207 – Maschinelles Lernen in der Fertigungstechnik

Modul
Maschinelles Lernen in der Fertigungstechnik
Machine learning in production technology
Modulnummer
207
Version: 1
Fakultät
Automobil- und Maschinenbau
Niveau
Master
Dauer
1 Semester
Turnus
Keine Angabe
Modulverantwortliche/-r
Dozent/-in(nen)

Prof. Dr. Petra Linke
Petra.Linke(at)fh-zwickau.de
Dozent/-in in: "Maschinelles Lernen in der Fertigungstechnik"

Prof. Dr. Mike Espig
mike.espig(at)fh-zwickau.de
Dozent/-in in: "Maschinelles Lernen in der Fertigungstechnik"

Lehrsprache(n)
ECTS-Credits

6.00 Credits

Workload

180 Stunden

Lehrveranstaltungen

5.00 SWS (3.00 SWS Praktikum | 2.00 SWS Vorlesung mit integr. Übung / seminaristische Vorlesung)

Selbststudienzeit

105.00 Stunden
80.00 Stunden Beleg und Vortragsausarbeitung - Maschinelles Lernen in der Fertigungstechnik
25.00 Stunden Vorbereitung Prüfung - Maschinelles Lernen in der Fertigungstechnik

Prüfungsvorleistung(en)
Keine
Prüfungsleistung(en)

alternative Prüfungsleistung - Beleg und Präsentation
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 30 min | Wichtung: 150%
in "Maschinelles Lernen in der Fertigungstechnik"

Medienform
Keine Angabe
Lehrinhalte/Gliederung

Theorie:

- Hard- und Softwaregrundlagen für maschinelles Lernen

- Anwendungsbeispiele des maschinellen Lernens in Phyton

- typische Baugruppen von Fertigungsanlagen sowie deren Eigenschaften und zeitliche Veränderungen

- dynamische FEM- Simulation von Baugruppen sowie Fertigungssystemen

Praktikum:

- FEM- Modell einer Baugruppe des Demonstrators erarbeiten

- messtechnische Datenaufnahme an einem Demonstrator

- Erarbeitung des neuronalen Netzes für das Anwendungsbeispiel

- Reduzierung der Messstellen entsprechend der Ergebnisse, Verifizierung am Demonstrator

- Belegarbeit und Präsentation

Qualifikationsziele

Nach Studium dieses Moduls sollen Studierende fachspezifische Kenntnisse besitzen, wie für Problemstellungen der Fertigungstechnik die Methode des Maschinellen Lernens eingesetzt werden kann und das erworbene Wissen sowie die vermittelten Methoden eigenständig zur Lösung neuer Aufgabenstellungen anwenden. Die Studierenden sind befähigt, die erforderliche Hardware auszuwählen, mittels geeigneter Software Modelle der FE sowie der künstlichen Intelligenz zu erstellen, diese zu simulieren, gegebenenfalls mittels geeigneter Messaufbauten zu verifizieren und anhand der Simulationsergebnisse deren Eigenschaften einzuordnen. Mit dieser Vorgehensweise sind sie in der Lage, an bestehenden Anlagen mit minimalem Sensoraufwand Daten zu erfassen, durch das maschinelle Lernen auszuwerten und Veränderungen, die beispielsweise zum Ausfall führen können zu identifizieren. Die Studierenden können sich selbstständig neues Wissen aneignen und auf dieser Basis wissenschaftlich fundierte Entscheidungen für den Einsatz und die Umsetzung von Fragestellungen des maschinellen Lernens treffen. Sie sind vertraut mit den Entwicklungstrends bei der Anwendung des maschinellen Lernens in der Fertigungstechnik. Ziel ist es sowohl für Neuentwicklungen Einsatzapplikationen zu vermitteln als auch insbesondere für bestehende Anlagen Lösungswege zu präsentieren, die beispielsweise auch für diese ein Condition-Monitoring mit minimalem Hardwareaufwand ermöglichen. In einem abschließenden Beleg soll der Nachweis erbracht werden, für eine Problemstellung aus dem Bereich der Fertigungstechnik das vermittelte Wissen und die Methoden zielführend zur Lösung einzusetzen sowie wissenschaftlich begründet weiterzuvermitteln.

Besondere Zulassungsvoraussetzung

keine

Empfohlene Voraussetzungen

Grundkenntnisse der Programmierung

Grundkenntnisse in FEM

Grundkenntnisse in messtechnischen Untersuchungen

Fortsetzungsmöglichkeiten
keine Angabe
Literatur

Zirn; Weikert: Modellbildung und Simulation hochdynamischer Fertigungs­systeme, Verlag Springer

J. Frochte: Maschinelles Lernen, Grundlagen und Algorithmen in Python; Verlag Hanser

Ch. Gebhardt: Praxisbuch FEM mit ANSYS Workbench Einführung in die lineare und nichtlineare Mechanik, Verlag Hanser

Hinweise

kann gelöscht werden

Zuordnung zum Curriculum
Keine Angabe