MMB116: Advanced Manufacturing

Kernmodule Maschinenbau

MMB116: Advanced Manufacturing

Kurzporträt MMB116: Advanced Manufacturing
Worum geht es? In diesem Modul entwerfen Sie für ein reales Bauteil eine passende Advanced-Manufacturing-Prozesskette, etwa additive Fertigung kombiniert mit Oberflächentechnik, und erheben systematisch Prozess- und Qualitätsdaten entlang dieser Kette. Mit Prozesssimulation, Schichtanalytik und einfachen LCA-/CO₂-Metriken bewerten Sie die Prozesskette hinsichtlich Bauteilqualität, Zuverlässigkeit und Ressourcenverbrauch und dokumentieren die Ergebnisse FAIR-orientiert.
Wofür braucht man es? Diese Kompetenzen werden gebraucht, um datengestützte Produktionsprozesse in Industrie und Forschung nicht nur technisch umzusetzen, sondern auch hinsichtlich Qualitätssicherung und Nachhaltigkeit eigenverantwortlich zu gestalten und weiterzuentwickeln. Sie verbinden moderne Fertigungsverfahren mit den Anforderungen an Dokumentation, Datenmanagement und Ressourcenschonung.
Wieso ist es interessant? Additive Fertigung und andere fortschrittliche Herstellverfahren verändern, wie Bauteile entworfen und produziert werden, werfen aber neue Fragen zu Qualität, Nachhaltigkeit und Datenmanagement auf. Wer verstehen möchte, wie man diese neuen Verfahren nicht nur beherrscht, sondern auch wissenschaftlich fundiert bewertet und dokumentiert, findet hier den passenden Rahmen.
Modulverantwortung

Prof. Dr. Markus Lake

Lehrperson(en)

Prof. Dr. Markus Lake

Verwendbarkeit
  • Master Maschinenbau
  • Master Mechatronik und Robotik
Fächergruppe

Ingenieurwissenschaften

Modultyp
Wahlpflicht
Sprache

Deutsch

Angebot

Sommersemester

Dauer

1 Semester

Credits

5 ECTS

Benotung

Deutsche Notenskala 1-5

SWS

2 V | 1 Ü | 1 P | - S

Workload
Präsenzstudium: 45 Std. Selbststudium: 90 Std.
Engl. Titel

Advanced Manufacturing

Empfohlene Voraussetzungen

Für das Modul „Advanced Manufacturing“ sind Kenntnisse in dem Bereich Produktionsmanagement, Fertigungsverfahren und Werkstoffkunde empfohlen.

Lernergebnisse / Kompetenzen
WAS

Die Studierenden können einen durchgängigen, datenbasierten Entwicklungs- und Bewertungsworkflow für ein Advanced Manufacturing-System (von additiver Fertigung über Oberflächentechnik bis Ressourceneffizienz) konzipieren, anwenden und hinsichtlich Qualität und Nachhaltigkeit fundiert beurteilen.

WOMIT

Die Studierenden erreichen dieses Lernergebnis, indem sie

  • ein reales oder realistisches Bauteil auswählen und dafür eine geeignete Advanced Manufacturing-Prozesskette (AM, ggf. Hybrid, Oberflächentechnik) entwerfen,
  • für ausgewählte Prozessschritte (z. B. AM-Build, Beschichtung, Energieeinsatz) relevante Prozess- und Qualitätsdaten systematisch erheben, strukturieren und auswerten,
  • auf Basis von Prozesssimulation/‑überwachung und Schichtanalytik kritische Einflussgrößen auf Bauteilqualität und Zuverlässigkeit identifizieren,
  • mit einfachen LCA-/CO₂‑Metriken sowie Ressourcenkennzahlen die Prozesskette energetisch und ressourcenbezogen bewerten,
  • die Ergebnisse in Form einer kurzen, publikationsähnlichen technischen Dokumentation mit nachvollziehbarem Datenmanagement (FAIR-orientiert) und adressierten IP-/Transferaspekten aufbereiten.
WOZU

um später in Industrie- und Forschungsprojekten komplexe, datengestützte Produktionsprozesse nicht nur technisch umzusetzen, sondern auch hinsichtlich Qualitätssicherung und Nachhaltigkeit eigenverantwortlich zu gestalten und weiterzuentwickeln.

Inhalte
  • Prozessketten entwerfen, Daten systematisch erheben und auswerten, Nachhaltigkeitsbewertungen auf Basis der prozessrelevanten Ressourcen durchführen, Erstellung von Dokumentationen nach dem FAIR-Prinzip
Prüfungsvorleistung

Keine

Prüfungsleistung

Bericht mit mündlicher Prüfung: schriftliche Ausarbeitung und mündliche Prüfung (30 Minuten); Umfang und Abgabemodalitäten der schriftlichen Ausarbeitung werden zu Beginn des Moduls bekanntgegeben.

Literatur
  • Ian Gibson; David Rosen; Brent Stucker; Mahyar Khorasani: Additive Manufacturing Technologies. Springer, 2021.
  • Andreas Gebhardt; Julia Kessler; Laura Thurn: 3D-Drucken: Grundlagen und Anwendungen des Additive Manufacturing. Hanser, 2021.
  • Serope Kalpakjian; Steven R. Schmid: Manufacturing Engineering and Technology. Pearson, 2020.
  • Sami Chatti; Tullio Tolio; CIRP (Hrsg.): CIRP Encyclopedia of Production Engineering. Springer, 2019.
  • ISO/ASTM: ISO/ASTM 52900:2021 Additive manufacturing - General principles - Fundamentals and vocabulary. ISO/ASTM, 2021.