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Bachelorstudiengang BSc. Systems Engineering
Modulhandbuch
Universität Bremen
Fachbereich 1 Elektrotechnik Fachbereich 3 Informatik Fachbereich 4 Produktionstechnik
Stand: Oktober 2016
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Inhaltsverzeichnis
Seite Katalog Pflichtmodule BSc. Systems Engineering 3 Katalog Wahlpflichtmodule BSc. Systems Engineering 53 Spezialisierungsbereich Automatisierungstechnik und Robotik 56 Spezialisierungsbereich Produktionstechnik 88 Spezialisierungsbereich Eingebettete Systeme und Systemsoftware 116 Spezialisierungsbereich Raumfahrtsystemtechnik 137 General Studies der Universität Bremen 161 GS Bereich: Schlüsselqualifikationen 162
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Katalog Pflichtmodule BSc. Systems Engineering
Titel des Moduls CP Grundlagen der Elektrotechnik A, Teil 1/2 bestehend aus Grundlagen der Elektrotechnik A, Teil 1 Grundlagen der Elektrotechnik A, Teil 2
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Systemtheorie
4
Grundlagen der Regelungstechnik + Praktikum bestehend aus Grundlagen der Regelungstechnik Grundlagenpraktikum Regelungstechnik
7
Messtechnik mit Labor bestehend aus Messtechnik 1 Grundlagenlabor Elektrotechnik Grundlagenlabor Produktionstechnik
7
Mathematik für Systems Engineering I
8
Mathematik für Systems Engineering II
8
Mathematik für Systems Engineering III
8
Praktische Informatik 1
8
Praktische Informatik 2
6
Wissenschaftliches Arbeiten, Propädeutik
1
Technische Informatik I
8
Technische Informatik II
8
Lehrprojekt Einführung in Systems Engineering
8
Technische Mechanik
4
Werkstofftechnik 1
5
Konstruktionslehre 1
6
Grundlagen der Produktionstechnik bestehend aus Grundlagen der Fertigungstechnik mit Labor Grundlagen der Qualitätswissenschaft
9
Softwareprojekt 1- Vorlesung
5
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
4
Titel des Moduls CP Softwaretechnik-Projekt
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Projekt Systemtechnik
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Bachelor-Abschlussmodul
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Praxismodul
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Modulbezeichnung Grundlagen der Elektrotechnik A, Teil 1/2
Modulverantwortlicher Prof. Krieger
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich Dauer des Moduls 2 Semester Kreditpunkte Workload
12 CP Berechnung der Workload: (s. Teilmodule) Präsenz 14 x h = h Selbststudium = h Prüfungsvorbereitung = h Summe = h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Grundlagen der Elektrotechnik 1, T. 1 Sommersemester Grundlagen der Elektrotechnik 2, T. 2
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel Die Studierenden beherrschen die Grundlagen der Elektrotechnik (s. auch detaillierte Teilmodulbeschreibungen).
Inhalt der Lehrveranstaltung s. Teilmodulbeschreibungen
Prüfungsform
Klausur
Literatur
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Teilmodulbezeichnung Grundlagen der Elektrotechnik A, Teil 1
Teilmodulverantwortlicher Prof. Krieger
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich Dauer des Moduls Kreditpunkte Workload
6 CP Berechnung des Workload: Präsenz 14 x 5h = 70 h Selbststudium = 56 h Übungsaufgaben/Prüfungsvorbereitung = 54 h Summe = 180 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziele Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden • einfache Gleichstromnetzwerke mit aktiven und passiven
Zweipolen berechnen • Netzwerkberechnungsverfahren anwenden und komplexere
Gleichstromnetzwerke berechnen • elektrische Felder, Kapazität, Energie und Arbeit für
ausgewählte Geometrien berechnen • stationäre Strömungsfelder für ausgewählte Geometrien
berechnen • stationäre magnetische Felder und einfache magnetische
Kreise berechnen • Induktivität, Gegeninduktivität und die magnetische Energie
einfacher Anordnungen berechnen und das Induktionsgesetz anwenden
• einfache Wechselstromschaltungen und Wechselstromnetzwerke berechnen Transformatorgleichungen und Vierpolgleichungen anwenden
Inhalt der Lehrveranstaltung Grundlagen der Elektrotechnik A, Teil 1 • Der elektrische Gleichstrom: Stromstärke, Potential,
Spannung, Arbeit, Leistung, Zählpfeilsysteme, Ohmscher Widerstand
• Gleichstromnetzwerke: Lineare aktive und passive Zweipole, Kirchhoffsche Regeln, Messung von Strom, Spannung, Widerstand, Leistungsanpassung
• Berechnung elektrischer Netzwerke: Netzwerkvereinfachung, Überlagerungsprinzip, Ersatzzweipole, Linear unabhängige Netzwerkgleichungen, Maschenstromverfahren, Knotenpotentialverfahren, Lösungsverfahren
• Elektrothermische Analogien: Analogien Definitionen, Wärmetransportmechanismen, Berechnung einfacher
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Anordnungen • Das elektrische Feld: Grundlagen der Berechnung vektorieller
Feldgrößen, Coulombsches Gesetz, Elektrische Feldstärke, Potential, Felder einfacher Ladungsverteilungen, Elektrische Verschiebungsdichte, Kondensator und Kapazität, Arbeit und Energie, Elektrostatische Kräfte
• Das stationäre Strömungsfeld: Feldgleichungen, Leistungsdichte, Berechnungen von Feldern einfacher Symmetrie, Ableitung der Kirchhoffschen Regeln aus den Feldgleichungen
Prüfungsform Schriftliche Prüfung nach Teil 1 und Teil 2 (Dauer 150 Min.) Literatur • H. Clausert, et al., „Grundgebiete der Elektrotechnik 1 und 2“
• M. Allbach, „Grundlagen der Elektrotechnik 1 und 2“ • G. Hagmann, „Grundlagen der Elektrotechnik“ • St. Paul und R. Paul, „Grundlagen der Elektrotechnik 1“ • G. Hagmann, „Aufgabensammlung zu den Grundlagen der
Elektrotechnik“ • M. Albach, „Übungsbuch Elektrotechnik“ • O. Haas, C. Spieker, „Aufgaben zur Elektrotechnik 1“ • R. Paul und St. Paul, „Arbeitsbuch zur Elektrotechnik 1“
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Teilmodulbezeichnung Grundlagen der Elektrotechnik A, Teil 2
Teilmodulverantwortlicher Prof. Krieger
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich Dauer des Moduls Kreditpunkte Workload
6 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 5h = 70 h Selbststudium = 56 h Übungsaufgaben/Prüfungsvorbereitung = 54 h Summe = 180 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziele Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden • einfache Gleichstromnetzwerke mit aktiven und passiven
Zweipolen berechnen • Netzwerkberechnungsverfahren anwenden und komplexere
Gleichstromnetzwerke berechnen • elektrische Felder, Kapazität, Energie und Arbeit für
ausgewählte Geometrien berechnen • stationäre Strömungsfelder für ausgewählte Geometrien
berechnen • stationäre magnetische Felder und einfache magnetische
Kreise berechnen • Induktivität, Gegeninduktivität und die magnetische Energie
einfacher Anordnungen berechnen und das Induktionsgesetz anwenden
• einfache Wechselstromschaltungen und Wechselstromnetzwerke berechnen Transformatorgleichungen und Vierpolgleichungen anwenden
Inhalt der Lehrveranstaltung Grundlagen der Elektrotechnik A, Teil 2 • Das magnetische Feld stationärer Ströme: Magnetische
Feldgrößen, Kraftwirkung, Drehmoment, Durchflutungsgesetz, Magnetischer Fluss, Satz vom Hüllenfluss, Materie im Magnetfeld, magnetischer Kreis
• Zeitlich veränderliche Felder: Induktionsgesetz, Selbstinduktion, Induktivität, Gegeninduktivität, Energie im Magnetfeld
• Wechselstromlehre: Zeitabhängige Ströme und Spannungen, Eingeschwungene Sinusströme und -spannungen in linearen RLC-Netzen, Resonanz in RLC-Schaltungen, Leistung eingeschwungener Wechselströme und -spannungen,
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Transformator im eingeschwungenen Zustand, Vierpole
Prüfungsform Schriftliche Prüfung nach Teil 1 und Teil 2 (Dauer 150 Min.) Literatur • H. Clausert, et al., „Grundgebiete der Elektrotechnik 1 und 2“
• M. Allbach, „Grundlagen der Elektrotechnik 1 und 2“ • G. Hagmann, „Grundlagen der Elektrotechnik“ • St. Paul und R. Paul, „Grundlagen der Elektrotechnik 1“ • G. Hagmann, „Aufgabensammlung zu den Grundlagen der
Elektrotechnik“ • M. Albach, „Übungsbuch Elektrotechnik“ • O. Haas, C. Spieker, „Aufgaben zur Elektrotechnik 1“ • R. Paul und St. Paul, „Arbeitsbuch zur Elektrotechnik 1“
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Modulbezeichnung Systemtheorie
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. S. Paul
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
--
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
4 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 3 h = 42 h Selbststudium = 38 h Prüfungsvorbereitung = 40 h Summe = 120 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel • Formulierung von verschiedenen Systembeschreibungen physikalischer Systeme
• Signalanalyse durch Anwendung von Signaltransformationen • Berechnung des Übertragungsverhaltens von Systemen
durch Auswahl passender Analyseverfahren • Sicheres Anwenden von Methoden der Schaltungsanalyse
und Kenntnis der Grenzen der Verfahren • Vertrautheit mit den Grundlagen der
Wahrscheinlichkeitstheorie und Anwendung selbiger bei der Messdatenanalyse
Inhalt der Lehrveranstaltung Lineare Systeme und Netzwerke • Elementare Signale • Fourier-, Laplace-Transformation, Grundgesetze der
Transformationen, Eigenschaften, Anwendungen • Diskrete Fouriertransformation, z-Transformation,
Grundgesetze der Transformationen, Eigenschaften, Anwendungen
• Zeitkontinuierliche LTI Systeme mit Beschreibung im Zeit- und Frequenzbereich
• Impulsantwort, Stabilität, Übertragungsverhalten, Übertragungsfunktion
• Zeitdiskrete LTI Systeme im Zeit- und Frequenzbereich • Verfahren der Netzwerkberechnung, Graphenbeschreibung
von Netzwerken, Eigenschaften der Kirchhoffschen Gleichungen
• Vierpoltheorie, Vierpole in Netzwerken, Verschaltung von Vierpolen
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• Zustandsraummodelle im Zeit- und Frequenzbereich, • Ähnlichkeitstransformation, kanonische Normalformen • Beschreibung von Netzwerken im Zeit- und Frequenzbereich • Grundzüge der Netzwerksynthese
Prüfungsform
Klausur Prüfungsvorleistung: erfolgreiche Teilnahme an einer Übung unter Klausurbedingungen
Literatur
Literatur zum Modul wird in den Veranstaltungen bekannt gegeben.
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Modulbezeichnung Grundlagen der Regelungstechnik + Praktikum
Teilmodulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. K. Michels
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich -- Dauer des Moduls 2 Semester Kreditpunkte Workload
7 CP Berechnung der Workload: (s. Teilmodulbeschreibungen) Präsenz 14 x 3 h = h Selbststudium = h Prüfungsvorbereitung = h Summe = h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Vorlesung Sommersemester Labor
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Labor Übung
Lernziel Die Studierenden werden befähigt, mit den grundlegenden Methoden der Regelungstechnik einfache Systeme zu modellieren und entsprechende Regler zu entwerfen. Das Labor unterstützt die praktische Anwendbarkeit des Wissens.
Inhalt der Lehrveranstaltung s. Teilmodulbeschreibung
Prüfungsform Klausur/Laborbericht Sprache Deutsch Literatur
s. Teilmodul “Grundlagen der Regelungstechnik“
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Teilmodulbezeichnung Grundlagen der Regelungstechnik
Teilmodulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. K. Michels
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
--
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
4 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 3 h = 42 h Selbststudium = 28 h Prüfungsvorbereitung = 50 h Summe = 120 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel Nach Abschluss der Vorlesung sollen die Studenten • ein regelungstechnisches Problem grundsätzlich als solches
erkennen und beschreiben können • das Prinzip der Stabilität eines Regelkreises verinnerlicht
haben • sämtliche Schritte ausführen können, die zum Entwurf eines
einfachen Reglers erforderlich sind (Systemanalyse, formale Modellbildung, Auswahl eines geeigneten Reglers, Stabilitätsprüfung)
• die nötigen Grundlagen für alle weitergehenden regelungstechnischen Vorlesungen besitzen
Inhalt der Lehrveranstaltung • Grundsätzliche Einführung in die Regelungstechnik (Analyse, Modellbildung, Reglerentwurf)
• Modellbildung, einfache Übertragungsglieder • Übertragungsfunktion • Frequenzgangdarstellung, Bode-Diagramme • Stabilität linearer Systeme • PID-Regler, Strukturerweiterungen
Prüfungsform Klausur Sprache Deutsch Literatur
K. Michels: Regelungstechnik (Vorlesungsmanuskript) O. Föllinger: Regelungstechnik J. Lunze: Regelungstechnik I Norman S. Nise: Control Systems Engineering (Englisch)
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Teilmodulbezeichnung Grundlagenpraktikum Regelungstechnik
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. K. Michels
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
--
Dauer des Moduls 1 Semester Kreditpunkte Workload
3 CP Berechnung der Workload: Präsenz = 18 h Selbststudium/Vor-u. Nachbereitung = 48 h Prüfungsvorbereitung = 24 h Summe = 90 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Vorlesung „Grundlagen der Regelungstechnik“
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor Es werden insgesamt sechs Laborversuche angeboten. Die Versuche bauen inhaltlich auf die Vorlesung Grundlagen der Regelungstechnik auf. Die Studierenden werden in Gruppen zu 3-5 Personen aufgeteilt. Jeder Versuch wird in Gruppenarbeit durchgeführt.
Lernziel Das Ziel des Moduls ist, den Studenten einfache praktische Anwendungen der Regelungstechnik näher zu bringen. Nach der Veranstaltung sollen die Studenten in der Lage sein, grundlegende Methoden der Regelungstechnik praktisch anzuwenden.
Inhalt der Lehrveranstaltung • Aufbau und Messungen an selbst erstellten Schaltungen
• Aufbau eines Reglers mit el. Bauteilen • Auslegung eines Reglers für die Schwebekugel • Programmierung einer SPS zur Fahrstuhlsteuerung • Regelung von Druck und Durchfluss
Prüfungsform
Die zu bearbeitenden Vorbereitungsfragen werden vor dem Labortermin von den Tutoren auf Vollständigkeit und Richtigkeit kontrolliert. Bei nicht bearbeiteten Vorbereitungsaufgaben kann nicht am Labor teilgenommen werden. Außerdem wird vor Versuchsbeginn durch den Tutor geprüft, ob eine ausreichende Vorbereitung auf den Versuch stattgefunden hat.
Literatur
• Michels, K.: Vorlesungsmanuskript „Grundlagen der Regelungstechnik“
• Laborskripte
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Messtechnik mit Labor
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. A. Fischer
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Dauer des Moduls 2 Semester
Kreditpunkte Workload
7 CP Berechnung der Workload: (s. Teilmodule) Präsenz 14 x h = h Selbststudium = h Prüfungsvorbereitung = h Summe = h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Vorlesung/Übung Sommersemester Labor
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Seminar Vorlesung Labor Übung
Lernziel Die Studierenden beherrschen die Grundlagen Methoden der Messtechnik. Die Theorie wird durch das Grundlagenlabor zu praktisch anwendbarem Wissen.
Inhalt der Lehrveranstaltung s. Teilmodulbeschreibungen
Prüfungsform
Klausur (V, Ü), benotete Testate (Labor)
Literatur
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Teilmodulbezeichnung Messtechnik 1
Teilmodulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. A. Fischer
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
-
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
3 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 3 h = 52 h Vorbereitung der Übungen = 10 h Prüfungsvorbereitung = 28 h Summe = 90 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor
Lernziel Die Studierenden erlangen elementare Kenntnisse der allgemeinen Messtechnik sowie Grundlagenwissen zu Messverfahren und Messgeräten in der Produktionstechnik. Dies soll unverzichtbares Basiswissen für experimentelle Arbeiten, bei der Planung und Durchführung von Abschlussarbeiten und für das spätere berufliche Umfeld vermitteln. Der Umgang mit angewandter Statistik und die ausführliche Behandlung von Genauigkeitsbegriffen soll die Studierenden befähigen, die Aussagekraft von Messungen in der Praxis beurteilen zu können.
Inhalt der Lehrveranstaltung • Grundbegriffe, Statistik • Genauigkeitsbegriffe, Messunsicherheit • SI-Einheiten • Messwerte und Messschaltungen • AD/DA-Umsetzer • Messung geometrischer Größen • Temperaturmesstechnik/Durchflussmesstechnik
Prüfungsform
Klausur
Literatur Skripte zu einzelnen Kapiteln, Handout der Bilder und Folien, Literaturempfehlung
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Teilmodulbezeichnung Grundlagenlabor Elektrotechnik/ Grundlagenlabor Produktionstechnik
Teilmodulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. A. Fischer, Dr. D. Peters-Drolshagen
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
-
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
4 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 4 h = 56 h Vorbereitung des Labors = 20 h Prüfungsvorbereitung = 44 h Summe = 120 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor
Lernziel Der Schwerpunkt liegt im Erwerb von Methodenwissen und Problemlösungsfähigkeiten bei der Durchführung technisch-naturwissenschaftlicher Experimente und bei anwendungsbezogenen Messaufgaben. Begleitend dazu wird der sachgerechte Umgang mit einschlägigen Messgeräten vermittelt. Bei der Anwendung des Oszilloskops z.B. wird geübt, mit welchen Methoden man sich die Funktion eines komplexeren technischen Systems erarbeitet, ohne die konkrete Schaltungstechnik in voller Breite abzuhandeln. Dadurch wird eine wesentliche Qualifikation für den Ingenieurberuf in den Grundzügen erworben, nämlich die Fähigkeit zu vernetztem, systematischem Denken und Handeln, wie es etwa in der Konzeptionsphase eines (innovativen) elektrotechnischen Systems bzw. Gerätes erforderlich ist. Weiteres Beispiel: Übung methodisch richtigen Herangehens an Schaltungsprobleme: Modellierung des Ersatzschaltbildes bei der Beobachtung und Eliminierung von parasitären (unerwünschten) Effekten in Schaltungen. Bei Rechneranalysen von Schaltungen wird Wert darauf gelegt, Ergebnisse nicht einfach hinzunehmen. Die Tendenz des Schaltungsverhaltens muss begleitend diskutiert werden, um Erfahrungen mit elektrotechnischen Zusammenhängen zu sammeln, aufbauend auf der in Vorlesungen vermittelten Theorie. Das soll ganz allgemein zur Akzeptanz der häufig als schwierig empfundenen, aber notwendigen theoretischen Inhalte des Studienfaches
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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beitragen.
Inhalt der Lehrveranstaltung Inhaltliche Beschreibung der Lehrveranstaltungen: Zum Umfang der Lehrveranstaltung gehören 5 elektrotechnische Grundlagen-Versuche sowie 4 messtechnische Versuche (vorgesehene Dauer jeweils 2 Stunden) a) Elektrotechnische Grundlagen-Versuche - Netzgeräte: Reihen- und Parallelschaltung, Strom- und
Spannungsbegrenzung, Ideale Kennlinien, Innerer Aufbau, Ersatzschaltbild, Unterschiede zum Verhalten anderer realer Quellen.
- Wheatstone Messbrücke: es wird ein Meßgerät nach dem Funktionsprinzip der Wheatstoneschen Messbrücke aufgebaut und im Versuch zur Messung eingesetzt
- Oszilloskop und Funktionsgenerator: Einführung in die Arbeit mit dem Funktionsgenerator und dem Oszilloskop.
- Kondensator: in diesem Versuch lernen die Studenten den Kondensator kennen und verwenden ihn in verschiedenen kleineren Schaltungen
- Spule: es werden Spulen selber aufgebaut und vermessen. b) Messtechnische Grundlagen-Versuche - Drehzahlmessung: Dieser Versuch befasst sich mit der
Drehzahlmessung über eine Lichtschranke, einen induktiven Näherungsschalter und ein Wirbelstrom-Tachometer. Bei den beiden erstgenannten Verfahren handelt es sich um digitale, bei dem letzten um ein analoges Messverfahren.
- Temperaturmessung: Der erste Teil des Labors befasst sich mit der Aufnahme der Kennlinien von Thermoelementen und Widerstandsmessungen. Im zweiten Teil wird ein Pyrometer zur Temperaturmessung verwendet, wobei insbesondere die Problematik unbekannter Emissivitäten untersucht wird. Hierfür werden unterschiedlich präparierte Stellen (glatt, rau, lackiert, mit Bohrung) eines homogen temperierten Aluminium- Probekörpers gemessen.
- Längenmessung: Der Versuch behandelt ein häufig eingesetztes Instrument zur Längenmessung, nämlich den Messschieber. Insbesondere werden behandelt:
- Aufbau und Funktion des Messschiebers - Messschieber mit Nonius - Messschieber mit Rundskala - Digitale Messschieber - Typische Messabweichungen bei der Längenmessung - Drehmomentmessung: In diesem Versuch werden
Drehmomente, wie sie z.B. an einer Antriebswelle auftreten, mit Hilfe von Dehnungsmessstreifen (DMS) elektronisch erfasst. Die DMS sind zu einer Wheatstoneschen Brückenschaltung zusammen geschaltet. Je nach Stärke des auf die Welle einwirkenden Torsionsmoments verändert sich die Dehnung der Oberfläche und somit auch die Diagonalspannung der Brückenschaltung, die erfasst und verstärkt wird.
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Prüfungsform
Testate für Labordurchführung und Protokolle
Literatur Laborskripte, Handout der Bilder und Folien, Literaturempfehlung
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Mathematik für Systems Engineering I
Modulverantwortlicher Lehrende des FB 3 Mathematik im Wechsel
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
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Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
8 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 6 h = 84 h Selbststudium/Übungen = 76 h Prüfungsvorbereitung = 80 h Summe = 240 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel • Die Studierenden beherrschen die vermittelten mathematischen und numerischen Methoden und können sie auf ingenieurwissenschaftlichen Problemstellungen anwenden
Inhalt der Lehrveranstaltung • Zahlen und Zahlsysteme • Matrizenrechnung, lineare Gleichungssysteme • Vektorräume, lineare Abbildungen,
Koordinatentransformationen • Folgen und Reihen, Konvergenz und Grenzwerte • Stetige Funktionen • Differentialrechnung für skalare Funktionen • Approximation von Funktionen
Prüfungsform
Abschließende schriftliche Prüfung (120 min) Prüfungsvorleistungen: Erfolgreiche Teilnahme an den Übungen (wöchentlich Bearbeitung von Aufgaben, Vorrechnen)
Literatur
• Meyberg/Vachenauer: „Höhere Mathematik 1“, Springer-Verlag
• Dahmen/Reusken: „Numerik für Ingenieure und Naturwissenschaftler“, Springer-Verlag
Weitere Angaben im Laufe der Veranstaltung
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Mathematik für Systems Engineering II
Modulverantwortlicher Lehrende des FB 3 Mathematik im Wechsel
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
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Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
8 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 6 h = 84 h Selbststudium/Übungen = 76 h Prüfungsvorbereitung = 80 h Summe = 240 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel • Die Studierenden beherrschen die vermittelten mathematischen und numerischen Methoden und können sie auf ingenieurwissenschaftlichen Problemstellungen anwenden
Inhalt der Lehrveranstaltung • Lineare Ausgleichsrechnung • Integralrechnung für skalare Funktionen • Eigenwerte und Eigenvektoren • Gewöhnliche Differentialgleichungen • Differentialrechnung für vektorwertige Funktionen
Prüfungsform
Abschließende schriftliche Prüfung (120 min) Prüfungsvorleistungen: Erfolgreiche Teilnahme an den Übungen (wöchentlich Bearbeitung von Aufgaben, Vorrechnen)
Literatur
• Meyberg/Vachenauer: „Höhere Mathematik 1“, Springer-Verlag
• Meyberg/Vachenauer: „Höhere Mathematik 2“, Springer-Verlag
• Dahmen/Reusken: „Numerik für Ingenieure und Naturwissenschaftler“, Springer-Verlag
Weitere Angaben im Laufe der Veranstaltung
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Mathematik für Systems Engineering III
Modulverantwortlicher Lehrende des FB 3 im Wechsel
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
---
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
8 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 6 h = 84 h Selbststudium/Übungen = 76 h Prüfungsvorbereitung = 80 h Summe = 240 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel • Die Studierenden beherrschen die vermittelten mathematischen und numerischen Methoden und können sie auf ingenieurwissenschaftlichen Problemstellungen anwenden
Inhalt der Lehrveranstaltung • Vektoranalysis • Fourier-, Laplace- und z-Transformation • Funktionentheorie
Prüfungsform
Abschließende schriftliche Prüfung (120 min) Prüfungsvorleistungen: Erfolgreiche Teilnahme an den Übungen (wöchentlich Bearbeitung von Aufgaben, Vorrechnen)
Literatur
• Meyberg/Vachenauer: „Höhere Mathematik 1“, Springer-Verlag
• Meyberg/Vachenauer: „Höhere Mathematik 2“, Springer-Verlag
• Dahmen/Reusken: „Numerik für Ingenieure und Naturwissenschaftler“, Springer-Verlag
Weitere Angaben im Laufe der Veranstaltung
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Praktische Informatik 1
Modulverantwortlicher Prof. Dr. J. Peleska
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
--
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
8 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 8 h= 112 h Selbststudium/Übungen/ = 128 h Prüfungsvorbereitung Summe = 240 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung (Tutorium) Praktikum
Lernziel • Kenntnis der Konzepte und praktische Fertigkeiten in der Anwendung einer imperativen Programmiersprache
• Verständnis für die Grundkonzepte der Objektorientierung • Verständnis für die Entwicklung einfacher Algorithmen und
Datenstrukturen • Team-orientiertes Arbeiten zur Lösung von
Problemstellungen
Die Vorlesungen Praktische Informatik 1 und 2 vermitteln essenzielles Grundwissen und Basisfähigkeiten, deren Beherrschung für nahezu jede vertiefte Beschäftigung mit Informatik – sowohl in der industriellen Anwendung, als auch in der Forschung – Voraussetzung ist.
