Wahlmöglichkeiten im Spezialisierungsfach Intelligente Produktion

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Module

Der erste Teil der Vorlesung vermittelt die Grundlagen entlang der 4 Stufen der Digitalen Transformation: Digitalisierung, Virtualisierung, Vernetzung und Autonomisierung. Schwerpunkte liegen hier auf ganzheitlichen Architekturen von Cyber-physischen Systemen sowie relevante Konzepte wie dem digitalen Schatten sowie Zwilling und Industrial IOT-Plattformen, ganzheitliche Fabrikbetriebssysteme und Methoden und Verfahren der künstlichen Intelligenz.

Im zweiten Teil werden die Auswirkungen der Digitalen Transformation auf die Geschäftsmodelle und –prozesse produzierender Unternehmen sowie Konzepte, Methoden und IT-Werkzeuge vorgestellt die in den Systemen zur Anwendung kommen. Im Schwerpunkt werden serviceorientierte Geschäftsmodellkonzepte diskutiert und kundenzentrierte End2End Prozesse im Auftrags- und Produktionsmanagement erläutert sowie in Grundzügen vermittelt.

Dozent: Prof. Bauernhansl, Vorlesungskoordination: Issam Dayoub

Der Automatisierungsgrad und –umfang in der Produktion steigt in Richtung zunehmender Stückzahlen. Dies liegt an der immer noch begrenzten Flexibilität automatisierter Systeme. Die Aufwände, ein solches System zu planen, zu programmieren und sicher in Betrieb zu nehmen sind zu hoch, wenn häufige Änderungen in den Produktionsabläufen vorliegen. Heutige Automatisierungssysteme sind durch starre Vorgaben gekennzeichnet und besitzen wenig bis keine Intelligenz oder Fähigkeiten zur Entwicklung von Intelligenz. Eine Automatisierungstechnik, welche die Vielfalt der Produkte und die Flexibilität der Produktionsabläufe einschränkt, behindert somit die Individualisierung der Produktion.

Im Unterschied dazu ist der Mensch aufgrund seiner kognitiven Fähigkeiten zur Reaktion auf unvorhersehbare Ereignisse, zur Planung weiterer Schritte, zum Lernen, zum Sammeln von Erfahrungen und zur Kommunikation mit anderen in der Lage. Während diese Fähigkeiten die Werkstattfertigung zur flexibelsten, anpassungsfähigsten und zuverlässigsten Form der Produktion machen, sind sie ein Grund für die hohen Herstellungskosten in Hochlohnländern und werden daher hauptsächlich in der Kleinserienfertigung, im Prototypenbau oder der Einzelfertigung eingebracht. Die Integration kognitiver Fähigkeiten in die Massenproduktion, um die Anpassung an sich ändernde Anforderungen und Umgebungsbedingungen zu ermöglichen, ist daher eine zentrale Forderung an zukünftige Automatisierungssysteme und Gegenstand dieser Vorlesung. Zum Erreichen einer derartigen Funktionalität müssen Systeme mit Fähigkeiten zur

  • Perzeption und Kognition,
  • Lernen und Wissensrepräsentation,
  • Planung, Entscheidungsfindung und Schlussfolgern, sowie
  • Interaktion

ausgestattet sein. Es wird die technische Umsetzung dieser zentralen Fähigkeiten eines kognitiven Systems für Produktionsprozesse behandelt. Dabei werden insbesondere Fragestellungen der Aufnahme und Verarbeitung von Daten und Informationen aus Produktionsprozessen, der Mustererkennung, der vorausschauenden Instandhaltung, der Selbstkonfiguration, der Mensch-Maschine-Interaktion, der Integration autonomer kognitiver Systeme wie bspw. Roboter in die Produktion, der Vernetzung oder der automatischen Prozesssteuerung und –optimierung behandelt.

