Spezialisierungsfachpraktika und APMBs

Inhalt des Praktikums ist die durchgängige Planung eines automatisierten Montagesystems mit Industrieroboter anhand eines Beispielprodukts. Im Rahmen von Diskussionen wird der Einfluss der Robotik auf die Industrie erörtert und die Grundlagen der Robotik vorgestellt. Anschließend werden Konzepte behandelt, die für Automatisierung mit Robotern benötigt werden.
Im zweiten Teil werden wichtige Konzepte der Software- und Prototypenentwicklung in der Robotik behandelt. Diese werden in einer sanften Einführung in das Robot Operating System (ROS) anhand von praktischen Programmieraufgaben vermittelt. Durch diese lassen sich die Herausforderungen und Denkweisen bei der Softwareentwicklung von komplexen Robotern direkt nachvollziehen. Im Anschluss wird die Musterlösung präsentiert und gemeinsam offene Fragen geklärt.

Das Praktikum wird im Sommer- und im Wintersemester angeboten und geht über zwei Tage
Für den Besuch des Praktikums werden Ihnen 3 Versuche bestätigt. Maximale Teilnehmerzahl: 7 je Gruppe.

Die Anmeldung erfolgt über C@mpus.

Im Rahmen des Praktikums wird ein haptisches Planspiel simuliert, anhand dessen aktuelle Tendenzen des Produktionsmanagements (z.B. Lean Production) simuliert werden können. Am ersten Tag werden nach einer kurzen Einführung 1-2 Simulations- und Optimierungsrunden durchgespielt, denen sich am zweiten Tag - nach einem kurzen mündlichen Test der am ersten Tag erarbeiteten Inhalte - weitere anschließen. Eine Diskussion über die "lessons learned" und ein Feedback beschließen die Veranstaltung. 

Das Praktikum wird im Sommer- und im Wintersemester angeboten. Für die Teilnahme werden Ihnen 3 Versuche bestätigt. Teilnehmerzahl: 12 je Gruppe, es werden zwei Gruppen angeboten. Die Anmeldung erfolgt über C@mpus.

Dem interessierten Studierenden soll in diesem Praktikum ein Einblick in die 3D-Koordinatenmesstechnik ermöglicht werden, da in der Qualitätssicherung im industriellen Umfeld sehr häufig Koordinatenmessgeräte (KMG) eingesetzt werden. Dem IFF steht dazu ein Multi-Sensor-KMG zur Verfügung bei dem verschiedenartige Sensoren in einem gemeinsamen Koordinatensystem an einem Bauteil angewendet werden können. In Verbindung mit einem Messraum der höchsten Güteklasse sind dabei Messgenauigkeiten bis zu einem Mikrometer möglich.

Im Versuch werden zu Beginn kurz die messtechnischen Grundlagen besprochen und das KMG wird ausführlich vorgestellt.
Danach arbeiten die Studierenden unter Anleitung selbständig am KMG und verwenden dabei die vorhandenen Sensoren für kleinere Messaufgaben.
Am Nachmittag des zweiten Tages wird das erworbene Wissen angewandt und die Studierenden erstellen anhand einer Zeichnungsvorgabe selbständig ein Programm für eine kleine Serienmessung an einem exemplarischen Bauteil.

Das Praktikum wird im Sommer- und im Wintersemester angeboten und geht über zwei Tage. Für den Besuch des Praktikums werden Ihnen 3 Versuche bestätigt. Es werden je nach Bedarf 1 - 2 Gruppen angeboten. Teilnehmerzahl pro Gruppe: 4. Die Anmeldung erfolgt über C@mpus.

Ergonomische Analyse und Entwicklung von Maßnahmen für ein logistisches Arbeitsszenario

Das Praktikum bietet die Möglichkeit praktische Methoden und Werkzeuge zur ergonomischen Arbeitsgestaltung kennenzulernen. Dabei werden relevante Aspekte der ergonomischen Arbeitsgestaltung praxisorientiert, inklusive grundlegender ergonomischer Bewertungsmethoden angedeutet.