Inhalt der Lehrveranstaltung • Basiswissen: von Neumannsche Rechnerorganisation –
Grundlagen der Rechnerarchitektur, Programm und Prozess, Programmiersprachen -Compiler, Assembler, Loader, Linker, Interpreter, Laufzeitumgebungen, Betriebssysteme – Browser – Grafische Benutzungsschnittstellen-Shells
• Datenstrukturen: Information und ihre Repräsentation – Datentypen und Typanalyse – Elementare und zusammengesetzte Datentypen – rekursive Datentypen – Kanonische Operationen auf den eingeführten Datenstrukturen
• Algorithmen: Begriff des Algorithmus – Beschreibung von
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Algorithmen – Algorithmische Umsetzung kanonischer Operationen auf Datenstrukturen – Kontrollstrukturen – Rekursion– Grundlegende Strategien: Greedy-Strategie versus Divide-and- ConquerStrategie
• Programmierparadigmen: (1) Imperative, funktionale und logische Programmierung (2) Objektorientierte(imperative) Programmierung (3) Sequenzielle Programme versus nebenläufige Programme
• Grundkomponenten imperativer Programmiersprachen: Schnittstellen und Ein-/Ausgabe,Variablen und Zuweisungen, Kontrollstrukturen, Blöcke, Funktionen, Rekursion
• Syntax und Semantik imperativer Programmiersprachen: Syntax und Methoden der Syntax-Spezifikation, reguläre Ausdrücke, (erweiterte) Backus-Naur-Form (E)BNF, Syntaxgraphen– operationelle Semantik für Zuweisungen und Kontrollstrukturen
• Prinzipien der objektorientierten Programmierung: Geheimnisprinzip – Methoden – OperationenObjekte – Klassen – Botschaften – Ereignisverarbeitung – Attribute – Vererbung –Polymorphismus – Overloading
• Umsetzung der Punkte 2.-7. mit Java – Illustration anhand einfacher Algorithmen
• Programmdokumentation und zugehörige Hilfswerkzeuge, z.B. JavaDoc – Doxygen
• Testen von Programmen und zugehörige Hilfswerkzeuge, z.B. JUnit
• Basisdienste im Internet:telnet, ftp und ihre sicheren Varianten ssh, scp, sftp –World-Wide -Web – Grundbegriffe von HTML
Programmier-Praktikum: Programmentwicklung in Java – Realisierung einzelner, überschaubarer Programmieraufgaben
Prüfungsform
Übungsaufgaben und Fachgespräch
Literatur
1] G. Saake und K.-U. Sattler: Algorithmen und Datenstrukturen. dpunkt.verlag, Heidelberg (2004) [2] R. Schiedermeier: Programmieren mit Java. Pearson, München (2005) Weitere Informationen (Beispielprogramme, Musterlösungen, im WWW verfügbare Literatur) sind auf der Web-Seite der Veranstaltung zu finden.
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Praktische Informatik 2
Modulverantwortlicher Prof. Dr. J. Peleska
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
--
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
6 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 4 h= 56 h Selbststudium/ = 124 h Prüfungsvorbereitung Summe = 180 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Praktische Informatik 1
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung (Tutorium) Praktikum
Lernziel • Kenntnisse über komplexe Datenstrukturen und Algorithmen • Fähigkeit zur Entwicklung von Algorithmen und
Datenstrukturen zur Lösung vorgegebenerProbleme • Beherrschung der Umsetzung von Datenstrukturen und
Algorithmen in Java • Team-orientiertes Arbeiten zur Lösung von Problemstellungen Die Vorlesungen Praktische Informatik 1 und 2 vermitteln essenzielles Grundwissen und Basisfähigkeiten,deren Beherrschung für nahezu jede vertiefte Beschäftigung mit Informatik – sowohlin der industriellen Anwendung, als auch in der Forschung – Voraussetzung ist.
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Inhalt der Lehrveranstaltung • Komplexität von Algorithmen – O(n)-Notation und asymptotische Analyse
• Suchen und Sortieren auf Arrays: Binäre Suche – Quicksort und weitere Sortieralgorithmen– Komplexitätsvergleiche
• Mengen – Bags – Multimengen – Relationen – Funktionen: Datenstrukturen und Algorithmen zur Realisierung kanonischer Operationen (z.B. Mengenalgebra)
• Listen – Stapel – Warteschlangen: Datenstrukturen zur Realisierung (Arrays versus Verkettung und dynamische Speicherallokation für Elemente), Algorithmen zur Realisierung kanonischer Operationen (Listentraversion, Anfügen, Einfügen, Löschen, Suchen, Stack-
• Operationen, FIFO-Warteschlangenoperationen) • Bäume: Binäre Bäume, AVL-Bäume, Rot-Schwarz-Bäume,
B-Bäume – Suchen, Einfügen, Löschen, Traversion • Hashing: Hash-Array, Hashfunktion, Hash Buckets, offenes
Hashing • Graphen: ungerichtete, gerichtete, gewichtete Graphen –
Repräsentation durch Knoten und Kantenlisten, durch Adjazenzmatrizen, Adjazenzlisten – Algorithmen auf Graphen: Breitensuche, Tiefensuche, Topologische Sortierung, kürzeste Wege auf gewichteten Graphen: Dijkstras Algorithmus, Maximaler Durchfluss, Realisierung markierter Transitionssystememit Graphen
• Algorithmen zur Syntaxprüfung: Tokenizer und Parser – systematische ParserGenerierung aus EBNF-Grammatiken
• Textsuche: Knuth-Morris-Pratt – Boyer-Moore – Pattern Matching für reguläre Ausdrücke
• Spezifikation von Programmen: Vor- und Nachbedingungen – Invarianten
• Verifikation: Parzielle und totale Korrektheit sequenzieller Programme – Formale Verifikation, z.B. Hoare Logik (Pre-/Postconditions) – Eigenschaftsbeweis durch Strukturelle Induktion
Prüfungsform
Übungsaufgaben und Fachgespräch
Literatur
1] G. Saake und K.-U. Sattler: Algorithmen und Datenstrukturen. dpunkt.verlag, Heidelberg (2004) [2] R. Schiedermeier: Programmieren mit Java. Pearson, München (2005) Weitere Informationen (Beispielprogramme, Musterlösungen, im WWW verfügbare Literatur) sind auf der Web-Seite der Veranstaltung zu finden.
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Wissenschaftliches Arbeiten, Propädeutik
Modulverantwortlicher R.E. Streibl
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
--
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
1 CP Berechnung der Workload: Präsenz/Blockveranstaltung/Selbststudium = 30 h Summe = 30 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung (Tutorium) Praktikum
Lernziel • Kennenlernen wesentlicher universitärer (Infra)Strukturen • Grundlegende Kenntnisse wissenschaftlicher
Vorgehensweisen • Befähigung zu wissenschaftlichem Arbeiten (Recherche,
Analyse, Strukturierung, Darstellung von fachlichen Zusammenhängen)
• Befähigung zur Präsentation von Arbeitsergebnissen in unterschiedlichen Kontexten
• Erste Erfahrungen mit Referaten im universitären Kontext • Entwicklung einer Feedback-Kultur für Präsentationen • (Interkulturelle) Kooperation
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Inhalt der Lehrveranstaltung • Problemformulierung und Recherchemethoden (Bibliotheken, OnlineDatenbanken, Internet)
• Strukturierung und Formulierung im Rahmen wissenschaftlicher Argumentation
• Erstellung wissenschaftlicher Arbeiten: Aufbau, Gliederung und Gestaltung; Zitierweise; Quellenverzeichnis
• Gestaltung von Präsentationen: Ziel; Kontext (Adressaten, Situation); Präsentationsformen; Medien
• Präsentationswerkstatt (praktische Übungen mit systematischem Feedback);
• Ausgewählte Aspekte individuellen (Wahrnehmung, Gedächtnis, Zeitmanagement) und sozialen Lernens (Gruppenarbeit, Moderation)
Ablauf: Das Modul wird in der Regel als Blockkurs vor Beginn der Lehrveranstaltungen des ersten Semesters angeboten (nur in dringenden Ausnahmefällen sollte auf den semesterbegleiten den Ausweichkurs zurückgegriffen werden). In konzentrierter Weise werden – teilweise in Vorlesungsform, teilweise in Seminarform – die Inhalte vermittelt und erarbeitet. In zufällig zusammengesetzten (oft interkulturellen) Arbeitsgruppen werden Übungsaufgaben bearbeitet (die Bearbeitung reicht über die Dauer des Blockkurses hinaus). Alle TeilnehmerInnen halten im Laufe der Veranstaltung ein fünfminütiges Referat zu einem selbst gewählten Sachthema (aktiv: Erleben der Präsentationssituation, passiv: Entwicklung eines Qualitätsbewusstseins und einer Feedbackkultur bzgl. Präsentationen).
Prüfungsform
Übungsaufgaben, Kurzreferat, ggf. Fachgespräche
Literatur
[1] Franck, N.; Stary, J.: Die Technik wissenschaftlichen Arbeitens: eine praktische Anleitung. 11. überarb. Aufl. Paderborn: Schöningh (2003). Standort SuUB u.a.: a all 970/558(11) [2] Eco, U.: Wie man eine wissenschaftliche Abschlussarbeit schreibt. 10. AUFL: Heidelberg: C.F. Müller (2003) Weitere Literaturhinweise in der Veranstaltung
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Technische Informatik I
Modulverantwortlicher Prof. Dr. R. Drechsler
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
--
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
8 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 6 h = 84 h Selbststudium/Übungen/ = 156 h Prüfungsvorbereitung Summe = 240 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung (Tutorium) Praktikum
Lernziel • Kenntnis grundlegender Konzepte moderner Rechner • Verständnis der Schaltkreismodellierung durch Boolesche
Funktionen • Hardware-Realisierung von arithmetischen Funktionen und
Rechenwerken • Einblicke in die Modellierung und Optimierung integrierter
Schaltkreise • Entwicklung von Kooperations- und
Kommunikationsfähigkeiten durch gemeinsame Bearbeitung von Übungsaufgaben
• Eigeständige Präsentation von Lösungen (in den wöchentlichen Tutorien)
• Selbständige Beurteilung von Rechnersystemen anhand der eingeführten Konzepte
• Beurteilung unterschiedlicher Hardware-Realisierungen unter den eingeführten Optimierungszielen
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Inhalt der Lehrveranstaltung I. Rechnerarchitektur • Rechnersichtweisen: Ebenen und Sprachen, Hierarchie,
Compiler, Interpreter • Aufbau und Funktionsweise: Hardware, Software, Firmware,
Aufbau eines von-NeumannRechners, Arbeitsspeicher, Speicherzelle, Arbeitsweise eines Prozessors, Speicher,I/OBusse
• Befehlssatz: RISC, CISC, Designprinzipien • Pipelining • Speicher: Hierachie, Organisation, Caches,
Hintergrundspeicher • Parallelität: Ausprägungen, Klassifikation von parallelen
Rechnerarchitekturen, Exkurs über • Verbindungsstrukturen
II. Digitale Schaltungen: • Schaltkreise: Technologien, Definition, Kosten, Semantik von
kombinatorischen Schaltkreisen, Simulation, Teilschaltkreise, Hierarchischer Entwurf, Beispiele
• Kodierung: Zeichen, Zahlen, Zahlensysteme, Übertragung, Fehlerkorrektur, Hamming-Code, Huffman-Code, Festkommadarstellungen, Zahlendarstellung durch Betrag und Vorzeichen, Einer-/Zweierkomplement-Darstellung, Gleitkommadarstellung (IEEE-754 Format)
• Boolescher Kalkül: Funktion, Algebra, Ausdrücke, alternative Funktionsdarstellung, z.B. durch Entscheidungsdiagramme
• Zweistufige Schaltungen: Logiksynthese, Implikanten, Primimplikanten, Minimierung, Quine/McClusky, Überdeckungsproblem
• Integrierte Schaltungen, arithmetische Schaltungen, ALU • Schaltungen mit speichernden Elementen
Prüfungsform
Übungsaufgaben , Präsentation mindestens einer Lösung im Tutorium und Fachgespräche
Literatur
B. Becker, R. Drechsler, P. Molitor, Technische Informatik – Eine Einführung, Pearson Studium, 2005 S. Tanenbaum, J. Goodman, Computerarchitektur, 4. Aufl., Pearson Studium, 2001 H.Wuttke, K. Henke, Schaltsysteme, Pearson Studium, 2002 W. Stallings, Computer Organization & Architecture, Prentice Hall, 2002 C. Siemers, A. Sikora, Taschenbuch Digitaltechnik, Fachbuchverlag Leipzig, 2002 T. Beierlein, O. Hagenbruch, Taschenbuch Mikroprozessortechnik, Fachbuchverlag Leipzig, 2001 D. Patterson, J. Hennessy, Computer Organization & Design - The Hardware/Software Interface, Morgan Kaufmann Publishers, 1997
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Technische Informatik II
Modulverantwortlicher Prof. Dr. U. Bormann
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
--
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
8 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 6 h = 84 h Selbststudium/Übungen/ = 156 h Prüfungsvorbereitung Summe = 240 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Praktische Informatik 2 Technische Informatik 1
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung (Tutorium) Praktikum
Lernziel • In der Terminologie der Betriebssysteme und nebenläufigen Systeme kommunizieren können.
• Abstraktionshierarchien (Speicherverwaltung, Dateisystem) in Bezug auf ihre Auswirkung auf die Systemleistung einschätzen können.
• Lösungsvarianten für Systemsoftwarekomponenten und den Umgang mit Nebenläufigkeit bewerten können (s. unten).
• Schutzmechanismen in Bezug auf Anwendungssicherheitsziele anwenden können.
• Selbständiges Entwickeln von einfachen Systemkomponenten in C++ für Unix.
• Im Rahmen von Übungsaufgaben Übertragung der globalen Strategien auf vorgegebene Einzelsituationen.
• Durch den Übungsbetrieb in kleinen Gruppen wird die Kooperations- und Teamfähigkeit gefördert.
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Inhalt der Lehrveranstaltung I. Grundlagen der Betriebssysteme • Betriebssysteme: Aufgaben, Rechnerbetriebsformen und
Elemente von Betriebssystemen, • Anmerkungen zur Geschichte und Überblick über die
Entwicklung der Betriebssysteme • Prozeßverwaltung: Einfache Prozesse,
Prozeßeigenschaften, Unterbrechungen, Systemaufrufe, • Ausnahmen, Echtzeitbetrieb • Speicherverwaltung: Ein-/Auslagerungsverfahren • Dateisystem: Namen, Baumstruktur; Zugriffsoperationen;
Abbildung auf reale Geräte, Ein/Ausgabe; Sicherheit (Schutzmechanismen, Zugriffsrechte)
• Befehlsinterpreter II. Nebenläufigkeit • Synchronisation: Semaphore, (bedingte) kritische Abschnitte,
Ereignisse, Monitore, synchroner/asynchroner Nachrichtenaustausch, “Rendezvous”, Kanäle, verteilte Systeme mit Prozedurfernaufrufen
• Verklemmungen, Lebendigkeit, Fairness; Korrektheit • Formale Spezifikation nebenläufiger Systeme, z.B. mit Petri-
Netzen • Spezielle nebenläufige Systeme: Speisende Philosophen,
Erzeuger/Verbraucher, Leser/Schreiber usw • Grundlagen der Rechnernetze, Client / Server -
Architekturen, lokale und globale Netze (Ueberblick)
Prüfungsform
Übungsaufgaben und Fachgespräche
Literatur
Andrew S. Tanenbaum: Modern Operating Systems, 2nd Edition, Prentice Hall, 2001 (bzw. Die deutsche Übersetzung: Moderne Betriebssysteme, 2. Auflage, Pearson Studium, 2002)
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Lehrprojekt Einführung in Systems Engineering
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. B. Kuhfuß, Prof. Dr.-Ing. F. Kirchner, Prof. Dr.-Ing. K. Tracht, Prof. Dr.-Ing. Michels, Prof. Dr.-Ing. K.-L. Krieger, Prof. Dr.-Ing. G. Fey
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
---
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
8 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 2 h = 28 h Bearbeitung des Lehrprojektes = 192 h Vorbereitung der Präsentation = 20 h Summe = 240 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor Praktikum Projekt
Lernziel Die Studierenden erlernen die typische Arbeitsweise von SE-Ingenieuren an Projektarbeiten. Sie können in Teams arbeiten, Ideen für neuartige Produkte entwickeln, unter Zeit- und Ressourcenknappheit entwickeln und Ergebnisse präsentieren.
Inhalt der Lehrveranstaltung Die Lehrveranstaltung dient in erster Linie der Identifikation der Studierenden mit dem Studiengang. Schwerpunkt ist die Gründung eines virtuellen Unternehmens in Teams (4-5 Studierende) und Entwicklung, Bau, Programmierung und Inbetriebnahme eines modellhaften technischen Produkts mit Lego Mindstorm. Dabei wird bereits zu Studienbeginn das Zusammenwirken von Mechanik, Antriebstechnik, Sensorik/Aktorik und SPS-Programmierung gelernt. Die Lehrveranstaltung wird abgerundet durch externe Vorträge und eine Exkursion. Einführung in Konstruktionsmethodik (morphologischer
Kasten) und Lösungsfindung im Team Einführung in den Aufbau kinematischer Ketten Einführung in Projektbearbeitung mittels Lego Mindstorm 2 Vorträge von externen Referenten über Systems
Engineering aus Anwendersicht (z. B. Satellitenentwicklung, Raumstation)
1-tägige Exkursion
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Prüfungsform
Projektbericht und Fachgespräch
Literatur
Handout der Bilder und Folien, Literaturempfehlung
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Modulbezeichnung Technische Mechanik
Modulverantwortlicher Dr.-Ing. M. Mehrafza
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
--
Dauer des Moduls 1 Semester Kreditpunkte Workload
4 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 3h = 52 h Bearbeitung der Übungen = 118 h Prüfungsvorbereitung = 40 h Summe = 210 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel Die Lehrveranstaltung soll im Bereich der Statik und der Festigkeitslehre Studierenden die Kompetenz vermitteln mechanische Systeme und Tragwerke auf einfache mechanische Modelle zu reduzieren und sie hinsichtlich der inneren Beanspruchungen und Verformungen zu analysieren und anschließend zu vordimensionieren. Im Bereich Dynamik werden die Studierenden in die Lage versetzt, aus beweglichen Systemen einfache mechanische Modelle abzuleiten und sie hinsichtlich der Bewegung zu analysieren. Durch die Bearbeitung ausgewählter Beispiele und Übungen können die Studierenden den Lehrstoff auf breites Spektrum der praktischen Ingenieuraufgaben anwenden.
Inhalt der Lehrveranstaltung In diesem Modul werden die Grundlagen der Statik, der Elastostatik und Kinematik einfacher mechanischen Systeme vermittelt. Themen: Stereostatik
• Grundlagen der Statik • Zentrale Kraftsysteme • Allgemeine Kraftsystem • Schwerpunkte und verteilte Kräfte • Lagerungsarten und Lagerreaktionen • Strukturanalyse: Fachwerk, Balken, Rahmen
Elastostatik
• Elastostatik des geraden Stabes • Biegung des geraden Balkens
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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• Torsion der Kreiswelle Dynamik
• Kinematik des Massenpunktes • Kinematik des starren Körpers
Prüfungsform Schriftliche Prüfung Literatur Gross, Hauger, Schnell: Technische Mechanik 1-3
Hibbeler, R. C.: Technische Mechanik 1-3 Sayir M. B., Dual J., Kaufmann S.: Ingenieurmechanik 1-3
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Modulbezeichnung Werkstofftechnik 1
Modulverantwortlicher PD Dr.-Ing. B. Clausen
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
--
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
5 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 3 h = 42 h Vor- und Nachbereitung 14 x 1 h = 14 h Lernportal (Übung) 14 x 1 h = 14 h Prüfungsvorbereitung = 80 h Summe = 150 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel
Die Studierenden haben am Ende des Kurses grundlegende Kenntnisse im Fach Werkstofftechnik erworben und können die Inhalte in anderen Vorlesungen (z.B. Konstruktionslehre) bzw. in praktischen Anforderungen im Beruf anwenden. Sie kennen die wesentlichen Definitionen und können den Stand des Wissens wiedergeben. Die Studierenden erlangen ein Verständnis des Gesamt-zusammenhangs und können Kenntnisse abstrahiert auf andere Werkstoffe / Prüfmethoden / Wärmebehandlungen übertragen.
Inhalt der Lehrveranstaltung 1. Mikroskopischer und submikroskopischer Aufbau von Werkstoffen
2. Eigenschaften von Werkstoffen 3. Ermittlung der Eigenschaften von Werkstoffen 4. Legierungslehre 5. Grundlagen der Wärmebehandlung von Metallen
Prüfungsform
Klausur
Literatur
H.-J. Bargel, G. Schulze: Werkstoffkunde, VDI Verlag, Düsseldorf 1994
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Konstruktionslehre 1
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. K.-D. Thoben
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
--
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
6 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 3h = 42 h Übungsaufgaben, Selbststudium = 87 h Prüfungsvorbereitung = 51 h Summe = 180 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen
Seminar Vorlesung Übung
Lernziel Die Studierenden beherrschen die Grundlagen des Technischen Zeichnens und können, ausgehend von Prinzipskizzen, einfache Konstruktionsaufgaben lösen.
Inhalt der Lehrveranstaltung Die Lehrveranstaltung ist kombiniert aus Vorlesungen und Übungen. Es werden die Grundlagen der technischen Produktdokumentation vermittelt, d.h. die Regeln für das Erstellen technischer Darstellungen und Zeichnungen für Maschinenbauteile und Baugruppen. Es wird außerdem das räumliche Vorstellungsvermögen zur Identifizierung technischer Produkte geschult. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf den Grundlagen der konstruktiven Gestaltung. Hierbei werden Vorgehens-weisen und Gestaltungsrichtlinien anhand praxisnaher Beispiele gelehrt. Weiterhin werden Prinzipien des Gestaltens von bzw. mit Maschinenelementen vermittelt. Die in der Vorlesung vermittelten Inhalte werden in den Übungen durch Zeichen- und Gestaltungsaufgaben vertieft.
Prüfungsform Klausur Literatur
• Vorlesungsskripte des Fachgebiets • Hoischen: Technisches Zeichnen, Cornelsen Verlag
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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• W. Beitz / K.H. Grote: Dubbel-Taschenbuch für den Maschinenbau, Springer Verlag • Roloff / Matek: Maschinenelemente, Vieweg Verlag • K. H. Decker: Maschinenelemente, Hanser Verlag
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Grundlagen der Produktionstechnik
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. E. Brinksmeier
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Dauer des Moduls 2 Semester
Kreditpunkte Workload
9 CP Berechnung der Workload: (s. Teilmodule) Präsenz 14 x h = h Selbststudium = h Prüfungsvorbereitung = h Summe = h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Vorlesung und Übung Sommersemester Labor
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende s. Teilmodule
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Labor Übung
Lernziel Die Studierenden erwerben Kenntnisse über grundlegende Gebiete der Produktionstechnik. Sie verstehen Methoden und Verfahren der Fertigungstechnik und Qualitätswissenschaft (s. hierzu auch Teilmodulbeschreibungen).
Inhalt der Lehrveranstaltung s. Teilmodulbeschreibungen
Prüfungsform
Klausur (WS), Studienleistung (Labor)
Literatur
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Teilmodulbezeichnung Grundlagen der Fertigungstechnik mit Labor
Teilmodulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. E. Brinksmeier
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Dauer des Moduls 2 Semester
Kreditpunkte Workload
6 CP Berechnung der Workload: Präsenz VL 14 x 2 h= 28 h Labor 6 x 3 h = 18 h Vor- und Nachbereitung VL 14 x 2 h = 28 h Labor 6 x 12 h* = 72 h Prüfungsvorbereitung = 34 h Summe = 180 h *Im Studiengang Produktionstechnik wird das Labor in Verbindung mit der vertiefenden Vorlesung „Fertigungstechnik“ angeboten. Da in diesem Fall lediglich die Vorlesung „Grundlagen der Fertigungstechnik“ als Basis dient, wird der für die Vorbereitung des Labors erforderliche Workload entsprechend hoch bewertet.
