Die Lehrveranstaltung beginnt mit einer Einführung in die Grundlagen der darstellenden und konstruktiven Geometrie, welche das Fundament für das Verständnis technischer Zeichnungen und Entwürfe bildet. Darauf aufbauend lernen die Teilnehmenden, normgerechte technische Zeichnungen anzufertigen. Dies umfasst Einzelteilzeichnungen, die spezifische Details (wie z.B. Maße, Toleranzen und Oberflächenangaben) eines Bauteils festlegen, sowie Baugruppenzeichnungen, die die Zusammensetzung mehrerer Teile zu einem Ganzen veranschaulichen. Ein weiterer wichtiger Bestandteil des Kurses sind die Grundlagen der technischen Skizzierung, die es ermöglichen, Ideen und Konzepte schnell und effektiv zu visualisieren. Zusätzlich bietet der Kurs eine Einführung in die Funktionsprinzipien von Maschinenelementen, und ein weiterer Schwerpunkt liegt auf den Grundlagen der 3D-Modellierung mit CAD-Systemen, die es den Studierenden ermöglichen, ihre Entwürfe digital zu visualisieren. Durch praktische Übungen werden die Teilnehmenden in die Lage versetzt, aus technischen Zeichnungen 3D-Modelle zu erstellen.

Das Modul "Produktentwurf" bietet Studierenden einen Einblick in die systematische Ausarbeitung von Produktkonzepten. Im Zentrum dieses Kurses stehen die Vermittlung und Anwendung von Methoden, die für die Gestaltung innovativer und technisch realisierbarer Produktkonzepte unerlässlich sind. Unter Berücksichtigung der Richtlinien des VDI 2221, erfahren die Teilnehmerinnen und Teilnehmer, wie man durch eine präzise Anforderungsdefinition und die Nutzung systematischer Methoden wie der Funktionsstruktur und des Morphologischen Kastens, schnell und valide Konzepte entwickelt.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf den Produktentwurf. Die Studierenden werden mit Gestaltungsregeln, -prinzipien und -richtlinien vertraut gemacht, die essenziell sind, um sowohl funktionale als auch sichere Produkte zu gestalten. Durch eine Kombination aus theoretischen Grundlagen und praktischen Übungen erhalten die Teilnehmenden die Möglichkeit, das Gelernte anzuwenden und Produktideen von der Konzeption bis zur Gestaltung zu realisieren.

Die Lehrveranstaltung "Produktentwicklung" baut auf den Kenntnissen des Moduls Produktentwurf auf und erweitert diese um weitere Aspekte der Produktentwicklung. Im Mittelpunkt steht die Fähigkeit, Produkte im Hinblick auf Wettbewerbsfähigkeit, Qualität, Kosteneffizienz, rechtliche Sicherheit (insbesondere Patente) und Normkonformität erfolgreich zu entwickeln. Die Studierenden lernen, wie man:

• Produkte effektiv mit Konkurrenzprodukten vergleicht, um Alleinstellungsmerkmale zu identifizieren und zu entwickeln.
• Qualitätsmanagementmethoden anwendet, um die Produktqualität kontinuierlich zu sichern und zu verbessern.
• Herstellkosten von Produkten kalkuliert, um wirtschaftliche Entscheidungen treffen zu können.
• Patente strategisch anmeldet und verwaltet, um geistiges Eigentum zu schützen und zu verwerten.
• Mit nationalen und internationalen Normen und Standards arbeitet, um Konformität und Marktakzeptanz zu gewährleisten.
• Die Produktentwicklung durch Modularisierung, Baureihen und Baukastensysteme effizienter gestaltet.

Zur Vermittlung dieser Fähigkeiten werden aktuelle Methoden und Tools aus dem Bereich der Produktentwicklung vorgestellt und anhand von praktischen Beispielen geübt. Durch Vorlesungen und interaktive Workshops in den Übungen erhalten die Studierenden ein tiefes Verständnis für die Komplexität der Produktentwicklung und lernen, worauf man achten muss, um innovative, qualitativ hochwertige und marktgerechte Produkte zu entwickeln.