Dozent: Professor Marco Huber

Biomechatronik 2 (Sommersemester):
Biomechanik und Anatomie, der menschliche Gang, Systematik Technische Orthopädie
Bewegungserfassung:
Natürliche Sensorik, Technische Sensorik, Bewegungsanalyse
Bewegungssteuerung:
Grundlagen neurologischer Steuerung, Technische verwendete Steuerungen
Bewegungserzeugung:
Aktive und passive Systeme, Grenzen des Standes der Technik
Anwendungen in der Prothetik und in technischen Lösungen am Arbeitsplatz am Beispiel von aktiven und passiven Exoskeletten
Anwendungen in der Rehabilitation:
Rollstuhltechnik, Mobilisationshilfen
Zukunft der Prothetik und Orthetik: 
Exoskelette von morgen, Arbeitsschutz
Invasive versus nicht-invasive Systeme, Zukunft der Individualmobilität
Zukunft der Rehabilitation unterer besonderer Berücksichtigung zukunftsfähiger Arbeitsplätze
Rehabilitation Robotics
Neue Therapieroboter für erfolgreichere Rehabilitation

Die Lerninhalte werden im Rahmen der Vorlesung aus drei Richtungen betrachtet:

-    Die medizinisch-therapeutische Dimension:
o    Vertiefung in Neurobionik und mechatronischer Medizintechnologien am Körper, wie Endo- und Exoprothesen, Orthesen und Rollstühle
o    Steuerungs- und Regelungsprinzipien für Exoskelette werden theoretisch und praktisch mit Lernexoskeletten erarbeitet unter Berücksichtigung der Sensorik und Aktorik.
-    Die moderne präventive Arbeitsschutz-Dimension:
o    Vertiefung zu Erhebung physiologischer Parameter 
o    Anwendungswissen zu präventiven Exoskeletten, Anwendungen in der modernen Fabrik. 
-    Die Entwicklungsdimension:
o    Anwendungsverständnis für in der Medizingeräteentwicklung übliche Entwicklungsmethoden wie Morphologiematrix, Nutzwertanalyse, V-Modell und GreyBox und Besonderheiten des Design History Records durch die Medical Device Regulation. 
o    Basiswissen Studienmethoden und Evidenzbewertung

Blockkurs: "Biomechatronik Anwendungen (Wintersemester)
Die Vorlesung beinhaltet praktische Übungen nach einer Einführung in die faszinierende Welt der Biomechatronik mit Schwerpunkt auf die Biomechanik des menschlichen Gangs (Theorieblock) aus Medizin und präventiver Ergonomie.

Dozent Dr. Urs Schneider

Produktionsunternehmen müssen sich in globalen Märkten behaupten: Sinkende Differenzierungsmöglichkeiten über Funktionalität, Qualität oder Preis ihrer Produkte rücken die Logistikleistung als Wettbewerbsfaktor in den Vordergrund. Darüber hinaus erfordern turbulente Märkte eine permanente Anpassung der Strukturen und Prozesse. Damit wird das Auftragsmanagement – die Ablaufplanung und -steuerung im Produktionsunternehmen – zum Erfolgsfaktor (auch PPS oder SCM). 
Die Modul Auftragsmanagement (AM I + II) vermittelt ein grundlegendes Verständnis zur Ablaufplanung und -steuerung von Produktionsunternehmen, typischen Praxisproblemen sowie Modelle, Methoden und Abläufe um diese zu lösen. Die Integration von Praxisbeispielen fördert das Verständnis für die theoretischen Methoden, Werkzeuge und Vorgehensweisen.

Schwerpunkte der Vorlesung AM 1: Ausgehend vom Grundverständnis zum Auftragsabwicklungsprozess werden die logistischen Grundlagen aus der Sicht der relevanten Analyseperspektiven sowie die wichtigsten Funktionen und Methoden zur Planung und Steuerung behandelt.

