Automatisierungssysteme

Die Teilnehmenden sind in der Lage Grundlagen der Automatisierungs- und Steuerungstechnik mit Fokus auf Robotik und die Automation industrieller Fertigungsprozesse zu erarbeiten. Sie können analysieren, welche Anforderungen an die Produktionsautomatisierung gestellt werden. Sie können die Methoden, wie eine systematische Entwicklung automatisierter Produktionssysteme erfolgt, beurteilen.

Die Studierenden können gängige Robotertypen für den industriellen Einsatz, deren Aufbau, Funktion und charakteristische Eigenschaften differenzieren. Sie sind in der Lage, Grundbestandteile eines Robotersystems zu erläutern. Sie sind außerdem in der Lage, eine Aufgabenstellung zur Integration eines Robotersystems eigenständig zu bearbeiten. Sie können Einsatzbedingungen bewerten, die Anforderungen an eine Roboterzelle und ein Robotersystem ableiten und Lösungsvorschläge für den Robotereinsatz und die erforderlichen Steuerungsaufgaben erarbeiten.

Im Modul werden Labore der Hochschule Aalen eingebunden. Die theoretischen Inhalte werden in Vorlesungen, aber auch mittels zusätzlicher Materialien und Übungsaufgaben zum Selbststudium vermittelt. Im Kursverlauf bearbeiten die Studierenden in Teams von 2-3 Personen eine Projektaufgabe, die ihnen mit Bezug zum Lehrstoff zu Beginn des Kurses zur eigenständigen Bearbeitung zugeteilt wird. Während der Projektstudienarbeit werden regelmäßige Online-Regelkommunikationen genutzt, um gemeinsam mit den Teilnehmenden den Arbeitsfortschritt und die Ergebnisse der Projektbearbeitung zu besprechen. Abschließend wird von jedem studentischen Team das Gesamtprojekt präsentiert.

Der Umgang mit KI ist unter transparenter Angabe ihres Einsatzes bei der Projektbearbeitung erlaubt. Bei derInterpretation zentraler Erkenntnisse aus Recherchen und bei der Dokumentation zentraler Erkenntnisse wird auf die persönliche Leistungserbringung wert gelegt und dies im mündlichen Fragenteil der Projektprüfung hinterfragt.

1. Einführung in die Automatisierungstechnik – Wiederholung wichtiger Kompetenzen
2. Einführung in industrielle Steuerungen und die Architektur automatisierter Produktionssysteme
3. Roboter- und Handhabungstechnik - Aufbau und Funktion eines Robotersystems und gängiger Armkinematiken
4. Koordinatensysteme und Koordinatentransformationen, Bahnplanung
5. Vorbereitung des Robotereinsatzes – Einmessen von Arm, Werkzeug und Basis
6. Einführung in die Roboterprogrammierung und -simulation 
7. Systemintegration, grundlegende Sicherheitsanforderungen und Zellendesign
8. Einführung in die Werkstückhandhabung durch Vakuumsaugen und Greifen
9. Weiterentwicklung der Robotik: Ausblick Mensch-Roboter-Kooperation (MRK), KI-Einsatz in Robotik und Automation

In diesem Blended-Learning Kurs werden die theoretischen Inhalte mittels geleiteten E-Learning Materialien und Projektaufgaben zu den Inhalten vermittelt. Zwischen jeder Einheit gibt es eine virtuelle Präsenz, bei der die Teilnehmenden gemeinsam mit dem Lehrenden die Projektaufgaben besprechen. Abschließend wird ein Gesamtprojekt präsentiert.