Spezialisierungsfachpraktika und APMBs

Das IFF bietet folgende Spezialisierungsfachpraktika und APMBs an

Spezialisierungsfachpraktika

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.

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.

Bei schwerer körperlicher Arbeit treten häufig Muskel-Skelett-Erkrankungen auf, die wiederum die Hauptursache für berufsbedingte Fehltage darstellen. Für eine Entlastung der Arbeitenden wurden deshalb bereits einige unterschiedliche unterstützende Systeme entwickelt. Einige davon können den Menschen ersetzen, jedoch gibt es Tätigkeiten bei denen die Flexibilität und die Anpassungsfähigkeit des Menschen weiterhin notwendig ist. Bei dieser Art von Tätigkeiten können körpergetragene Unterstützungssysteme wie Exoskelette eine Lösung darstellen. 

Für die Evaluation dieser Systeme an realitätsnahen Arbeitsszenarien in einer standardisierten Testumgebung haben das IFF und das Fraunhofer IPA eine Methodik mit unterschiedlichen Parcours entwickelt, den sogenannten EXOWORKATHLON® (www.exoworkathlon.de). 

Im Rahmen des Praktikums können Studierende sowohl die Methodik und Parcours des EXOWORKATHLONs® als auch industrielle Exoskelette kennenlernen und ausprobieren. Nach einer theoretischen Einführung in die Thematik, gibt es die Möglichkeit Exoskelette an Parcours des EXOWORKATHLONs® zu testen. Dabei sollen die Studierenden bereits beobachten, analysieren und mögliche Probleme erkennen. Im Anschluss daran wird in Kleingruppen eine Exoskelett-Variante konzipiert. Zum Abschluss findet eine Vorstellung und Diskussion in großer Runde statt. 

Das Praktikum wird im Sommer- und im Wintersemester angeboten. Für die Teilnahme werden Ihnen 3 Versuche bestätigt. Teilnehmerzahl: 8 je Gruppe, es wird eine Gruppe angeboten. Die Anmeldung erfolgt über C@mpus.

APMBs

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

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.  

Für den Besuch des APMB werden Ihnen 2 Versuche bestätigt. Teilnehmerzahl: 10. Die Anmeldung erfolgt über C@mpus.

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

Anmeldung über Campus

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: 14
Die Anmeldung erfolgt über C@mpus.
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.

Teilnehmer: 6, 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: 14
Die Anmeldung erfolgt über C@mpus.
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

Die Anmeldung erfolgt über C@mpus. 2 Versuchem Teilnehmerzahl: max. 10

Angeboten werden 2 APMBs im Bereich der Messtechnik und Augmented Reality. Es müssen stets beide APMBs belegt werden.
Die Versuche finden bei der HOMAG  GmbH in Schopfloch statt. 

Die Anmeldung erfolgt über C@mpus.

Die HOMAG Group ist der weltweit führende Hersteller von Maschinen und Anlagen für die holzbearbeitende Industrie. Als Global Player ist die HOMAG Group in über 100 Ländern präsent und hat einen geschätzten Weltmarktanteil von 28 Prozent. 
Anerkannt wird der Tag mit 2 Unterschriften. Die An- und Abreise ist eigenverantwortlich zu organisieren (Anfahrtsbeschreibung siehe http://homaggroupwebapp.homag.de/Medien/Anfahrt_HOMAG_26876.pdf) 

VERSUCH 1: MESSEN, AUSWERTEN UND BESTIMMUNG DER PRO-ZESSFÄHIGKEIT AN HOCHPRÄZISIONSTEILEN
Im Rahmen des Versuchs wird der Prozess der Serienfreigabe eines mechanisch gefertigten Bauteils durch-laufen. Basis für den Versuch ist ein Hochpräzisionsbauteil. Auf Basis eines CAD-Modells werden verschie-dene Messstrategien vorgestellt und schließlich in ein Messprogramm entwickelt, mit dem die Qualität des Bauteils an ausgewählten Merkmalen überprüft werden kann. Grundausrichtung des Teils und Antastmög-lichkeiten werden vorgestellt. Serienteile aus der Produktion werden im zweiten Schritt in ausreichender Stückzahl zur Messung vorbereitet und vermessen. Die gespeicherten Daten werden in ein Statistikpro-gramm überführt und ausgewertet. Mit einem Auswertealgorithmus wird mit einer geeigneten Verteilungsform z.B. nach Gaus die Stabilität des Fertigungsprozesses bestimmt und basierend darauf die Serienfreigabe erteilt oder verweigert.

VERSUCH 2: AUGMENTED REALITY
Der Praxisinhalt in der Fachrichtung Digitalisierung beinhaltet die Entwicklung eines Augmented Reality Use Case, in Bezug zu einer Maschine der Firma HOMAG. Hierbei sollen mittels der Programmierumgebung Unity in Gruppen von 2 – 4 Personen Prototypen im Bereich Augmented Reality entwickelt werden. Durch die Bereitstellung verschiedener vorgefertigter Komponenten in Unity, werden keine speziellen Programmierkenntnisse benötigt. Die Teilnehmer sollen verschiedene Szenarien zur Anreicherung der Realität mit digitalen Inhalten durchdenken und hierzu demonstrative Prototypen entwickeln. Diese Prototypen werden für Endgeräte wie Smartphone oder Smart Glass entwickelt werden. Zum Abschluss sollen die Ergebnisse vorgestellt und gemeinsam evaluiert werden. Hierbei sollen sowohl die potentiellen Möglichkeiten der Technologie erforscht als auch erste praktische Erfahrung mit der Technologie gesammelt werden.

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.

Impressionen (Quellen: Homag, Koch, IFF)

Dieses Bild zeigt Cornelia Schott

Cornelia Schott

 

Ansprechpartnerin Lehre

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