Dozent: Hans-Hermann Wiendahl

 

Ziel des Moduls ist es, den Studierenden grundlegende Kompetenzen zur digitalen Transformation der Produktion und deren digitalisierten Prozesse zu vermitteln. Um dieses Ziel zu erreichen, vertiefen die Studierenden ihr Wissen über Datenanfall, Datenebenen und Datennutzung in Bezug auf die Produktion. Parallel dazu werden sie mit der Umsetzung in der Praxis verschiedener Weltmarktführer wie Homag, Arburg, Schmalz, Fischer und weiterer vertraut gemacht, die es ihnen ermöglichen, das theoretische Wissen in die Praxis umzusetzen. Dadurch erhalten die Studierenden einen Überblick über die verschiedenen Nutzungsbereiche der digitalen Transformation insbesondere im Hinblick auf Ressourceneffizienz, Optimierung der Instandhaltung und Erarbeitung neuer Geschäftsmodelle.
Im zweiten Teil der Vorlesung stehen die Grundelemente einer Smart Factory, Digitaler Zwilling sowie die Nutzung von IoT-Clouds im Fokus. Weiterhin werden die Grundlagen im Machine- und Deep Learning vermittelt und Anwendungen von digitalen Engineering Methoden und der virtuellen Inbetriebnahme aufgezeigt.
Eine Exkursion zu dem Mitgliedsunternehmen ermöglicht Einblicke in die gelebte Praxis, und vermittelt ein besseres Verständnis der theoretischen Inhalte.

Digitale Transformation 1

•    Grundlagen und Daten
•    Daten im Lebenszyklus des Maschinenbaus
•    Daten in verschiedenen Ebenen
•    Physikalisch-technische Datenauswertung
•    Datenauswertung mit Data Analytics und numerischen Funktionen
•    Daten auf Maschinen- Fabrik- und Fabrikverbundebene
•    Optimierung von Ressourcen und Prozessen durch Digitalisierung
•    Management der Produktion auf der Basis von Kennzahlen und Daten | OT Security in der Produktion
•    Geschäftsmodelle auf der Basis von Daten

Digitale Transformation 2

•    Smart Factory/ Digitalisierte Produktion
•    Individualisierung von Produkten - Losgröße 1 und Additive Fertigung
•    Digitales Engineering und virtuelle Inbetriebnahme
•    Digital Twin - Digitaler Zwilling
•    Clouds und IoT-Plattformen für die digitale Fabrik
•    Datenauswertung mit Data Science Methoden
•    Machine Learning und Deep Learning

Dozenten: Albrecht Winter (Firma Schmalz) und Ernst Esslinger-Wöhrle (Firma Homag)

Vorlesungskoordination: Victoria Pohl, email: victoria.pohl@iff.uni-stuttgart.de

Fabrikbetriebslehre Management in der Produktion (Fabrikbetriebslehre I)

Voraussetzung für jede industrielle Produktion ist die Kenntnis der Beziehungen innerhalb eines Unternehmens (Organisation - Technik - Finanzen) sowie zwischen Unternehmen und Umwelt (Beschaffung und Vertrieb). 

Das Unternehmen wird als komplexes, offenes System verstanden. Ausgehend von der Unternehmensstrategie werden im weiteren Verlauf der Vorlesung die einzelnen Element des produzierenden Unternehmens erläutert, wobei der Schwerpunkt auf den dabei eingesetzten Methoden liegt. Nach den Ganzheitlichen Produktionssystemen werden die Produktentwicklung, die Arbeitsvorbereitung, das Auftragsmanagement sowie die aus Fertigung und Montage bestehende Produktion betrachtet. Um die Prozesse effektiv und effizient über alle Phasen hinweg betreiben zu können werden leistungsfähige Informations- und Kommunikationstechnik Systeme benötigt. Abschließend werden Methoden erläutert, mit denen Unternehmen ihre Produktion im turbulenten Umfeld ständig an neue Anforderungen adaptieren können.

Dozent: Prof. Bauernhansl, Vorlesungskoordination: Victoria Pohl

Fabrikbetriebslehre Kosten- und Leistungsrechnung (Fabrikbetriebslehre 2)

Betrachtet die Fabrik auch aus betriebswirtschaftlicher Sicht. Ausgehend von der vertiefenden Betrachtung von Unternehmensmodellen und deren Rechtsformen wird die Wirtschaftlichkeitsrechnung vertieft. Dabei wird speziell auf produktionstechnische Fragestellungen des betrieblichen Rechnungswesens eingegangen. Außerdem werden Methoden der Entscheidungsfindung bei Investitionen, Methoden zur Berücksichtigung von Unsicherheiten und zum Life Cycle Management behandelt. Im letzten Teil werden Methoden zur Optimierung der Produktion gelehrt.