Im ersten Teil des Praktikums wird ein logistisches Arbeitszenario analysiert, um ergonomische Potentiale für dieses Szenario sichtbar zu machen. Anschließend werden in einem methodischen Kreativprozess Lösungskonzepte in kleinen Gruppen entwickelt und vorgestellt. Abschließend werden bestehende Lösungsansätze praktisch aufgezeigt, analysiert, getestet und mit den entwickelten Lösungsansätzen der Studierenden eingeordnet und diskutiert.

Die Studierenden erlangen mit dem Praktikum ein praxisnahes Verständnis von ergonomischer Arbeitsgestaltung und der kreativen Entwicklung von ergonomischen Maßnahmen und deren Auswirkungen.

Randbedingungen: max. 12 Teilnehmende | 20.-21.01.2025 | 9-16 Uhr und 9-13 Uhr  

Das Praktikum wird im Sommer- und im Wintersemester angeboten. Für die Teilnahme werden Ihnen 3 Versuche bestätigt. Die Anmeldung erfolgt über C@mpus.

Das Praktikum bietet die Möglichkeit die Entwicklung und Auslegung aktiver Exoskelette in einem praktischen Kontext zu erfahren. Dabei werden alle relevanten Aspekte behandelt, angefangen von den grundlegenden mechanischen Komponenten bis hin zur Programmierung moderner Regelungstechnik in Mensch-Maschinen-Schnittstellen.

Dazu wird ein sicheres, eigens für die Lehre konzipiertes System herangezogen. Das Praktikum beginnt mit dem mechanischen Aufbau und der Auslegung des Schaltkreises. Der erste Teil schließt mit der Integration von Sensoren und Aktoren in das System ab. Der Zweite Teil befasst sich mit der Programmierung des Exoskeletts. Dazu wird eine Software entwickelt, die die Ein- und Ausgänge des Systems in Relation bringt. Ziel ist es, ein Regelungssystem zu entwerfen und einzustellen um die Bewegung des Exoskeletts präzise zu steuern.

Darüber hinaus behandelt das Praktikum die Interaktion von Mensch und Maschine. Dazu gehört die Bewertung der Schnittstelle und des Steuerungskonzepts unter der Berücksichtigung der Ergonomie mit Hinblick auf die natürliche und effiziente Bewegung des Nutzers.

Besondere programmiertechnische und regelungstechnische Kenntnisse werden nicht verlangt

Teilnehmerzahl: 6
Die Anmeldung erfolgt über C@mpus.
Versuche: 2

Modellierung und Analyse einer manuellen Arbeitsumgebung mit Berücksichtigung von Exoskeletten als ergonomische Maßnahme

Das Praktikum bietet die Möglichkeit digitale Modelle und Methoden zur ergonomischen Arbeitsgestaltung kennenzulernen und Exoskelette als mögliche Lösung zu untersuchen. Dazu wird eine ergonomische Analyse und Optimierung eines logistischen Arbeitszenarios praktisch anhand eines digitalen Planungswerkzeugs durchgeführt. Relevante Aspekte der ergonomischen manuellen Arbeitsgestaltung werden betrachtet, inklusive grundlegender ergonomischer Bewertungsmethoden. In der Software emaWD (ema Work Designer) wird ein Arbeitsplatz und -prozess am Beispiel des Exoworkathlon-Parcour „Logistik – Handhabung von Kisten“ modelliert, ergonomisch analysiert und optimiert. Dazu können unter anderem Exoskelette als ergonomische Maßnahme digital geplant und verstanden werden. Für ein besseres Verständnis werden Exoskelette auch praktisch vorgestellt, an- und ausprobiert und anhand der digitalen Modelle diskutiert.

