Institut für Festkörpermechanik Professur für Dynamik und Mechanismentechnik. Studiengang Mechatronik Dresden,

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1 Institut für Festkörpermechanik Professur für Dynamik und Mechanismentechnik Studiengang Mechatronik Dresden,

2 Prof. Dr.-Ing. M. Beitelschmidt Diplom und Dr. Maschinenwesen in München Schwerpunkt auf Mechanik (Prof. Pfeiffer) 6 ½ Jahre Sulzer Innotec in Winterthur (Schweiz), Leiter der Fachgruppe Mechanische Systeme seit 2005 Professor an der TU Dresden Fahrzeugmodellierung und -simulation 2010: Fusion mit der Professur Maschinendynamik zur Professur für Dynamik und Mechanismentechnik

3 Motivation Viele Systeme können durch elektronische Sensoren, Aktoren und intelligente Steuerungstechnik verbessert werden! Energie- und Antriebe Neue Werkstoffe Systemvernetzung Mikroelektronik Begrenzte Ressourcen Kostendruck Bewegte Welt Fahrzeuge Robotik Bewegte Welt Mikrosysteme Neue Produkte Günstigere Fertigung Bessere Arbeits- und Lebensbedingungen

4 Sie werden gebraucht! Gesucht werden Menschen, die: in Funktionen statt in Komponenten denken (z.b. sicheres Fahren statt Bremse, ESP, Abstandssensor, usw.) über fachübergreifendes Wissen verfügen Neue Werkstoffe Systemvernetzung Mikroelektronik Begrenzte Ressourcen Kostendruck Eingebettete Informationsverarbeitung Maschinenbau Mechatronik Elektrotechnik Neue Produkte Günstigere Fertigung Bessere Arbeits- und Lebensbedingungen

5 Dresdner Modell Eigenständiger Studiengang 3 Fakultäten Regelabschluss Dipl.-Ing. Mechatronik Fakultät Informatik Diplom Dipl.-Ing. Informationssystemtechnik Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik Diplom Dipl.-Ing. Master M.Sc. Elektrotechnik Fakultät Maschinenwesen Diplom Dipl.-Ing. Master M.Sc. Mechatronik Fakultät Verkehrswissenschaften

6 Inhalt 1. Vorstellung TU Dresden 2. Studienablauf 3. Module Lehrveranstaltungen Leistungspunkte 4. Prüfungen 5. BAFÖG Leistungsnachweis 6. Weitere Studienleistungen 7. Einführungsprojekt Mechatronik

7 184 Jahre Geschichte 1828 Gründung als Technische Bildungsanstalt Dresden 1890 Gründung der Königlich Sächsischen Technischen Hochschule (TH) 1945 Weitgehende Zerstörung 1946 Neueröffnung der TH Dresden 1961 Ernennung zur Technischen Universität (TU) Dresden 1990 Ausbau der TU Dresden zur Volluniversität 2012 Exzellenz-Universität

8 Die TU Dresden heute Fünftgrößte Universität Deutschlands Struktur: 4 Wissenschaftsgebiete 14 Fakultäten, aufgeteilt in 5 Bereiche Studierende: (2011/2012) Studienanfänger/innen: (2011/2012) Studiengänge: 126 Mitarbeiter/innen: davon drittmittelfinanzierte Mitarbeiter/innen: Drittmitteleinnahmen: 204 Millionen Euro (2010), Gesamtbudget: ca. 500 Millionen Euro (2010)

9 4 Wissenschaftsgebiete 14 Fakultäten Ingenieurwissenschaften Geistes- und Sozialwissenschaften Naturwissenschaften Medizin Informatik Elektrotechnik und Informationstechnik Philosophie Sprach-, Literatur- u. Kulturwissenschaften Mathematik und Naturwissenschaften Mathematik Medizinische Fakultät Carl Gustav Carus Maschinenbau Bauingenieurwesen Architektur Verkehrswissenschaften Forst-, Geo-, Hydrowissenschaften Erziehungswissenschaften Jura Wirtschaftswissenschaften Physik Chemie und Lebensmittelchemie Psychologie Biologie

10 Hohe Attraktivität für Studierende Entwicklung der Studierendenzahl an der TU Dresden 2011: : : :

11 Volluniversität TU Dresden Ingenieurwissenschaften: Studierende (48,3 %) Geistes- und Sozialwissenschaften: Studierende (32,4 %) Gesamtzahl 2012: Studierende Naturwissenschaften: Studierende (12,3 %) Medizin: Studierende (7,0 %) Stichtag: 1. Dezember 2011