Dozent: Prof. Bauernhansl

Die Fertigungslehre vermittelt einen Überblick über das Gebiet der Fertigungstechnik. Es werden die wichtigsten in der industriellen Produktion eingesetzten Verfahren behandelt. Dazu gehören Urformen, Umformen, Trennen, Fügen, Beschichten sowie das Ändern von Stoffeigenschaften. Um die Zusammenhänge zwischen den einzelnen Verfahren und Verfahrensgruppen darzustellen, werden vollständige Prozessketten vorgestellt. Durch unterschiedliche Prozessketten werden sämtliche zentrale Verfahren (DIN 8580) abgedeckt. Da sich aus den Prozessketten die Struktur ganzer Industrien und die innerbetriebliche Organisation ergeben, können so die Zusammenhänge zwischen den beiden Vorlesungen Fertigungslehre und Fabrikorganisation dargestellt werden.

Die Fabrikorganisation gibt einen Einblick in die Struktur, Geschäftsprozesse und den Aufbau eines Unternehmens. Neben den Grundlagen produzierender Unternehmen werden die Themen Innovation und Entwicklung, Fabrikplanung, Supply Chain Management, Lean Management, Kosten- und Leistungsrechnung sowie Schwerpunkte aus dem Bereich Industrie 4.0 behandelt.

Dozent: Prof. Bauernhansl

Vorlesungskoordination: Marco Maier

Fabrikplanung 1

Wettbewerbsfähige Unternehmen müssen ihre Fabriken und Produktionen in einem turbulenten Umfeld betreiben und sind daher gezwungen ihre Strukturen und Prozesse kontinuierlich anzupassen und neu zu gestalten. Diese Anpassungsaufgaben bilden den Rahmen der Fabrikplanung und befassen sich schwerpunktmäßig mit Neu-, Erweiterungs- und Rationalisierungsplanungen. Der Vorlesungsablauf lehnt sich an der Vorgehensweise in der Fabrikplanung an, beginnend mit der Standortplanung bis hin zum fertig detaillierten Fabriklayout und orientiert sich an dem Lebenszyklus von Produkten, Betriebsmitteln, Gebäuden und Flächen. In den einzelnen Vorlesungen wird u.a. auf Themen wie Bestands- und Transportoptimierung, Produktionsprinzipien, Methoden des Wertstromdesigns sowie die Schnittstellenthemen „von der Planung zur Umsetzung" eingegangen. Die Vorstellung praxisnaher Projektbeispiele fördert das Verständnis für die theoretischen Methoden, Werkzeuge und Vorgehensweisen.

Fabrikplanung 2

Erfolgreiche Unternehmen verfolgen, neben der kontinuierlichen Anpassung ihrer Produktion-, Logistik- und Organisationsstrukturen, eine konsequente Umsetzung von Maßnahmen zur Produktionsoptimierung.
Als erster fachlicher Schwerpunkt, wird die fabrikplanungsspezifische Vorgehensweise in notwendigem Umfang wiederholt und mit umsetzungsrelevanten Aspekten wie Planungsdetaillierung und Architekturthemen ergänzt und vertieft.
Fabrikplanungsprojekte bedeuten gleichzeitig große Veränderungen vorhandener Fabrikstrukturen und bieten dadurch maximale Möglichkeiten zur Produktions-optimierung. Diese Thematik wird als zweiter fachlicher Schwerpunkt behandelt.
Neben den fachlichen Schwerpunkten ist in der Vorlesung auch spezifisches Methodenwissen bezüglich zwischenmenschlicher Zusammenarbeit berücksichtigt. Die Vorstellung praxisnaher Projektbeispiele fördert das Verständnis der erlernten theoretischen Inhalte.

