Spezialisierungsfach Steuerungstechnik

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1 Spezialisierungsfach Steuerungstechnik Übersichtsvortrag zu den Spezialisierungsfächern für Studierende des Master-Studiengangs Technische Kybernetik Stuttgart, den Prof. Dr.-Ing. Peter Klemm Stellvertretender Institutsleiter Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen ISW - Universität Stuttgart Seidenstr Stuttgart Telefon Fax peter.klemm@isw.uni-stuttgart.de

2 WS 2010/2011 Ansprechpartner Folie 2 im Fachbereich Steuerungstechnik Homepage: ==> Studentisches Vorstellung der Kompetenzfelder Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Industrieroboter und Softwareentwicklung und Engineering in der Steuerungstechnik Prof. Dr.-Ing. A. Verl (Mechatronik in der Produktionstechnik) Prof. Dr.-Ing. P. Klemm (Softwaretechnik in der Produktion) Dipl.-Ing. M. Seyfarth Studienangelegenheiten / Praktika - Studien- / Diplomarbeiten - Vorlesungsbetreuung 2

3 Arbeitsgebiete Planung Engineering Steuerungstechnik Maschinentechnik real / virtuell Regelungstechnik Antriebstechnik real / virtuell Sensortechnik real / virtuell Kommunikationstechnik 3

4 Fraunhofer IPA + ISW + IFF Kennzahlen in 2012 = Haushalt: 50 Mio. = Industrieprojekte: 20 Mio. = Mitarbeiter: 800 Wissenschaftler: 400 pro Jahr Studentische Hilfskräfte: 300 ~ 600 Veröffentlichungen ~ 80 Tagungen ~ 20 Messeauftritte ~ 30 Patente ~ 2 Ausgründungen OBERFLÄCHEN- TECHNOLOGIE Arbeitsgebiete PRODUKTIONS- ORGANISATION AUTOMATION Beschichtungssystem und Lackiertechnik Galvanik Steuerungstechnik Robotik Medizintechnik Meß- & Prüftechnik Reinst- & Mikrotechnik Bild- & Signalverarbeitung Fabrikplanung Unternehmenslogistik Qualitätsmanagement Nachhaltige Produktion PROZESS- TECHNOLOGIE 2D/3D Drucktechnik Funktionale Materialien Leichtbautechnik 4

5 Einladung Institut für Steuerungstechnik Am um 16:00 Uhr bieten wir eine Institutsbesichtigung für Studierende der Fachrichtungen - Maschinenbau - Automatisierungstechnik - Elektrotechnik - Mechatronik - Informatik - Kybernetik - Technologiemanagement mit anschließendem zwanglosen Beisammensein an. Wir würden Sie hierbei auch gerne über Möglichkeiten informieren, bei uns eine Studien-, Bachelor - oder Masterarbeit anzufertigen. Seidenstr Stuttgart Erdgeschoss, Eingang Maschinenhalle Anmeldung bei: michael.seyfarth@isw.uni-stuttgart.de 5

6 WS 2010/2011 Lageplan Folie 6 Vorstellung der Kompetenzfelder Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Industrieroboter und Softwareentwicklung S-Bahn: und Engineering in der Haltestelle Stadtmitte Steuerungstechnik dann: zu Fuß (ca. 10 Min.) oder U4, Richtung Hölderlinplatz Haltestelle Rosenberg- /Seidenstraße 6

7 Inhalt Was ist Steuerungstechnik? Aufbau des Spezialisierungsfaches Steuerungstechnik Fazit 7

8 Kommunikation Steuerungstechnik Automatisierungstechnik Steuerungstechnik Signalverarbeitung analog Verfahren (Methoden) in der Steuerungstechnik steuern regeln planen leiten antreiben regeln messen überwachen Signalverarbeitung binär/digital Steuerungsarten: Steuerungsmittel: Steuerungsebenen: Steuerungsgeräte: -Funktionssteuerung -Programmsteuerung -Ablaufsteuerung -Verknüpfungsteuerung -PLC, NC, RC, MC -mechanisch -hydraulisch -pneumatisch -elektrisch -elektronisch -softwaretechnisch -Fabrikebene -Planungsebene -Leitebene -Zellenebene -Maschinensteuerung -Einzelsteuerung -Prozeßebene -Kontaktsteuerung -Speicherprogrammierbare Steuerung -Numerische Steuerung -Robotersteuerung -Prozeßrechner 8 Seite 8

