entsprechenden Sicherheitsvorschriften beachten; - können die Funktionsweise von Bauteilen bewerten und beurteilen sowie Fehlerquellen in der Fertigung erfassen und analysieren. Werkstättenlaboratorium CAD/CAM (V. und VI. Semester): Programmierung von Werkzeugmaschinen. Kompetenzbereich Produktionsmanagement : Die Studierenden - können Arbeitsabläufe, Arbeitsgänge und Arbeitsergebnisse beschreiben;

16 - können aus Fertigungszeichnungen die entsprechenden Arbeitspläne erstellen und die notwendigen Fertigungsdaten ermitteln; - können Fertigungsabläufe bewerten, beurteilen und das wirtschaftlichste Herstellungsverfahren auswählen (Werkstättenlaboratorium); - können Produktionsabläufe optimieren und die dafür notwendigen Lösungskonzepte erarbeiten (Werkstättenlaboratorium). Werkstättenlaboratorium Arbeitsvorbereitung (V. und VI. Semester): Computerunterstützte Arbeitsvorbereitung und projektbezogene Umsetzung nach Maßgabe des Ausbildungsschwerpunktes. Kompetenzbereich Qualitätssicherung : Die Studierenden - kennen die gängigen Mess- und Prüftechniken zur Bewertung eines gefertigten Teiles; - können Mess- und Prüfgeräte fachgerecht bedienen, relevante Messgrößen bestimmen und auswerten sowie einfache Visualisierungen realisieren; - können die Ergebnisse von Messungen verarbeiten, interpretieren und die für Fehlerursachen verantwortlichen Maschinen und Anlagen erkennen; - können Konzepte zur Fehlerbeseitigung und -vermeidung erstellen, Qualitätsberichte dokumentieren und die dafür notwendigen Präsentationen erstellen. Werkstättenlaboratorium Fertigungsmesstechnik und Qualitätssicherung (V. und VI. Semester): Messen und Prüfen von Bauteilen; Konzepterstellung zur Fehlerbeseitigung und -vermeidung; Dokumentation von Prüfabläufen und Qualitätsdaten. Kompetenzbereich Schaltungs- und Steuerungstechnik : Die Studierenden - kennen die wichtigsten Komponenten von elektrischen, pneumatischen und hydraulischen Anlagen, können deren Funktion erklären und sicherheitstechnische Vorschriften umsetzen; - können einfache Schaltungen und Bussysteme aufbauen, in Betrieb nehmen, sowie Kenngrößen der Digitaltechnik und Grundstrukturen der Steuerungstechnik umsetzen; - können einfache Steuerungen aufbauen und in Betrieb nehmen; - können einfache elektrische, pneumatische und/oder hydraulische Schaltungen erstellen, mit entsprechenden Sensoren und Aktoren realisieren, sowie Steuerungen programmieren. Werkstättenlaboratorium Elektrotechnik und Elektronik (V. und VI. Semester): Inbetriebnahme und Fehlersuche an elektrischen und elektronischen Geräten und Systemen. Werkstättenlaboratorium Pneumatik und/oder Hydraulik (V. und VI. Semester): Inbetriebnahme und Einstellen von pneumatischen und/oder hydraulischen Systemen. Werkstättenlaboratorium Steuerungstechnik (V. und VI. Semester): Grundfunktionen, Bausteine, Schaltplanentwurf und Darstellung von Bewegungsabläufen an Steuerungen; Aufbau und Programmierung von Steuerungen für druckführende Leitungen; Automation von Fertigungsabläufen; Signalaufnahme und Signalverarbeitung; Industrielle Steuerungsaufgaben.