Dozent: Michael Lickefett, Vorlesungskoordination: Hans Reinerth und Sara Kegler

Dieses Modul hat die werkstoff- und anwendungstechnischen Grundlagen organischer Beschichtungsstoffe und organischer Beschichtungen zum Inhalt. Weiterhin werden die Grundlagen der Polymerchemie als wichtige Basis für das Verständnis der Lackbindemittel berücksichtigt. Es werden die Eigenschaften und die Struktur-Eigenschaftsbeziehungen des Verbundmaterials organische Beschichtung (i.d.R. bestehend aus Pigmenten, Füllstoffen und Bindemitteln) erläutert. Anhand von Beispielen aus der Praxis werden Einsatzgebiete und –grenzen von organischen Beschichtungsstoffen aufgezeigt. Schwerpunkt ist die Prozesskette Rohstoffe – Lack – (Applikation) – Lackierung mit dem Ziel praktischer Nutzanwendungen.

  • Herstellungsprozesse für Lacke
  • Filmbildung unterschiedlicher Beschichtungsstoffe
  • Oberflächenvorbehandlung und Oberflächenvorbereitung unterschiedlicher Substrate
  • Grundlagen des Korrosionsschutzes bei Metallsubstraten
  • Nutzen von Beschichtungsstoffen
  • Eigenschaften unterschiedlicher Beschichtungen
  • Technische Anwendungen, Lackapplikation und Beschichtungsprozesse

Dozent: Dr. M. Hilt

Die Studierenden erwerben grundlegende Kenntnisse über Messverfahren im produktionstechnischen Umfeld als Grundlage der Qualitätssicherung. Sie können geeignete Messverfahren und Sensoren auswählen und bewerten, können gewonnene Daten analysieren und nachverarbeiten und sind in der Lage, verschiedene Messverfahren aktiv anzuwenden.

- Kalibrierketten, Messunsicherheit
- Fertigungsmesstechnik als Grundlage der Qualitätssicherung
- Sensorklassen in der Fertigungsmesstechnik
- Multisensorkoordinatenmesstechnik (taktil und optisch)
- Mikromesstechnik
- Grundlagen der Messraumtechnik / Messraumklassen
- Grundlagen der Standardisierung und des Normungswesens in der 
  Fertigungsmesstechnik
- Bildverarbeitung und Bildanalyse  - lineare und nichtlineare Operatoren -
  Grenzen der KI in der Fertigungsmesstechnik
- Computertomographie
- Thermographie

Die Vorlesung wird unterstützt durch vorlesungsintegrierte Übungen, bei denen Live-Experimente bzw. Messungen, aus den verschiedenen Laboren, in den Hörsaal übertragen werden. Die Methoden und Ergebnisse können direkt mit den Studierenden diskutiert werden.

Dozent: Prof. Onorific Dipl.-Ing. Jörg Siegert

Vorlesungskoordination: J. Siegert; Frank Herbrig

Heutige Technologien und etablierte Denkmuster in der Industrie sind ungeeignet für die Realisierung einer nachhaltigen Produktion. Um den notwendigen Wandel im Denken und Handeln zu vollziehen, wurde jüngst das Konzept der biointelligenten Produktion entwickelt, dass mittelfristig einen ähnlichen Stellenwert in Industrie, Gesellschaft und Politik einnehmen wird, wie heute die Digitalisierung. Die Vorlesung „Grundlagen der biointelligenten Produktion“ dient der Einführung in dieses sich rasch entwickelnde Feld. Es soll Studierende für Probleme heutiger Denkmuster in den Produktionswissenschaften sensibilisieren und sie mit einem Mind- und Toolset ausstatten, um selber aktiv den Wandel hin zu einer nachhaltigen Produktion zu gestalten. Die vermittelten Ansätze, die sich aus Elementen der Ingenieur-, Informations- und Lebenswissenschaften speisen, dienen nicht der ultimativen Lösungen für eine gesamtgesellschaftliche Herausforderung, sondern der Anregung des wissenschaftlichen Diskurses. Die Vorlesung richtet sich an Studierende in produktionsorientierten Wissenschaftsbereichen mit geringer Erfahrung in den Lebenswissenschaften und der Nachhaltigkeit.