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Vorlesung Sommersemester Labor
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Erfolgreicher Abschluss der VL als
Voraussetzung für die Teilnahme am Labor
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor
Lernziel In dieser Vorlesung werden theoretische und praktische Grund-lagenkenntnisse zu den Themengebieten der Fertigungtechnik vermittelt. Die Studierenden werden in die Lage versetzt, die Vor- und Nachteile verschiedener Fertigungsverfahren gegeneinander abzuwägen und so für ein gegebenes Endprodukt einen passenden Herstellungsprozess auszuwählen.
Inhalt der Lehrveranstaltung Vorlesung • Definition der Produktions- und Fertigungstechnik • Einteilung der unterschiedlichen Fertigungsverfahren
entsprechend der in DIN 8580 definierten sechs Hauptgruppen
o Urformen o Umformen o Trennen o Fügen o Beschichten o Änderung der Stoffeigenschaften.
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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• Vorstellung von Beispielprozessen Labore zu den Themen
• Umformen • Drehen • CNC • Messtechnik • Verzahnungsbearbeitung • Schleifen
Prüfungsform
Modulprüfung (Klausur) Studienleistung mündliche Gruppenprüfung (Labor)
Literatur
Fritz, A.H., Schulze, G.: Fertigungstechnik Klocke, F.; König, W.: Fertigungsverfahren 1 – Drehen, Fräsen, Bohren Klocke, F.; König, W.: Fertigungsverfahren 2 – Schleifen, Honen, Läppen Tschätsch, H. and Dietrich, J.: Praxis der Umformtechnik: Arbeitsverfahren, Maschinen, Werkzeuge Tönshoff, H. K.; Denkena, B.: Spanen Dubbel, H.; Beitz, W.; Kütiner, K.: Taschenbuch für den Maschinenbau Spur, G.; Stöferle, T.: Handbuch der Fertigungstechnik, Band 3/1 – Spanen Spur, G.; Stöferle, Th.: Handbuch der Fertigungstechnik, Band 2/1 - Umformen
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Teilmodulbezeichnung Grundlagen der Qualitätswissenschaft
Teilmodulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. A. Fischer
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
3 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 2 h = 28 h Vorbereitung der Übungen = 10 h Prüfungsvorbereitung = 52 h Summe = 90 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Grundlagen Messtechnik
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor
Lernziel Die Lehrveranstaltung frischt die theoretischen Grundlagen z.B. in den mathematischen Bereichen Statistik und Stochastik auf und baut diese zu realen Werkzeugen der QW aus. Durch Übungen werden die erlernten Methoden vertieft und somit der Praxisbezug hergestellt. Nach erfolgreicher Teilnahme sind die Absolventen für den interdisziplinären Einsatz der erlernten Methoden gerüstet und werden sich z.B. in QM-Systemen unterschiedlichster Ausrichtungen zurechtfinden.
Inhalt der Lehrveranstaltung • Grundbegriffe der Qualitätswissenschaft • Qualitätsplanung, QFD, House of Quality • Statistische Grundlagen • Statistische Prozesslenkung, Qualitätsregelkarten,
Qualitätsregelkreise • Abnahmeprüfungen, Prozessfähigkeit • Versuchsplanung (Design of Experiments), • Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA) • Einführung in Qualitätsmanagement-Systeme • Definitionen, Grundbegriffe
Prüfungsform
Modulprüfung (eKlausur)
Literatur
Skript, Literaturempfehlungen
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Softwareprojekt 1-Vorlesung
Modulverantwortlicher Prof. Dr. R. Koschke
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
--
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
5 CP Softwaretechnikprojekt-Vorlesung Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 4 h = 56 h Selbststudium/Projektbearbeitung/ = 94 h Prüfungsvorbereitung Summe = 150 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Praktische Informatik 1
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung (Tutorium) Praktikum Projekt
Lernziel Das angestrebte Ergebnis des Moduls insgesamt ist es, dass die Studierenden die methodischen und praktischen Fähigkeiten erwerben, eine Software-Lösung für ein vorgegebenes nicht-triviales Problem zu finden und zu realisieren. In der Vorlesung, die der Projektbearbeitung vorgeschaltet ist, erwerben die Studierenden die dafür notwendigen theoretischen Kenntnisse und wissenschaftlichen Methoden.
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Inhalt der Lehrveranstaltung Die folgenden, für ein solches Projekt notwendigen Themen der Softwaretechnik werden in der Vorlesung vermittelt (die Notation UML wird in den entsprechenden Abschnitten als Mittel zum Zweck und im methodischen Zusammenhang eingeführt): Allgemeines • was ist Software? • Eigenschaften von Software • Software-Lebenszyklus • die besondere Bedeutung der Wartung und Evolution • Softwarekrise • was ist Softwaretechnik? Projektplanung • Grundbegriffe der Projektplanung • Vorgehen bei der Planung • Inhalt des Projektplans • Gantt-Diagramme und kritischer Pfad Projektrisiken • Software-Entwicklungsprozesse • Wasserfallmodell • Code&Fix • V-Modell • Testgetriebene Entwicklung • Inkrementelle Entwicklung • Spiralmodell • Rational Unified Process • Extreme Programming Rechtlicher Rahmen der Softwareentwicklung • Betriebsverfassungsgesetz (BetrVG), PersVG • Arbeitsschutzgesetze, Verordnungen (BildscharbV)
Datenschutzgesetze (BDSG) • Normen und Richtlinien Arbeits- und Organisationsgestaltung • Analyse, Bewertung und Gestaltung von Arbeitstätigkeiten • Aufbau- und Ablauforganisation, Organigramme, Business
Process Reengineering • Gestaltung versus Entwicklung, Grenzen, situative Ansätze
Anforderungsanalyse • Probleme bei der Anforderungsanalyse • Schritte der Anforderungsanalyse • Schritte der Ist-Analyse Erhebungstechniken bei der Ist-Analyse (Fragebögen, Interview im Kontext) und Soll-Analyse (Varianten des Prototypings) Aufbau und Inhalt der Anforderungsspezifikation • Produktqualitäten • Bedeutung und angestrebte Eigenschaften der
Anforderungsspezifikation
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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• Regeln für die Anforderungsspezifikation • Objektorientierte Anforderungsanalyse mit
Anwendungsfällen, statischen und dynamischen Modellen mit Klassenbildung, die dem Liskovschen Substitutionsprinzip genügt (unter Verwendung der UML-Diagramme für Anwendungsfälle, Klassendiagramme, Interaktions und Zustandsdiagramme)
Prüfung der Anforderungsspezifikation • Software-Prüfungen im Allgemeinen • Review-Varianten • Abläufe von Reviews
Prüfungsform
Fachgespräch
Literatur
[1] Roger Pressman. Software Engineering – A Practioner’s Approach. Fünfte Ausgabe, McGraw-Hill, 2003. [2] Ian Sommerville. Software Engineering. Siebte Ausgabe, Addison-Wesley, 2004.
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Softwaretechnik-Projekt
Modulverantwortlicher alle am Studiengang beteiligten Hochschullehrenden
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
--
Dauer des Moduls 2 Semester
Kreditpunkte Workload
11 CP Softwaretechnikprojekt Berechnung der Workload: Projektbearbeitung/ = 330 h Prüfungsvorbereitung Summe = 330 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Praktische Informatik 1
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung (Tutorium) Praktikum Projekt
Lernziel Das angestrebte Ergebnis des Moduls insgesamt ist es, dass die Studierenden die methodischen und praktischen Fähigkeiten erwerben, eine Software-Lösung für ein vorgegebenes nicht-triviales Problem zu finden und zu realisieren. Nicht-trivial bedeutet, dass die Studierenden hierzu über die Dauer eines Jahres in Gruppen mit in der Regel 5-6 Personen zusammenarbeiten und eine qualitativ hochwertige Implementierung abgeben müssen. Dazu gehören die folgenden Fähigkeiten, die vermittelt, eingeübt und beherrscht werden sollen: • planerisches und systematisches Vorgehen bei der
Software-Entwicklung • Team-Organisation in einem einjährigen Software-Projekt • Analyse eines Problems • Erstellung einer Anforderungsspezifikation • Entwurf einer Software-Lösung (sowohl im Großen auf der
Ebene der Software-Architektur • als auch im Kleinen auf der Ebene von Datenstrukturen und
Algorithmen) unter Anwendung • von Prinzipien der Softwaretechnik (s. unten) • Implementierung eines Software-Systems • Durchführung qualitätssichernder Maßnahmen (Tests und
Reviews) • Änderungs- und Konfigurationsmanagement
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Inhalt der Lehrveranstaltung Das Projektthema soll aus der Elektrotechnik oder der Produktionstechnik stammen und durch die Informatik (s. zugehörige Vorlesung von Prof. Koschke) vorbereitet bzw. begleitet werden. Themenvorschläge werden vor Beginn des Wintersemesters in einer Informationsveranstaltung vorgestellt.
Prüfungsform
Projektbericht und Präsentation
Literatur
Habenfellner, R.; Fricke, E.; Weck de, O.; Vössner, S.: Systems Engineering Grundlagen und Anwendung; Orell Füssli Verlag AG, Zürich, 2012
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Projekt Systemtechnik
Modulverantwortlicher alle Lehrende des Studiengangs
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
---
Dauer des Moduls 2 Semester
Kreditpunkte Workload
17 CP Berechnung der Workload: Bearbeitung des Projektes = 440 h Berichterstellung = 70 h Summe = 510 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Software-Projekt abgeschlossen
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor Praktikum Projekt
Lernziel Jedes Jahr wird (abhängig von der Jahrgangsstärke) eine Anzahl von Projekten angeboten. Der Hauptteil der studentischen Arbeitsbelastung entfällt auf die eigentliche Projektarbeit. Die fachlichen Ziele sind projektspezifisch und können daher nicht allgemein beschrieben werden. Projekte verfolgen darüber hinaus eine Reihe von Metazielen: gruppenorientiertes Arbeiten in einer großen Gruppe, Teamfähigkeit (wobei die Kleingruppen nicht mehr aus
Sympathien, sondern aus fachlicher Spezialisierung heraus entstehen),
wissenschaftlich fundiertes, selbstorganisiertes Arbeiten, welches deutlich über die Bearbeitung von Übungsaufgaben hinausgeht,
individuelle Vertiefung des Wissens in einem speziellen Gebiet,
eigenständige Zielausgestaltung innerhalb des von der betreuenden Arbeitsgruppe vorgegebenen Themengebietes,
Anwendung bereits erlernter Grundlagen (und Schaffung weiterer, ggf. in begleitenden nicht-projektspezifischen Lehrveranstaltungen).
Inhalte der Lehrveranstaltung Die fachlichen Inhalte sind projektspezifisch und können daher nicht allgemein beschrieben werden. Projekte haben darüber hinaus einen typischen Ablauf und gewisse Metainhalte: Erheblicher Umfang: Das Projekt ist ein herausragender
Bestandteil des Studiums. Es nimmt während seiner
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
50
einjährigen Laufzeit knapp ein Drittel der Arbeitszeit der Studierenden in Anspruch (zu einem nicht geringen Maße auch in der vorlesungsfreien Zeit).
Praktische Relevanz des Themas: Die Themen der Projekte sollen praktische Relevanz haben und auch über den Tellerrand der reinen Technik hinausblicken. Gegenstand von Projekten sind Analyse, Planung, Gestaltung, Einsatz und Bewertung der betrachteten Systeme und Verfahren. Projekte sollten möglichst fachgebietsübergreifend sein; Kontakte zu externen Partnern (andere Studiengänge, Industrie) sind erwünscht.
Umfassende Bearbeitung des Themas: Ein Projekt soll möglichst alle Phasen einer (Software-/Verfahrens-) Entwicklung durchlaufen, von einer Anforderungsdefinition/Zielausgestaltung über Entwurf und Implementierung/Realisierung bis zu einer gewissen Auswertung/Qualitätssicherung. Projektverlauf und Ergebnisse werden in einem abschließenden Projektbericht zusammengefasst, zu dem alle Studierenden Beiträge leisten, die in die Projektbewertung einfließen.
Selbstorganisation: Die Projekte laufen zu einem wesentlichen Teil selbstorganisiert ab. Zur Projektorganisation wird im Allgemeinen eine Koordinationsgruppe aus Studierenden gebildet, die im Laufe des Projekts personell wechselt (i.d.R. rotiert). Die Lehrenden sind eher Projektbetreuer als Projektleiter.
Teamarbeit: Das projektorientierte Studium bereitet darauf vor, umfangreiche Problemstellungen aus der beruflichen Praxis in arbeitsteiligen Teams kooperativ zu lösen. Voraussetzung für die Realisierung eines erfolgreichen Projekts ist ein hohes Maß an sozialer Kompetenz bei den traditionell an technischer Kompetenz interessierten Studierenden. Teamfähigkeit erweist sich aus konkreter Kooperation im studentischen Projekt. Aus diesen Gründen sollten Projekte eine gewisse Mindestgröße nicht unterschreiten, damit einerseits die eigentliche Entwicklungsarbeit in Kleingruppen durchgeführt werden kann, und andererseits auch die Abstimmung zwischen Entwicklungsgruppen geübt werden kann. Andererseits sollten Projekte natürlich auch nicht zu groß werden, um noch eine sinnvolle Betreuung zu gewährleisten.
Prüfungsform
Projektorientierte Entwicklung und Präsentation eines größeren informationstechnischen Systems
Literatur
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Bachelor-Abschlussmodul Bachelorarbeit inkl. Kolloquium Workshop
Modulverantwortlicher alle Lehrenden des Studiengangs
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
alle Spezialisierungsbereiche
Dauer des Moduls 1 Semester Kreditpunkte Workload
15 CP= 12 CP (Bachelorarbeit)+ 3 CP (Workshop) Berechnung der Workload: Workshop 10 x 3 h = 30 h Berichterstellung zum Workshop = 60 h Bearbeitung der Thesis = 320 h Vorbereitung des Kolloquiums = 40 h Summe = 450 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Abschluss der Pflichtmodule und Erwerb von mindestens 150 CP
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor Praktikum Projekt Praktikum Anfertigung der Bachelorthesis
Lernziel In der Bachelorarbeit soll der Studierende die Befähigung zum wissenschaftlichen selbständigen Arbeiten nachweisen. Die Studierenden üben im Workshop Präsentationstechniken auf anspruchsvollem Niveau.
Inhalte der Lehrveranstaltung Die Bachelorarbeit soll thematisch aus der gewählten Spezialisierungsrichtung stammen. Vom Betreuer wird in Abstimmung mit dem Studierenden Thema und Umfang der Aufgabenstellung festgelegt. Die Arbeit kann schwerpunktmäßig theoretischer, konstruktiver oder experimenteller Art sein und muss einen selbständig erarbeiteten wissenschaftlichen Beitrag beinhalten. Der Workshop begleitet die Bachelorarbeit und soll der gegenseitigen Information, Problembeschreibung, Diskussion und Aufzeigen von Lösungswegen dienen.
Prüfungsform
Bachelorarbeit: schriftl. Ausarbeitung und Kolloquium Workshop: schriftl. Ausarbeitung und Präsentation
Literatur
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Praxismodul
Modulverantwortlicher alle Hochschullehrer des Studiengangs BSc Systems Engineering
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
---
Dauer des Moduls 10 Wochen
Kreditpunkte Workload
12 CP Berechnung der Workload: Präsenz/Berichterstellung 10 x 35 h = 350 h Vorbereitung/Präsentation = 10 h Summe = 360 h
Wintersemester Sommersemester ab 4. Semester empfohlen
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor Praktikum Projekt
Lernziel Studierende und Absolventen müssen sich sehr frühzeitig auf die veränderten Anforderungen der industriellen Praxis einstellen können. Von daher ist das Praktikum als Anschauungsunterricht über die operativen Grundlagen der Tätigkeitsfelder von Systemingenieuren unverlässlich. Das Betriebspraktikum soll nicht nur technische Fähigkeiten vermitteln. Vielmehr sollen die Studierenden einen Einblick in charakteristische Arbeitsvorgänge und deren Zusammenwirken im Funktionsablauf sowie in Sozialstrukturen moderner Unternehmen gewinnen.
Inhalte der Lehrveranstaltung Das Praktikum gliedert sich in ein technisches und ein organisatorisches Praktikum. Näheres zu den Inhalten regelt die Praktikumsordnung des Bachelor-Studienganges Systems Engineering.
Prüfungsform
schriftliche Ausarbeitung (Praktikumsbericht), Umfang ca. 1 Seite pro Woche/Kurzpräsentation oder Fachgespräch
Literatur
Praktikumsordnung Systems Engineering
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Katalog Wahlpflichtmodule BSc. Systems Engineering
Spezialisierungsmodule I Spezialisierungsmodule II
Spezialisierungsbereiche
Automatisierungstechnik und Robotik Produktionstechnik Eingebettete Systeme und Systemsoftware Raumfahrtsystemtechnik General Studies GS Bereich: Schlüsselqualifikationen
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Spezialisierungsmodule I
Modulverantwortlicher alle beteiligten Hochschullehrenden der Spezialisierungsrichtungen
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
alle Spezialisierungsbereiche
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
18 CP Berechnung der Workload: (Zusammensetzung der Workload je nach gewählten Lehrveranstaltungen der Module) Präsenz 14 x h = h Selbststudium = h Prüfungsvorbereitung = h Summe = 540 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar abhängig Vorlesung von den gewählten Übung Teilmodulen
Lernziel Die Studierenden erwerben vertiefte Kenntnisse in der gewählten Spezialisierungsrichtung.
Inhalt der Lehrveranstaltung abhängig von den gewählten Lehrveranstaltungen der Module (s. Anlage 2 der PO und Modulhandbuch)
Prüfungsform
abhängig von den gewählten Lehrveranstaltungen der Module (s. Anlage 2 der PO und Modulhandbuch)
Literatur
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Spezialisierungsmodule II
Modulverantwortlicher alle beteiligten Hochschullehrenden der Spezialisierungsrichtungen
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
alle Spezialisierungsbereiche
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
6 CP Berechnung der Workload: (Zusammensetzung der Workload je nach gewählten Lehrveranstaltungen der Module) Präsenz 14 x h = h Selbststudium = h Prüfungsvorbereitung = h Summe = 180 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar abhängig Vorlesung von den gewählten Übung Teilmodulen
Lernziel Die Studierenden erwerben verbreiterte Kenntnisse in weiteren Vertiefungsmodulen.
Inhalt der Lehrveranstaltung abhängig von den gewählten Lehrveranstaltungen der Module (s. Anlage 2 der PO und Modulhandbuch)
Prüfungsform
abhängig von den gewählten Lehrveranstaltungen der Module (s. Anlage 2 der PO und Modulhandbuch)
Literatur
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Spezialisierungsbereich Automatisierungstechnik und Robotik
Titel des Moduls CP Anbieter
Prozessnahe und In-Prozess-Messtechnik 3 PT
Einführung in die Automatisierungstechnik mit Labor
3 PT
Systemanalyse und Übungen 6 PT
Geometrische Messtechnik mit Labor 3 PT
Verfahrenstechnik 3 PT
Bildverarbeitung 6 Inf
Robot Design Lab 8 Inf
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz 6 Inf
Machine Learning 6 Inf
Betriebssysteme 6 Inf
Rechnerarchitektur und eingebettete Systeme 6 Inf
Robotics I (auf Englisch) 4 ET
Grundlagen integrierter Schaltungen 4 ET
Halbleiterbauelemente und Schaltungen 8 ET
Grundlagen der Modellbildung 4 ET
Regelung in der elektrischen Energieversorgung 4 ET
Digitale Signalverarbeitung in der elektrischen Energietechnik 4 ET
Embedded Controller 4 ET
CP: Credit Points, PT: Produktionstechnik, ET: Elektrotechnik, Inf: Informatik
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Prozessnahe und In-Prozess-Messtechnik
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. A. Fischer
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Automatisierungstechnik und Robotik, Produktionstechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
3 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 2 h = 28 h Vorbereitung des Labors = 32 h Prüfungsvorbereitung = 30 h Summe = 90 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Messtechnik
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor
Lernziel Die Studierenden beherrschen die physikalischen Grundlagen moderner, berührungsloser Messverfahren und deren Anwendung. Dies bezieht sich sowohl auf Messaufgaben in der laufenden Produktion als auch auf die Detektion von Zustandsänderungen und Funktionsstörungen von technischen Systemen in der Gebrauchsphase.
Inhalt der Lehrveranstaltung • Interferometrische Messprinzipien • Streulichtanalyse • Streifenprojektion, Lichtschnitt • Thermische Messprinzipien, Wärmediffusion • Akustische Messprinzipien (Ultraschall) Labore: • Mikrotopographie-Analyse (Profilometrie,
Streulichtmesstechnik) • Randzonenanalyse (Photothermik, Ultraschallmikroskopie) • Temperaturmessung (Pyrometrie, Thermographie) • Abstandsmessung (Laserinterferometer, Ultraschall-
Messtechnik) • Geschwindigkeits- und Partikelmesstechnik (Laser- und
Phasen-Doppler-Anemometrie) Prüfungsform
Klausur bzw. mündliche Prüfung
Literatur
Handout der Bilder und Folien, Literaturempfehlung
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Einführung in die Automatisierungstechnik mit Labor
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. A. Fischer
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Automatisierungstechnik und Robotik, Produktionstechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
3 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 2 h = 28 h Vorbereitung des Labors = 32 h Prüfungsvorbereitung = 30 h Summe = 90 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Labor Vorlesung Übung
Lernziel Den Studierenden beherrschen die grundlegenden Methoden der Automatisierungstechnik für Anwendungen in der Produktionstechnik. Methodenkompetenz, Transferierbarkeit von Erkenntnissen, (40%) Befähigung zu wissenschaftlicher Arbeitsweise (30%) Soziale Kompetenzen, Kommunikations- und Teamfähigkeit (30%)
Inhalt der Lehrveranstaltung • Prozess, Information und Informationsdarstellung • Bool’sche Algebra • Unscharfe Logik, Neuronale Netze, Petri-Netze • Fehleranalyse • Datenmodelle, Wissensbasierte Systeme • CNC Steuerungen, SPS, Interruptsteuerung, DNC • Netzwerk und Netzwerkkomponenten, Feldbusse • Produktionstechnische Anwendungen • Automatisierung von Fertigungskomponenten • Automatisierung von Fertigungsbereichen Labor: • Anwendung von Methoden und Softwarelösungen unter MATLab
Prüfungsform
Klausur
Literatur Handout der Bilder und Folien, Literaturempfehlung
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Systemanalyse und Übungen
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. M. Freitag
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Produktionstechnik, Automatisierungstechnik und Robotik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
6 CP Berechnung der Work Load: Präsenz 14 x 4 h = 56 h Selbststudium = 60 h Prüfungsvorbereitung = 64 h Summe = 180 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Messtechnik
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel Die Lehrveranstaltung soll ein grundsätzliches Verständnis bezüglich des Aufbaus und der Eigenschaften von Systemen, besonders sozio-technischer Art, vermitteln. Hierbei stehen insbesondere wertschöpfende Unternehmensbereiche, z.B. die Produktion, im Mittelpunkt der Betrachtung. Im Rahmen der Lehrveranstaltung wird die Problemlösefähigkeit der Studierenden durch methodisch gestützte Maßnahmen der Analyse, Modellierung und Gestaltung entwickelt und gefördert. Die Studierenden werden somit in die Lage versetzt, eigenständig Systemanalyseprojekte zu initiieren, zielorientiert durchzuführen und erfolgreich abzuschließen. Im Rahmen der Systemanalyse 2 (Lehrprojekt) kann das erlernte Vorgehen anhand einer selbstständig zu bearbeitenden, praktischen Themenstellung innerhalb eines Unternehmens angewendet und vertieft werden.
Inhalt der Lehrveranstaltung In diesem Modul wird ein Überblick über die Vorgehensweise und Methoden der Systemanalyse in Unternehmen gegeben. Ausgehend von Grundlagen der Systemanalyse, der System- und Modelltheorie und der Vorgehensmodelle der Systemanalyse werden gemäß unterschiedlicher Sichten verschiedene Modellierungsansätze behandelt und die methodischen Grundlagen zur Analyse, Modellierung und Gestaltung betrieblicher Systeme erörtert. In diesem
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Zusammenhang wird ein systematischer Problemlösungszyklus erarbeitet. Abrundend werden Aspekte der Systemgestaltung und des Projektmanagements behandelt. Themen Systeme, Systemanalyse und Vorgehensmodelle
• Einführung in die Systemanalyse • Grundbegriffe der Systemtheorie • Sozio-technische Systeme und Partizipation • Vorgehensmodelle der Systemanalyse
Modelle und Modellierung
• Modellbegriff • Schritte der Modellierung • Prozessorientierte Sicht des Unternehmens (ARIS) • Objektorientierte Sicht des Unternehmens (UML) • Modellierungsansatz System Dynamics
Problemlösungszyklus
• Situationsanalyse • Zielformulierung • Synthese und Analyse von Lösungen • Bewertung und Entscheidung
Aspekte der Systemgestaltung
• Lean Production • Entwicklungstrends in Produktion und Logistik • Projektmanagement
Prüfungsform
Schriftliche Prüfung (Klausur)
Literatur
Krallmann, H.: Systemanalyse im Unternehmen Daenzer, W. F. (Hrsg.): Systems Engineering
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Geometrische Messtechnik mit Labor
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. A. Fischer
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Produktionstechnik, Automatisierungstechnik und Robotik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
3 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 2 h = 28 h Vor- / Nachbereitung der Labore = 30 h Prüfungsvorbereitung = 32 h Summe = 90 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Grundlagen Messtechnik
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor
Lernziel Die Studierenden erwerben grundlegende Kenntnisse der Messtechnik geometrischer Messgrößen (makroskopisch und mikroskopisch). Diese werden durch experimentelle Übungen (Labore) an verschiedenen Messgeräten für die Geometrie- und Oberflächenprüfung vertieft. Die Vorlesungsinhalte und Lernziele sind abgestimmt mit der zertifizierten Grundlagenausbildung (Stufe 1) des Vereins Ausbildung Koordinatenmesstechnik e. V. (AUKOM).