17 MODUL V1.1 INDUSTRIEDESIGN Kompetenzbereich Industriedesign B. Ausbildungsschwerpunkte - verstehen den Ablauf von Produktentwicklungen und kennen den Zusammenhang mit dem Designprozess; - können Designprojekte im Team mit internen und externen Designern abwickeln; - können Designprojekte hinsichtlich der Funktionalität, Ästhetik, Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit und Zielgruppenorientierung beurteilen; - können Konzepte für Designprojekte erstellen, Visionen entwickeln und Problemlösungen für Produkte erarbeiten. Grundlagen des Industriedesigns, Kommunikationsmittel, Methoden der Gestaltung; Konzepterstellung im Industriedesign; Grundprinzipien technischer Funktionalität von Produkten. Wahrnehmungslehre, Theorie der Ästhetik, Farbtheorie; Soziokulturelle Hintergründe eines Produktes; Produktorientierte Problemanalyse; technische und wirtschaftliche Umsetzung eines Entwurfs. MODUL V1.2 DARSTELLUNGSTECHNIK Ersatz für Modul T7.1 Kompetenzbereich Darstellungstechnik - verstehen Gestaltungsprinzipien und kennen Medien im Design; - können ein geeignetes Darstellungsverfahren auswählen; - können ein Designobjekt mit analogen und digitalen Medien entwickeln und darstellen. Grundlagen der Darstellungstechnik; Basisübungen für Parallelprojektionen und Perspektiven; Zeichnerische Darstellung in Parallelprojektionen und perspektivischen Projektionen; grafische Darstellung in Marker- und Mischtechnik; Skizzentechnik und Entwurfstechnik. V I. S e me s t e r Plastische Darstellung durch Licht und Schatten; zeichnerische Darstellung von Materialien, Oberflächen und Strukturen; Entwurfsarbeit mit analogen und digitalen Medien; Erstellung von multimedialen Präsentationen. MODUL V1.3 KULTUR- UND DESIGNGESCHICHTE Kompetenzbereich Kultur- und Designgeschichte

18 - kennen Zusammenhänge der Kulturepochen, der Kunst- und Designgeschichte; - können Stile, Designströmungen und Produkte erkennen, beschreiben und zuordnen; - können Kunst- und Designobjekte analysieren und hinsichtlich ihrer soziokulturellen Geschichte zuordnen; - können Präsentationen im designgeschichtlichen Kontext entwickeln. Überblick über Kulturepochen im Lauf der Jahrhunderte in den Bereichen Architektur, Kunst und Design; Vertiefung des Wissens über Kulturepochen; Vermittlung der Zusammenhänge und Merkmale von Stilen und Strömungen. Designgeschichte und Designströmungen von der Industriellen Revolution bis zum 21. Jahrhundert. MODUL V3.1 VERTIEFUNG FERTIGUNGSVERFAHREN Voraussetzungen: T3.1 Kompetenzbereich Fertigungsverfahren Die Studierenden - kennen Fertigungsverfahren, Fertigungsmaschinen, Werkzeuge, Vorrichtungen und Hilfsstoffe und können diese erklären; - verstehen den Aufbau und die Komponenten von Werkzeugmaschinen; - können Werkzeugmaschinen hinsichtlich Kapazität und geforderter Qualität auswählen und auslegen; - können geeignete Produktionsverfahren entwickeln und zu flexiblen Fertigungssystemen verknüpfen. Blechbearbeitung, Schweißen; Schneidwerkstoffe, Grundlagen der Schnittkraftberechnung, Verschleiß; Werkzeugmaschinen: Bauformen, Bauelemente, Einsatzbereiche, Verkettung; Berechnung der Zerspanungsleistung. Spezielle Verfahren der Fertigungstechnik und der Oberflächenbehandlung; Werkzeug- und Formenbau. VI. Semester: Kombinierte und integrierte Fertigungsverfahren, Handhabungstechnik, Flexible Fertigungssysteme, CAD-CAM, Rapid Prototyping; Fertigungsabläufe bewerten, beurteilen und Lösungskonzepte optimieren. MODUL V3.2 VERTIEFUNG VORRICHTUNGSBAU UND HANDHABUNGSGERÄTE Voraussetzungen: T3.1 Kompetenzbereich Vorrichtungsbau und Handhabungstechnik - können Bauelemente und Baugruppen von Vorrichtungen und Handhabungsgeräten sowie deren Steuerungen in Aufbau und Funktion erklären; - können Elemente, Komponenten und Baugruppen von Vorrichtungen und Handhabungsgeräten auswählen und in einen Gesamtprozess einbinden;

