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  3. Maschinenbau M. Eng.
Eine Studentin spannt eine Metallstange in eine Maschine ein, während ein zweiter Student ihr dabei zusieht.
© HSB - Sabrina Peters

Fakultät Natur und Technik

Maschinenbau M. Eng.

Unser Masterstudiengang Maschinenbau Engineering bildet Sie optimal im E-Manufacturing aus. Erwerben Sie jetzt Schlüsselkompetenzen für spannende Tätigkeiten entlang des Entwicklungsprozesses von der Idee bis zum Produkt!

Übersicht

Abschluss Master of Engineering
Studienbeginn Wintersemester, Sommersemester
Bewerbungszeitraum Wintersemester 01. Juni bis 15. Juli
Bewerbungszeitraum Sommersemester 15. Dezember bis 15. Januar
Regelstudienzeit 3 Semester
Credits 90
Akkreditiert

Ja – Weitere Informationen zur Akkreditierung

Zulassungsbeschränkt Nein
Zulassungsvoraussetzungen
  • Bachelor oder Diplomabschluss in einschlägigen Fachgebieten mit Studien- und Prüfungsleistungen im Umfang von 210 ECTS-Punkten und einer Durchnittsnote von mindestens "gut" 2,5 (ECTS-Grade A oder B)
  • Bachelor-Absolvent:innen mit 180 ECTS-Leistungspunkten, müssen vor Antritt des Studiums ein fachlich einschlägiges Industriepraktikum von mindestens 20 Wochen Dauer nachweisen sowie einen schriftlichen wissenschaftlichen Bericht vorlegen. Für das abgeleistete Praktikum und den mit „bestanden“ bewerteten Bericht werden 30 ECTS-Punkte anerkannt.
  • Weiterhin besteht die Möglichkeit, vor Masterstudienbeginn die fehlenden 30 Credits durch Module des Bachelor-Studiengangs Maschinenbau zu ergänzen.
Unterrichtssprache Deutsch
Fakultät/Institution Fakultät Natur und Technik
Integrierter Auslandsaufenthalt Nein

Der anwendungsorientierte, konsekutive Masterstudiengang Maschinenbau bietet Ihnen ein innovatives Ausbildungskonzept mit vielseitigen Möglichkeiten, um dem Anspruch der Globalisierung der Märkte und der internationalen Verflechtung der Unternehmen und der Forschung gerecht zu werden. 

Der Studiengang umfasst alle Schritte von der Konstruktion bis zur Herstellung von Systemen und Produkten. Die Zeitspanne von der Idee bis zum fertigen Ergebnis lässt sich durch den Einsatz von C-Techniken und der entsprechenden Simulationssoftware erheblich verkürzen sowie in ihrer Qualität verbessern.

Die Module behandeln u.a. die folgenden Aspekte:

  • Fertigung (3D-Druck, Präzisionsbearbeitung)
  • Simulation von Prozessen und Werkstückverhalten (FEM)
  • organisatorische Aspekte der Fertigung (LM, ERP)
  • Qualität (CAQ)

Damit erlangen Sie zentrale Kompetenzen, die im näheren und weiteren Umfeld von Fertigung und Produktion anzusiedeln und bieten eine zukunftsfähige Grundlage für Ihren Berufseinstieg.

Perspektiven

Der Masterstudiengang Maschinenbau umfasst unter anderem die computerbasierten Planungs-, Fertigungs- und Kommunikations-Technologien, die heute unter dem Schlagwort E-Manufacturing zusammengefasst werden. Ihr Ziel ist, eine zeitgemäße Konstruktion, Simulation, Produktion sowie ein erfolgreiches Qualitätsmanagement zu ermöglichen.

Im Rahmen der interdisziplinären Projekte und der Seminare erlangen Sie vertiefte Kenntnisse in die marktgängigen Software-Tools der "Digitalen Fabrik". Diese werden ergänzt durch eine Vielzahl industriebezogener Anwendungen. Basierend auf diese Ausbildung, ergeben sich weitgefächerte Arbeitsfelder für die Absolvent:innen, bei denen der Rechnereinsatz eine bedeutende Rolle spielt. 

Das Studium qualifiziert Sie, als Ingineur:in für Planung, Entwicklung, Projektierung, Verkauf, Systeme, Betrieb oder Produktion in folgenden Tätigkeitsfeldern zu agieren:  

  •  Maschinen-, Anlagen- und Fahrzeugbau

  • Elektrotechnik/Elektronik, Verarbeitungs- und Umwelttechnik 

  • Logistikunternehmen des Handels und Exports, Banken (Bereich technische Gutachten), Wirtschaftsverbänden, Beratungsunternehmen und Aufsichtsbehörden 

  • in den Kommunen 

  • in Lehr-, Fortbildungs- und Forschungseinrichtungen  

Das Studium qualifiziert Sie außerdem zu einer anschließenden Promotion.  