Inhalt der Lehrveranstaltung • Definitionen, Grundbegriffe • Abgrenzung Maß-, Form-, Welligkeits- und
Rauheitsabweichung • Messprinzipien der geometrischen Messtechnik • Aufbau und Komponenten von Geometrie-Messgeräten
- Gestelle, Grundbauarten, Messachsen - Maßstäbe - Tastsysteme - Steuerung, Antriebe - Messdatenverarbeitung
• Zusammenwirken der Komponenten • Auswertung geometrischer Messdaten,
Approximationsmethoden • Messunsicherheit, Kalibrierung, Abnahme, Normale • Labore zur Koordinatenmesstechnik, Streifenprojektion,
Oberflächen-Messtechnik Prüfungsform Portfolioprüfung:
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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- mündliche Gruppenprüfung u. Protokoll (in den Laboren, als nicht benoteter Bestandteil der Prüfung)
- Klausur bzw. mündliche Prüfung Literatur www.aukom.info, Handout von Bildern und Folien
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Modulbezeichnung Verfahrenstechnik
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. L. Mädler
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Produktionstechnik, Automatisierung und Robotik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
3 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 2 h = 28 h Selbststudium = 22 h Prüfungsvorbereitung = 40 h Summe = 90 h
Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel Die Studierenden erwerben einen Überblick über die Disziplinen der Verfahrenstechnik und beherrschen die theoretischen Grundlagen zur Prozessauslegung und -analyse
Inhalt der Lehrveranstaltung • Verfahrenstechnik heutige und zukünftige Aufgaben • Dimensionsanalyse • Bilanzierung und Transport von Wärme und Stoff und Impuls • Phasengleichgewichte • Destillation • Prozessführung • Grundprinzipien chemischer Reaktoren • Verweilzeit in chemischen Reaktoren • Transport von dispersen Phasen • Strömungen in Partikelschichten • Schwerpunkte:
1. Aufgaben der verfahrenstechnischen Gebiete (TVT, CVT, MVT, BVT)
2. Konvektionsströme für Masse, Wärme, Impuls 3. Leitströme für Masse, Wärme, Impuls 4. Differentialgleichungen, Interpretation (auch Vorlesung
Prof. U. Fritsching) 5. Ammoniakherstellung: Fliessbild, Prozesstechnische
Überlegungen 6. Dimensionsanalyse: Nutzen und Vorgehen 7. P-Theorem von Buckingham
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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8. Lösungsprinzip am Beispiel 9. Ähnlichkeitstheorie 10. Trenntechniken in der Thermischen Verfahrenstechnik 11. Phasengleichgewicht (Dampfdruck, Roultsches Gesetz) 12. Mischbarkeit – Anziehungskräfte von Molekülen 13. Druck-Konzentrationsdiagramm 14. Siedediagramm 15. Gleichgewichtsdiagramm 16. Trennfaktor a 17. Nicht-ideale Gemische 18. Gegenstromdestillation • Prinzip (Konzentrationen in der Verstärkersäule) • Stoffbilanz um den Kopf der Säule • Rücklaufverhältnis • Arbeitsgerade der Verstärkersäule • Diagramm zur Ermittlung der theoretischen Stufenzahl
(siehe auch Beispiel, Mindestrücklaufverhältnis, Reinheit der Produkte, Trennfaktor)
• Möglichkeiten zur Trennung nicht-idealer Gemische • Technische Möglichkeiten zur Verbesserung Destillation 19. Charakteristiken eines Reaktors 20. Dampf als Wärmeträger 21. Ratengleichung (Reaktionsgeschwindigkeit) 22. Allgemeine Stoff- und Wärmebilanz im Reaktor 23. Bilanz des absatzweise betrieben Rührkessels (ABR) • Berechnung der Reaktionsdauer des ABR • Damköhlerzahl des ABR • Wärmebilanz des ABR • Adiabatische Reaktionsführung des ABR 24. Hydrodynamische Verweilzeit und Reaktionszeit und
Bestimmung des Arbeitspunktes des kontinuierlich betrieben Rührkessels (KBR)
25. Hydrodynamische Verweilzeit und Reaktionszeit des Strömungsreaktors (StR)
26. Vergleich von ABR, KBR, StR 27. Verweilzeit in Chemischen Reaktoren (Altersverteilung
und Merkmale) 28. Messung der Verweilzeit mittels Tracer 29. Sprungfunktion, Pulsfunktion 30. Antwort von Altersverteilung und F-Kurve 31. Mechanische Makroprozesse 32. Partikel im Strömungsfeld • Widerstandsgesetz (Formel und Interpretation) • cW-Wert für Kugel – Diagramm (Re-Zahl) • Stokes´scher Bereich (Formel – Konsequenz) • Übergangsbereich (Konsequenz) • Berechnung der Sinkgeschwindigkeit für Rep >
1(Archimedes, Omega) 33. Technische Anwendung von Partikelkollektiven 34. Mittlere freie Weglänge vs. Feststoffoberfläche pro
Reaktorvolumen 35. Vergleich Schüttgut, Wirbelschicht, Förderung 36. Druckabfall / Lastvielfaches beim Durchströmen eines
Partikelbetts (Diagramm)
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Prüfungsform
Schriftliche Prüfung (e-Klausur)
Literatur
1. Baerns, Manfred et al..: Technische Chemie, Wiley-VCH, Weinheim, 2006 ISBN: 978-3-527-31000-5 2. Bockhardt, Hans-Dieter et al.: Grundlagen der Verfahrenstechnik für Ingenieure, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Stuttgart, 1997. ISBN: 3-342-00684-6 3. Bockhardt, Hans-Dieter et al.: Aufgabensammlung zur Verfahrenstechnik für Ingenieure, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Stuttgart, 1998. ISBN: 3-342-00683-8 4. Goedecke, Ralf (Hsg.): Fluid-Verfahrenstechnik. Grundlagen, Methodik, Technik, Praxis, Bd. 1, WILEY-VCH, Weinheim, 2006. ISBN-13: 978-3-527-31198-9 / ISBN-10: 3-527-31198-X 5. Schubert, Heinrich (Hsg.): Handbuch der Mechanischen Verfahrenstechnik, Bd. 1, WILEY-VCH, Weinheim, 2003. ISBN: 3-527-30577-7 6. Vauck, Wilhelm R. A. und Hermann A. Müller: Grundoperationen chemischer Verfahrenstechnik, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, Stuttgart, 1994. ISBN: 3-342-00629-3
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Bildverarbeitung
Modulverantwortlicher Michael Beetz PD Dr. Björn Gottfried
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Automatisierungstechnik und Robotik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
6 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 4 h = 56 h Selbststudium/Übung/ = 124 h Prüfungsvorbereitung Summe = 180 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Praktische Informatik 2 Mathematische Grundlagen 2
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung (Tutorium) Praktikum
Lernziel • Vermittlung und Übung der grundlegenden Verfahren, Methoden und Ansätze der digitalen
• Bildverarbeitung • Vermittlung von und Kommunikation in der Terminologie des
Fachgebietes. • Einordnung von einzelnen Methoden/Ansätzen des
Fachgebietes in den Gesamtkontext und dadurch Klassifikation der einzelnen Methoden anhand der Terminologie
• Einordnung des Fachgebietes (oder Teile des Fachgebietes) im Kontext zu anderen Disziplinen
• Im Rahmen von Übungsaufgaben sollen Prinzipien • respektive grundlegende Verfahren auf einzelne konkrete
Aufgabensituationen übertragen und gelöst werden • Förderung von Kooperations- und Teamfähigkeit durch den
Übungsbetrieb in kleinen Gruppen (3-4 Studierende). • Aneignung von Konzepten aus anderen Disziplinen
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Inhalt der Lehrveranstaltung Es wird Schritt für Schritt der Stoff von den bildgebenden Verfahren über die Vorverarbeitung, Segmentierung und Merkmalsextraktion bis hin zur Klassifikation behandelt. So wird der Prozess vom „Pixel zum Objekt“ im Rahmen der Vorlesung beschritten. Die Inhalte sind dann im Einzelnen: • Grundlegende Begriffe der digitalen Bildverarbeitung • Bildgebende Verfahren • Vorverarbeitung: Kontrastverstärkende, entzerrende und
auch rauschunterdrückende Verarbeitungsmethoden zur Bildverbesserung bzw. –restaurierung
• Binärbildverarbeitung (spez. Morphologie) • Segmentierungsverfahren (Diskontinuitätskriterien,
Homogenitätskriterien, hybride Ansätze) • basierend auf Kanten-, Textur- und Farbmerkmalen • Bestimmung von statistischen, geometrischen und
densitometrischen Merkmalen • Klassifikation von Merkmalen (Wahrscheinlichkeit,
Diskriminanten- und Distanzfunktionen) Die Übungsaufgaben werden mit der am Technologie-Zentrum Informatik der Universität Bremen entwickelten Software Orasis3D umgesetzt und gelöst. Die Übungsaufgaben werden per Übungsblätter ausgegeben. In den Übungen (max. 20 Studierende) werden die Aufgaben besprochen.
Prüfungsform
Übungsaufgaben sowie Fachgespräch oder mündl. Prüfung
Literatur
[1] Th. Hermes: Digitale Bildverarbeitung. Hanser-Verlag, 2004 [2] B. Jähne, H. Haußecker and P. Geißler: Handbook of Computer Vision and Application, Academic Press, 1999 [3] W. Abmayr: Einführung in die digitale Bildverarbeitung. B.G. Teubner, 1994 [4] B. Jähne: Digitale Bildverarbeitung. Springer-Verlag, 1989 (auch spätere Auflagen erhältlich) [5] D.H. Ballard and C.M.Brown: Computer Vision. Prentice-Hall, Inc. Englewood Cliffs, New Jersey, 1982 [6] F. Wahl: Digitale Bildsignalverarbeitung, Springer-Verlag, 1989 [7] R.O. Duda and P.E. Hart: Pattern Classification and Scene Analysis. Wiley & Sons, Inc., 1973 (auch neuere Auflage erhältlich) [8] W.D. Fellner: Computergrafik. BI Wissenschaftsverlag, 1992 (2te Auflage)
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Robot Design Lab
Modulverantwortlicher Prof. Dr. F. Kirchner
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Automatisierungstechnik und Robotik, Raumfahrtsystemtechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
8 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 4 h = 56 h Selbststudium/Übung/ = 184 h Prüfungsvorbereitung Summe = 240 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester jährlich
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung (Tutorium) Praktikum
Lernziel • Verständnis der Robotik als integrierende Wissenschaft zwischen Elektrotechnik, Mechatronik und Informatik
• Grundlegende Kenntnisse der Funktionsweise und sicherer technischer Umgang mit technologischen Komponenten für Robotik
• Bewertung von Sensoren für Roboter in verschiedenen Anwendungsbereichen
• Bewertung und Klassifikation von Motoren, Getrieben und Mechanismen für Roboter
• Kenntnisse der wichtigsten Methoden und Verfahren zur Kontrolle und Steuerung von Robotern
• Kenntnisse in Anwendung und Programmierung des MPC565 embedded Microcontrollers.
• In der Terminologie des Fachgebiets Robotik sicher kommunizieren können und Systemkomponenten anhand der Terminologie klassifizieren und bewerten können.
• Durch den Übungsbetrieb in kleinen Gruppen wird die Kooperations- und Teamfähigkeit geübt.
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Inhalt der Lehrveranstaltung • Sensor-Interfaces, Taster, Lichtsensoren, Widerstandspositionssensoren, Optosensoren,
• Enkoder • DC-Motoren, Getriebe, elektronische Kontrolle von Motoren,
Servomotoren, • Einfaches Feedback Kontrolle, Proportional und Derivative
Kontrolle, Reactive und Sequentielle • Kontrolle • Der MPC565, FPGA’s
Prüfungsform
Übungsaufgaben sowie Fachgespräch oder mündl. Prüfung
Literatur
Martin, F. ‘Robotic Explorations: A Hands on Introduction to Engineering’, Prentice Hall, New Yersey (2001)
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
Modulverantwortlicher Prof. Dr. M. Beetz
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Automatisierungstechnik und Robotik, Raumfahrtsystemtechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
6 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 4 h = 56 h Selbststudium = h Übung/Prüfungsvorbereitung = 124 h Summe = 180 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor Praktikum Projekt
Lernziel Die grundlegenden Verfahren, Methoden und Ansätze der Künstlichen Intelligenz praktisch anwenden können Fachliche Kompetenz insbesonders, aber nicht ausschließlich, in den Gebieten Suche, Logik, Planen, Maschinelles Lernen Die Terminologie des Fachgebietes beherrschen Die einzelnen Methoden/Ansätzen der KI in den Gesamtkontext einordnen können Das Fachgebiete(oder Teile des Fachgebietes) im Kontext zu anderen Disziplinen einordnen können Grundlegende Verfahren auf einzelne konkrete Aufgabensituationen übertragen und diese lösen können
Inhalt der Lehrveranstaltung Die Vorlesung soll einen Überblick über wichtige Arbeitsgebiete und Methoden der Künstlichen Intelligenz geben. Die Vorlesung führt Grundideen und Methoden der Künstlichen Intelligenz anhand des Lehrbuches von Russell und Norvig (s.u.) ein. Es werden folgende Themen behandelt: Entwurfsprinzipien für und Spezifikation von “intelligenten”
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Agenten; Problemlösen durch Suche: heuristische Suchverfahren, optimierende Suche; Problemlösen mit wissensbasierten Methoden: Logik und Inferenz, Schlussfolgern über Raum und Zeit, Repräsentation von Ontologien, Repräsentation und Schlussfolgern über Alltagswissen; Problemlösen mit unsicherem Wissen: Grundlagen der Wahrscheinlichkeits- und Entscheidungstheorie, Bayes Netze, Planen mit Markov-Entscheidungsprozessen; Handlungsplanung: Generierung partiell geordneter Aktionspläne, Planung und Ausführung; Maschinelles Lernen: Lernen von Entscheidungsbäumen, Lernen von Prädikaten mittels Beispiele, Reinforcement-Lernen.
Prüfungsform
i.d.R. Bearbeitung von Übungsaufgaben und Fachgespräch oder mündliche Prüfung
Literatur
Stuart Russell und Peter Norvig: Artificial Intelligence - A Modern Approach. Prentice Hall International, 2. Auflage (2003) Uwe Schöning: Logik für Informatiker, Spektrum Akademischer Verlag, 5. Auflage (2000) Artificial Intelligence:
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Machine Learning
Modulverantwortlicher Messerschmidt
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Automatisierungstechnik und Robotik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
6 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 4 h = 56 h Selbststudium = h Übung/Prüfungsvorbereitung = 124 h Summe = 180 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor Praktikum Projekt
Lernziel
Inhalt der Lehrveranstaltung
Prüfungsform
i.d.R. Bearbeitung von Übungsaufgaben und Fachgespräch oder mündliche Prüfung
Literatur
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Betriebssysteme
Modulverantwortlicher Prof. Dr. J. Peleska
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Eingebettete Systeme und Systemsoftware, Automatisierungstechnik und Robotik, Raumfahrtsystemtechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
6 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 4 h = 56 h Selbststudium/Übung/ = 124 h Prüfungsvorbereitung Summe = 180 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester i. d. R. jährlich
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Technische Informatik 2
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung (Tutorium) Praktikum
Lernziel In dieser Vorlesung erwerben die Teilnehmer Kenntnisse der Grundkonzepte und Leistungsmerkmale moderner Betriebssysteme, sowie ihrer Anwendung in der Systemprogrammierung. Damit werden sie in die Lage versetzt, bei Entwurf und Entwicklung komplexer Anwendungen die richtigen Betriebssystemmechanismen und -dienste auszuwählen und korrekt in die Applikation zu integrieren.
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Inhalt der Lehrveranstaltung Einführung in die Grundkonzepte heutiger Betriebssysteme: 1. Prozesse, Threads und Kommunikationsmechanismen 2. Speicherverwaltung 3. Dateisysteme 4. Ein-/Ausgabeverwaltung 5. Betriebsmittelvergabe 6. Synchronisation 7. Architekturen für Betriebssystemkerne 8. Zuverlässigkeitsmechanismen zur Gewährleistung von Safety, Security, Availability, Reliability 9. Verifikation von Betriebssystemmechanismen mit Hilfe formaler Spezifikationen und Modellprüfung. Die Übungen vertiefen den Vorlesungsstoff anhand von Aufgaben aus den Bereichen Systemprogrammierung Entwicklung von Algorithmen für Betriebssystemmechanismen Verifikation von Betriebssystemmechanismen. Beispiele werden vor allem aus dem Bereich der Unix-Betriebssysteme gewählt (Linux, Solaris). Programmierkenntnisse in C oder C++ sind Voraussetzung.
Prüfungsform
Übungsaufgaben sowie Fachgespräch oder mündl. Prüfung
Literatur
Die Vorlesungsinhalte werden im Detail in der Web-Page zur Veranstaltung beschrieben; siehe beispielsweise http://www.informatik.uni- bremen.de/agbs/lehre/ss04/bs1/index_d.html. Dort findet sich auch ein ausführliches Literaturverzeichnis.
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Rechnerarchitektur und eingebettete Systeme
Modulverantwortlicher Prof. R. Drechsler
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Eingebettete Systeme und Systemsoftware, Automatisisierungstechnik und Robotik, Raumfahrtsystemtechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
6 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 3 h = 42 h Selbststudium = 87 h Prüfungsvorbereitung = 51 h Summe = 180 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Technische Informatik I
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel • Detaillierte Kenntnis des Aufbaus moderner Rechner • Verständnis für den modernen Systementwurf • Grundlegende Kenntnisse von Compilern und Codegenerierung • Kenntnisse von Syntheseansätzen für Hardware • Beurteilung der Qualität von Systementwürfen • Eigenständige Präsentation von Lösungen (in den wöchentlichen Tutorien) • Selbstständiges Erkennen der Probleme beim Entwurf eines komplexen Systems
Inhalt der Lehrveranstaltung
Prüfungsform
i. d. R. Bearbeitung von Übungsaufgaben und Fachgespräch oder mündliche Prüfung
Literatur
• T. Flik, Mikroprozessortechnik und Rechnerstrukturen, 7. Aufl., Springer, 2005 • B. Becker, R. Drechsler, P. Molitor, Technische Informatik – Eine Einführung, Pearson Studium, 2005 • R. E. Bryant, D. O’Hallaron, Computer Systems, Prentice Hall, 2003 • A. S. Tanenbaum, J. Goodman, Computerarchitektur, 4. Aufl., Pearson Studium, 2001 • H. Wuttke, K. Henke, Schaltsysteme, Pearson Studium, 2002 • W. Stallings, Computer Organization & Architecture, Prentice Hall, 2002 • C. Siemers, A. Sikora, Taschenbuch Digitaltechnik,
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Fachbuchverlag Leipzig, 2002 • T. Beierlein, O. Hagenbruch, Taschenbuch Mikroprozessortechnik, Fachbuchverlag Leipzig, 2001 • D. Patterson, J. Hennessy, Computer Organization & Design - The Hardware/Software Interface, Morgan Kaufmann Publishers, 1997 • Axel Sikora, Rolf Drechsler, Software-Engineering und Hardware-Design, Carl Hanser Verlag, 2002 • Jürgen Teich, Digitale Hardware/Software-Systeme, Springer, 1997
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Robotics I (auf Englisch)
Modulverantwortlicher Dr.-Ing. Ristic-Durrant
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Automatisierungstechnik und Robotik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
4 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 3 h = 42 h Selbststudium = 56 h Prüfungsvorbereitung = 22 h Summe = 120 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel Roboter sind komplexe mechanische, regelungstechnische und informationstechnische Systeme, die nicht nur in der industriellen Fertigung (Industrieroboter) sondern auch in weiteren Bereichen (Serviceroboter, Medizinroboter, mobile Roboter) von zunehmender Bedeutung sind. Das Modul befasst sich mit den wichtigsten Grundkonzepten der Robotik und vermittelt den Studenten die Kenntnis über die Grundlagen dieses spannenden und zukunftsträchtigen Gebietes. Durch die angebotenen praktischen Übungen können die Studierenden den Lehrstoff auf praktische Beispiele anwenden
Inhalt der Lehrveranstaltung Das Modul beginnt mit der mathematischen Einführung und Roboter Kinematik. Hierzu werden die Vorwärtskinematik als auch die inverse Kinematik eines Manipulators einbezogen. Als ein wichtiger Entwurf für die Lösung von Vorwärtskinematik wird die sogenannte Denavit-Hartenberg-Konvention eingeführt. Die analytische und numerische Lösung der inversen Kinematik wird untersucht. Ein wichtiges Thema des Moduls ist auch die Bahnplanung. Das Modul schließt mit der Vorstellung von verschiedenen geeigneten Methoden zur Robotersteuerung und zu grundlegenden Regelkonzepten für Roboter.
Prüfungsform
Klausur Bedingung für die Zulassung zur schriftlichen Prüfung ist die erfolgreiche Teilnahme an den beiden praktischen Übungen.
Literatur
• Craig, J. J.: Introduction to Robotics, Mechanics and Control • Sciavicco, L., Siciliano, B.: Modelling and Control of Robot
Manipulators • Paul, R., Robot Manipulators: Mathematics, Programming and
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Control • Crane, C., D., Duffy, J., Kinematic Analysis of Robot
Manipulators
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
79
Modulbezeichnung Grundlagen integrierter Schaltungen
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. S. Paul
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Automatisierungstechnik und Robotik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
4 CP Berechnung der Workload: Präsenz Seminar 3 x 14 h = 42 h Labore/Protokolle = h Selbststudium = 42 h Prüfungsvorbereitung = 36 h Summe = 120 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor Praktikum Projekt
Lernziel Beherrschen des Grundwissens zur Realisierung von elektroni-schen Schaltungen als integrierte Schaltungen, Untersuchung des Schaltungsverhaltens durch Simulation und Vergleich mit den analytischen Modellen und Beschreibungen, Überblick über den modernen Stand der Technik integrierter Schaltungen. Verständnis der Funktion wichtiger analoger Grundschaltungen und deren Dimensionierung mit Technologien integrierter Schaltungen. Erkennen von elementaren Funktionsblöcken in größeren Schaltungen, Bestimmung und Möglichkeiten der Optimierung wichtiger Kenngrößen analoger Schaltungen
Inhalt der Lehrveranstaltung • Eigenschaften integrierter Schaltungen, Technologieroadmap • Schaltungsausbeute • Modellierung von elektronischen Bauelementen integrierter Schaltungen • Integrationstechniken • Herstellungsprozesse integrierte Bauelemente • Simulation von Schaltungen mit Spice
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
80
• Schaltungsbeschreibung mit VHDL-AMS • Layout integrierter Schaltungen • Elementare analoge Grundschaltungen in integrierter Form
Prüfungsform
mündliche Prüfung, 30 min
Literatur
Literatur zum Modul wird in den Veranstaltungen bekannt ge-geben.
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
81
Modulbezeichnung Halbleiterbauelemente und Schaltungen
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. N. Kaminski
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Produktionstechnik Automatisierungstechnik und Robotik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
8 CP Berechnung der Workload: Präsenz Seminar 6 x 14 h = 84 h Labore/Protokolle = h Selbststudium = 84 h Prüfungsvorbereitung = 72 h Summe = 240 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor Praktikum Projekt
Lernziel Die Studierenden • kennen die wichtigsten Vorgänge in Halbleitermaterialien und wie diese technologisch beeinflusst werden können. • kennen den schematischen Aufbau und die Funktionsweise der wichtigsten Halbleiterbauelemente. • kennen die wichtigsten Grundlagen der analogen und digitalen Schaltungstechnik. • verstehen die besonderen Anforderungen hochfrequenter, opto-elektronischer und leistungselektronischer Schal-tungstechnik.
Inhalt der Lehrveranstaltung Teil 1: • Bändermodell von Halbleitern, Fermi-Verteilung • Dotierung von Halbleitern • Generations- und Rekombinationsmechanismen • Ursachen elektrischer Ströme (Feldstrom, Diffusionsstrom) • Bedingungen für ohmsches Verhalten, Einstein-Relation • Halbleiterübergänge • Dioden (pn, Schottky), Ersatzschaltung • Bipolar-Transistoren, statisches und dynamisches Verhalten,
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
82
einfache Ersatzschaltbilder, Grundschaltungen • Sperrschicht-Effekttransistor, MESFET, HEMT • MOSFET: Strukturen, statisches und dynamisches Verhalten • Opto-elektronische Bauelemente • Solarzellen • kurze Erläuterung zu Heterostrukturen und „Quantum-Well“-Bauelementen Teil 2: • Wiederholung: Grundschaltungen der Transistoren • einfache Verstärkerschaltungen • Gegenkopplung • Darlington-Schaltung, Kaskode, Stromspiegel • Differenzverstärker • komplementärer Emitterfolger (Gegentaktschaltung) • Chopper als Beispiel leistungselektronischer Schaltungs-technik • kurze Einführung in Rauschmechanismen • elementare Einführung in CMOS-Schaltungen
Prüfungsform
Portfolioprüfung bestehend aus: • Schriftliche Fachprüfung 150min. • Erfolgreiche Teilnahme an Übungen Das Gesamtergebnis kann sich durch den Übungsanteil um maximal eine Notenstufe verbessern. Die Maximalnote ist auch ohne Übungen erreichbar. Der Übungsanteil kann nicht dazu führen, dass eine ohne ihn nicht bestandene Prüfung bestanden wird.