19 - können Elemente von Vorrichtungen und Handhabungsgeräten hinsichtlich ihrer Festigkeit beurteilen und die Gesamtanlage bezüglich Funktion, Kapazität, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit bewerten; - können einfache Produktionsabläufe unter Einbeziehung flexibler Fertigungssysteme und der dafür notwendigen Vorrichtungen und Handhabungsgeräte entwickeln. V. S e me s t e r : Vorrichtungsbau: Lagebestimmung und Spannen von Bauteilen unter Berücksichtigung der Prozesskräfte; Bauelemente von Vorrichtungen; Vorrichtungsarten und Vorrichtungssysteme; Anwendung der Pneumatik und Hydraulik im Vorrichtungsbau; Gestaltungskriterien, Dimensionierung und Bewertung von Vorrichtungen; Vorrichtungen für die spanende und spanlose Bearbeitung; Montage- und Prüfvorrichtungen. Handhabungstechnik: Grundprinzipien der Werkstück- und Werkzeughandhabung; Werkzeugsysteme und Werkzeugspeichersysteme. Handhabungstechnik: Roboter: Aufbau, Auslegung und Funktionselemente von Handhabungseinrichtungen, Verkettung. Aufbau, Antriebe, Steuerung und Programmierung. Einbindung von Vorrichtungen in CNC-gesteuerte Anlagen und flexible Fertigungssysteme. MODUL V3.3 VERTIEFUNG WERKZEUGBAU Voraussetzungen: T3.1 Kompetenzbereich Werkzeugbau - können Werkzeuge hinsichtlich Aufbau, Funktion und Herstellung erklären; - können Standardkomponenten des Werkzeugbaus entsprechend den Anforderungen an das Werkzeug auswählen; - können den Einsatz von Werkzeugen, ihrer Werkstoffe und Komponenten, hinsichtlich Funktionalität und Wirtschaftlichkeit analysieren sowie nach dem Stand der Technik und den Sicherheitsvorschriften bewerten; - können Materialien und Bearbeitungsverfahren auswählen und damit das Werkzeug hinsichtlich der Funktionalität unter Berücksichtigung der geforderten Standzeit, Wirtschaftlichkeit und Einbindung in einen Gesamtprozess entwickeln und die Komponenten berechnen. V. S e me s t e r : Werkzeuge der Blechbearbeitung: Bauteile, Systeme, Auslegung. Werkzeuge der Metallumformtechnik: Gießen, Schmieden, Pressen; Materialien der Kunststoffverarbeitung und deren Eigenschaften. Werkzeuge der Kunststoffverarbeitung: Press- und Gießwerkzeuge, Bauteile und konstruktive Gestaltung. Werkzeuge der Kunststoffverarbeitung: Spritzgieß-, Extrusions- und Blasformwerkzeuge; Werkzeuge für Sonderbearbeitungsverfahren. MODUL V4.1 FÖRDERTECHNIK inkl. VERTIEFUNG

20 Voraussetzungen: T1.2.1, T1.2.2, T2.1, T2.2 Vertiefungsmodul ersetzt: T4.1 Kompetenzbereich Komponenten - verstehen Aufbau und Funktion der Komponenten der Fördertechnik; - können beurteilen, ob Maschinenkomponenten bezüglich ihrer Kapazität, der Funktion und der Bau- und Sicherheitsvorschriften entsprechen. I I I. Seme s t e r : Seiltrieb und Kettentrieb sowie deren Bau- und Sicherheitsvorschriften. I Bremsen und Lastaufnahmemittel sowie deren Bau- und Sicherheitsvorschriften. Kompetenzbereich Fördertechnik - verstehe die Funktionsweise der wichtigsten Anlagen der Fördertechnik; - können Maschinen und Anlagen der Fördertechnik auslegen; - können Tragkonstruktionen bemessen und analysieren sowie logistische Vorgänge analysieren; - können Lösungskonzepte für Aufgaben der Fördertechnik erarbeiten. Hubwerke, Aufzüge, Brücken-, Portal- und Drehkrane, Serienhebezeuge, Fahr-, Dreh- und Wippwerke. Schwingförderer, mechanische Stetigförderer mit und ohne Zugmittel, Strömungsförderer; Tragkonstruktionen; technische Logistik. MODUL V4.2 ENERGIE UND UMWELT inkl. VERTIEFUNG Voraussetzungen: T2.1, T2.2, T2.3, T2.4.3 Vertiefungsmodul ersetzt: T4.2 Kompetenzbereich Energie und Umwelt - verstehen Aufbau und Funktion der Anlagen zur Energieumwandlung und deren Auswirkungen auf die Umwelt; - können Anlagen der Heizungs- und Klimatechnik auswählen; - können die Auswirkungen von technischen Verfahren und Prozessen auf die Umwelt interpretieren; - können Anlagen zur Abgas-, Abwasser- und Abluftbehandlung analysieren; - können Maschinen und Anlagen hinsichtlich ihrer Energieeffizienz optimieren. Anlagen der Energieumwandlung, Berechnung des Verbrennungsvorganges sowie der Wärmeübertragung, Berechnung von Wärmetauschern. Kraftwerke: Arten, Funktionsweise, Vor- und Nachteile, Kraft-Wärmekopplung.