Im Modul "Nachhaltige Produkte systematisch entwickeln" beschäftigen sich die Studierenden intensiv mit den Herausforderungen der heutigen Produktentwicklung unter dem Gesichtspunkt der Nachhaltigkeit. Die Lehrveranstaltung zielt darauf ab, die Studierenden mit den notwendigen Kenntnissen und Fähigkeiten auszustatten, um nachhaltige Produktkonzepte systematisch zu entwickeln und zu bewerten. Dabei werden folgende Themen behandelt:

• Einführung in die nachhaltige Produktentwicklung: Grundlagen und Bedeutung von Nachhaltigkeit in der Produktentwicklung.
• Problemfelder identifizieren: Aufzeigen der aktuellen Herausforderungen in der Produktentstehung, Nutzung und am Lebensende von technischen Produkten.
• Entwicklung eines produktkonzepts: Methodische Entwicklung eines nachhaltigen Produktkonzepts für ein definiertes Problem
• Ausarbeitung eines Produktentwurfs: Gestaltung eines ausgewählten Konzepts unter Beachtung von Design, Funktion und Fertigung.
• Parametrisches 3D-CAD-Design: Praktische Anwendung von CAD-Software zur Erstellung und Anpassung des Produktentwurfs
• Dokumentation und Präsentation: Erstellung einer umfassenden Produktdokumentation und Vorstellung des Produktkonzepts.

Im Zuge der fortlaufenden digitalen Entwicklung, die das Fundament unserer globalisierten Wirtschafts- und Arbeitswelt kontinuierlich transformiert, stellt das Konzept der Industrie 4.0 einen wichtigen Ansatz dar. Dieses Konzept, auch als die vierte industrielle Revolution bekannt, markiert den Übergang zu vollständig vernetzten, automatisierten und intelligent gesteuerten industriellen Prozessen, die eine bisher unerreichte Effizienz und Flexibilität in der Produktion versprechen.

Die Lehrveranstaltung „Industrie 4.0“ zielt darauf ab, Studierenden ein tiefgreifendes Verständnis dieser komplexen und dynamischen Entwicklung zu vermitteln. Durch eine interdisziplinäre Annäherung, die Fachkenntnisse aus Bereichen wie Werkstofftechnik, virtuelle Produktentwicklung, additive Fertigung, Datenmanagement, Logistik und Kunststoffmaschinen integriert, sollen die Studierenden nicht nur mit den technischen Grundlagen und Anwendungen von Industrie 4.0 vertraut gemacht werden, sondern auch mit den sozialen, ökonomischen und ökologischen Implikationen, die diese Revolution mit sich bringt.

In dieser Lehrveranstaltung arbeiten Studierende in Projektteams zusammen, die sich aus Teilnehmenden verschiedener Universitäten aus Asien, Nord- und Südamerika sowie Europa zusammensetzen. Das Ziel ist die Entwicklung eines Produktkonzepts mit der Design-Thinking-Methode, das ein spezifisches Problem in Entwicklungsländern adressiert. Dabei treten die Teams in einem Wettbewerb gegeneinander an, um kreative und innovative Lösungen zu erarbeiten. Die Projektarbeit mündet in einer Abschlussveranstaltung, bei der die Siegerteams in verschiedenen Kategorien wie Design, Engineering und Präsentation ausgezeichnet werden. An dieser Lehrveranstaltung können maximal vier Studierende teilnehmen.

In der Lehrveranstaltung "Virtuelle Produktentwicklung" liegt der Schwerpunkt auf der virtuellen Optimierung von Produkten unter Berücksichtigung der Ökodesignrichtlinie zur Steigerung der Nachhaltigkeit. Die Studierenden haben die Möglichkeit, ein reales Produkt eines Unternehmens im Hinblick auf dessen Nachhaltigkeitsaspekte zu analysieren und zu verbessern. Ziel ist es, mithilfe virtueller Werkzeuge Verbesserungen in Bereichen wie Reparierbarkeit, Umwidmung oder Recyclingfähigkeit zu erzielen.

Die Teilnehmenden erlernen den effektiven Einsatz virtueller Werkzeuge zur vollständigen Optimierung eines Produktkonzepts. Ebenso werden sie in die Grundlagen des Projektmanagements eingeführt, um die Umsetzung von Projekten in diesem Kontext unter realen Bedingungen praktisch zu erlernen.

Ein zentraler Aspekt des Kurses ist die enge Zusammenarbeit mit einem Industriepartner, welche die Studierenden direkt an einer realen und für die Industrie relevanten Problemstellung arbeiten lässt. Diese Kooperation ermöglicht nicht nur wertvolle praktische Erfahrungen, sondern gewährt auch Einblicke in die spezifischen Anforderungen und Herausforderungen in der Industrie. Die regelmäßige Präsentation des Arbeitsstandes beim kooperierenden Unternehmen bietet den Teilnehmenden zudem die Möglichkeit, ihre Präsentations- und Rhetorikfähigkeiten kontinuierlich zu verbessern.

Insgesamt strebt das Modul danach, den Studierenden ein tiefgreifendes Verständnis für die Bedeutung und Implementierung von Nachhaltigkeitsprinzipien in der Produktentwicklung sowie für den Einsatz virtueller Werkzeuge zu vermitteln. Sie werden darauf vorbereitet, innovative Lösungen zu entwickeln, die sowohl ökologischen als auch ökonomischen Anforderungen entsprechen.