12 TU Dresden Eine Exzellenz-Universität 2012: Die TU Dresden wird eine der 11 deutschen Exzellenz- Universitäten. Alle vier Anträge werden mindestens bis 2017 gefördert. Zukunftskonzept Die Synergetische Universität Exzellenzcluster Graduiertenschule Biomedizin und Bioengineering Mikroelektronik

13 Studierende im ersten Semester Elektrotechnik Informationssystemtechnik Mechatronik Regenerative Energiesysteme Nanoelectric Systems Der eigenständige Studiengang Mechatronik wurde 2001 eingeführt und hat sich etabliert

14 Absolventen Elektrotechnik Informationssystemtechnik Mechatronik

16 Ablauf des Studiums Semester Orientierungsjahr Prüfungshürde Vordiplom /BAföG-Hürde Pflichtteil Hauptstudium Fachpraktikum Spezialisierung Hauptstudium Diplomarbeit Dipl.-Ing. Grundstudium Orientierungsjahr Grundlagenfächer (ET, Mathe) Einführungsprojekt MT Geführter Studienbeginn (Seminargruppen, Methodik) gemeinsam mit Elektrotechnik Hauptstudium Hauptstudium Pflichtfächer Mechatronik Vertiefung Wahlprofil: Methoden + Anwendungen Studienarbeit (6. FS) Auslandssemester (8./9. FS) forschungsorientierte Ausbildung

17 Grundstudium Semester 1 und 2 1. Sem. 2. Sem. LP Algebraische und analytische Grundlagen 6/4/0 PL 11 Mehrdimensionale Differential- und Integralrechnung 4/4/0 PL 9 Naturwissenschaftliche Grundlagen 2/2/0 2/1/0 PL 7 (4+3) Informatik 2/1/0 PL 2/1/0 2 PL 6 (3+3) Grundlagen der Elektrotechnik 2/2/0 PL 6 Elektrische und magnetische Felder 2/2/0 PL 4 Werkstoffe und Technische Mechanik 2/1/0 PL 2/2/0 PL 7 (3+4) Geräteentwicklung 2/2/0 PL 4 Einführungsprojekt Meachatronik 0/0/2 PL 2 Einführ. in die Berufs- und Wissenschaftssprache 1 0/2/0 PL

18 Grundstudium Semester 3 und 4 3. Sem. 4. Sem. LP Funktionentheorie 2/2/0 PL 4 Part. DGL + Wahrschein.-theorie 2/2/0 PL 4 Dynamische Netzwerke 2/2/1 PL 0/0/1 PL 7 (6+1) Elektroenergietechnik 3/1/0 PL 0/0/1 5 (4+1) Schaltungstechnik 2/1/0 4 Automatisierungs- und Messtechnik 3/2/0 5 Systemtheorie 2/1/0 2/2/0 PL 7 (3+4) Grundlagen der Kinematik und Kinetik 2/2/0 PL 5 Kinematik und Robotik 3/3/0 PL 7 Konstruktion und Fertigungstechnik 5/2/0 2 PL 0/1/0 PL 10 (8+2) Einführ. in die Berufs- und Wissenschaftssprache 2 0/2/0 PL

19 Mechatronik - Pflichtbereich Systemkompetenzen Systemtheorie Messtechnik Aktorik Automatisierungstechnik Regelungstechnik Mechanik/Konstruktion Werkstoffe Technische Mechanik Geräteentwicklung Konstruktion/ Fertigungstechnik Kinematik/ Systemdynamik Informationstechnik Grundlagen der Informatik Programmierung Mikrorechentechnik Embedded Controller Elektrotechnik/Elektronik Grundlagen Elektrotechnik Dynamische Netzwerke Schaltungstechnik Leistungselektronik Elektroenergietechnik Grundlagen Mathematik Physik Feldtheorie Allgemeine + ingenieurspezifische Kompetenzen Fremdsprachen Grundpraktikum (6 Wochen)

20 Mechatronik Wahlbereich/Berufsfelder Wahlprofile (als Orientierungspfade) BERUFSFELDER Fahrzeugmechatronik Mechatronik im Maschinenbau Makromechatronik Mikromechatronik Methodenmodule (2 aus 7) Mehrkörpersysteme Maschinenkonstruktion Hydraulik/Pneumatik Bewegungssteuerung Regelung/Steuerung Informationsverarbeitung Entwurfstechniken + Anwendungsmodule (2 aus 15) Verbrennungsmotoren KFZ-Technik Schienenfahrzeugtechnik Robotik Bewegungsgeführte Maschinen Mobile Arbeitsmaschinen Spezielle Fertigungsmethoden Elektrische Antriebstechnik Luft- und Raumfahrttechnik Feinwerktechnik MEMS (Mikrosysteme) Biomedizinische Technik Sensoren und Messsysteme