21 Heizungs-, Klima-, Lüftungsanlagen; Schadstoffminderung. MODUL V4.3 STRÖMUNGSMASCHINEN inkl. VERTIEFUNG Voraussetzungen: T2.1, T2.2, T2.3, T2.4.3 Ersatz für Modul: T4.3.6 Kompetenzbereich Kraft und Arbeit - verstehen die Arbeitsweise und den Aufbau von Strömungsmaschinen; - können Strömungsmaschinen für Anlagen auslegen und auswählen; - können die Energieeffizienz von Maschinen und Anlagen beurteilen; - können Betriebsverhalten und Regelung von Thermischen Turbomaschinen, Wasserturbinen und Kreiselpumpen analysieren; - können Lösungskonzepte für Aufgaben des Anlagenbaus erarbeiten; - können für Strömungsmaschinen Auslegungsberechnungen durchführen. V. S e me s t e r : Strömungsmaschinen: Modellgesetze, Kennzahlen, Kennfelder, Hauptbetriebsdaten. Hydraulische Strömungsmaschinen: Aufbau, konstruktive Ausführung, Auslegungsberechnung, Hydraulik- und Festigkeitsberechnungen. Hydraulische Strömungsmaschinen: Betriebsverhalten und Regelung von Kreiselpumpen und Wasserturbinen. Thermische Strömungsmaschinen: Aufbau, konstruktive Ausführung, Auslegungs- und Festigkeitsberechnung, Betriebsverhalten und Regelung von Dampfturbinen, Verdichtern und Ventilatoren; Aufbau, Betriebsverhalten und Regelung von Gasturbinen. MODUL V4.4 KOLBENMASCHINEN inkl. VERTIEFUNG Voraussetzungen: T2.1, T2.2, T2.3, T2.4.3 Ersatz für Modul: T4.4 Kompetenzbereich Kraft und Arbeit - verstehen die Arbeitsweise und den Aufbau von Kolbenmaschinen; - können Kolbenmaschinen auslegen und auswählen; - können die Energieeffizienz von Kolbenmaschinen beurteilen; - können Betriebsverhalten und Regelung von Kolbenmaschinen analysieren; - können für Kolbenmaschinen Auslegungsberechnungen durchführen. Verbrennungsmotoren: Arbeitsverfahren, Vergleichsprozesse, Indikatordiagramme, Leistung und Wirkungsgrade, Kenngrößen, Kennfelder, Auslegungsberechnung, Kraftstoffe; Kurbeltrieb, Zylinderanordnung, Massenkräfte und Massenausgleich, Ventiltrieb, Bauteile, Kühlung und Schmierung.

