Wissensbasiertes CAD I – Institut für Produktentwicklung und Gerätebau

Inhalt

Im Modul Wissensbasiertes CAD lernen Studierende, wie CAD-Modelle aufgebaut werden können, die sich intelligent an neue Anforderungen anpassen. Ziel ist es, automatisierbare Konstruktionsprozesse zu identifizieren und mithilfe digitaler Werkzeuge umzusetzen. Dabei kommen unter anderem Excel, Inventor-Makros, Python oder MATLAB zum Einsatz, um CAD-Konfiguratoren zu erstellen. Die Veranstaltung vermittelt Grundlagen zur Modellierung von Konstruktionswissen, etwa durch Auslegungsformeln oder Regeln, sowie fortgeschrittene Methoden zur Parametersteuerung. Ergänzt wird dies durch Vorgehensmodelle zur Entwicklung wissensbasierter Systeme und deren Integration in bestehende CAD-Umgebungen. Ein besonderer Fokus liegt auf praxisorientiertem Arbeiten, zahlreichen Anwendungsbeispielen und der Einübung von Routinen im Umgang mit komplexen Systemen.

Lernziele

Ziel des Moduls ist es, die Studierenden auf eine zunehmend automatisierte Konstruktionspraxis vorzubereiten. Der Einsatz von KI-Methoden und algorithmischer Modellierung gewinnt in der Produktentwicklung stetig an Bedeutung, insbesondere bei der Erstellung und Verwaltung von Variantenräumen statt einzelner Modelle. Nach Abschluss der Veranstaltung sind die Teilnehmerinnen und Teilnehmer in der Lage, ihr Konstruktionswissen systematisch in CAD-Modelle zu überführen und adaptive Geometrien in Autodesk Inventor umzusetzen. Sie lernen, Automatisierungsaufgaben eigenständig im Team zu bearbeiten und erwerben wichtige Kompetenzen im projektorientierten Arbeiten. Gleichzeitig werden sie dazu befähigt, sich selbstständig in eine Flipped-Classroom-Lehrform einzuarbeiten, Projekte zu strukturieren und deren Ergebnisse fundiert zu dokumentieren und kritisch zu reflektieren. So wird sowohl fachliches Know-how als auch die Fähigkeit zur eigenverantwortlichen Problemlösung gestärkt.

Ablauf und ECTS-LP

Die Veranstaltung richtet sich an fortgeschrittene Bachelorstudierende und ist als projektorientiertes Modul aufgebaut. Nach einer Einführung in die theoretischen Grundlagen des wissensbasierten CAD, der Selbstorganisation im Flipped-Classroom und der verwendeten Werkzeuge, arbeiten die Studierenden in Kleingruppen an einer selbst gewählten Projektaufgabe. Ziel ist die Entwicklung eines funktionalen CAD-Konfigurators, der konkrete Konstruktionsaufgaben automatisiert. Die Projektarbeit wird über das Semester hinweg kontinuierlich betreut und durch begleitende Präsenztermine unterstützt. Die Ergebnisse werden in Form eines wissenschaftlichen Fachbeitrags dokumentiert und zusätzlich in einer Posterpräsentation zusammengefasst. Den Abschluss bildet eine mündliche Gruppenprüfung mit Kurzvortrag und Diskussion. Der modulare Aufbau der Veranstaltung ermöglicht ein hohes Maß an Eigenverantwortung und fördert die Entwicklung methodischer, technischer und sozialer Kompetenzen gleichermaßen.

Leistungsumfang: 5LP

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