Dozent: Dr.-Ing. Robert Miehe

Die Vorlesung vermittelt die allgemeinen Grundlagen der Oberflächen- und Beschichtungstechnik. Dabei werden vor allem die industrierelevanten und technologisch interessanten Beschichtungsverfahren aus der Lackiertechnik und Galvanotechnik vorgestellt und besondere Aspekte der Schicht-Funktionalität, Qualität, Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit behandelt. Der Stoff wird darüber hinaus praxisnah durch Besuche in den institutseigenen Versuchsfeldern veranschaulicht. Die Einführung in die Beschichtungsverfahren behandelt Themen wie Vorbehandlungsverfahren, galvanische Abscheideverfahren, industrielle Nass- und Pulver-Lackierverfahren, Trocknungssysteme, Simulation, Fördertechnik und Logistik. Schwerpunkte sind auch Energieeffizienz und Sicherheitstechnik beim Lackieren. Themen der Vorlesung „Oberflächen- und Beschichtungstechnik II“ sind thermokinetische Beschichtungsverfahren sowie das Aufbringen von keramischen Schichten aus chemischen Prekursoren.

Die "Oberflächen und Beschichtungstechnik I" wird im WS vom IFF angeboten. Die Vorlesung "Oberflächen und Beschichtungstechnik II" wird am IFKB im SS gehalten. Die Prüfung Oberflächen- und Beschichtungstechnik beinhaltet den Stoff der Vorlesungen Oberflächen- und Beschichtungstechnik I und II.

Dozent: Dr. Oliver Tiedje

  • Sie bekommen die besondere Rolle von Führungskräften vermittelt.
  • Sie erhalten einen Überblick über die Methoden und Werkzeuge der Unternehmensführung und verstehen die Unternehmensorganisation und -kultur als Hebel für die Umsetzung der strategischen und wirtschaftlichen Unternehmensziele.
  • Sie erlernen die Bedeutsamkeit von Kommunikation, Mitarbeiter-Motivation und Mitarbeiter-Engagements.
  • Sie verstehen die Anforderungen zur Steuerung der Leistungserbringung und Zusammenarbeit in interdisziplinären Teams, auch über verschiedene Standorte, Zeitzonen und Organisationsformen hinweg.

Dozenten: Harald Jung (KOCH Pac-Systeme), Katrin Christ, Vorlesungskoordination: Victoria Pohl

Planung ist ein in vielen technischen Bereichen stark verbreiteter Begriff und beschreibt allgemein die vorausschauende Zusammensetzung von Handlungsschritten um ein vorgegebenes Ziel zu erreichen. Planungsaufgaben ergeben sich beispielsweise in der Bewegungsplanung von Robotern, bei der Regelung von technischen Anlagen oder in strategischen Spielen. Aber auch das Bewältigen organisatorischer Aufgaben im alltäglichen Leben erfordert oftmals planerisches Können. Die Ergebnisse der einzelnen, zukünftigen Handlungsschritte sind dabei typischerweise nicht exakt vorhersehbar. Unsicherheiten, die sich etwa aus unbekannten äußeren Störeinflüssen, nur näherungsweise gültigen physikalischen Modellen oder Sensorungenauigkeiten ergeben, beeinflussen die Ergebnisse in einem erheblichen Maße und müssen daher in die Planung mit einbezogen werden.

Die Vorlesung Probabilistische Planung bietet eine systematische Einführung in die Planung unter Berücksichtigung von Unsicherheiten. Die auftretenden Unsicherheiten werden dabei durch probabilistische Modelle beschrieben. Um einen erleichterten Einstieg in das Gebiet der probabilistischen Planung zu gewährleisten, gliedert sich die Vorlesung in drei zentrale Themengebiete, mit ansteigendem Grad an Unsicherheit.

  • Markov'sche Entscheidungsprobleme
  • Planung bei Messunsicherheiten
  • Reinforcement Learning

Neben der Vermittlung der theoretischen Herangehensweise bei der vorausschauenden Planung mittels probabilistischer Modelle, steht auch die Veranschaulichung der theoretischen Sachverhalte im Vordergrund. Zu diesem Zweck werden praxisrelevante Spezialfälle und Anwendungsbeispiele etwa aus dem Bereich der Robotik, des maschinellen Lernens oder der Sensoreinsatzplanung betrachtet.