22 Verbrennungsmotoren: Gemischaufbereitung, Motormanagement, Gaswechsel, Aufladung, Zündanlagen, Abgaszusammensetzung, Abgasgesetzgebung; Einsatzkriterien, Schadstoffminimierung, Betriebsverhalten und Regelung. Kolbenpumpen und Kolbenverdichter: Bauarten, Einsatz, Auslegungsberechnung, Betriebsverhalten und Regelung. MODUL V4.5 FAHRZEUGTECHNIK Voraussetzungen: T2.1, T2.2, T2.3 Kompetenzbereich Fahrzeugtechnik - verstehen die Bauarten, den Aufbau und die Baugruppen von Fahrzeugen und deren Einfluss auf das Fahrverhalten; - können Hauptabmessungen von Teilen einzelner Baugruppen unter Berücksichtigung der Gestaltungsprinzipien des Leichtbaus ermitteln und optimieren; - können beurteilen, ob Fahrzeugkomponenten funktionsgerecht gestaltet sind und den Bau- und Sicherheitsvorschriften entsprechen; - kennen die neuesten Entwicklungen und können geeignete Komponenten auswählen und kombinieren. Fahrzeugmechanik; Reifen, Räder, Kupplung, Getriebe, Wandler; Gelenk- und Antriebswellen, Differentiale, Achsgetriebe, Allradantrieb; Achskinematik, Radaufhängung, Federung, Dämpfung, Bremsen; Lenkung; Fahrwerkregelsysteme; Karosseriebauarten; aktuelle Fahrzeugkomponenten; alternative Fahrzeugantriebe. MODUL V4.6 GETRIEBETECHNIK Voraussetzungen: T1.2.1, T1.2.2, T1.2.3, T2.1, T2.2, T2.3 Die Studierenden - - kennen Verzahnungen, Zahnradgetriebe im Fahrzeugbau sowie; - - können Verzahnungen auslegen, Zahnradgetriebe berechnen sowie Antriebe mit Ketten, Keilriemen und Zahnriemen dimensionieren; - - können Getriebe in der Fahrzeugtechnik hinsichtlich Funktion und Einsatzbereich analysieren; Getriebe: Verzahnung, Zahnradgetriebe, Fahrzeuggetriebe, Spezialgetriebe. Zugmitteltriebe: Kettentriebe, Keilriementriebe, Zahnriementriebe. Kraftübertragung: Antriebsarten, Bauelemente des Antriebsstranges. MODUL V5.1 VERTIEFUNG ELEKTROTECHNIK UND ELEKTRONIK Voraussetzungen: T5.1

23 Kompetenzbereich Elektrotechnik und Elektronik - können die Funktionsprinzipien der elektrischen, hydraulischen und pneumatischen Bauelemente erklären; - können die Funktionsweise von Bauteilen bewerten und beurteilen sowie Fehlerquellen erfassen, analysieren und beheben; - können die Funktionsprinzipien von elektronischen Bauteilen erklären; - können Lösungsmethoden und komplexe Betrachtungen für Wechselstromnetze anwenden. - können Sicherheitsrisiken analysieren und erforderliche Schutzmaßnahmen entwickeln. Elektrisches und magnetisches Feld: Kondensator, Schaltung von Kondensatoren, Bauformen, Kenngrößen, Induktionsgesetz, transformatorische und rotatorische Spannungserzeugung, Wirbelströme. Wechselstrom und Drehstrom: Schaltungen mit Widerständen, Spulen und Kondensatoren, Schwingkreise, Sternschaltung, Dreieckschaltung. Elektronik: Halbleiter, Aufbau, Dotieren, PN-Übergang, Dioden, Transitor, Tyristor, Triac, Operationsverstärker-Schaltungen, Gleichrichterschaltungen. Schutzmaßnahmen: Schutz gegen Berühren, elektrischen Schlag unter Fehlerbedingungen, Überstrom- und Kurzschlussschutz. MODUL V5.2 VERTIEFUNG FLUIDTECHNIK Voraussetzungen: T5.1 Kompetenzbereich Hydraulik und Pneumatik - können die Funktionsweise von Bauteilen bewerten und beurteilen sowie Fehlerquellen erfassen, analysieren und beheben; Pneumatik und Hydraulik: Anwendung, Elemente pneumatischer und hydraulischer Systeme, Symbole und Schaltzeichen. MODUL V5.3 VERTIEFUNG AKTORIK UND SENSORIK Voraussetzungen: T5.1, T5.2 Kompetenzbereich Aktorik und Sensorik - können die Funktionsprinzipien der elektrischen, hydraulischen und pneumatischen Antriebe erklären; - können Antriebe auslegen und auswählen; - können die Eigenschaften von Antrieben bewerten und beurteilen sowie Fehlerquellen erfassen, analysieren und beheben; - kennen die Funktionsprinzipien von stufenlos verstellbaren pneumatischen und hydraulischen Bauelementen; - können, in Abhängigkeit der Eigenschaften verschiedener Aktoren, den für das jeweilige Anwendungsgebiet optimal geeigneten Antrieb auswählen.