Literatur
• Ausgearbeitetes Skript zur Vorlesung und die darin refe-renzierte Literatur: Zum Beispiel: • H. Hartl, E. Krasser, W. Pribyl, P. Söser, G. Winkler, „Elekt-ronische Schaltungstechnik“, gebunden, Pearson Studium, 2008, ISBN 978-3-8273-7321-2
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Grundlagen der Modellbildung Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. K. Michels
Lehrbeauftragter: Dr.-Ing. Jochen Schüttler
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich Automatisierung und Robotik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
4 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 3 h= 42 h Selbststudium = 46 h Prüfungsvorbereitung = 32 h Summe = 120 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
-
Lehr- und Lernformen Der gesamte Inhalt wird als Vorlesung präsentiert.
Lernziel Studierende sind in der Lage, typische technische Systeme in einer Simulationsumgebung zu modellieren
Inhalt der Lehrveranstaltung • Begriffe der Modellierung • Warteschlangen und Automaten • Populationsdynamik • Mechanik • Elektrische Netze • Verfahrenstechnik
Prüfungsform
Schriftliche oder mündliche Prüfung, je nach Anmeldezahl
Sprache Deutsch
Literatur
• Scherf: Modellbildung und Simulation dynamischer Systeme • Lunze: Regelungstechnik 1 • Seibert: Kraftwerksschule e.V. Lehrheft 3 – Wärmelehre • Ameling: Grundlagen der Elektrotechnik 1
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Regelung in der elektrischen Energieversorgung
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. K. Michels
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Automatisierungstechnik und Robotik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
4 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 2 h = 28 h Selbststudium = 42 h Prüfungsvorbereitung = 50 h Summe = 120 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester Die Vorlesung wird ab SS 2014 gelesen.
Voraussetzung für die Teilnahme
Vorlesung „Grundlagen der Regelungstechnik“
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel Die Studierenden erwerben Grundlagenwissen über die Funktionsweise und das dynamische Verhalten des elektrischen Energieversorgungssystems, wobei nicht nur die Erzeugung, sondern auch der Transport und die Verteilung von elektrischer Energie betrachtet werden. Die Darstellung erfolgt primär unter Aspekten der Systemdynamik.
Inhalt der Lehrveranstaltung • Aufbau des Energieversorgungssystems • Netzstruktur und Netzregelung • Kohlebefeuerte Kraftwerke • GuD-Anlagen • Windturbinen und Windparks • Solarenergieanlagen
Die Vorlesung soll Einblick geben in die Funktionsweise des Energieversorgungssystems und dessen Regelung. Dabei wird sowohl die Erzeugungsseite als auch die Netzseite betrachtet, und auf der Erzeugungsseite sowohl die regenerativen als auch die fossilen Kraftwerke.
Prüfungsform
Mündlich oder schriftlich, je nach Teilnehmerzahl
Sprache Deutsch Literatur
Wird in der Vorlesung bekannt gegeben
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Modulbezeichnung Digitale Signalverarbeitung in der elektrischen Energietechnik
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. B. Orlik Dr.-Ing. H. Groke
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Automatisierungstechnik und Robotik, Produktionstechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
4 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 3 h = 42 h Selbststudium = 28 h Prüfungsvorbereitung = 50 h Summe = 120 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden • Mikrocontrollersysteme anwendungsorientiert entwerfen, • die Anforderungen an die Hardware beurteilen, • digitale Regler realisieren, • digitale Filter realisieren,
einfache analoge Filterschaltungen aufbauen und anwenden. Inhalt der Lehrveranstaltung • Aufbau und Struktur von Mikrocontrollern
• Abtastung analoger Signale • Abtastfilter und analoge Pegelanpassung • Theorie der zeitdiskreten Signalverarbeitung • Diskrete Signalverarbeitung • Modellbildung mit Matlab und Matlab-Simulink • Transformationen • Differenzengleichungen • Abtasttheorem • Digitale Regler • Digitale Filter
Prüfungsform
Schriftliche (60 Min.) oder mündliche Prüfung
Sprache Deutsch Literatur
• Kammeyer, Kroschel Digitale Signalverarbeitung • Leonhard, Digitale Signalverarbeitung in der Mess- und
Regelungstechnik • Isermann, Digitale Regler (Bd. 1 und Bd. 2)
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Embedded Controller
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. K. Krieger
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Automatisierungstechnik und Robotik Eingebettete Systeme und Systemsoftware
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
4 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 3 h = 42 h Selbststudium = 28 h Prüfungsvorbereitung = 50 h Summe = 120 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Empfehlung: Kenntnisse der Digitaltechnik und praktischen Informatik Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls beherrschen die Studierenden • die Wirkungsweise und Funktionsweise von Mikrorechnern
und die Interaktionen innerhalb eines Mikrocontrollers • die Auswahl geeigneter Mikrocontroller und
Peripheriekomponenten • die grundlegende Programmierung von Mikrocontrollern • die Anwendung von Mikrocontrollern in eingebetteten
Systemen und deren Interaktionen im Verbund
Inhalt der Lehrveranstaltung • Definition und Einordnung von eingebetteten Controllern und Systemen
• Prozessorarchitektur: Aufbau von Prozessoren, Steuerwerk, Interrupt-Logik, Adresswerk, Operationswerk, Registersatz, Systembusschnittstellen
• Software-Schnittstellen: Datentypen, Befehlssätze, Adressierungsarten
• Systemsteuer- und Schnittstellenbausteine: Grundlegender Aufbau, Interrupt-Controller, DMA-Baustein, Zeitgeber- und Zählerbausteine, ADC/DAC-Bausteine
• Bussysteme: SPI und I²C • Ausgewählte Beispiele von Mikrocontrollern und Digitalen
Signalprozessoren • Entwurfs- und Testwerkzeuge und deren Schnittstellen • Übungen mit ausgewählten Controllern zu den Themen
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Controller-Programmierung in Assembler und C sowie der automatischen Codegenerierung anhand von Praxisbeispielen
Prüfungsform Schriftliche (Dauer 90 Min.) oder mündliche (Dauer 20 Min.) Prüfung
Literatur
• K. Wüst, „Mikroprozessortechnik“ • H. Bähring, „Anwendungsorientierte Mikroprozessoren:
Mikrocontroller und Digitale Signalprozessoren“ • F. J. Schmitt, et al., „Embedded-Controller-Architekturen“ • T. Flink, „Mikroprozessortechnik und Rechnerstrukturen“ • R. Bermbach, „Embedded Controller” • U. Brinkschulte, et al., „Mikrocontroller und Mikroprozessoren“ • G. Schmitt, „PIC-Microcontroller“
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Spezialisierungsbereich Produktionstechnik
Titel des Moduls CP Anbieter
Grundlagen der Fertigungseinrichtungen mit Labor
6 PT
Systemanalyse und Übungen 6 PT
Einführung in die Automatisierungstechnik mit Labor
3 PT
Geometrische Messtechnik mit Labor 3 PT
Verfahrenstechnik 3 PT
Präzisionsbearbeitung 1 - Technologien 3 PT
Fabrikplanung 3 PT
Prozessnahe und In-Prozess-Messtechnik 3 PT
Fertigungstechnik 6 PT
Modellierung und Simulation in Produktion und Logistik
3 PT
Informationstechnikmanagement 6 Inf
Datenbanksysteme 8 Inf
Communication networks: systems 4 ET
Halbleiterbauelemente und Schaltungen 8 ET
Grundlagen der elektrischen Energietechnik 4 ET
CP: Credit Points, PT: Produktionstechnik, ET: Elektrotechnik, Inf: Informatik
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Grundlagen der Fertigungseinrichtungen mit Labor
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. B. Kuhfuß
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Produktionstechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
6 CP Berechnung der Workload: Präsenz Vorlesung/Übung 14 x 3 h = 42 h Anfertigung Laborprotokoll = 30 h Selbststudium = 50 h Prüfungsvorbereitung = 58 h Summe = 180 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor Praktikum Projekt
Lernziel Die Lehrveranstaltung soll das grundsätzliche Verständnis für Anforderungen, Funktionen und Gestaltungsrichtlinien von Fertigungsmaschinen in ihren wesentlichen Elementen, Baugruppen und im Zusammenwirken als Gesamtsystem vermitteln. Die Studierenden werden in die Lage versetzt, Fertigungseinrichtungen hinsichtlich der technologischen Anforderungen und der Wirtschaftlichkeit auszuwählen und optimal einzusetzen. Durch die ergänzenden Übungen können die Studierenden den Lehrstoff auf praktische Beispiele anwenden. Die Laborübung vermittelt das Verständnis für die Funktion eines Lageregelkreises.
Inhalt der Lehrveranstaltung Einteilung der Werkzeugmaschinen nach DIN 8580, Wirtschaftlichkeitsrechnung mittels Maschinenstundensätzen, Gestelleinheiten (Steifigkeit, thermisches und dynamisches Verhalten), Führungen, Antriebe (Haupt- und Vorschubantriebe), Lageregelkreis, Wegmesssysteme, NC-Steuerungen, hydraulische Antriebe und Steuerungen. Übungsinhalte: Auswahl einer Werkzeugmaschine für eine gegebene
Fertigungsaufgabe mittels Fertigungskostenrechnung Berechnung einer gleitgeführten Gestelleinheit Auslegung einer thermosymmetrisch konstruierten
Gestelleinheit
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Berechnung einer hydrostatischen Führung Berechnung des Hauptgetriebes einer Werkzeugmaschine Auslegung des Kugelgewindetriebs einer Vorschubachse Auslegung einer hydraulisch gesteuerten Vorschubeinheit
Prüfungsform
Klausur bzw. mündliche Prüfung (je nach Teilnehmerzahl)
Literatur
Mitschreibskript, Handout der Bilder und Folien, Literaturempfehlungen: Weck, M./Brecher, C.: Werkzeugmaschinen Band 1
Maschinenarten und Anwendungsbereiche; Werkzeugmaschinen Band 2 Konstruktion und Berechnung, VDI-Verlag
Tönshoff, H. K.: Werkzeugmaschinen Grundlagen, Springer-Verlag
Milberg, J.: Werkzeugmaschinen Grundlagen Zerspantechnik, Dynamik, Baugruppen, Steuerungen, Springer-Verlag
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Systemanalyse und Übungen
Modulverantwortlicher Prof.-Dr.-Ing. M. Freitag
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Produktionstechnik, Automatisierungstechnik und Robotik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
6 CP Berechnung der Work Load: Präsenz 14 x 4 h = 56 h Selbststudium = 60 h Prüfungsvorbereitung = 64 h Summe = 180 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel Die Lehrveranstaltung soll ein grundsätzliches Verständnis bezüglich des Aufbaus und der Eigenschaften von Systemen, besonders sozio-technischer Art, vermitteln. Hierbei stehen insbesondere wertschöpfende Unternehmensbereiche, z.B. die Produktion, im Mittelpunkt der Betrachtung. Im Rahmen der Lehrveranstaltung wird die Problemlösefähigkeit der Studierenden durch methodisch gestützte Maßnahmen der Analyse, Modellierung und Gestaltung entwickelt und gefördert. Die Studierenden werden somit in die Lage versetzt, eigenständig Systemanalyseprojekte zu initiieren, zielorientiert durchzuführen und erfolgreich abzuschließen. Im Rahmen der Systemanalyse 2 (Lehrprojekt) kann das erlernte Vorgehen anhand einer selbstständig zu bearbeitenden, praktischen Themenstellung innerhalb eines Unternehmens angewendet und vertieft werden.
Inhalt der Lehrveranstaltung In diesem Modul wird ein Überblick über die Vorgehensweise und Methoden der Systemanalyse in Unternehmen gegeben. Ausgehend von Grundlagen der Systemanalyse, der System- und Modelltheorie und der Vorgehensmodelle der Systemanalyse werden gemäß unterschiedlicher Sichten verschiedene Modellierungsansätze behandelt und die methodischen Grundlagen zur Analyse, Modellierung und Gestaltung betrieblicher Systeme erörtert. In diesem Zusammenhang wird ein systematischer Problemlösungszyklus erarbeitet. Abrundend werden Aspekte der Systemgestaltung und des Projektmanagements behandelt.
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Themen Systeme, Systemanalyse und Vorgehensmodelle
• Einführung in die Systemanalyse • Grundbegriffe der Systemtheorie • Sozio-technische Systeme und Partizipation • Vorgehensmodelle der Systemanalyse
Modelle und Modellierung
• Modellbegriff • Schritte der Modellierung • Prozessorientierte Sicht des Unternehmens (ARIS) • Objektorientierte Sicht des Unternehmens (UML) • Modellierungsansatz System Dynamics
Problemlösungszyklus
• Situationsanalyse • Zielformulierung • Synthese und Analyse von Lösungen • Bewertung und Entscheidung
Aspekte der Systemgestaltung
• Lean Production • Entwicklungstrends in Produktion und Logistik • Projektmanagement
Prüfungsform
Schriftliche Prüfung (Klausur)
Literatur
Krallmann, H.: Systemanalyse im Unternehmen Daenzer, W. F. (Hrsg.): Systems Engineering
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Einführung in die Automatisierungstechnik mit Labor
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. A. Fischer
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Automatisierungstechnik und Robotik, Produktionstechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
3 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 2 h = 28 h Vorbereitung des Labors = 32 h Prüfungsvorbereitung = 30 h Summe = 90 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Labor Vorlesung Übung
Lernziel Die Studierenden kennen die grundlegenden Methoden der Automatisierungstechnik und können sie auf Anwendungen in der Produktionstechnik anwenden. Methodenkompetenz, Transferierbarkeit von Erkenntnissen, (40%) Befähigung zu wissenschaftlicher Arbeitsweise (30%) Soziale Kompetenzen, Kommunikations- und Teamfähigkeit (30%)
Inhalt der Lehrveranstaltung • Prozess, Information und Informationsdarstellung • Bool’sche Algebra • Unscharfe Logik, Neuronale Netze, Petri-Netze • Fehleranalyse • Datenmodelle, Wissensbasierte Systeme • CNC Steuerungen, SPS, Interruptsteuerung, DNC • Netzwerk und Netzwerkkomponenten, Feldbusse • Produktionstechnische Anwendungen • Automatisierung von Fertigungskomponenten • Automatisierung von Fertigungsbereichen Labor: • Anwendung von Methoden und Softwarelösungen unter MATLab
Prüfungsform
Klausur
Literatur Handout der Bilder und Folien, Literaturempfehlung
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Geometrische Messtechnik mit Labor
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. A. Fischer
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Produktionstechnik, Automatisierungstechnik und Robotik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
3 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 2 h = 28 h Vor- / Nachbereitung der Labore = 30 h Prüfungsvorbereitung = 32 h Summe = 90 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Grundlagen Messtechnik
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor
Lernziel Die Studierenden erwerben grundlegende Kenntnisse der Messtechnik geometrischer Messgrößen (makroskopisch und mikroskopisch). Diese werden durch experimentelle Übungen (Labore) an verschiedenen Messgeräten für die Geometrie- und Oberflächenprüfung vertieft. Die Vorlesungsinhalte und Lernziele sind abgestimmt mit der zertifizierten Grundlagenausbildung (Stufe 1) des Vereins Ausbildung Koordinatenmesstechnik e. V. (AUKOM).
Inhalt der Lehrveranstaltung • Definitionen, Grundbegriffe • Abgrenzung Maß-, Form-, Welligkeits- und
Rauheitsabweichung • Messprinzipien der geometrischen Messtechnik • Aufbau und Komponenten von Geometrie-Messgeräten
- Gestelle, Grundbauarten, Messachsen - Maßstäbe - Tastsysteme - Steuerung, Antriebe - Messdatenverarbeitung
• Zusammenwirken der Komponenten • Auswertung geometrischer Messdaten,
Approximationsmethoden • Messunsicherheit, Kalibrierung, Abnahme, Normale • Labore zur Koordinatenmesstechnik, Streifenprojektion,
Oberflächen-Messtechnik Prüfungsform Portfolioprüfung:
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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- mündliche Gruppenprüfung u. Protokoll (in den Laboren, als nicht benoteter Bestandteil der Prüfung)
- Klausur bzw. mündliche Prüfung Literatur www.aukom.info, Handout von Bildern und Folien
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Verfahrenstechnik
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. L. Mädler
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Produktionstechnik, Automatisierung und Robotik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
3 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 2 h = 28 h Selbststudium = 22 h Prüfungsvorbereitung = 40 h Summe = 90 h
Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel Die Studierenden erwerben einen Überblick über die Disziplinen der Verfahrenstechnik und beherrschen die theoretischen Grundlagen zur Prozessauslegung und -analyse
Inhalt der Lehrveranstaltung • Verfahrenstechnik heutige und zukünftige Aufgaben • Dimensionsanalyse • Bilanzierung und Transport von Wärme und Stoff und Impuls • Phasengleichgewichte • Destillation • Prozessführung • Grundprinzipien chemischer Reaktoren • Verweilzeit in chemischen Reaktoren • Transport von dispersen Phasen • Strömungen in Partikelschichten • Schwerpunkte:
37. Aufgaben der verfahrenstechnischen Gebiete (TVT, CVT, MVT, BVT)
38. Konvektionsströme für Masse, Wärme, Impuls 39. Leitströme für Masse, Wärme, Impuls 40. Differentialgleichungen, Interpretation (auch Vorlesung
Prof. U. Fritsching) 41. Ammoniakherstellung: Fliessbild, Prozesstechnische
Überlegungen 42. Dimensionsanalyse: Nutzen und Vorgehen 43. P-Theorem von Buckingham 44. Lösungsprinzip am Beispiel 45. Ähnlichkeitstheorie
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
97
46. Trenntechniken in der Thermischen Verfahrenstechnik 47. Phasengleichgewicht (Dampfdruck, Roultsches Gesetz) 48. Mischbarkeit – Anziehungskräfte von Molekülen 49. Druck-Konzentrationsdiagramm 50. Siedediagramm 51. Gleichgewichtsdiagramm 52. Trennfaktor a 53. Nicht-ideale Gemische 54. Gegenstromdestillation • Prinzip (Konzentrationen in der Verstärkersäule) • Stoffbilanz um den Kopf der Säule • Rücklaufverhältnis • Arbeitsgerade der Verstärkersäule • Diagramm zur Ermittlung der theoretischen Stufenzahl
(siehe auch Beispiel, Mindestrücklaufverhältnis, Reinheit der Produkte, Trennfaktor)
• Möglichkeiten zur Trennung nicht-idealer Gemische • Technische Möglichkeiten zur Verbesserung Destillation 55. Charakteristiken eines Reaktors 56. Dampf als Wärmeträger 57. Ratengleichung (Reaktionsgeschwindigkeit) 58. Allgemeine Stoff- und Wärmebilanz im Reaktor 59. Bilanz des absatzweise betrieben Rührkessels (ABR) • Berechnung der Reaktionsdauer des ABR • Damköhlerzahl des ABR • Wärmebilanz des ABR • Adiabatische Reaktionsführung des ABR 60. Hydrodynamische Verweilzeit und Reaktionszeit und
Bestimmung des Arbeitspunktes des kontinuierlich betrieben Rührkessels (KBR)
61. Hydrodynamische Verweilzeit und Reaktionszeit des Strömungsreaktors (StR)
62. Vergleich von ABR, KBR, StR 63. Verweilzeit in Chemischen Reaktoren (Altersverteilung
und Merkmale) 64. Messung der Verweilzeit mittels Tracer 65. Sprungfunktion, Pulsfunktion 66. Antwort von Altersverteilung und F-Kurve 67. Mechanische Makroprozesse 68. Partikel im Strömungsfeld • Widerstandsgesetz (Formel und Interpretation) • cW-Wert für Kugel – Diagramm (Re-Zahl) • Stokes´scher Bereich (Formel – Konsequenz) • Übergangsbereich (Konsequenz) • Berechnung der Sinkgeschwindigkeit für Rep >
1(Archimedes, Omega) 69. Technische Anwendung von Partikelkollektiven 70. Mittlere freie Weglänge vs. Feststoffoberfläche pro
Reaktorvolumen 71. Vergleich Schüttgut, Wirbelschicht, Förderung 72. Druckabfall / Lastvielfaches beim Durchströmen eines
Partikelbetts (Diagramm)
Prüfungsform Schriftliche Prüfung (e-Klausur)
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Literatur
1. Baerns, Manfred et al..: Technische Chemie, Wiley-VCH, Weinheim, 2006 ISBN: 978-3-527-31000-5 2. Bockhardt, Hans-Dieter et al.: Grundlagen der Verfahrenstechnik für Ingenieure, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Stuttgart, 1997. ISBN: 3-342-00684-6 3. Bockhardt, Hans-Dieter et al.: Aufgabensammlung zur Verfahrenstechnik für Ingenieure, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Stuttgart, 1998. ISBN: 3-342-00683-8 4. Goedecke, Ralf (Hsg.): Fluid-Verfahrenstechnik. Grundlagen, Methodik, Technik, Praxis, Bd. 1, WILEY-VCH, Weinheim, 2006. ISBN-13: 978-3-527-31198-9 / ISBN-10: 3-527-31198-X 5. Schubert, Heinrich (Hsg.): Handbuch der Mechanischen Verfahrenstechnik, Bd. 1, WILEY-VCH, Weinheim, 2003. ISBN: 3-527-30577-7 6. Vauck, Wilhelm R. A. und Hermann A. Müller: Grundoperationen chemischer Verfahrenstechnik, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, Stuttgart, 1994. ISBN: 3-342-00629-3
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
99
Modulbezeichnung Präzisionsbearbeitung 1 - Technologien
Modulverantwortlicher Dr.-Ing. O. Riemer
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Produktionstechnik
Dauer des Moduls 1 Semester mit 2 SWS
Kreditpunkte Workload
3 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 2 h = 28 h Vor- und Nachbereitung = 28 h Prüfungsvorbereitung = 34 h Summe = 90 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel Die Studierenden erwerben ein grundlegendes Verständnis für die Voraussetzungen und Herausforderungen der Präzisions- und Mikrobearbeitung.
Inhalt der Lehrveranstaltung • Grundlagen der Präzisionsbearbeitung • Mechanische Verfahren der Präzisionsbearbeitung und
Mikrozerspanung mit geometrisch bestimmter Schneide • Verfahrensvarianten • Auswahl geeigneter Verfahrensparameter, Werkzeuge und
deren Vorbereitung • Grundlagen der geometrischen Optik • Anwendung der Erkenntnisse in der Praxis • Fertigungsmesstechnik der Präzisions- und Optikfertigung • Technologien der Mikrobearbeitung
Prüfungsform
i.d.R. mündliche Prüfung, ggf. schriftliche Prüfung
Literatur
J. Bliedtner, G. Gräfe: „Optiktechnologie“, Hanser-Verlag
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
100
Modulbezeichnung Fabrikplanung
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. M. Freitag
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Produktionstechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
3 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 2h = 28 h Bearbeitung Hausarbeit = 30 h Prüfungsvorbereitung = 32 h Summe = 90 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel Die Vorlesung soll den Studierenden die Grundlagen der modernen Fabrikplanung vermitteln. Dabei werden alle zur Planung benötigten Bereiche unter aktuellen Gesichtspunkten informativ aufgezeigt und mit Praxisbeispielen veranschaulicht. Am Ende der Veranstaltung sind die Studierenden in der Lage moderne Fabriken mit den in der Vorlesung vermittelten Methoden zu planen und zu gestalten.
Inhalt der Lehrveranstaltung Ziel der Vorlesung ist die Vermittlung moderner Fabrikplanungstechniken. Die Lehrinhalte der Vorlesung beinhalten neben der Definition, den Zielen und dem Ablauf eines Fabrikplanungsprozesses auch die zur Planung einer Fabrik notwendigen Werkzeuge und Methoden. Diese werden eingehend vorgestellt und anhand von Praxisbeispielen bzw. durch Übungsaufgaben erläutert. Ein Schwerpunkt der Vorlesung liegt im Bereich der Planung und Gestaltung von Fabriken, von der Zielfestlegung bis hin zur Hochlaufbetreuung. Darüber hinaus werden weitere Aspekte des Fabrikplanungsprozesses, wie das Projektmanagement, die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung und die nachhaltige Gestaltung von Fabriken, betrachtet. Am Ende der Veranstaltung sollen die Studierenden in der Lage sein, eine moderne Fabrik mittels der in der Vorlesung erlernten Werkzeuge und Methoden zu planen und zu gestalten. Des Weiteren können sie unterschiedliche Lösungsvarianten bewerten und gegebenenfalls optimieren.