Dozent: Professor Marco Huber

Die Studierenden haben eine grundlegende Beschreibungskompetenz über oberflächentechnische Verfahren insgesamt und besitzen insbesondere eine Auswahl und Bewertungskompetenz in Bezug auf Verfahren der industriellen Galvanotechnik. Sie sind in der Lage etablierte Anwendungen (Verschleißschutz, Korrosionsschutz) und neue Anwendungen z.B. in der Wasserstoffwirtschaft zu analysieren, nach verschiedenen Kriterien zu bewerten und in Ansätzen zu optimieren.

Funktionalisierte metallische Oberflächen 1 (WS)

Funktionalisierte metallische Oberflächen 2 (SS)

Dozent: Dr.-Ing. Martin Metzner

Diese Lehrveranstaltung vermittelt Studierenden die wesentlichen Theorien, Methoden und praktischen Fähigkeiten die für die Analyse, Bewertung und Verbesserung der Produktqualität in industriellen Umgebungen erforderlich sind. Durch eine Kombination von Vorlesungen und Fallstudien werden die Studenten ein umfassendes Verständnis von Qualitätsmanagement, statistischen Prozesskontrollmethoden, sowie Qualitätsprüfungs-, Qualitätsprognose-, und Qualitätsoptimierungstechniken entwickeln.

Im Einzelnen werden in der Vorlesung folgende Inhalte behandelt:

  • Einführung in Qualitätsmanagement I: Was ist Qualität? Wie sieht der QM-Prozess aus? Was sind gängige QM-Methoden? Was sind gängige Qualitätsstandards (z.B. ISO 9001)?
  • Einführung in Qualitätsmanagement II: Messprozess, -unsicherheiten, -mittelfähigkeit, angewandte Statistik
  • 2D und 3D Machine Vision
  • Datenqualität und digitaler Qualitätszwilling
  • Datenaugmentierung und synthetische Daten
  • Versuchs- und Messplanung
  • Analytische Methoden und klassische Signalverarbeitung
  • Qualitätsprüfung als Machine Learning-Problem
  • Qualitätskonstanz (Prozessstabilität) durch Qualitätsprognose, Maschinenparameteroptimierung, Prozesskontrolle 
  • Fallstudie I: Oberflächenprüfung in der Produktion
  • Fallstudie II: Condition Monitoring und Predictive Maintenance
  • Ausblick: Funktionale Sicherheit, Kausalität und Root-Cause-Analyse, Qualifizierung von KI-basierten Qualitätssicherungsmethoden

Ziel der Veranstaltung ist es, die Studenten darauf vorzubereiten, wirksame Qualitätsprüfungssysteme zu implementieren, die Fehler minimieren, Kosten reduzieren und zu organisatorischen Spitzenleistungen beitragen

Dozent: Professor Marco Huber

Sustainability in High Tech Unternehmen - mit Nachhaltigkeit zum Weltmarktführer 1: Die Vorlesung umfasst die allgemeinen Ansätze der Nachhaltigkeit (Grundlagen, Dimensionen, Verhältnis, Wachstum) und diskutiert deren Umsetzung anhand praktischer Beispiele aus der Wirtschaft. Dabei werden insbesondere Unternehmen, die durch die Initiative des Campus Schwarzwald mit der Universität Stuttgart verbunden sind, in den Fokus genommen. Anhand eines Klimaplanspiels lernen die Teilnehmenden Klimaschutzmaßnahmen und deren Auswirkungen auf verschiedene Ländergruppen kennen. Zusätzlich werden die Themen Nachhaltigkeit im Produktlebenszyklus, Material- und Energieeffizienz, Digitalisierung und soziale Komponenten vorgestellt und analysiert.