9 Steuerung eines Drehzentrums (Quelle: INDEX) Quelle: Hüller Hille 9

10 Höhenwindkraftwerke 10

11 Care-O-bot 3 Haushaltsroboter 11

12 HIL / SIL / Virtuelle Inbetriebnahme 12 Quelle: ISG Steuerungstechnik GmbH

13 Inhalt Was ist Steuerungstechnik? Aufbau des Spezialisierungsfaches Steuerungstechnik Fazit 14

14 WS 2010/2011 Spezialisierungsfach Folie 16 Steuerungstechnik (Aufbau, 1) Vorstellung der Modulcontainer Kernfächer / Ergänzungsfächer mit 6 LP: Kompetenzfelder Steuerungstechnik der Modulnr. Werkzeugmaschinen (aus LSF) Kernfächer und Industrieroboter und Softwareentwicklung und Engineering in der Steuerungstechnik Dozent Benennung SWS Moduld auer Verl Steuerungstechnik 4 1 WS Turnus Verl Steuerungstechnik der 4 1 SS Werkzeugmaschinen und Industrieroboter Klemm Prozessplanung und Leittechnik 4 2 WS/SS Ergänzungsfächer Verl Angewandte Regelungstechnik in Produktionsanlagen 4 1 SS Pflicht, falls nicht bereits im B.Sc. gewählt 16

15 WS 2010/2011 Spezialisierungsfach Folie 17 Steuerungstechnik (Aufbau, 2) Modulcontainer Ergänzungsfächer mit 3 LP: Modulnr. Vorstellung (aus LSF) der Kompetenzfelder Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Industrieroboter und Softwareentwicklung und Engineering in der Steuerungstechnik Dozent Benennung SWS Moduld Turnus auer Verl Steuerungstechnik II 2 1 WS Klemm Grundlagen der Prozessrechentechnik und Softwaretechnik 2 1 WS Koeppe Robotersysteme Anwendungen 2 1 SS aus der Industrierobotik Wurst Robotersysteme Auslegung 2 1 WS und Einsatz Seyfarth Ölhydraulik und Pneumatik in der 2 1 SS Steuerungstechnik Wolf Automatisierung in der Montageund 2 1 SS Handhabungstechnik Schneider Mechatronische Systeme in der 2 1 WS Medizin Anwendungen aus Orthopädie und Rehabilitation Pott Modellierung, Analyse und 2 1 SS Entwurf neuer Roboterkinematiken Schwarz Bionik 2 1 SS Praktikum mit 3 LP: Modulnr. (aus LSF) Dozent Benennung Moduld Turnus auer Verl, Klemm Praktikum Steuerungstechnik 1 WS+SS 17

16 Ziele der Vorlesung Steuerungstechnik der WZM und IR Begriffswelt und Einsatzfelder von Werkzeugmaschinen und Industrierobotern und deren Steuerungstechnik kennen. Komponenten (insbesondere steuerungstechnische) einer Werkzeugmaschine und eines Industrieroboters kennen. Hardware / Software - Architektur Antriebstechnik / Regelungstechnik Werkzeuge Verfahren zur Lagesollwertbestimmung und zur Lageeinstellung verstehen. Bahnplanung Programmierung Kinematik und Dynamik von Werkzeugmaschinen und Industrierobotern beschreiben und berechnen können. 18

17 us Umrichter Getriebe Maschinenbett Tischaufbau Servomotor Kugelrollspindel Steigung Gewindemutter Werkzeug Abstraktionsebenen Bahnglättung NC-Steuerung NC-Kanal Arbeitsüberwachung Decoder Look ahead K PI, T NI K, T N V - P K - x i - x s Werkzeuggeo.kor. Ruckbegrenzung (Slope) Bahnvorbereitung Interpolation Bahnausführung Transformation... Lageeinstellung Lageregler x soll Vorsteuerung - Dx k v y soll Antriebe... 19

18 Lehrstoff der Vorlesungen Softwaretechnik für Prozessplanung und Leitsysteme I / II Produktionsunternehmen Produktionsplanung und steuerung, Prozessplanung Steuerungshierarchie in der Fertigungstechnik Flexible Fertigungseinrichtungen Prozessplanung Arbeitsplanerstellung NC-Programmierung - NC-Maschinen, NC-Steuerungen, Koordinatensysteme, Achsen - Manuelle und rechnerunterstützte NC-Programmierung CAD/NC-Verfahrenskette Objektorientierte Beschreibung von Bearbeitungsaufgaben Leittechnik (MES = Manufacturing Execution Systems) Verwaltungs-, Planungs-, Durchführungs-, Überwachungsfunktionen 20

19 Auftragsabwicklung in einem flexiblen Fertigungssystem 23

20 Inhalt Was ist Steuerungstechnik? Aufbau des Spezialisierungsfaches Steuerungstechnik Fazit 24

21 Fazit Lieber auf neuen Wegen stolpern, als auf alten Wegen stehen bleiben. (aus China) AUTOMATISIERUNG made in Stuttgart 25

22 Einladung Institut für Steuerungstechnik Am um 16:00 Uhr bieten wir eine Institutsbesichtigung für Studierende der Fachrichtungen - Maschinenbau - Automatisierungstechnik - Elektrotechnik - Mechatronik - Informatik - Kybernetik - Technologiemanagement mit anschließendem zwanglosen Beisammensein an. Wir würden Sie hierbei auch gerne über Möglichkeiten informieren, bei uns eine Studien-, Bachelor - oder Masterarbeit anzufertigen. Seidenstr Stuttgart Erdgeschoss, Eingang Maschinenhalle Anmeldung bei: michael.seyfarth@isw.uni-stuttgart.de 26