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
101
Prüfungsform
Klausur
Literatur
Die Vorlesungsunterlagen sind über Stud.IP erreichbar. Auszug aus der verwendeten Literatur: - Grundig, Claus-Gerold 2008. Fabrikplanung: Planungssystematik, Methoden, Anwendungen. 3. Aufl. München [u.a.]: Hanser. - Kettner, Hans, Schmidt, Jürgen & Greim, Hans-Robert 1984. Leitfaden der systematischen Fabrikplanung. München: Hanser. - Pawellek, Günther 2014. Ganzheitliche Fabrikplanung: Grundlagen, Vorgehensweise, EDV-Unterstützung. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag. (VDI-Buch). - Schenk, Michael, Wirth, Siegfried & Müller, Egon 2014. Fabrikplanung und Fabrikbetrieb: Methoden für die wandlungsfähige, vernetzte und ressourceneffiziente Fabrik. 2. Aufl. Berlin: Springer-Vieweg. (VDI-Buch). Verein Deutscher Ingenieure 2011. VDI-Handbuch Fabrikplanung und -betrieb. [Stand: 21.09.2011]. Düsseldorf: VDI.
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
102
Modulbezeichnung Prozessnahe und In-Prozess-Messtechnik
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. A. Fischer
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Automatisierungstechnik und Robotik, Produktionstechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
3 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 2 h = 28 h Vorbereitung des Labors = 32 h Prüfungsvorbereitung = 30 h Summe = 90 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Messtechnik
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor
Lernziel Die Studierenden beherrschen die physikalischen Grundlagen moderner, berührungsloser Messverfahren und deren Anwendung. Dies bezieht sich sowohl auf Messaufgaben in der laufenden Produktion als auch auf die Detektion von Zustandsänderungen und Funktionsstörungen von technischen Systemen in der Gebrauchsphase.
Inhalt der Lehrveranstaltung • Interferometrische Messprinzipien • Streulichtanalyse • Streifenprojektion, Lichtschnitt • Thermische Messprinzipien, Wärmediffusion • Akustische Messprinzipien (Ultraschall) Labore: • Mikrotopographie-Analyse (Profilometrie,
Streulichtmesstechnik) • Randzonenanalyse (Photothermik, Ultraschallmikroskopie) • Temperaturmessung (Pyrometrie, Thermographie) • Abstandsmessung (Laserinterferometer, Ultraschall-
Messtechnik) • Geschwindigkeits- und Partikelmesstechnik (Laser- und
Phasen-Doppler-Anemometrie) Prüfungsform
Klausur bzw. mündliche Prüfung
Literatur
Handout der Bilder und Folien, Literaturempfehlung
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
103
Modulbezeichnung Fertigungstechnik
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. E. Brinksmeier
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Produktionstechnik
Dauer des Moduls 1 Semester Kreditpunkte Workload
6 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 4 h = 56 h Übung h Selbststudium = h Prüfungsvorbereitung = 124 h Summe = 180 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Erwünscht sind Kenntnisse aus "Grundlagen der Fertigungstechnik"
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel Im Rahmen dieses Moduls wird ein vertiefender Einblick in die Fertigungstechnik anhand von ausgewählten Schwerpunkten der Metallbearbeitung gegeben. Die Studierenden werden in die Lage versetzt, Umform- und Zerspanprozesse bedarfsgerecht auszulegen und auf ihre Wirtschaftlichkeit hin zu bewerten. Zudem wird ein Einblick in die Bearbeitung von sprödharten sowie faserverstärkten Werkstoffen gegeben.
Inhalt der Lehrveranstaltung Gliederung 1 Einführung 1.1 Hauptgruppen und Grundkriterien der Fertigungstechnik 1.2 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung bei der Auswahl von Fertigungsverfahren 2 Ausgewählte Schwerpunkte der Metallbearbeitung 2.1 Umformen 2.1.1 Einführung 2.1.2 Plastizitätslehre 2.1.3 Fließkurven 2.1.4 Prozesse der Umformtechnik 2.2 Zerspanung 2.2.1 geometrisch bestimmte Zerspanung 2.2.2 geometrisch unbestimmte Zerspanung 2.3 Bearbeitung nichtmetallischer Werkstoffe 2.3.1 Sprödharte Werkstoffe 2.3.2 Faserverstärkte Werkstoffe 2.4 Prozessmodelle 2.5 Prozessüberwachung 2.6 Aktuelle Trends in der Fertigungstechnik
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
104
Prüfungsform Klausur Literatur
Mitschreibskript mit Folien der Veranstaltung Weiterführende Literatur: Fritz, A.H., Schulze, G.: Fertigungstechnik Lange, K.: Umformtechnik Klocke, F.; König, W.: Fertigungsverfahren 1 – Drehen, Fräsen, Bohren Klocke, F.; König, W.: Fertigungsverfahren 2 – Schleifen, Honen, Läppen Tschätsch, H. and Dietrich, J.: Praxis der Umformtechnik: Arbeitsverfahren, Maschinen, Werkzeuge Tönshoff, H. K.; Denkena, B.: Spanen Dubbel, H.; Beitz, W.; Kütiner, K.: Taschenbuch für den Maschinenbau Minke, E.: Handbuch zur Abrichttechnik Spur, G.; Stöferle, T.: Handbuch der Fertigungstechnik, Band 1/3 – Spanen Spur, G.; Stöferle, T: Handbuch der Fertigungstechnik, Band 2/3 – Umformen und Zerteilen
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Modellierung und Simulation in Produktion und Logistik
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. M. Freitag
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich Produktionstechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
3 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 2 h = 28 h Selbststudium = 30 h Prüfungsvorbereitung = 32 h Summe = 90 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel Der Fokus dieser Veranstaltung liegt auf ereignisdiskreter Simulation und System Dynamics-Modellierung als meistgenutzte Simulationsansätze in Produktion und Logistik. Die Studierenden lernen die allgemeinen Prinzipien beider Modellierungs- und Simulationsansätze kennen und üben das Erlernte durch praktische Anwendung mit Hilfe der Software-Tools PlantSimulation und Vensim. Die Veranstaltung gibt eine Einführung in die Systemmodellierung und Simulation als Basis für vertiefende Veranstaltungen im Masterstudiengang und vermittelt den Studierenden zudem die Fähigkeit zur praktischen Anwendung von Modellierung und Simulation für den späteren Beruf.
Inhalt der Lehrveranstaltung Einführung in Systeme und Modelle Ereignisdiskrete Simulation und Modellierung Einführung Konzeptionelle Modellierung Allgemeine Prinzipien ereignisdiskreter Simulation Software für ereignisdiskrete Simulation Modellierung von Inputdaten Modell-Verifikation und Modell-Validierung Statistische Versuchsplanung (Design of experiments) Simulationsbasierte Optimierung Analyse der Simulationsergebnisse System Dynamics-Modellierung Einführung Arten von Dynamik Wirkungsgraphen (Causal Loop Diagrams) Zustandsvariablen (Levels, Stocks) und Flussvariablen (Raten, Flows) Dynamik von Flussdiagrammen
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Vergleich ereignisdiskrete Simulation und System Dynamics
Prüfungsform Schriftliche Prüfung (Klausur)
Literatur Banks, Carson, Nelson, Nicol: Discrete-Event System Simulation. Prentice-Hall, 5th Edition, 2009. Law: Simulation Modeling and Analysis. McGraw-Hill, 4th Edition, 2007. Sterman: Business Dynamics – Systems Thinking and Modeling for a Complex World. McGraw-Hill, 2000. Morecroft: Strategic Modelling and Business Dynamics – A Feedback Systems Approach. John Wiley & Sons, 2007.
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Informationstechnikmanagement
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. A. Breiter E. Stauke (LB)
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Produktionstechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
6 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 3 h = 42 h Selbststudium = 87 h Prüfungsvorbereitung = 51 h Summe = 180 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel • Überblick über Aufgaben, Ziele und Funktionen des IT-Managements in Theorie und Praxis • Kenntnisse über die Rolle, die Aufgaben und die Methoden des IT-Managements in Unternehmen und Verwaltungen • Kenntnisse über relevante technische, organisatorische und rechtliche Entscheidungsfelder • Einführung in die IT Infrastructure Library (ITIL) • Fähigkeit zur Bearbeitung von Problemen der Planung, der Realisierung und des Betriebs der IT-Infrastruktur und Anwendungssystemen in Unternehmen und Verwaltungen. • Entwicklung von Kooperations- und Kommunikationsfähigkeiten durch gemeinsame Bearbeitung von Übungsaufgaben • Selbständige Erarbeitung eines Konzeptes für das IT-Management an einem konkreten Fallbeispiel in einem Team • Präsentationsfähigkeiten durch Vorstellung einer Fallstudie im Plenum
Inhalt der Lehrveranstaltung 1. Grundbegriffe 2. Modelle des Informations(technik)managements 3. Ziele und Leitbilder des IT-Managements 4. Anwendungen als sozio-technische Systeme 5. Strategische Planung und Organisation des IT-Managements (zentral / dezentral) 6. IT-Sourcing und Offshoring („make or buy“) 7. Beschaffung / E-Procurement
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
108
8. IT-Service Management nach ITIL 9. Informationssicherheits- und Datenschutzmanagement
Prüfungsform
i. d. R. Bearbeitung von Übungsaufgaben, Fallstudie (mit Präsentation und schriftlicher Ausarbeitung) und Fachgespräch oder mündliche Prüfung
Literatur
• Krcmar, H. (2009). Informationsmanagement (5., vollst. überarb. und erw. Aufl.). Berlin [u.a.]: Springer. • Voß, S., Gutenschwager, K.: Informationsmanagement, Springer, Berlin (2001) • Zusätzlich Reader mit über 20 Fachartikeln (digital und in Papierform).
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Datenbanksysteme
Modulverantwortlicher Prof. M. Gogolla
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Produktionstechnik Raumfahrtsystemtechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
8 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 6 h = 84 h Selbststudium = h Übung/Prüfungsvorbereitung = 156 h Summe = 240 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Technische Informatik 2, Software-Projekt
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor Praktikum Projekt
Lernziel _ Sich in der Terminologie des Gebietes Datenbanksysteme ausdrücken können. Datenbanksystem- und Anwendungskomponenten mit richtigen Begriffen bezeichnen können. _ Über detailierte Kenntnisse und praktische Erfahrungen mit Datenbanksystemen verfügen, insbesondere im Entwurf, der Implementierung und der Administration. Trennung von statischen und dynamischen Aspekte erkennen können. _ Lösungsvarianten für datenbanktechnische Probleme entwickeln können. Voraussetzungen für die Anwendung der unterschiedlichen Modelle und Techniken erkennen können. Aufwände abschätzen, Schemata und Anwendungen entwerfen und Einsatzgebiete für Techniken bewerten können. _ Realisierung von Datenbankanwendungen durchführen. Gutes Sprachverständnis durch strikte Trennung von Syntax und
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
110
Semantik entwickeln.
Inhalt der Lehrveranstaltung 1. Einführung: Historische Entwicklung, Aufgaben und Architektur von Datenbanksystemen. 2. Wichtige Datenmodelle: Entity-Relationship-Modell, Relationenmodell, objektorientierte und semistrukturietes Datenmodell. Syntax und Semantik der Modelle. 3. Relationale Datenbanksprachen: Einführende Klassifikation; Relationenalgebra und Relationenkalküle als Grundlage für deskriptive Anfragesprachen. Konkrete kalkülbasierte Sprachen wie SQL, QUEL und QBE. Verwendung der Konzepte in modernen Datenbanksystemen. Syntax und Semantik der Sprachen. Vergleich der Sprachmächtigkeit. 4. Programmierschnittstellen: Verfahren für das relationale Datenmodell in modernen Programmiersprachen wie Java. 5. Datenintegrität und Datenschutz: Begriffsklärung, Integritätsregeln in Datenbanksprachen. Statische, transitionale und temporale Integritätsbedingungen. Trigger. 6. Zentrale Begriffe und Verfahren aus dem relationalen Datenbankentwurf. Normalformen: 1NF, 2NF, 3NF, BCNF, 4NF. Armstrong-Axiome. Normalisierungs-Algorithmen.
Prüfungsform
i.d.R. Hausarbeit oder Bearbeitung von Übungsaufgaben und Fachgespräch oder mündliche Prüfung
Literatur
_ Heuer, A., Saake, G.: Datenbanken - Konzepte und Sprachen. mitp-Verlag, Bonn, 2000. _ Kemper, A.; Eickler, A.; Datenbanksysteme. Eine Einführung. Oldenbourg-Verlag, 2001.
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
111
Modulbezeichnung Communication networks: systems
Modulverantwortlicher Prof. A. Förster
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Produktionstechnik, Eingebettete Systeme und Systemsoftware , Raumfahrtsystemtechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
4 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 3 h = 42 h Selbststudium = 38 h Prüfungsvorbereitung = 40 h Summe = 120 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel • Die Vorlesung vermittelt eine Übersicht über die Struktur und Entwurfsprinzipien von Kommunikationsnetzen und ihren Protokollen.
• Auf allen Ebenen des Schichtenmodells werden spezifische Protokolle und Systeme vorgestellt und in den Übungen vertieft, so dass sich dem Studierenden die Funktionsweise der Protokolle und ihre Abläufe erschließen.
• Die Studierenden beherrschen den praktischen Umgang mit Entwurfswerkzeugen für Protokolle (z.B. SDL Specification and Description Language gemäß ITU Standard).
Inhalt der Lehrveranstaltung • Schichtenmodell für offene Kommunikationsnetze
• Protokollentwurfssprachen • Dienste und Protokolle der Sicherungs-, Netz- und
Transportschicht • Netzsteuerung und Signalisierung • Systembeispiele: TCP/IP, ISDN/ATM, Drahtlose Netze
Prüfungsform
Mündliche Prüfung Dauer der Prüfung: min. 20 – max. 30 Minuten Keine Prüfungsvorleistung
Literatur
Wird in der Veranstaltung bekannt gegeben (s. a. Folien im Internet: www.commnets.uni-bremen.de)
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
112
Modulbezeichnung Halbleiterbauelemente und Schaltungen
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. N. Kaminski
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Produktionstechnik Automatisierungstechnik und Robotik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
8 CP Berechnung der Workload: Präsenz Seminar 6 x 14 h = 84 h Labore/Protokolle = h Selbststudium = 84 h Prüfungsvorbereitung = 72 h Summe = 240 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor Praktikum Projekt
Lernziel Die Studierenden • kennen die wichtigsten Vorgänge in Halbleitermaterialien und wie diese technologisch beeinflusst werden können. • kennen den schematischen Aufbau und die Funktionsweise der wichtigsten Halbleiterbauelemente. • kennen die wichtigsten Grundlagen der analogen und digitalen Schaltungstechnik. • verstehen die besonderen Anforderungen hochfrequenter, opto-elektronischer und leistungselektronischer Schal-tungstechnik.
Inhalt der Lehrveranstaltung Teil 1: • Bändermodell von Halbleitern, Fermi-Verteilung • Dotierung von Halbleitern • Generations- und Rekombinationsmechanismen • Ursachen elektrischer Ströme (Feldstrom, Diffusionsstrom) • Bedingungen für ohmsches Verhalten, Einstein-Relation • Halbleiterübergänge • Dioden (pn, Schottky), Ersatzschaltung • Bipolar-Transistoren, statisches und dynamisches Verhalten,
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
113
einfache Ersatzschaltbilder, Grundschaltungen • Sperrschicht-Effekttransistor, MESFET, HEMT • MOSFET: Strukturen, statisches und dynamisches Verhalten • Opto-elektronische Bauelemente • Solarzellen • kurze Erläuterung zu Heterostrukturen und „Quantum-Well“-Bauelementen Teil 2: • Wiederholung: Grundschaltungen der Transistoren • einfache Verstärkerschaltungen • Gegenkopplung • Darlington-Schaltung, Kaskode, Stromspiegel • Differenzverstärker • komplementärer Emitterfolger (Gegentaktschaltung) • Chopper als Beispiel leistungselektronischer Schaltungs-technik • kurze Einführung in Rauschmechanismen • elementare Einführung in CMOS-Schaltungen
Prüfungsform
Portfolioprüfung bestehend aus: • Schriftliche Fachprüfung 150min. • Erfolgreiche Teilnahme an Übungen Das Gesamtergebnis kann sich durch den Übungsanteil um maximal eine Notenstufe verbessern. Die Maximalnote ist auch ohne Übungen erreichbar. Der Übungsanteil kann nicht dazu führen, dass eine ohne ihn nicht bestandene Prüfung bestanden wird.
Literatur
• Ausgearbeitetes Skript zur Vorlesung und die darin refe-renzierte Literatur: Zum Beispiel: • H. Hartl, E. Krasser, W. Pribyl, P. Söser, G. Winkler, „Elekt-ronische Schaltungstechnik“, gebunden, Pearson Studium, 2008, ISBN 978-3-8273-7321-2
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung Grundlagen der elektrischen Energietechnik
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. B. Orlik Guido Tisborn (LB)
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Produktionstechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
4 CP Berechnung der Workload: Präsenz Seminar 3 x 14 h = 42 h Labore/Protokolle = h Selbststudium = 28 h Prüfungsvorbereitung = 50 h Summe = 120 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Erwünscht sind Kenntnisse aus den Grundlagen der Elektrotechnik (Drehstromsysteme, Leitungen) und aus den Grundlagen der elektrischen Antriebstechnik
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor Praktikum Projekt
Lernziel Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls kennen die Studie-renden • die grundlegenden Eigenschaften, die Bau- und Betriebs-weisen von Elektroenergiesystemen • die Betriebsmittel der Elektroenergiesysteme Sie können • einfache Wirtschaftlichkeitsberechnungen in elektrischen Energiesystemen durchführen • Zusammenhänge von Quellen und Netzen berechnen und optimieren.
Inhalt der Lehrveranstaltung • Entwicklung der Elektroenergiesysteme • Verbundnetze Lastprofile • Erzeugung elektrischer Energie, CO2-Problematik • Generatoren • Elektrische Netze und Transport • Leitungen • Transformatoren • Schaltanlagen
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
115
• Schutztechnik • Leittechnik • Energiewirtschaft • Energiebedarf • Liberalisierung der Strommärkte • Smart grids • Virtuelle Kraftwerke • Wirtschaftlichkeitsrechnungen • Verbundbetrieb • Netzplanung • Zuverlässigkeit und Qualität • Kurzschlussberechnung
Prüfungsform
Klausur (Dauer: 90 min.)
Literatur
• Ausgearbeitetes Skript zur Vorlesung und die darin u.a. verwendete Literatur: • Schwab, A.: Elektroenergiesysteme. • Nelles, D.; Tuttas C.: Elektrische Energietechnik • Happolt, H.; Oeding D.: Elektrische Kraftwerke und Netze. • Hosemann G. (Hrsg): Elektr. Energietechnik. Bd. 3 Netze • Vannek F.M.; Albright L.D.: Energy Systems Engieneering. • Brinkmann: Einführung in die elektrische Energiewirtschaft.
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
116
Spezialisierungsbereich Eingebettete Systeme und Systemsoftware
Titel des Moduls CP Anbieter
Betriebssysteme 6 Inf
Informationssicherheit 6 Inf
Rechnernetze 8 Inf
Rechnerarchitektur und eingebettete Systeme 6 Inf
Softwaretechnik 6 Inf
Korrekte Software: Grundlagen und Methoden 6 Inf
Communication networks: systems 4 ET
Grundlagen der Nachrichtentechnik Nachrichtentechnik Grundlagenpraktikum 7 ET
Embedded Controller 4 ET
CP: Credit Points, PT: Produktionstechnik, ET: Elektrotechnik, Inf: Informatik
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
117
Modulbezeichnung Betriebssysteme
Modulverantwortlicher Prof. Dr. J. Peleska
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Eingebettete Systeme und Systemsoftware, Automatisierungstechnik und Robotik, Raumfahrtsystemtechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
6 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 4 h = 56 h Selbststudium/Übung/ = 124 h Prüfungsvorbereitung Summe = 180 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester jährlich
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Technische Informatik 2
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung (Tutorium) Praktikum
Lernziel In dieser Vorlesung erwerben die Teilnehmer Kenntnisse der Grundkonzepte und Leistungsmerkmale moderner Betriebssysteme, sowie ihrer Anwendung in der Systemprogrammierung. Damit werden sie in die Lage versetzt, bei Entwurf und Entwicklung komplexer Anwendungen die richtigen Betriebssystemmechanismen und -dienste auszuwählen und korrekt in die Applikation zu integrieren.
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
118
Inhalt der Lehrveranstaltung Einführung in die Grundkonzepte heutiger Betriebssysteme: 1. Prozesse, Threads und Kommunikationsmechanismen 2. Speicherverwaltung 3. Dateisysteme 4. Ein-/Ausgabeverwaltung 5. Betriebsmittelvergabe 6. Synchronisation 7. Architekturen für Betriebssystemkerne 8. Zuverlässigkeitsmechanismen zur Gewährleistung von Safety, Security, Availability, Reliability 9. Verifikation von Betriebssystemmechanismen mit Hilfe formaler Spezifikationen und Modellprüfung. Die Übungen vertiefen den Vorlesungsstoff anhand von Aufgaben aus den Bereichen Systemprogrammierung Entwicklung von Algorithmen für Betriebssystemmechanismen Verifikation von Betriebssystemmechanismen. Beispiele werden vor allem aus dem Bereich der Unix-Betriebssysteme gewählt (Linux, Solaris). Programmierkenntnisse in C oder C++ sind Voraussetzung.
Prüfungsform
Übungsaufgaben sowie Fachgespräch oder mündl. Prüfung
Literatur
Die Vorlesungsinhalte werden im Detail in der Web-Page zur Veranstaltung beschrieben; siehe beispielsweise http://www.informatik.uni- bremen.de/agbs/lehre/ss04/bs1/index_d.html. Dort findet sich auch ein ausführliches Literaturverzeichnis.
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
119
Modulbezeichnung Informationssicherheit
Modulverantwortlicher Prof. Dr. C. Bormann
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Eingebettete Systeme und Systemsoftware
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
6 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 4 h = 56 h Selbststudium/Übung/ = 124 h Prüfungsvorbereitung Summe = 180 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester jährlich
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Technische Informatik 2
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung (Tutorium) Praktikum
Lernziel • Kenntnisse der Grundkonzepte der Informationssicherheit: • Kenntnisse über die gängigsten Sicherheitsprobleme in
heutigen IT-Infrastrukturen und deren Ursachen; • Notwendigkeit für den Einsatz von Sicherheitstechnik
erkennen; • Einschätzung der Grenzen der im Einsatz befindlichen
Technologien; • Verschiedene Bereiche von Sicherheitstechnik einordnen
können; • Modelle und Methoden zur systematischen Konstruktion
sicherer Systeme
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
120
Inhalt der Lehrveranstaltung • Grundbegriffe der IT-Sicherheit, Bedrohungen und Sicherheitsprobleme Vertraulichkeit, Integrität, Verfügbarkeit etc.; Viren, Würmer, Trojanische Pferde etc.
• Kryptografie (Symmetrisch, Asymmetrisch, Hash, PRF) DES, 3DES, AES; RSA, DSA; MD5,
• SHA1 • Mechanismen zur Authentisierung und Integritätsprüfung
digitaler Signaturen, Zertifikate, PKI • Zugriffskontrolle, Autorisierung, Rollen • Sicherheitsprotokolle, z.B. Schlüsselaustausch Diffie-
Hellman, TLS (SSL), Kerberos • Probleme mit Protokollen Angriffe (fehlende Bindung,
Replay, . . . ) • Netzsicherheit (Firewalls/IDS, VPN, Anwendungssicherheit) • Sicherheit in Layer 2 (GSM, WLAN, . . . ) • Software-Zertifizierung: Common Criteria • Mobiler Code • Smart Cards, Trusted Computing Platform • Security Engineering • Organisationelle Sicherheit; Security: The Business Case
Prüfungsform
Übungsaufgaben sowie Fachgespräch oder mündl. Prüfung
Literatur
(deutschsprachig:) Claudia Eckert: IT-Sicherheit: Konzepte - Verfahren - Protokolle; Oldenbourg 2009; 981 Seiten (englischsprachig:) Ross Anderson: Security engineering: a guide to building dependable distributed systems; Wiley 2008; 1040 Seiten
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
121
Modulbezeichnung Rechnernetze
Modulverantwortlicher Prof. Dr. U. Bormann
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Eingebettete Systeme und Systemsoftware
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
8 CP Berechnung der Workload: Präsenz 6 x 14 h = 84 h Selbststudium/Übung/ = 84 h Prüfungsvorbereitung = 72 h Summe = 240 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Technische Informatik 2
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung (Tutorium) Praktikum
Lernziel • In der Terminologie des Fachgebiets Rechnernetze kommunizieren können, Systemkomponenten anhand dieser Terminologie klassifizieren können.
• Lösungsvarianten für kommunikationstechnische Probleme bewerten können; insbesondere für die Vielzahl der behandelten Techniken (s. unten): Voraussetzungen erkennen, Aufwände abschätzen, Konfigurationen entwickeln und Einsatzgebiete (auch quantitativ) bewerten können.
• Mechanismen der Marktdurchsetzung von technischen Spezifikationen verstehen und bewerten können.
• Im Rahmen von Übungsaufgaben Übertragung der globalen Strategien auf vorgegebene Einzelsituationen.
• Durch den Übungsbetrieb in kleinen Gruppen wird die Kooperations- und Teamfähigkeit gefördert.