24 - können die Funktion von Messgeräten und Messschaltungen erklären und deren Einsatzgebiete angeben; - können Sensoren für Kräfte, Wege und Grenzwertgeber auslegen und auswählen; - können Messdaten beurteilen und interpretieren; - können geeignete Messwertaufnehmer für die Prozesstechnik auswählen; - können die Auswirkung der Geräteklasse und die Bestimmung von Messunsicherheiten durchführen. Pneumatik und Hydraulik: Bauformen, Kenngrößen und Anwendungen, Schaltplanentwurf, Schaltungen mit einem Aktor, Funktionsdiagramm. Elektrische Maschinen: Gleichstrommaschine, Drehstrommaschine, Frequenzumrichter, Servoantriebe, Bauformen, Kenngrößen und Anwendungen von elektrischen Antrieben. Messtechnik: Messfehler, Messunsicherheit, Fehlervermeidung. Messung nicht elektrischer Größen: Sensoren für nichtelektrische Größen. MODUL V5.4 VERTIEFUNG STEUERN UND REGELN Voraussetzungen: T5.1, T5.2, T5.3 Kompetenzbereich Steuern und Regeln - können die Verfahren und Geräte der Steuer- und Regeltechnik, sowie deren Bauarten und Wirkungsweisen erkennen und erklären; - können einfache Regelungen beurteilen und interpretieren; - können Programme für steuerungstechnische Aufgaben erstellen; - verstehen die Hauptfunktionen und den Aufbau der Prozessleittechnik; - können pneumatische und elektrische Steuerungen entwerfen; - können Regelstrecken analysieren und dazu geeignete Regelungen entwerfen; - können Schaltpläne für digitale Schaltungen entwickeln. - können die grundlegenden Anforderungen der Maschinensicherheitsverordnung umsetzen; - verstehen die Grundlagen der Maschinensicherheitsverordnung. Digitaltechnik: Analog/Digital- und Digital/Analog-Umsetzer. Steuerungstechnik: Strukturen und Arten von Steuerungen, speicherprogrammierbare Steuerungen. Regelungstechnik: Begriffe, Übertragungsfunktion, Arten und Zeitverhalten von Regelkreiselementen, Ausführung von Reglern. Stetige und unstetige Regelungen, Stabilität, Einstellverfahren. V I S e me s t e r : Digitaltechnik: Schaltpläne für digitale Schaltungen.

25 Leittechnik: Prozessautomatisierungsstruktur, Fließbilder, Hauptfunktionen, Aufbau, Dienste der Prozessleittechnik. Regelungstechnik: Planung: Regelkreisanalyse, Optimierung, erweiterte Regelungsstrukturen. Steuerungssicherheit, Sicherheitsanforderungen, Risikoanalyse, Schutzeinrichtungen, Sicherheitsschaltungen. MODUL V5.5 VERTIEFUNG STEUERN UND REGELN IN DER FAHRZEUGTECHNIK Voraussetzungen: T5.1 oder V5.1, T5.2 oder V5.2 Kompetenzbereich Steuern und Regeln - können die Verfahren und Geräte der Steuer- und Regeltechnik, sowie deren Bauarten und Wirkungsweisen erkennen und erklären; - können Programme für steuerungstechnische Aufgaben erstellen; - verstehen die für die Motor- und Fahrzeugsteuerung notwendigen Sensoren, Steuerungen und Regelungen. Fahrzeugelektrik und -elektronik: Elemente, Systeme, Bordnetze, passive Fahrsicherheit. Fahrzeugelektrik und -elektronik: Aktive Fahrsicherheit, Motormanagement, Steuergeräte, Mikrocontroller. Kommunikationstechnik: Messdatenerfassung und -auswertung, Bussysteme, Schnittstellen. MODUL V5.6 ROBOTIK Voraussetzungen: T2.1, T2.2, T2.3, T3.2, T5.1 Kompetenzbereich Industrieroboter Sensoren - verstehen den Aufbau und die Funktionsweise von Weg- und Winkelmesssystemen sowie Kraftund Momentenmessung; - können Positionssensoren für Industrieroboter auswählen. Sensoren für geometrische, bewegungs- und kraftbezogene Größen. Kompetenzbereich Effektoren - verstehen den Aufbau und die Funktionsweise von Greifern; - können die Anforderungen an Effektoren analysieren und geeignete Effektoren auswählen. Greiferbauarten:

26 Mechanische, fluidische und magnetische Greifer, Greiferkinematik und Handachsengetriebe, Greiferflexibilität, Fügemechanismen, Greifersensorik und Sicherheitssysteme. Kompetenzbereich Robotik - verstehen den Aufbau und die Funktionsweise von Industrierobotern; - können Sicherheitseinrichtungen für Industrieroboter auswählen; - können die Anforderungen an einen Industrieroboter Arbeitsplatz analysieren und geeignete Industrieroboter auswählen. Manipulator (Balancer), Teleoperator, Mobile Roboter. Industrieroboter: Kinematik, Koordinatensysteme und Koordinatentransformation, Baugruppen, Steuerungen, Programmierung; Einsatzgebiete von Industrierobotern und dazugehörige spezielle Anforderungen; Sicherheitseinrichtungen. MODUL V5.7 PROZESSDATENVERARBEITUNG Kompetenzbereich Programmierung - verstehen die Anforderungen an eine strukturierte Programmierung; - können Programmieranforderungen analysieren und in geeigneter Form grafisch darstellen; - können Programme für Automatisierungsgeräte erstellen. Programmierung: Software-, Programmier-, Kommunikationsmodell, strukturierte Programmierung, analoge und binäre Verknüpfungssteuerungen, Ablaufsteuerungen. Programmierung: Datentypen, Kontrollstrukturen, Wiederholungen, Methoden, Dateizugriff; Prozessvisualisierung. Kompetenzbereich Kommunikation - verstehen die Grundlagen der industriellen Kommunikationstechnik. Aktuelle Datenübertragungssysteme, Kenngrößen und Anwendung. MODUL V6.1 UMWELTTECHNIK Voraussetzungen: T1.2, T2.1, T2.2, T2.3, T2.4, T3.1, T3.2, T4.1, T5.1, T5.2, T5.3 Kompetenzbereich Umweltrelevante Emissionen und Immissionen

27 - kennen Stoffkreisläufe sowie die Ursachen und Auswirkungen von Umweltbelastungen; - können Berechnungen im Bereich Schadstoffkonzentrationen und Schallemissionen durchführen; - können Emissionen nach Ausmaß und Schadwirkung beurteilen und Reduktionsmaßnahmen ausarbeiten. Schadstoffe im Wasser und im Boden: Emissionen, Immissionen, Abwasser, Abfall, Wasser- und Bodenqualität, Stoffkreisläufe für Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor in Gewässern, Eutrophierung, Anlagen und Maßnahmen zur Schadstoffreduktion, rechtliche Grundlagen. Schadstoffe in der Luft und Atmosphäre sowie Schallemissionen: Emissionen, Immissionen, Treibhausgase, stratosphärischer Ozonabbau, bodennahe Ozonbildung, Reduktionsmaßnahmen, rechtliche Grundlagen. Kompetenzbereich Umwelttechnische Verfahren und Maßnahmen - kennen Verfahren zur Behandlung von Abwasser, Abfall und Abluft und sind mit den Grundlagen der Abfallwirtschaft vertraut; - können abwasser- und verfahrenstechnische Berechnungen sowie Berechnungen für Lärmarbeitsplätze durchführen; - können Vorgänge in der Abwassertechnik, bei der Abfallentsorgung und Maßnahmen zum Schallschutz beurteilen; - können technische Konzepte zur Behandlung von Abfall und Abwasser erstellen. Grundlagen, Verfahren und Funktionsweisen zur Behandlung von Abwasser: Grundlagen der Abwasserreinigung, abwassertechnische Berechnungen, Verfahrenswahl, Funktionsweise der Behandlungsverfahren für kommunale und industrielle Abwässer und Funktionsweise von Biogasanlagen. Grundlagen, Verfahren und Funktionsweisen zur Behandlung von Abfall: Kommunale und betriebliche Abfallwirtschaft, gefährliche Arbeitsstoffe, Abfalltrennung, Ein- und Ausstufungen von Abfällen, Nachhaltigkeit. Abwassertechnische Anlagen: Bilanzierung und einfache Dimensionierung von Abwasserreinigungsanlagen zur Nährstoffentfernung und Schlammbehandlung, Optimierungspotentiale. Maßnahmen zur Reduktion von Lärmbelastungen: Gehörschutz, Lärmarbeitsplatz, schalltechnische Berechnungen, Schallschutzmaßnahmen. Maßnahmen zur Abluftreinigung: Rauchgasreinigung, Biogasentschwefelung, Aktivkohlefilterung. Kompetenzbereich Chemische und mikrobiologische Prozesse in der Umwelttechnik - kennen die chemischen und mikrobiologischen Grundlagen umwelttechnologischer Verfahren; - können stöchiometrische Berechnungen für umwelttechische Prozesse durchführen und den umwelttechnischen Einsatz von Mikroorganismen planen;