Dozenten: Dr. Kurt Schmalz (Schmalz), Christian Ziegler (fischerwerke)

Vorlesungskoordination: Victoria Pohl; victoria.pohl@iff.uni-stuttgart.de

Sustainability in High Tech Unternehmen - mit Nachhaltigkeit zum Weltmarktführer: Diese Vorlesung wurde von Experten aus Industrie, Bildung und Forschung konzipiert, um die in Vorlesung “ Sustainability in High Tech Unternehmen - mit Nachhaltigkeit zum Weltmarktführer 1“ erworbenen Grundlagen zu vertiefen. Verschiedene Beispiele aus der Praxis und Übungen unterstützen die Studierenden, die Inhalte der Nachhaltigkeit zu verstehen, anzuwenden und zu analysieren. Das theoretische Rahmenwerk nachhaltiger Wertschöpfung (Begrifflichkeiten, Geschichte, Strategien, Konzepte etc.) sowie die wesentlichen methodischen Ansätze in Unternehmen werden präsentiert und diskutiert. Die Fragen der Globalisierung und der Nachhaltigkeitspolitik werden ebenso behandelt wie die Auswirkungen der neuen Technologien und der Digitalisierung sowohl im industriellen Umfeld als auch in Sicherheits- und Compliance-Themen.

Dozenten: Dr.Ing. Robert Miehe, Christian Ziegler

Das Modul Strategien in Entwicklung und Produktion setzt sich aus der Vorlesung Strategien der Produktion und der Vorlesung Technologien in den Prozessketten des Automobilbaus zusammen.

Strategien der Produktion: Die Bedingungen des internationalen Wettbewerbs verursachen gegenwärtig eine starke Veränderung der Produktionsstrukturen in Deutschland. Deshalb muss in einem Unternehmen die Ressource Produktion zu Höchstleistungen fähig sein, um den Anforderungen eines Produkts auf dem Markt gerecht werden zu können. Denn dieses muss besser, schneller, kostengünstiger und in Form eines maßgeschneiderten Leistungsbündels sein. Den Anforderungen an die Produktion sind viele Unternehmen noch nicht gewachsen.

In dieser Vorlesung werden ausgewählte technisch und organisatorisch orientierte strategische Ansätze vorgestellt, denen heute eine entscheidende Bedeutung bei der Reaktion auf und Gestaltung der Veränderungen zukommt. Mit Hilfe dieser Ansätze wird ein neuer Weg zu einer ganzheitlichen Unternehmensstrategie aufgezeigt, der die strukturelle Entwicklung der Produktion in die Unternehmensstrategie einbindet.

Im allgemeinen Teil werden die Rahmenbedingungen produzierender Unternehmen dargestellt sowie die Grundlagen der strategischen Planung im industriellen Unternehmen erörtert. Darauf aufbauend werden die verschiedenen strategischen Ansätze einer modernen Produktion und die Auswirkungen dieser Ansätze vertieft behandelt.

Dozent: Professor Thomas Bauernhansl

Technologien in den Prozessketten des Automobilbaus: Am Beispiel des Automobils werden die bisherigen, theoretisch vermittelten Lehrinhalte des Hauptfaches Fabrikbetrieb erörtert. Den Studierenden wird von der Wettbewerbssituation im Automobilbau über die Produktentstehung, die Produktplanung und das Wertschöpfungsnetzwerk bis hin zu den eingesetzten Technologien das Wissen an interessanten Fallbeispielen vermittelt. 

Professor Thomas Weber – ehemaliges Vorstandsmitglied der Daimler AG – wird am Beispiel des Automobils die bisherigen, theoretisch vermittelten Lehrinhalte des Pflichtfaches Fabrikbetriebslehre erörtern.

Die Vorlesung ist gegliedert in eine Kompaktveranstaltung von zwei Tagen mit interessanten Fallbeispielen sowie zwei zusätzlichen Übungen zu den Vorlesungsinhalten. Zusätzlich wird eine Fachexkursion zu Daimler Standorten angeboten, um Einblicke in die Abläufe der Prozesskette und der hier eingesetzten Technologien zu geben.

Dozent: Professor Thomas Weber

Vorlesungskoordination: Mirjam Holl; email: mirjam.holl@iff.uni-stuttgart.de

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Cornelia Schott

 

Ansprechpartnerin Lehre

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