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
122
Inhalt der Lehrveranstaltung • ISO-Referenzmodell für offene Kommunikationssysteme (OSI-Modell)
• Dienste und Protokolle (Modemstandards, HDLC, ISDN, Ethernet, FDDI, Internet-
• Protokolle, ASN.1/XDR, RPC, Betriebsprotokolle) • Anwendungsstandards (u.a. FTP, TELNET, Namensdienste,
E-Mail, WWW). • Protokollunterstützung für Realzeitanwendungen (RTP, NTP,
QoS, Streaming) • Sicherheit in Rechnernetzen • Standardisierungsprozesse
Prüfungsform
Übungsaufgaben sowie Fachgespräch oder mündl. Prüfung
Literatur
• Andrew S. Tanenbaum: Computer Networks, 4th Edition, Prentice Hall, 2002 (bzw. Die deutsche Übersetzung: Computernetzwerke, 4. Auflage, Pearson Studium, 2003)
• Carsten Bormann, Jörg Ott, Dirk Kutscher, Olaf Bergmann; Ute Bormann: Konzepte der Internet-Technik, SPC TEIA Lehrbuch Verlag, 2002.
• http://rfc-editor.org/rfc.html (für die Internet-Standarddokumente)
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
123
Modulbezeichnung Rechnerarchitektur und eingebettete Systeme
Modulverantwortlicher Prof. R. Drechsler
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Eingebettete Systeme und Systemsoftware, Automatisisierungstechnik und Robotik, Raumfahrtsystemtechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
6 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 3 h = 42 h Selbststudium = 87 h Prüfungsvorbereitung = 51 h Summe = 180 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Technische Informatik I
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel • Detaillierte Kenntnis des Aufbaus moderner Rechner • Verständnis für den modernen Systementwurf • Grundlegende Kenntnisse von Compilern und Codegenerierung • Kenntnisse von Syntheseansätzen für Hardware • Beurteilung der Qualität von Systementwürfen • Eigenständige Präsentation von Lösungen (in den wöchentlichen Tutorien) • Selbstständiges Erkennen der Probleme beim Entwurf eines komplexen Systems
Inhalt der Lehrveranstaltung
Prüfungsform
i. d. R. Bearbeitung von Übungsaufgaben und Fachgespräch oder mündliche Prüfung
Literatur
• T. Flik, Mikroprozessortechnik und Rechnerstrukturen, 7. Aufl., Springer, 2005 • B. Becker, R. Drechsler, P. Molitor, Technische Informatik – Eine Einführung, Pearson Studium, 2005 • R. E. Bryant, D. O’Hallaron, Computer Systems, Prentice Hall, 2003 • A. S. Tanenbaum, J. Goodman, Computerarchitektur, 4. Aufl., Pearson Studium, 2001 • H. Wuttke, K. Henke, Schaltsysteme, Pearson Studium, 2002 • W. Stallings, Computer Organization & Architecture, Prentice Hall, 2002 • C. Siemers, A. Sikora, Taschenbuch Digitaltechnik,
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
124
Fachbuchverlag Leipzig, 2002 • T. Beierlein, O. Hagenbruch, Taschenbuch Mikroprozessortechnik, Fachbuchverlag Leipzig, 2001 • D. Patterson, J. Hennessy, Computer Organization & Design - The Hardware/Software Interface, Morgan Kaufmann Publishers, 1997 • Axel Sikora, Rolf Drechsler, Software-Engineering und Hardware-Design, Carl Hanser Verlag, 2002 • Jürgen Teich, Digitale Hardware/Software-Systeme, Springer, 1997
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
125
Modulbezeichnung Softwaretechnik
Modulverantwortlicher Prof. R. Koschke
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Eingebettete Systeme und Systemsoftware
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
6 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 4 h = 56 h Selbststudium = h Übung/Prüfungsvorbereitung = 124 h Summe = 180 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester i. d. Regel angeboten alle 2 Semester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Softwareprojekt
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor Praktikum Projekt
Lernziel Die Studierenden verfügen über die folgenden fachlichen Kompetenzen: Methodenkompetenzen Analyse-/Design- und Realisierungskompetenzen Technologische Kompetenzen fortgeschrittene Methoden der Softwaretechnik kennen, beurteilen und umsetzen können Urteilsfähigkeit für technische Methoden Zusammenführung einzelner Methoden zu einem Ganzen Die Studierenden verfügen über die folgenden sozialen Kompetenzen: Projektmanagement-Kompetenz zu Software-Projekten
Inhalt der Lehrveranstaltung Software-Metriken _ was ist eine Metrik? _ Messtheorie _ Skalen _ Prozess-, Produkt- und Ressourcenmetriken Entwicklungsprozesse
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
126
_ alternative Software-Entwicklungsprozesse (z.B. Clean-Room und Agile Entwicklung) _ Capability Maturity Model, Spice und Bootstrap _ Prozessverbesserungen _ Persönlicher Prozess Software-Architektur _ Sichten und Blickwinkel, IEEE-Standard P1471 _ Dokumentation von Software-Architektur und Architekturbeschreibungssprachen _ Entwurfs- und Architekturmuster und Referenzarchitekturen _ Qualitätseigenschaften _ Entwurf von Architekturen _ Analyse von Architekturen (insbesondere SAAM und ATAM) Software-Produktlinien _ Definition und Beispiele _ Vor- und Nachteile _ Practice Areas _ Einführung von Produktlinien _ Ansätze zur technischen Realisierung _ Beschreibungen und Notationen (z.B. Feature-Graphen) _ Besonderheiten beim Requirementsengineering, Konfigurationsmanagement und Test _ Konfiguration von Produktlinien Komponentenbasierte Entwicklung _ Eigenschaften, Vor- und Nachteile _ Komponentenmodell _ Schnittstellen und Kontrakte _ Managementfragen _ Rahmenwerke _ OMG CORBA und OMA _ Microsoft DCOM, OLE und ActiveX _ Sun Java und JavaBeans Modellgetriebene Entwicklung _ Ideen, Eigenschaften, Vor- und Nachteile _ Werkzeugunterstützung (z.B.Eclipse Open Architecture Ware) Kosten- und Aufwandsschätzung - insbesondere Function-Points und CoCoMo I und II Empirische Softwaretechnik _ Bedeutung und Methoden der empirischen Softwaretechnik _ Bestandteile kontrollierter Experimente und Fallstudien In der Vorlesung Softwaretechnik geht es um die Methodik der Software-Entwicklung nach Ingenieursprinzipien. Anhand der Projektsimulationssoftware SESAM kann die Durchführung eines Software-Projektes geübt werden. Das Kapitel ‘Empirische Softwaretechnik’ diskutiert grundlegende Methoden zum empirischwissenschaftlichen Erkenntnisgewinn bei der Softwareentwicklung.
Prüfungsform i.d.R. Bearbeitung von Übungsaufgaben und Fachgespräch oder
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
127
mündliche Prüfung
Literatur
_ Paul Clements und Linda Northrop: Software Product Lines: Practices and Patterns, Addison Wesley Professional, 2002 _ Clemens Szyperski, Dominik Gruntz, Stephan Murer: Component Software, Addison Wesley Professional, 2002 _ Norman E. Fenton, Shari L. Pfleeger: Software Metrics A Rigorous & Practical Approach, Second Edition, PWS Publishing Company, 1997 _ Roger Pressman: Software Engineering – A Practioner’s Approach, fünfte Ausgabe, McGraw-Hill, 2003 _ Ludewig, Jochen; Lichter, Horst: Software Engineering Grundlagen, Menschen, Prozesse, Techniken. dpunkt.verlag, 2006 _ Ian Sommerville: Software Engineering, Siebte Ausgabe, Addison-Wesley, 2004. _ Len Bass and Paul Clements and Rick Kazman: Software Architecture in Practice, zweite Auflage, Addison Wesley, 2003. _ Frank Buschmann, Regine Meunier, Hans Rohnert and Peter Sommerlad, Michael Stal: Pattern-oriented Software Architecture: A System of Patterns, Volume 1, Wiley, 1996. _ Christine Hofmeister, Robert Nord, Dilip Soni: Applied Software Architecture, Addison Wesley, Object Technology Series, 2000. _ Software Cost Estimation with COCOMO II; Barry W. Boehm et al.; Prentice Hall, 2000. _ Poensgen, Benjamin; Bock, Bertram: Die Function-Point-Analyse. Ein Praxishandbuch. Dpunkt Verlag, 2005. ISBN 978-3898643320 _ Balzert, Helmut: Lehrbuch der Softwaretechnik Softwaremanagement. 2. Spektrum, Akademischer Verlag, 2008. ISBN 978-3-8274-1161-7 _ Bunse, Christian ; Knethen, Antje von: Vorgehensmodelle kompakt. Spektrum-Akademischer Verlag, 2002. ISBN 978-3827412034 _ Kruchten, Phillipe: The Rational Unified Process: An Introduction. Reading, Mass.: Addison-Wesley, 1998 _ Beck, Kent: Extreme Programming Explained. Addison-Wesley, 2000 (The XP Series). ISBN 201-61641-6 _ Kneuper 2006 Kneuper, Ralf: CMMI Verbesserung von Softwareprozessen mit Capability Maturity Model. 2. dpunkt.verlag, 2006. ISBN 3-89864-373-5 _ Siviy, Jeannine M.; Penn, M. L.; Stoddard, Robert W.: CMMI and Six Sigma Partners in Process Improvement. Addison-Wesley,
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
128
2007 (SEI Series in Software Engineering). ISBN 978-0-321-51608-4 _ Stahl, Thomas ; Volter, Markus ; Efftinge, Sven ; Haase, Arno: Modellgetriebene Softwareentwicklung Techniken, Engineering, Management. zweite Auflage. dpunkt.verlag, 2007 _ Gamma, Erich ; Helm, Richard ; Johnson, Ralph ; Vlissides, John: Desig Patterns–Elements of Reusable Object-Oriented Software. Addison Wesley, 2003 _ Pattern-oriented Software Architecture: A System of Patterns; Frank Buschmann, Regine Meunier, Hans Rohnert and Peter Sommerlad, Michael Stal; Volume 1, Wiley, 1996. _ Endres, Albert ; Rombach, Dieter: A Handbook of Software and Systems Engineering. Addison Wesley, 2003 _ Prechelt 2001 Prechelt, Lutz: Kontrollierte Experimente in der Softwaretechnik Potenzial und Methodik. Springer, 2001 _ Yin, Robert K.: Case Study Research. Bd. 5. SAGE Publications, 2003. ISBN 0-7619-2553-8
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
129
Modulbezeichnung Korrekte Software: Grundlagen und Methoden
Modulverantwortlicher Christoph Lüth Dr. Serge Autexier
Modulart
Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Eingebettete Systeme und Systemsoftware
Dauer des Moduls
1 Semester
Kreditpunkte Workload
6 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 4h = 56 h Selbststudium = h Prüfungsvorbereitung = 124 h Summe = 180 h
Häufigkeit des Moduls
Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Empfehlung: Elementare Programmierkenntnisse
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Kurs
Lernziele Ziel der Veranstaltung ist es, die Grundbegriffe der korrekten Softwareentwicklung zu verstehen. Wie können wir Software schreiben, die tut was sie soll? Und wie können wir das beweisen? Dabei konzentrieren wir uns auf imperative, sequentielle Programme. Anhand einer C-ähnlichen einfachen Sprache entwickeln wir einen Begriff der Bedeutung (Semantik) für diese Programme, führen mit dem Floyd-Hoare-Kalkül Korrektheitsbeweise, und untersuchen Eigenschaften des Kalküls (wie Vollständigkeit: kann ich jede Eigenschaft beweisen?) In den Übungsaufgaben werden unter anderem Korrektheitsbeweise für Programme in dieser einfachen Sprache geführt. Als Ausblick untersuchen wie die Anwendungen auf eine reale Programmiersprache wie C oder Java.
Inhalt der Lehrveranstaltung * Logische Grundlagen: Formale Logik, Prädikatenkalkül, Vollständigkeit und Korrektheit * Grundlagen des Floyd-Hoare-Kalküls *Operationale Semantik für eine einfach imperative Programmiersprache * Vollständigkeit und Korrektheit des Hoare-Kalküls für diese Sprache * Anwendungen des Hoare-Kalküls: wp-Kalküle * Ausblick: Anwendung auf reale Programmiersprachen
Prüfungsform
Erfolgreiche Teilnahme am Übungsbetrieb und Fachgespräch mündliche Prüfung
Literatur
Wird in der Veranstaltung bekanntgegeben
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
130
Modulbezeichnung Communication networks: systems
Modulverantwortlicher Prof. A. Förster
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Produktionstechnik, Eingebettete Systeme und Systemsoftware , Raumfahrtsystemtechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
4 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 3 h = 42 h Selbststudium = 38 h Prüfungsvorbereitung = 40 h Summe = 120 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel • Die Vorlesung vermittelt eine Übersicht über die Struktur und Entwurfsprinzipien von Kommunikationsnetzen und ihren Protokollen.
• Auf allen Ebenen des Schichtenmodells werden spezifische Protokolle und Systeme vorgestellt und in den Übungen vertieft, so dass sich dem Studierenden die Funktionsweise der Protokolle und ihre Abläufe erschließen.
• Die Studierenden beherrschen den praktischen Umgang mit Entwurfswerkzeugen für Protokolle (z.B. SDL Specification and Description Language gemäß ITU Standard).
Inhalt der Lehrveranstaltung • Schichtenmodell für offene Kommunikationsnetze
• Protokollentwurfssprachen • Dienste und Protokolle der Sicherungs-, Netz- und
Transportschicht • Netzsteuerung und Signalisierung • Systembeispiele: TCP/IP, ISDN/ATM, Drahtlose Netze
Prüfungsform
Mündliche Prüfung Dauer der Prüfung: min. 20 – max. 30 Minuten Keine Prüfungsvorleistung
Literatur
Wird in der Veranstaltung bekannt gegeben (s. a. Folien im Internet: www.commnets.uni-bremen.de)
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
131
Modulbezeichnung Grundlagen der Nachrichtentechnik
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. A. Dekorsy
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Raumfahrtsystemtechnik Eingebettete Systeme und Systemsoftware
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
4 CP Berechnung der Workload: Präsenz Seminar 3 x 14 h = 42 h Labore/Protokolle = h Selbststudium = 28 h Prüfungsvorbereitung = 50 h Summe = 120 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Kenntnisse der Mathematik 1-3; Systemtheorie; Stochastik
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor Praktikum Projekt
Lernziel • Die aus der Systemtheorie bekannten elementaren Grund-lagen werden anhand ihrer Anwendung in der Nachrichten-technik veranschaulicht. • Grundsätzliche Kenntnisse der Übertragung von digitalen Signalen werden vermittelt. Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls • sind die Studierenden mit den wichtigsten nachrichten-technischen Konzepten vertraut. • haben sie Erfahrungen im Umgang mit den mathematischen Hilfsmitteln der modernen Kommunikationstechnik gewonnen. • besitzen sie einen Überblick über bestehende Übertragungs- und Kanalcodierungsverfahren.
Inhalt der Lehrveranstaltung • Grundbegriffe der Nachrichten- u. Informationstechnik • Eigenschaften von Übertragungskanälen • Darstellung von Quellensignalen (Abtastung, PAM, PCM, Quantisierung)
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
132
• Digitale Übertragungsverfahren; digitale Modulation (PSK, QAM, FSK) • Lineare Empfängerkonzepte (MF, Zero-Forcing, MMSE) • Grundbegriffe der Informationstheorie • Grundlagen der Kanalcodierung
Prüfungsform
Schriftliche Klausur Dauer: 90 min.
Literatur
• Kammeyer: Nachrichtenübertragung (Teubner) • Kammeyer,Kühn: Matlab in der Nachrichtentechnik (Schlembach) • Kammeyer, Klenner, Petermann: Übungen zur Nachrich-tenübertragung • Andrea Goldsmith: Wireless Communications • David Tse, Pramond Viswanath: Fundamentals of Wireless Communications • J. Proakis: Digital Communications
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
133
Modulbezeichnung Nachrichtentechnik Grundlagenpraktikum
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. A. Dekorsy
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Raumfahrtsystemtechnik Eingebettete Systeme und Systemsoftware
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
3 CP Berechnung der Workload: Präsenz Seminar x h = 28 h Labore/Protokolle = h Selbststudium = 62 h Prüfungsvorbereitung = h Summe = 90 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Kenntnisse der Mathematik 1-3; Systemtheorie, Stochastik. Das Praktikum ist begleitend zur Vorlesung „Grundlagen der Nachrichtentechnik“ aufgesetzt.
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor Praktikum Projekt
Lernziel Das Labor wird in enger Begleitung der Grundlagenvorlesung zur Nachrichtentechnik durchgeführt, um den theoretischen Stoff praktisch zu veranschaulichen. Nach Abschluss des Labors sind die Studenten mit wichtigen modernen Simulationswerkzeugen (Matlab) und Messgeräten vertraut, Sie kennen praktisch moderne Übertragungsverfahren durch Simulationen und Messungen.
Inhalt der Lehrveranstaltung Aufbau einer digitalen Übertragungsstrecke (Matlab/Hardware) • Diskretisierung von Signalen (Abtastung, Quantisierung) • Digitale Modulationsverfahren • Tiefpass – Bandpass Konversion • Kanaleinflüsse, Messung der Fehlerwahrscheinlichkeit • Funkübertragung innerhalb von Gebäuden (MASI)
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
134
Prüfungsform
Teilnahmeschein
Literatur
• Kammeyer: Nachrichtenübertragung (Teubner) • Kammeyer,Kühn: Matlab in der Nachrichtentechnik
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
135
Modulbezeichnung Embedded Controller
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. K. Krieger
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Automatisierungstechnik und Robotik Eingebettete Systeme und Systemsoftware
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
4 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 3 h = 42 h Selbststudium = 28 h Prüfungsvorbereitung = 50 h Summe = 120 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Empfehlung: Kenntnisse der Digitaltechnik und praktischen Informatik Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls beherrschen die Studierenden • die Wirkungsweise und Funktionsweise von Mikrorechnern
und die Interaktionen innerhalb eines Mikrocontrollers • die Auswahl geeigneter Mikrocontroller und
Peripheriekomponenten • die grundlegende Programmierung von Mikrocontrollern • die Anwendung von Mikrocontrollern in eingebetteten
Systemen und deren Interaktionen im Verbund
Inhalt der Lehrveranstaltung • Definition und Einordnung von eingebetteten Controllern und Systemen
• Prozessorarchitektur: Aufbau von Prozessoren, Steuerwerk, Interrupt-Logik, Adresswerk, Operationswerk, Registersatz, Systembusschnittstellen
• Software-Schnittstellen: Datentypen, Befehlssätze, Adressierungsarten
• Systemsteuer- und Schnittstellenbausteine: Grundlegender Aufbau, Interrupt-Controller, DMA-Baustein, Zeitgeber- und Zählerbausteine, ADC/DAC-Bausteine
• Bussysteme: SPI und I²C • Ausgewählte Beispiele von Mikrocontrollern und Digitalen
Signalprozessoren • Entwurfs- und Testwerkzeuge und deren Schnittstellen • Übungen mit ausgewählten Controllern zu den Themen
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
136
Controller-Programmierung in Assembler und C sowie der automatischen Codegenerierung anhand von Praxisbeispielen
Prüfungsform Schriftliche (Dauer 90 Min.) oder mündliche (Dauer 20 Min.) Prüfung
Literatur
• K. Wüst, „Mikroprozessortechnik“ • H. Bähring, „Anwendungsorientierte Mikroprozessoren:
Mikrocontroller und Digitale Signalprozessoren“ • F. J. Schmitt, et al., „Embedded-Controller-Architekturen“ • T. Flink, „Mikroprozessortechnik und Rechnerstrukturen“ • R. Bermbach, „Embedded Controller” • U. Brinkschulte, et al., „Mikrocontroller und Mikroprozessoren“ • G. Schmitt, „PIC-Microcontroller“
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
137
Spezialisierungsbereich Raumfahrtsystemtechnik
Titel des Moduls CP Anbieter
Raumfahrttechnologie 1 4 PT
Raumflugmechanik 4 PT
Antriebe der Luft- und Raumfahrt 4 PT
Communication networks: systems 4 ET
Grundlagen der Nachrichtentechnik Nachrichtentechnik Grundpraktikum
7 ET
Digitale Signalverarbeitung in der Informationstechnik
4 ET
Grundlagen der Künstlichen Intelligenz 6 Inf
Betriebssysteme 6 Inf
Rechnerarchitektur und eingebettete Systeme 6 Inf
Bildverarbeitung 6 Inf
Datenbanksysteme 8 Inf
Robot Design Lab 8 Inf
CP: Credit Points, PT: Produktionstechnik, ET: Elektrotechnik, Inf: Informatik
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
138
Modulbezeichnung Raumfahrttechnologie 1
Modulverantwortlicher Prof. Dr. rer. nat. C. Braxmaier D. Wilde (LB)
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Raumfahrtsystemtechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
4 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 3 h = 42 h Selbststudium = 30 h Prüfungsvorbereitung = 48 h Summe = 120 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel Die Studierenden erwerben grundlegende Kenntnisse über die Raumfahrt aus der wissenschaftlichen, wirtschaftlichen und technischen Sicht.
Inhalt der Lehrveranstaltung Übersicht über historische und heutige Raumfahrtsysteme Typen und Arbeitsweise von Trägersystemen Bemannte Systeme Satelliten und Sonden Wiedereintrittssysteme Bodensegmente Wissenschaftliche und kommerzielle Nutzlasten Raumfahrtpolitik und -organisation
Prüfungsform
mündl. Prüfung
Literatur
Weiterführende Literatur/-hinweise werden in der Lernplattform Stud.IP bekanntgegeben bzw. hinterlegt.
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
139
Modulbezeichnung Raumflugmechanik
Modulverantwortlicher V. Maiwald (LB) D. Quantius (LB) Dr. Benny Rievers (LB)
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Raumfahrtsystemtechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
4 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 3 h = 42 h Selbststudium = 30 h Prüfungsvorbereitung = 48 h Summe = 120 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel Die Studierenden verfügen über Kenntnisse im Bereich der Raumflugmechanik. Die Raumflugmechanik umfasst sowohl die Bahnmechanik als auch die Lagemechanik.
Inhalt der Lehrveranstaltung Bahnmechanik (Hallmann): • Koordinatensysteme und Zeitsysteme • Zwei-Körper Problem ( Keplerbahnen, Ellipse,
Hyperbel, etc.) • Bahnen mit Antrieb (Aufstiegsbahnen,
Hohmanntransfer, Inklinationsänderung) • Umweltbedingungen im Sonnensystem (Atmosphäre,
Magnetfeld, Solare Strahlung, inhomogenes Gravitationsfeld )
• Herleitung der Störkräfte Lagemechanik(Schlotterer):
• Lagedynamik • Stör- und Richtmomente • Passive Stabilisierung
Prüfungsform
Klausur, mündliche Prüfung
Literatur
Weiterführende Literatur/-hinweise werden in der Lernplattform Stud.IP bekanntgegeben bzw. hinterlegt.
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
140
Modulbezeichnung Antriebe der Luft-und Raumfahrt (Einführung)
Modulverantwortlicher Prof. Dr. rer. nat. C. Braxmaier C. Eigenbrod (LB)
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Raumfahrtsystemtechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
4 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 3 h = 42 h Selbststudium = 30 h Prüfungsvorbereitung = 48 h Summe = 120 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel Die Studierenden erwerben grundlegendes Verständnis für die Funktionsweise und Auslegung von Antrieben der Luft- und Raumfahrt.
Inhalt der Lehrveranstaltung die verschiedenen Antriebssysteme sowie deren Komponenten. Die Auswahl und grundlegende Auslegung geeigneter Antriebskonzepte je nach technischer und wirtschaftlicher Anforderung soll vermittelt werden. Im Themenbereich Luftfahrtantriebe liegt der Schwerpunkt auf den Turbo-Luftstrahltriebwerken. Eine Unterrichtseinheit befasst sich auch mit Antrieben der Allgemeinen Luftfahrt. Das den Flugturbinen eng verwandte Gebiet der stationären Gasturbinen, wird mitbehandelt. Im Themenbereich Raumfahrtantriebe werden die verschiedenen Arten der Launch-Antriebe (flüssig/flüssig, cryogen, Feststoffbooster) sowie der Transferantriebe auf dem Komponentenlevel betrachtet. Methoden der grundlegenden Auslegung werden vermittelt. Auch das relativ neue Thema der Hybrid- und Kombiantriebe wird behandelt. Zusätzlich wird ein Einblick in die Antriebsarten für Deep-Space Missionen gewährt.
Prüfungsform
mündl. Prüfung
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
141
Literatur
Jährlich aktualisierte Scripte jeweils nach jeder gehaltenen Vorlesungseinheit, weiterführende Informationen, Literatur, Web-links
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
142
Modulbezeichnung Communication networks: systems
Modulverantwortlicher Prof. A. Förster
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Produktionstechnik, Eingebettete Systeme und Systemsoftware, Raumfahrtsystemtechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
4 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 3 h = 42 h Selbststudium = 38 h Prüfungsvorbereitung = 40 h Summe = 120 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel • Die Vorlesung vermittelt eine Übersicht über die Struktur und Entwurfsprinzipien von Kommunikationsnetzen und ihren Protokollen.
• Auf allen Ebenen des Schichtenmodells werden spezifische Protokolle und Systeme vorgestellt und in den Übungen vertieft, so dass sich dem Studierenden die Funktionsweise der Protokolle und ihre Abläufe erschließen.
• Die Studierenden beherrschen den praktischen Umgang mit Entwurfswerkzeugen für Protokolle (z.B. SDL Specification and Description Language gemäß ITU Standard).