Die Studierenden erlangen mit dem Praktikum ein grundlegendes Verständnis von digitaler Ergonomie und der Berücksichtigung von Exoskeletten als flexible personenbezogene Maßnahme.

max. 12 Teilnehmende
Versuche: 2

Im Rahmen des Praktikums werden anhand von Übungen die Themengebiete Industrial Cloud, Edge-Devices und Low-Code Softwareentwicklung im “Production Lab” des Campus Schwarzwalds an aktuellen Industriemaschinen vermittelt. In Theorie- und Praxiseinheiten lösen Studierende Aufgabestellungen im Kontext aktueller Fragestellungen der Industrie. Die Studierenden lernen Methoden und Praxisanwendungen kennen, in welchen Daten von Maschinen und/oder Sensoren vom Shopfloor bis in die Cloud beziehungsweise in das Industrielle Internet der Dinge transferiert und anschließend visualisiert werden. Zudem werden die Studierenden dazu angeleitet eigene prototypische Anwendungen mittels Low-Code-Ansätzen zu programmieren und Daten zu visualisieren. 

Der APMB findet am Campus Schwarzwald in Freudenstadt statt. Für die Veranstaltung werden Inhalte aus der Vorlesung “Digitale Transformation in der Industrie” verwendet. Vorkenntnisse sind zur Bearbeitung der Aufgaben nicht notwendig, aber hilfreich.  

Teilnehmerzahl: 10
Versuche: 2

In diesem Praktikum wird eine Herausforderungen in Hinblick auf die Effizienz von Supply Chains in einem digitalen Planspiel aufgezeigt. Anschließend wird der beobachtete Effekt analysiert, Optimierungsmaßnahmen umgesetzt und anschließend die Wirkung der durchgeführten Maßnahme in einer weiteren Spielrunde untersucht.

Teilnehmerzahl: 10
Versuche: 1

Der ARBURG Kunststoff-Freiformer generiert auf Basis von 3D-Daten funktionsfähige Kunststoffteile aus qualifiziertem Standardgranulat. Anders als bei herkömmlichen 3-D-Druckverfahren wird das Kunststoffgranulat wie beim Spritzgießen aufgeschmolzen und aus kleinsten Tropfen Schicht für Schicht aufgebaut. 
In diesem Laborversuch wird den Studenten zunächst die Funktionsweise und der aktuelle technische Maschinenstand des Freeformers vermittelt, um anschließend in die praktische Anwendung zu gehen:

Teilnehmerzahl: 10
Versuche: 2

Pick-and-Place Aufgaben sind häufige Anforderungen in automatisierten Fertigungsanlagen. Ausgehend von einem Angussentnahmegerät ARBURG IPV  wird untersucht und analysiert inwieweit dieses Gerät auch ohne Maschine Pick-and-Place Aufgaben  ausführen kann.

Im theoretischen Teil werden aus den gegebenen technischen Eigenschaften Aufgabenstellungen für Pick-and-Place Abläufe abgeleitet. In einem kurzen Einführungsteil wird den Studierenden die Programmierung des ARBURG Integralpickers  IPV vermittelt. Im anschließend stattfindenden Praxisteil werden die geplanten Pick-and-Place Aufgaben einer Turnkey Anlage programmiert und getestet.

Lernziele:

Die Studierenden können anhand von Einblicken in konkrete Anwendungsbeispiele beschreiben, welche Bedeutung Schnittstellen und Standardprotokolle für die Connectivity in der Kommunikationshierarchie von der Maschinenebene über Fernwartungs- und MES-Anwendungen bis hin zu Kundenportalen in der Cloud haben.

Zudem wenden die Studierenden die erlernten Grundlagen der Multilift-Programmierung bei der Digitalisierung von Automationsanwendungen an einer Pick and Place Aufgabe an, d.h.  Sie analysieren diese und setzen sie an der Pick and Place Anlage praktisch um.

Teilnehmerzahl: 10
Versuche: 2

Das ARBURG Robot-System wird über die zentrale SELOGICA Maschinensteuerung der Spritzgießmaschine programmiert und bedient.
Anders als bei der herkömmlichen EUROMAP-Anbindung ist hier eine uneingeschränkte Synchronisierung von Robot- und Maschinen-bewegung möglich.
In einem Versuch wird den Studenten die Funktionsweise der EUROMAP-Anbindung und SELOGICA-Integration vermittelt, um anschließend in praktischen Anwendungen die Eingriffszeit und Bedienkomfort zu vergleichen.