21 Studienverlauf (Beispiel) Grundstudium und Pflichtmodule ~ 6 Semester Diplomarbeit 10. Semester Praktikum 7. Semester Schienen fahrzeug technik Elektrische Antriebs technik Regelung/ Steuerung Bewegung ssteuerung Mehr körper systeme Hydraulik/ Pneumatik Informa tionsverar beitung Maschinen konstruk tion Entwurfs techniken Kraftfahrze ugtechnik Verbren nungsmoto ren Mobile Arbeits maschinen Robotik Luft- und Raumfahrt Bewegungs geführte Maschinen systeme Geräte technik MEMS Spezielle Fertigungs methoden Biomedi zinische Technik Anwendungsmodule Grundlagen Methoden-Module Grundlagen Schienen fahrzeug technik Elektrische Antriebs technik Regelung/ Steuerung Bewegung ssteuerung Mehr körper systeme Hydraulik/ Pneumatik Informa tionsverar beitung Maschinen konstruk tion Entwurfs techniken Kraftfahrze ugtechnik Verbren nungsmoto ren Mobile Arbeits maschinen Robotik Luft- und Raumfahrt Bewegungs geführte Maschinen systeme Geräte technik MEMS Spezielle Fertigungs methoden Biomedi zinische Technik Sensoren und Mess systeme Anwendungsmodule Vertiefung Methoden-Module Vertiefung 8. Semester Sensoren und Mess systeme 9. Semester Schienen fahrzeug technik Elektrische Antriebs technik Regelung/ Steuerung Bewegung ssteuerung Schienen fahrzeug technik Elektrische Antriebs technik Regelung/ Steuerung Bewegung ssteuerung

22 Fahrzeugmechatronik Fahrzeug als mechatronisches System Mehrkörpersysteme Bewegungssteuerung Kraftfahrzeug- oder Schienenfahrzeugtechnik Verbrennungsmotoren

23 Mechatronik im Maschinenbau Maschinenbaukonstruktion Hydraulik/Pneumatik Robotik Bewegungsgeführte Maschinensysteme oder Mobile Arbeitsmaschinen oder spezielle Fertigungsmethoden

24 Makromechatronik Steuerung und Regelung von Antrieben höherer Leistung: Bewegungssteuerung Regelung und Steuerung Elektrische Antriebstechnik Kraftfahrzeug- oder Schienenfahrzeugtechnik

25 Mikromechatronik Informationsverarbeitung Entwurfstechniken Feinwerktechnik Mikrosystemtechnik alternativ Medizintechnik Greifer Motorschutzschalter mit Auslöserbaugruppe Digitalkamera

27 Studieren an der TU Dresden Semester 15 Wochen Vorlesungen, Übungen und Praktika anschließend 4 Wochen Prüfungszeit Lernen nur während der Vorlesungszeit reicht nicht aus! Lernen Sie mit Ihren Kommilitonen. Das macht mehr Spaß und ist effektiv.

28 Module Lehrveranstaltungen Leistungspunkte 1 Leistungspunkt (LP) = 30 Stunden Arbeitsaufwand 30 LP laut Studienplan pro Semester Arbeitsaufwand pro Jahr für Sie: 2x 30 LP -> 1800 Stunden Vergleich: 45 Wochen x 40 Stunden = 1800 Stunden Aber Sie haben 2x 19 = 38 Wochen Studium pro Jahr -> Arbeitsaufwand: ca. 47,4 Stunden pro Woche Arbeitsaufwand ist reine Lernzeit! Dafür haben Sie länger Semesterferien.

