Datenmanagement in Produktentwicklung und Produktion

Master of Science

Das Masterstudium Datenmanagement in Produktentwicklung und Produktion

Was Sie bei uns erwartet:

Die Daten sind das Band zwischen der virtuellen und der realen Welt. Bei uns lernen Sie beide kennen.

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Der Begriff Datenmanagement steht für ein überaus breites Themenfeld. Eine Fokussierung ist daher wichtig und notwendig. Die Ausrichtung der Inhalte auf die Produktentwicklung und die Produktion gibt dem Studiengang seinen Namen:
Masterstudiengang Datenmanagement in Produktentwicklung und Produktion (MDP).


Nach erfolgreichem Abschluss des Studiums beherrschen Sie neben dem Management und der Analyse von großen und komplex verschachtelten Dateninhalten, wie sie in der Produktentwicklung und Produktion entstehen, auch das Ableiten von Vorhersagen zukünftiger Ereignisse.

Darüber hinaus erwerben Sie zahlreiche Kompetenzen aus den angrenzenden Fachgebieten. Wie aus einer Helikopterperspektive besitzen sie Einblicke in die angrenzenden Themengebiete wie….

… Produktentwicklung

… Produktionstechnik

… Mechatronik

… IT und Informatik

… Elektrotechnik/Elektronik

… Wirtschaftswissenschaft

… und können die Vernetzung dieser Disziplinen beschreiben und beurteilen.

Für die Umsetzung von Industrie 4.0 erhalten sie auf diese Weise ideale Voraussetzungen.

Sie, als Experte in Sachen Datenmanagement, werden der Produktivitätstreiber im Unternehmen.

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Den roten Faden im Masterstudiengang stellt ein Anwendungsfall (Usecase) dar, der sich durch das gesamte Studium zieht. Dabei handelt es sich um ein sehr simples Modell einer Drohne.

Anhand dieser Drohne wird die Produktentwicklung, die Produktion der Einzelteile, die Montage der Baugruppen bis hin zum physischen Produkt behandelt.

Innerhalb dieses Prozesses entsteht ein hybrides Datenmodell aus Daten der virtuellen Welt kombiniert mit Daten aus der realen Umgebung. Die Komplexität der Datenstrukturen steigt extrem beim Übergang von der Produktentwicklung hin zur Produktion, aus diesem Grund erfolgt die Wissensvermittlung an einem sehr einfachen Produkt (Komplexitätsreduktion am Produkt).

So wird die Umsetzung des theoretischen Begriffs Industrie 4.0 in die praktische Anwendung transportiert und an einem für nahezu alle bekannten Produkt, dem Unimog, demonstriert.

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Die Erstellung der Einzelteile wird an zahlreichen, sich an der Hochschule Aalen befindlichen, Herstellungsanlagen behandelt. Es kommen nicht nur klassische Fertigungsverfahren zum Einsatz, wie beispielsweise die CNC-Bearbeitung oder der Spritzguss, sondern es werden auch zahlreiche generative Fertigungsverfahren angewandt, genannt seien hier das Fused Deposition Modeling, das Selective Lasersintering oder die Stereolithographie.



Bei der Betrachtung der Fertigungsverfahren steht die Verfahrenstechnologie soweit im Fokus, wie sie benötigt wird, um das spezifische Datenmodell für das jeweilige Fertigungsverfahren zu verstehen.

Die Frage lautet:

Wie gelangt man vom CAD-Modell zum Maschinendatensatz, der die Grundlage für die Einzelteilherstellung bildet.

Und letztlich wird die Ablage der Daten innerhalb der Produktstruktur im Produktdatenmanagementsystem betrachtet.

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Der digitale Zwilling (Digital Twin) steht bei der Montage der Einzelteile zum Gesamtprodukt im Mittelpunkt. In gemeinsamer Projektarbeit bearbeiten die Studierenden verschiedene Prozessabschnitte der Produktion. Dies erfolgt sowohl auf der physischen Seite, als auch auf in einer virtuellen Umgebung. Basis hierzu sind die Inhalte aus der digitalen Produktentwicklung. Für Bearbeitung des Projektes auf der physischen Seite stehen den studierenden Module der cyberphisikalischen Lernfabrik der Firma Festo zur Verfügung.

 

Die Verknüpfung des virtuellen Datenmodells mit den physischen Anlagenteilen stellt den Höhepunkt der Projektarbeit dar. Hierbei wenden sie neben den erlernten Kenntnissen aus der Sensor-, Mess- und Steuerungstechnik auch die Inhalte bezüglich vernetzter Produktionsanalagen an. Mit diesem Zwillingsabbild der Produktion sind sie imstande eine virtuelle Inbetriebnahme zu gestalten.

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Flankierend zu den sehr praxisorientierten Inhalten erlenen die Studierenden die theoretischen Grundlagen rund um das Thema Datenmanagement.

Sie werden in der Lage sein aus vorhandenen Daten Vorhersagemodelle abzuleiten, indem Sie die Daten klassifizieren und mittels mathematischer Methoden sinnvoll miteinander verknüpfen. So ein Vorhersagemodell eignet sich beispielsweise zur Kennzahlenermittlung für den Werkzeugverschleiß, für die Maschinenverfügbarkeit und damit zur Produktivitätsanalyse.

Sie werden befähigt zu beurteilen, welche Maßnahmen zur Gewährleistung der Datensicherheit (Cyber Security) notwendig sind, indem Sie unterschiedliche IT-Infrastrukturen gegenüberstellen und bewerten, mit dem Ziel zu entscheiden, welches Sicherheitslevel für welche Anwendungen (Applikationen) erforderlich ist.

Der Masterstudiengang in Produktentwicklung und Produktion umfasst eine Regelstudiendauer von insgesamt 3 Semestern mit zusammen 50 Semesterwochenstunden. In den ersten beiden Semestern werden durch Vorlesungen, Projekte, Referate und Selbststudium die fachlichen Grundlagen zur Bearbeitung der Masterarbeit gelegt, welche im 3. Semester angesetzt ist.

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