Teilnehmerzahl: 10
Versuche: 2

Seit 1948 ist die Unternehmensgruppe fischer Marktführer u.a. im Bereich Befestigungselemente aus Stahl. Um als Innovationstreiber bestehen zu können müssen von der Entstehung eines Produktes bis hin zur Marktreife viele Überlegungen getroffen und Tests durchlaufen werden. Vorrangiges Ziel des Praktikums ist es ein Grundverständnis für den Produktentstehungszyklus zu vermitteln. Im angebotenen Praktikum werden hierbei vier Arbeitsblöcke durchlaufen welche ganzheitliche Einblicke in die Aspekte der Produktentwicklung aber auch Serienfertigung gewähren. Folgende Themenbereiche werden theoretisch wie praktisch behandelt:

* Metallographie
* Materialanalyse
* Massivumformung
* Versuchsauswertung

Teilnehmerzahl: 10
Versuche: 2

Angeboten werden 2 APMBs im Bereich der Handhabungs- und Montageprozesse. Es müssen stets beide APMBs belegt werden.
Die Versuche finden bei der J. Schmalz GmbH in Glatten statt. Die J. Schmalz GmbH zählt zu den weltweit führenden Anbietern in der Automatisierungs-, Handhabungs- und Aufspanntechnik und bietet innovative und effiziente Vakuum-Lösungen. 

Die Anmeldung erfolgt über C@mpus.

Die An- und Abreise ist eigenverantwortlich zu organisieren (Anfahrtsbeschreibung siehe Anlage oder http://de.schmalz.com/unternehmen/anfahrt/).

VERSUCH 1: BESTIMMUNG DER ENERGETISCHEN UND PROZESSTECHNISCHEN EIGNUNG VON SAUGGREIFERN
Im Rahmen des Praktikums soll die Eignung verschiedener Vakuum-Hebezeuge für Montage- und Fertigungsprozesse hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit auf verschiedenen Werkstückoberflächen und ihres Energieverbrauchs bestimmt werden. Dazu wird das Saugvermögen einstufiger und mehrstufiger Ejektoren mit verschiedenen Sauggreifern an unterschiedlichen Werkstoffen ermittelt, miteinander verglichen und aus den Ergebnissen die jeweiligen Einsatzzwecke der Ejektoren und der Sauggreifer in Abhängigkeit der betrachteten Prozesse abgeleitet. Des Weiteren werden die unterschiedlichen Energiebedarfe der Ejektoren und der Sauggreifer in den jeweiligen Prozessen ermittelt. Die praktische Anwendung verschiedener Sauggreifersysteme wird im Rahmen einer Besichtigung der Produktion der J. Schmalz GmbH ebenso demonstriert wie die Konstruktion und Montage der Sauggreifersysteme.

VERSUCH 2: BESTIMMUNG DER ENERGETISCHEN UND PROZESSTECHNISCHEN EIGNUNG VON SAUGGREIFERSYSTEMEN
In der Handhabungs- und Aufspanntechnik soll für verschiedene Anwendungsfälle die energetisch und anwendungstechnisch beste Hebelösung bestimmt werden. Für Vakuum-Greifsysteme können verschiedene Arten von Verschlauchungen, Sauggreifern und Vakuumerzeugern eingesetzt werden. Gemeinsam beeinflussen diese u.a. die Prozessgeschwindigkeit und den Energieverbrauch. In diesem Praktikum werden verschiedene Arten der Verschlauchung sowie verschiedene Sauggreiferarten und Vakuumerzeuger auf ihre Evakuierungszeiten hin untersucht. Aus den Evakuierungszeiten wird der Energiebedarf der unterschiedlichen Konstruktionslösungen abgeleitet und für verschiedene Anwendungsfälle die energetisch und prozesstechnischstechnisch beste Lösung bestimmt. Die praktische Anwendung verschiedener Sauggreifersysteme wird im Rahmen einer Besichtigung der Produktion der J. Schmalz GmbH ebenso demonstriert wie die Konstruktion und Montage der Sauggreifersysteme.

Teilnehmerzahl: 10
Versuche: 2