29 Arbeitsaufwand je Module Arbeitsaufwand wird in Modulbeschreibung angegeben. Beispiel Grundlagen der Elektrotechnik 180 Stunden Vorlesungen (2 Stunde x 15 Wochen) 30 Übungen (2 Stunde x 15 Wochen) 30 Vorbereitung auf Prüfung 38 Prüfung 2 Selbststudium 80 Arbeitsaufwand h 20 min pro Woche

30 Persönliche Zeiteinteilung Lerngruppe Lerngruppe Selbststudium Hausarbeit Sport/Kultur Freizeit Lerngruppe

31 Lehrformen Vorlesungen Übungen Praktika

32 Selbststudium - Lernräume Studenten helfen Studenten Hausaufgaben Vor- und Nachbereitung von Lehrveranstaltungen Lernraum Elektrotechnik tu-dresden.de/et -> Studium -> Rund ums Studium -> Lernraum Elektrotechnik Lernraum Mathematik tu-dresden.de/et -> Studium -> Rund ums Studium -> Lernraum Mathematik

34 Anmeldung Onlineanmeldung über HISQIS zu Prüfungen ist erforderlich Informationen zu den Fristen für Prüfungsanmeldung auf tu-dresden.de/et -> Studium -> Rund ums Studium Ausnahme: Prüfungseinschreibung und - abmeldung -> Prüfungsinformationen Automatische Anmeldung für Algebraische und analytische Grundlagen (Mathe I) Grundlagen der Elektrotechnik (ET I)

35 Abmeldung bis 3 Tage vor Prüfung (einschließlich Prüf.-tag) über HISQIS Rücktritt Prüfungseinschreibung und - abmeldung Abmeldung und Rücktritt nur bei Vorlage eines Attests (mit Symptomen) beim Prüfungsamt über Gültigkeit des Rücktritts entscheidet Prüfungsausschuss

36 Prüfungshürde im Grundstudium Voraussetzung für 3. Semester Sie werden zu den Prüfungen Algebraische und analytische Grundlagen (Mathe I) Grundlagen der Elektrotechnik (ET I) automatisch angemeldet. Sie müssen diese Prüfungen bis zum Ende des 2. Semester erfolgreich abgeschlossen haben, um sich für Prüfungen ab dem 3. Semesters anmelden zu können. Teil des Orientierungsjahrs

37 Fristen für Wiederholungsprüfungen Das erste Mal durchgefallen: 1. Wiederholungsprüfung innerhalb eines Jahres Das zweite Mal durchgefallen: 2. Wiederholungsprüfung zum nächsten angebotenen Zeitpunkt (letzte Chance) Bestandene Prüfungen können nicht wiederholt werden Ausnahme: Freiversuch siehe Prüfungsordnung

39 BAFÖG-Leistungsnachweis BAFÖG-Leistungsnachweis nach 3. oder 4. Semester (Stichtag: ) notwendig Nur mit Leistungsnachweis erhalten Sie ab dem 5. Semester bis zum Ende der Regestudienzeit weiter BAFÖG. Leistungsnachweis: 80 % der Leistungspunkte nach Studienablaufplan

41 AQUA Allgemeine (und ingenieurspezifische) Qualifikation Zwei AQUA-Module im Hauptstudium AQUA 1: Allgemeine Qualifikation AQUA 2: Allgemeine und ingenieurspezifische Qualifikation AQUA 1 und 2 inhaltlich unterschiedlich AQUA 1 inhaltlich unter anderem Fremdsprachenausbildung bereits im Grundstudium möglich tu-dresden.de/et > Studium -> Rund ums Studium -> AQUA Katalog erweiterbar

42 Praktikum Modul Berufspraktikum 6 Wochen Grundpraktikum (bis spätestens Ende 4. Fachsemester absolvieren) 20 Wochen Fachpraktikum (vorzugsweise im 7. Fachsemester) siehe auch Praktikumsordnung

43 Studien- und Diplomarbeiten Beweis der Fähigkeit der selbständigen Lösung einer ingenieurstechnischen Aufgabenstellung Beispiele: Zimmermann, Georg: Modellierung und Vergleich elektrischer Energiespeicher für den Einsatz in Traktionsanwendungen. Studienarbeit, Aschoff, Sebastian: Optimierung der Betriebsstrategie und Konfiguration von Bahnfahrzeugen mit Energiespeichern. Diplomarbeit, Zechel, Gero: Konzeption und Implementierung eines Rechenmoduls für das MKS-Programm SIMPACK zur dynamischen Lichtraumauslegung von Nahverkehrsfahrzeugen. Diplomarbeit, 2009.