Inhalt der Lehrveranstaltung • Schichtenmodell für offene Kommunikationsnetze
• Protokollentwurfssprachen • Dienste und Protokolle der Sicherungs-, Netz- und
Transportschicht • Netzsteuerung und Signalisierung • Systembeispiele: TCP/IP, ISDN/ATM, Drahtlose Netze
Prüfungsform
Mündliche Prüfung Dauer der Prüfung: min. 20 – max. 30 Minuten Keine Prüfungsvorleistung
Literatur
Wird in der Veranstaltung bekannt gegeben (s. a. Folien im Internet: www.commnets.uni-bremen.de)
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
143
Modulbezeichnung Grundlagen der Nachrichtentechnik
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. A. Dekorsy
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Raumfahrtsystemtechnik Eingebettete Systeme und Systemsoftware
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
4 CP Berechnung der Workload: Präsenz Seminar 3 x 14 h = 42 h Labore/Protokolle = h Selbststudium = 28 h Prüfungsvorbereitung = 50 h Summe = 120 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Kenntnisse der Mathematik 1-3; Systemtheorie; Stochastik
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor Praktikum Projekt
Lernziel • Die aus der Systemtheorie bekannten elementaren Grund-lagen werden anhand ihrer Anwendung in der Nachrichten-technik veranschaulicht. • Grundsätzliche Kenntnisse der Übertragung von digitalen Signalen werden vermittelt. Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls • sind die Studierenden mit den wichtigsten nachrichten-technischen Konzepten vertraut. • haben sie Erfahrungen im Umgang mit den mathematischen Hilfsmitteln der modernen Kommunikationstechnik gewonnen. • besitzen sie einen Überblick über bestehende Übertragungs- und Kanalcodierungsverfahren.
Inhalt der Lehrveranstaltung • Grundbegriffe der Nachrichten- u. Informationstechnik • Eigenschaften von Übertragungskanälen • Darstellung von Quellensignalen (Abtastung, PAM, PCM, Quantisierung)
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
144
• Digitale Übertragungsverfahren; digitale Modulation (PSK, QAM, FSK) • Lineare Empfängerkonzepte (MF, Zero-Forcing, MMSE) • Grundbegriffe der Informationstheorie • Grundlagen der Kanalcodierung
Prüfungsform
Schriftliche Klausur Dauer: 90 min.
Literatur
• Kammeyer: Nachrichtenübertragung (Teubner) • Kammeyer,Kühn: Matlab in der Nachrichtentechnik (Schlembach) • Kammeyer, Klenner, Petermann: Übungen zur Nachrich-tenübertragung • Andrea Goldsmith: Wireless Communications • David Tse, Pramond Viswanath: Fundamentals of Wireless Communications • J. Proakis: Digital Communications
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
145
Modulbezeichnung Nachrichtentechnik Grundlagenpraktikum
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. A. Dekorsy
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Raumfahrtsystemtechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
3 CP Berechnung der Workload: Präsenz Seminar x h = 28 h Labore/Protokolle = h Selbststudium = 62 h Prüfungsvorbereitung = h Summe = 90 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Kenntnisse der Mathematik 1-3; Systemtheorie, Stochastik. Das Praktikum ist begleitend zur Vorlesung „Grundlagen der Nachrichtentechnik“ aufgesetzt.
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor Praktikum Projekt
Lernziel Das Labor wird in enger Begleitung der Grundlagenvorlesung zur Nachrichtentechnik durchgeführt, um den theoretischen Stoff praktisch zu veranschaulichen. Nach Abschluss des Labors sind die Studenten mit wichtigen modernen Simulationswerkzeugen (Matlab) und Messgeräten vertraut, Sie kennen praktisch moderne Übertragungsverfahren durch Simulationen und Messungen.
Inhalt der Lehrveranstaltung Aufbau einer digitalen Übertragungsstrecke (Matlab/Hardware) • Diskretisierung von Signalen (Abtastung, Quantisierung) • Digitale Modulationsverfahren • Tiefpass – Bandpass Konversion • Kanaleinflüsse, Messung der Fehlerwahrscheinlichkeit • Funkübertragung innerhalb von Gebäuden (MASI)
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
146
Prüfungsform
Teilnahmeschein
Literatur
• Kammeyer: Nachrichtenübertragung (Teubner) • Kammeyer,Kühn: Matlab in der Nachrichtentechnik
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
147
Modulbezeichnung Digitale Signalverarbeitung in der Informationstechnik
Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. A. Dekorsy
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Raumfahrtsystemtechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
4 CP Berechnung der Workload: Präsenz Seminar 3 x 14 h = 42 h Labore/Protokolle = h Selbststudium = 28 h Prüfungsvorbereitung = 50 h Summe = 120 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Kenntnisse der Mathematik 1-3; Systemtheorie und Stochastik
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor Praktikum Projekt
Lernziel Nach erfolgreichem Abschluss dieses Moduls • besitzen die Teilnehmer vertiefende Kenntnisse in der The-orie zeitdiskreter Signale und Systeme, • haben sie grundsätzliche Entwurfsmethoden von digitalen Filtern kennengelernt und Kenntnisse im praktischen Um-gang mit modernen Entwurfswerkzeugen gesammelt, • sind sie mit grundlegenden Eigenschaften der DFT und FFT vertraut • und haben Erfahrungen in der Anwendung der FFT zur Filterung und Spektralanalyse gesammelt.
Inhalt der Lehrveranstaltung • Theorie diskreter Signale und Systeme • Eigenschaften und Entwurf rekursiver und nichtrek. Filter • Quantisierungseinflüsse • Diskrete und Schnelle Fouriertransformation (FFT) • Spektralanalyse determinierter Signale
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
148
Prüfungsform
mündliche Prüfung Dauer: 30 min.
Literatur
• Kammeyer: Digitale Signalverarbeitung (Teubner) • J.G. Proakis, D.G. Manolakis: Digital Signal Processing (Prentice Hall)
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
149
Modulbezeichnung Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
Modulverantwortlicher Prof. Dr. M. Beetz
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Automatisierungstechnik und Robotik, Raumfahrtsystemtechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
6 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 4 h = 56 h Selbststudium = h Übung/Prüfungsvorbereitung = 124 h Summe = 180 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor Praktikum Projekt
Lernziel Die grundlegenden Verfahren, Methoden und Ansätze der Künstlichen Intelligenz praktisch anwenden können Fachliche Kompetenz insbesonders, aber nicht ausschließlich, in den Gebieten Suche, Logik, Planen, Maschinelles Lernen Die Terminologie des Fachgebietes beherrschen Die einzelnen Methoden/Ansätzen der KI in den Gesamtkontext einordnen können Das Fachgebiete(oder Teile des Fachgebietes) im Kontext zu anderen Disziplinen einordnen können Grundlegende Verfahren auf einzelne konkrete Aufgabensituationen übertragen und diese lösen können
Inhalt der Lehrveranstaltung Die Vorlesung soll einen Überblick über wichtige Arbeitsgebiete und Methoden der Künstlichen Intelligenz geben. Die Vorlesung führt Grundideen und Methoden der Künstlichen Intelligenz anhand des Lehrbuches von Russell und Norvig (s.u.) ein. Es werden folgende Themen behandelt: Entwurfsprinzipien für und Spezifikation von “intelligenten” Agenten; Problemlösen durch Suche: heuristische Suchverfahren,
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
150
optimierende Suche; Problemlösen mit wissensbasierten Methoden: Logik und Inferenz, Schlussfolgern über Raum und Zeit, Repräsentation von Ontologien, Repräsentation und Schlussfolgern über Alltagswissen; Problemlösen mit unsicherem Wissen: Grundlagen der Wahrscheinlichkeits- und Entscheidungstheorie, Bayes Netze, Planen mit Markov-Entscheidungsprozessen; Handlungsplanung: Generierung partiell geordneter Aktionspläne, Planung und Ausführung; Maschinelles Lernen: Lernen von Entscheidungsbäumen, Lernen von Prädikaten mittels Beispiele, Reinforcement-Lernen.
Prüfungsform
i.d.R. Bearbeitung von Übungsaufgaben und Fachgespräch oder mündliche Prüfung
Literatur
Stuart Russell und Peter Norvig: Artificial Intelligence - A Modern Approach. Prentice Hall International, 2. Auflage (2003) Uwe Schöning: Logik für Informatiker, Spektrum Akademischer Verlag, 5. Auflage (2000) Artificial Intelligence:
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
151
Modulbezeichnung Betriebssysteme
Modulverantwortlicher Prof. Dr. J. Peleska
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Eingebettete Systeme und Systemsoftware, Automatisierungstechnik und Robotik, Raumfahrtsystemtechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
6 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 4 h = 56 h Selbststudium/Übung/ = 124 h Prüfungsvorbereitung Summe = 180 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester jährlich
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Technische Informatik 2
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung (Tutorium) Praktikum
Lernziel In dieser Vorlesung erwerben die Teilnehmer Kenntnisse der Grundkonzepte und Leistungsmerkmale moderner Betriebssysteme, sowie ihrer Anwendung in der Systemprogrammierung. Damit werden sie in die Lage versetzt, bei Entwurf und Entwicklung komplexer Anwendungen die richtigen Betriebssystemmechanismen und -dienste auszuwählen und korrekt in die Applikation zu integrieren.
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
152
Inhalt der Lehrveranstaltung Einführung in die Grundkonzepte heutiger Betriebssysteme: 1. Prozesse, Threads und Kommunikationsmechanismen 2. Speicherverwaltung 3. Dateisysteme 4. Ein-/Ausgabeverwaltung 5. Betriebsmittelvergabe 6. Synchronisation 7. Architekturen für Betriebssystemkerne 8. Zuverlässigkeitsmechanismen zur Gewährleistung von Safety, Security, Availability, Reliability 9. Verifikation von Betriebssystemmechanismen mit Hilfe formaler Spezifikationen und Modellprüfung. Die Übungen vertiefen den Vorlesungsstoff anhand von Aufgaben aus den Bereichen Systemprogrammierung Entwicklung von Algorithmen für Betriebssystemmechanismen Verifikation von Betriebssystemmechanismen. Beispiele werden vor allem aus dem Bereich der Unix-Betriebssysteme gewählt (Linux, Solaris). Programmierkenntnisse in C oder C++ sind Voraussetzung.
Prüfungsform
Übungsaufgaben sowie Fachgespräch oder mündl. Prüfung
Literatur
Die Vorlesungsinhalte werden im Detail in der Web-Page zur Veranstaltung beschrieben; siehe beispielsweise http://www.informatik.uni- bremen.de/agbs/lehre/ss04/bs1/index_d.html. Dort findet sich auch ein ausführliches Literaturverzeichnis.
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
153
Modulbezeichnung Rechnerarchitektur und eingebettete Systeme
Modulverantwortlicher Prof. R. Drechsler
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Eingebettete Systeme und Systemsoftware, Automatisisierungstechnik und Robotik, Raumfahrtsystemtechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
6 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 3 h = 42 h Selbststudium = 87 h Prüfungsvorbereitung = 51 h Summe = 180 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Technische Informatik I
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung
Lernziel • Detaillierte Kenntnis des Aufbaus moderner Rechner • Verständnis für den modernen Systementwurf • Grundlegende Kenntnisse von Compilern und Codegenerierung • Kenntnisse von Syntheseansätzen für Hardware • Beurteilung der Qualität von Systementwürfen • Eigenständige Präsentation von Lösungen (in den wöchentlichen Tutorien) • Selbstständiges Erkennen der Probleme beim Entwurf eines komplexen Systems
Inhalt der Lehrveranstaltung
Prüfungsform
i. d. R. Bearbeitung von Übungsaufgaben und Fachgespräch oder mündliche Prüfung
Literatur
• T. Flik, Mikroprozessortechnik und Rechnerstrukturen, 7. Aufl., Springer, 2005 • B. Becker, R. Drechsler, P. Molitor, Technische Informatik – Eine Einführung, Pearson Studium, 2005 • R. E. Bryant, D. O’Hallaron, Computer Systems, Prentice Hall, 2003 • A. S. Tanenbaum, J. Goodman, Computerarchitektur, 4. Aufl., Pearson Studium, 2001 • H. Wuttke, K. Henke, Schaltsysteme, Pearson Studium, 2002 • W. Stallings, Computer Organization & Architecture, Prentice Hall, 2002 • C. Siemers, A. Sikora, Taschenbuch Digitaltechnik,
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
154
Fachbuchverlag Leipzig, 2002 • T. Beierlein, O. Hagenbruch, Taschenbuch Mikroprozessortechnik, Fachbuchverlag Leipzig, 2001 • D. Patterson, J. Hennessy, Computer Organization & Design - The Hardware/Software Interface, Morgan Kaufmann Publishers, 1997 • Axel Sikora, Rolf Drechsler, Software-Engineering und Hardware-Design, Carl Hanser Verlag, 2002 • Jürgen Teich, Digitale Hardware/Software-Systeme, Springer, 1997
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
155
Modulbezeichnung Bildverarbeitung
Modulverantwortlicher Michael Beetz PD Dr. Björn Gottfried
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Automatisierungstechnik und Robotik, Raumfahrtsystemtechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
6 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 4 h = 56 h Selbststudium/Übung/ = 124 h Prüfungsvorbereitung Summe = 180 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Praktische Informatik 2 Mathematische Grundlagen 2
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung (Tutorium) Praktikum
Lernziel • Vermittlung und Übung der grundlegenden Verfahren, Methoden und Ansätze der digitalen
• Bildverarbeitung • Vermittlung von und Kommunikation in der Terminologie des
Fachgebietes. • Einordnung von einzelnen Methoden/Ansätzen des
Fachgebietes in den Gesamtkontext und dadurch Klassifikation der einzelnen Methoden anhand der Terminologie
• Einordnung des Fachgebietes (oder Teile des Fachgebietes) im Kontext zu anderen Disziplinen
• Im Rahmen von Übungsaufgaben sollen Prinzipien • respektive grundlegende Verfahren auf einzelne konkrete
Aufgabensituationen übertragen und gelöst werden • Förderung von Kooperations- und Teamfähigkeit durch den
Übungsbetrieb in kleinen Gruppen (3-4 Studierende). • Aneignung von Konzepten aus anderen Disziplinen
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
156
Inhalt der Lehrveranstaltung Es wird Schritt für Schritt der Stoff von den bildgebenden Verfahren über die Vorverarbeitung, Segmentierung und Merkmalsextraktion bis hin zur Klassifikation behandelt. So wird der Prozess vom „Pixel zum Objekt“ im Rahmen der Vorlesung beschritten. Die Inhalte sind dann im Einzelnen: • Grundlegende Begriffe der digitalen Bildverarbeitung • Bildgebende Verfahren • Vorverarbeitung: Kontrastverstärkende, entzerrende und
auch rauschunterdrückende Verarbeitungsmethoden zur Bildverbesserung bzw. –restaurierung
• Binärbildverarbeitung (spez. Morphologie) • Segmentierungsverfahren (Diskontinuitätskriterien,
Homogenitätskriterien, hybride Ansätze) • basierend auf Kanten-, Textur- und Farbmerkmalen • Bestimmung von statistischen, geometrischen und
densitometrischen Merkmalen • Klassifikation von Merkmalen (Wahrscheinlichkeit,
Diskriminanten- und Distanzfunktionen) Die Übungsaufgaben werden mit der am Technologie-Zentrum Informatik der Universität Bremen entwickelten Software Orasis3D umgesetzt und gelöst. Die Übungsaufgaben werden per Übungsblätter ausgegeben. In den Übungen (max. 20 Studierende) werden die Aufgaben besprochen.
Prüfungsform
Übungsaufgaben sowie Fachgespräch oder mündl. Prüfung
Literatur
[1] Th. Hermes: Digitale Bildverarbeitung. Hanser-Verlag, 2004 [2] B. Jähne, H. Haußecker and P. Geißler: Handbook of Computer Vision and Application, Academic Press, 1999 [3] W. Abmayr: Einführung in die digitale Bildverarbeitung. B.G. Teubner, 1994 [4] B. Jähne: Digitale Bildverarbeitung. Springer-Verlag, 1989 (auch spätere Auflagen erhältlich) [5] D.H. Ballard and C.M.Brown: Computer Vision. Prentice-Hall, Inc. Englewood Cliffs, New Jersey, 1982 [6] F. Wahl: Digitale Bildsignalverarbeitung, Springer-Verlag, 1989 [7] R.O. Duda and P.E. Hart: Pattern Classification and Scene Analysis. Wiley & Sons, Inc., 1973 (auch neuere Auflage erhältlich) [8] W.D. Fellner: Computergrafik. BI Wissenschaftsverlag, 1992 (2te Auflage)
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
157
Modulbezeichnung Datenbanksysteme
Modulverantwortlicher Prof. M. Gogolla
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Produktionstechnik Raumfahrtsystemtechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
8 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 6 h = 84 h Selbststudium = h Übung/Prüfungsvorbereitung = 156 h Summe = 240 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende Technische Informatik 2, Software-Projekt
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung Labor Praktikum Projekt
Lernziel _ Sich in der Terminologie des Gebietes Datenbanksysteme ausdrücken können. Datenbanksystem- und Anwendungskomponenten mit richtigen Begriffen bezeichnen können. _ Über detailierte Kenntnisse und praktische Erfahrungen mit Datenbanksystemen verfügen, insbesondere im Entwurf, der Implementierung und der Administration. Trennung von statischen und dynamischen Aspekte erkennen können. _ Lösungsvarianten für datenbanktechnische Probleme entwickeln können. Voraussetzungen für die Anwendung der unterschiedlichen Modelle und Techniken erkennen können. Aufwände abschätzen, Schemata und Anwendungen entwerfen und Einsatzgebiete für Techniken bewerten können. _ Realisierung von Datenbankanwendungen durchführen. Gutes Sprachverständnis durch strikte Trennung von Syntax und
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
158
Semantik entwickeln.
Inhalt der Lehrveranstaltung 1. Einführung: Historische Entwicklung, Aufgaben und Architektur von Datenbanksystemen. 2. Wichtige Datenmodelle: Entity-Relationship-Modell, Relationenmodell, objektorientierte und semistrukturietes Datenmodell. Syntax und Semantik der Modelle. 3. Relationale Datenbanksprachen: Einführende Klassifikation; Relationenalgebra und Relationenkalküle als Grundlage für deskriptive Anfragesprachen. Konkrete kalkülbasierte Sprachen wie SQL, QUEL und QBE. Verwendung der Konzepte in modernen Datenbanksystemen. Syntax und Semantik der Sprachen. Vergleich der Sprachmächtigkeit. 4. Programmierschnittstellen: Verfahren für das relationale Datenmodell in modernen Programmiersprachen wie Java. 5. Datenintegrität und Datenschutz: Begriffsklärung, Integritätsregeln in Datenbanksprachen. Statische, transitionale und temporale Integritätsbedingungen. Trigger. 6. Zentrale Begriffe und Verfahren aus dem relationalen Datenbankentwurf. Normalformen: 1NF, 2NF, 3NF, BCNF, 4NF. Armstrong-Axiome. Normalisierungs-Algorithmen.
Prüfungsform
i.d.R. Hausarbeit oder Bearbeitung von Übungsaufgaben und Fachgespräch oder mündliche Prüfung
Literatur
_ Heuer, A., Saake, G.: Datenbanken - Konzepte und Sprachen. mitp-Verlag, Bonn, 2000. _ Kemper, A.; Eickler, A.; Datenbanksysteme. Eine Einführung. Oldenbourg-Verlag, 2001.
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
159
Modulbezeichnung Robot Design Lab
Modulverantwortlicher Prof. Dr. F. Kirchner
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
Automatisierungstechnik und Robotik, Raumfahrtsystemtechnik
Dauer des Moduls 1 Semester
Kreditpunkte Workload
8 CP Berechnung der Workload: Präsenz 14 x 4 h = 56 h Selbststudium/Übung/ = 184 h Prüfungsvorbereitung Summe = 240 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester jährlich
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen Seminar Vorlesung Übung (Tutorium) Praktikum
Lernziel • Verständnis der Robotik als integrierende Wissenschaft zwischen Elektrotechnik, Mechatronik und Informatik
• Grundlegende Kenntnisse der Funktionsweise und sicherer technischer Umgang mit technologischen Komponenten für Robotik
• Bewertung von Sensoren für Roboter in verschiedenen Anwendungsbereichen
• Bewertung und Klassifikation von Motoren, Getrieben und Mechanismen für Roboter
• Kenntnisse der wichtigsten Methoden und Verfahren zur Kontrolle und Steuerung von Robotern
• Kenntnisse in Anwendung und Programmierung des MPC565 embedded Microcontrollers.
• In der Terminologie des Fachgebiets Robotik sicher kommunizieren können und Systemkomponenten anhand der Terminologie klassifizieren und bewerten können.
• Durch den Übungsbetrieb in kleinen Gruppen wird die Kooperations- und Teamfähigkeit geübt.
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
160
Inhalt der Lehrveranstaltung • Sensor-Interfaces, Taster, Lichtsensoren, Widerstandspositionssensoren, Optosensoren,
• Enkoder • DC-Motoren, Getriebe, elektronische Kontrolle von Motoren,
Servomotoren, • Einfaches Feedback Kontrolle, Proportional und Derivative
Kontrolle, Reactive und Sequentielle • Kontrolle • Der MPC565, FPGA’s
Prüfungsform
Übungsaufgaben sowie Fachgespräch oder mündl. Prüfung
Literatur
Martin, F. ‘Robotic Explorations: A Hands on Introduction to Engineering’, Prentice Hall, New Yersey (2001)
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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General Studies der Universität Bremen
Modulbezeichnung General Studies der Universität Es dürfen alle Module im General Studies Bereich der Universität Bremen belegt werden.
Modulverantwortlicher alle HL im General Studies Bereich der Universität Bremen
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
---
Dauer des Moduls Kreditpunkte Workload
3 CP Berechnung der Workload: (Zusammensetzung der Workload je nach gewählten Lehrveranstaltungen der Module) Summe = 90 h
Häufigkeit des Moduls
Wintersemester Sommersemester (je nach Wahl)
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen • je nach Wahl
Lernziel • je nach Wahl
Inhalte der Lehrveranstaltung • je nach Wahl
Prüfungsform
• je nach Wahl, mündliche Prüfungen, schriftliche Ausarbeitung
Literatur
gemäß gewählter Einheit
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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GS Bereich: Schlüsselqualifikationen
Titel des Moduls CP Anbieter
Früherkennung, Abschätzung und Management technischer und stofflicher Risiken 3 Fachbereich 4
Unternehmen Technik: soziale, gesellschaftliche und wirtschaftliche Dimensionen 3 Fachbereich 4
Technik, Gender & Diversity im gesellschaftlichen und betrieblichen Kontext 3 Fachbereich 4
Nachhaltigkeit in Konsum und Produktion 3 Fachbereich 4
Nachhaltige Entwicklung: Konzepte und Perspektiven für Wirtschaft und Gesellschaft 3 Fachbereich 4
Konflikt- und Verhandlungsmanagement 3 Fachbereich 4
Nachhaltige Entwicklung - Grundlagen und Umsetzung 3 Fachbereich 7
eGeneral Studies
Schlüsselkompetenzen - Ein Reflexionsangebot 3 Fachbereich 7 eGeneral Studies
Grundlagen des Managements - Instrumente und Strategien 3 Fachbereich 7
eGeneral Studies
Nachhaltigkeit und Unternehmensführung 3 Fachbereich 7 eGeneral Studies
Nachhaltige Entwicklung - Grundlagen und Umsetzung 3 Fachbereich 7
eGeneral Studies
Projektmanagement 3 Fachbereich 7 eGeneral Studies
Gewerblicher Rechtsschutz I - Grundlagen des Patentrechts 4 Fachbereich 1
Projektmanagement und Teamarbeit für Ingenieure und Naturwissenschaftler 1 Career Center
CP: Credit Points
Modulhandbuch Studiengang BSc. Systems Engineering
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Modulbezeichnung GS Bereich: Schlüsselqualifikationen Es dürfen alle Module aus dem SE-Wahlpflichtmodulkatalog GS Bereich: Schlüsselqualifikationen belegt werden.
Modulverantwortlicher alle HL im SE-Wahlpflichtmodulkatalog GS Bereich: Schlüsselqualifikationen
Modulart Pflicht Wahlpflicht
Spezialisierungsbereich
---
Dauer des Moduls Kreditpunkte Workload
6 CP Berechnung der Workload: (Zusammensetzung der Workload je nach gewählten Lehrveranstaltungen der Module) Summe = 180 h
Häufigkeit des Moduls Wintersemester Sommersemester (je nach Wahl)
Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Folgende
Lehr- und Lernformen • je nach Wahl
Lernziel Die Lehrveranstaltungen im Wahlbereich GS Bereich: Schlüsselqualifikationen vermitteln weitere berufsqualifizierende Kompetenzen, jedoch nicht technischer Art.
Inhalte der Lehrveranstaltung • je nach Wahl • Sozialwissenschaftliche und betriebswirtschaftliche Methoden oder Methodiken zur Problem-/Aufgabenbewältigung in betrieblichen Zusammenhängen • Überfachliche Methoden und Methodiken für wiss. Fragestellungen oder Kooperations-/Kommunikationssituationen: Problemlösung, Entscheidung, Analyse, Bewertung, Kreativität, Visualisierung, Moderation, Prozessmanagement, Projektmanagement, Strukturmanagement und Systemmanagement, Patentrecht.
Prüfungsform
• je nach Wahl, mündliche Prüfungen, schriftliche Ausarbeitung oder online-Prüfungen zu e-general-studies-Einheiten
Literatur
gemäß gewählter (e-general-studies-)Einheit