44 Vorlesung Wissensvermittlung durch Spezialisten auf den jeweiligen Fachgebieten

45 Übungen Ziel: Selbständiges Anwenden des Gelernten Normalerweise mit Papier und Bleistift heute teilweise am Computer Fragen an die Übungsbetreuer möglich

46 Praktikum Praktika (an der Uni) Praktika in Grundlagenfächern Programmierung von Controllern Mechanikpraktikum Konstruktionsbeleg Praktikum Messtechnik Jedes Wahlmodul enthält ein Praktikum Tätigkeit als Tutor oder Hilfswissenschaftler Fachpraxis in Unternehmen Grundpraktikum 6 Wochen Fachpraktikum 20 Wochen

47 Praktikum: Prüfstand Elektromotoren Fluidtechnik Hochdynamischer Verbrennungsmotorprüfstand Hochspannungshalle Mikrocontroller Steuerungstechnik Doppelpendel und viele mehr

48 Praktikum: Rollendes Messlabor

49 Praktikum: Simulationslabor Software für: 3D-Konstruktion Programmierung FEM Mehrkörpersysteme Multidomainsimulation 3D-Wandprojektion Der Rechner als Werkzeug ist aus dem Ingenieursalltag nicht mehr wegzudenken!

50 Oberseminar Intensive Beschäftigung mit einem selbstgewählten technischen Thema Schriftliche Ausarbeitung Halten eines Vortrags Ziel: Erlernen selbständiger wissenschaftlicher Recherchen und Ergebnisdokumentation Beispiele Optimierung des Antriebstrangs einer dieselelektrischen Lokomotive Motorradsimulation

51 Sprachen und Studium Generale Sprachausbildung 4 SWS Pflichtkurse meistens wird Englisch gewählt Zusätzlich die Möglichkeit des Besuchs weiterer Kurse Spezialkurse Englisch (Fachsprache, Bewerbung, Wirtschaft usw.) Weitere Sprachen (Spanisch, Französisch bis zu Altgriechisch) Studium Generale (mind. 4 SWS) Besuch der Lehrveranstaltungen anderer Fakultäten Ziel: Über den Tellerrand schauen

53 Einführungsprojekt Mechatronik 2015 Inhalte Kennenlernen von Sensorik und Aktorik Entwerfen einfacher Bewegungssteuerungen und deren Umsetzung auf einem Mikrocontroller Erarbeiten von Lösungskonzepten im Team und deren Umsetzung zum Aufbau eines einfachen mechatronischen Systems Reflektieren benötigter und im Projektverlauf erworbener Kompetenzen, sowie eigener Stärken und Schwächen Basis LEGO Mindstorms Set mit EV3 Controller Programmierung über National Instruments LabVIEW [Quelle: Lego]

54 Einführungsprojekt Mechatronik 2015 Zeit Ort 16. bis 20. November 2015 (Woche um den Buß- und Bettag) DÜLFER-Saal (Festsaal der TU Dresden über der Alten Mensa) Ablauf Staffelparcours der auf Zeit bewältigt werden soll Parcours setzt sich aus 4 unterschiedlichen Aufgaben zusammen Einschreibung erfolgt in eine der 4 Aufgaben Zufällige Auslosung von Teams je Aufgabe Voraussichtlich 4 Studierende je Team Jeweils 4 Teams mit unterschiedlichen Aufgaben bilden eine Staffel Im Abschlusswettbewerb treten diese Staffeln gegeneinander an

55 Einführungsprojekt Mechatronik 2015 Aufgabenbeispiel [Quelle: YouTube]

56 Einschreibung Wann? bis Wo? OPAL: Aktuelle Informationen zum Projekt Nur über den Informationsbereich im OPAL-Kurs! Kontakt Fragen und Probleme bitte an Johannes Stier ) Weitere Hinweise Einführungsprojekt Einschreibung Das Projekt ist ein Modul im Grundstudium, also eine Pflichtveranstaltung! Wenn Sie Ihre TU-Mailbox-Adresse nicht nutzen, leiten Sie diese auf Ihre häufig verwendete - Adresse weiter, weil Sie sonst keine Informationen/Nachrichten von OPAL (oder der TU) erhalten!

57 Informationsquellen Schaukästen im Dekanatsgang Prüfungstermine Vorlesungsankündigungen Praktikumsangebote und Jobangebote Aushänge des Fachschaftsrates Informationen zum Auslandsstudium oder -praktikum

58 Informationsquellen Webseite der Fakultät -> Studium -> Studiengänge -> Studium -> Rund ums Studium -> Studium -> Studiendokumente und Ordnungen -> Fachschaftsrat Broschüren BARNews, SonderBAR, FaltBAR (Fachschaftsrat)

59 Kontaktpersonen Vorsitzender der Studienkommission Prof. Beitelschmidt Prüfungsamt Frau Töpfer (Leiterin, Praktikum) Frau Glöckner (Prüfungen) Vorsitzender des Prüfungsausschuss Prof. Röbenack Studienfachberaterin Dr. Körting

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