Studienverlauf

Der Studiengang gliedert sich in drei Abschnitte:  

  • 1. Semester: Vertieftes Grundlagen- und Methodenstudium 
  • 2. Semester: Fachliche Vertiefung in Produktionsmanagement und -organisation 
  • 3. Semester: Wissenschaftliche Masterarbeit 

Im ersten Semester vertiefen Sie die wissenschaftlichen und technischen Grundlagen auf den Gebieten der Mathematik, der computergestützten Simulationstechniken und des Simultaneous Engineering. Dies geschieht innerhalb von vier Pflichtmodulen sowie einer interdisziplinären Projektarbeit.

Im zweiten Semester folgt die Vertiefung in die Produktionsorganisation und das Qualitätsmanagement sowie die Präzisionsfertigung. Eines der Fächer können Sie als Wahlpflichtfach gegen eines aus dem parallel laufenden Studiengang "Aerospace Technologies" austauschen. Über dieses Wahlpflichtmodul können Sie Ihr Studienprogramm an Ihre persönlichen Ausbildungsziele anpassen. Das interdisziplinäre Projekt ist semesterübergreifend angelegt.

Wenn Sie das Studium im Wintersemester beginnen, ändert sich die Reihenfolge.

  • 1. Raumkurven, Vektorielle Parameterdarstellung, Tangentenvektor, Krümmung
    2. Skalar- und Vektorfelder, Gradient, Divergenz, Rotation, Niveaulinien, Richtungsableitung, Quellenfreiheit, Wirbelfreiheit, Laplace-Operator, Laplace-Gleichung, Poisson-Gleichung
    3. Kurvenintegrale, Potenzialfunktion, konservative Felder
    4. Kombinatorik, Wahrscheinlichkeit, Permutation, Kombination, Variation, De Morganschen Regeln, Zufallszahlen, Histogramm, Wahrscheinlichkeitsdiagramm
    5. Verteilungen, Wahrscheinlichkeitsfunktion, Verteilungsfunktion, Dichtefunktion, Binomialverteilung, Galton-Brett, Hypergeometrische Verteilung, Poisson-Verteilung,
    Gaußsche Normalverteilung, Standardnormalverteilung, Fehlerfunktion, Quantile, Mehrdimensionale Verteilungen, Randverteilungen, Chi-Quadrat-Verteilung, Gamma-Funktion, Student-t-Verteilung
    6. Angewandte Statistik, Stichprobe, Mittelwert, Standardabweichung, Varianz, Spannweite, Median, Modalwert, Ausreißer, Vertrauensintervall
    7. Interpolationsverfahren, Kennlinie, Look Up Table, Lineare Interpolation, Kubische Interpolation, Spline-Interpolation
    8. Mehrdimensionale Interpolation, Nearest-Neighbor-Interpolation
    9. Korrelation, Regression, Least Squares, Korrelationskoeffizient, Irrtumswahrscheinlichkeit, Nichtlineare Regression
    10. Simulation, Dynamische Systeme, Dämpfung, Eigenfrequenz, Übertragungsfunktion, Zustandsraum, Sprungantwort
    11. Optimierung, Identifikation, Kostenfunktion
    12. Zufallszahlen, Sortieralgorithmen, Periodenlänge, Straight-Insertation, Shell's Method, Quicksort, Heapsort, Indexieren, Ranking
    13. Matrizeneigenschaften, Spezielle Funktionen, Quadratische Matrix, Diagonalmatrix, Symmetrische Matrix, Hermitesche Matrix, Reelle Matrix, Singuläre Matrix,
    Orthogonale Matrix, Unitäre Matrix, Positiv definierte Matrix, Hadamard-Matrix, Hankel-Matrix, Hilbert-Matrix, Pascal-Matrix, Toeplitz-Matrix, Vandermonde-Matrix, Hessenberg-Matrix
    14. Matrizeninversion, Gauß-Jordan-Zerlegung, Pivotisierung, LU-Zerlegung, Cholesky-Zerlegung, QR-Zerlegung
    15. Singulärwert-Zerlegung, Singulärwerte, Singulärvektoren, (Pseudo-)Inversion, Nullraum, Wertebereich, lineare Abhängigkeiten
    16. Schnelle Fourier-Transformation, Polynommultiplikation, Faltung, zero padding, Autokorrelation, Leistungsdichte, Nyquistfrequenz, Bartlett-Fenster, digitale Filter
    17. Partielle Differenzialgleichungen, Wellengleichung, Diffusionsgleichung, Poissongleichung, Anfangsbedingungen, Randbedingungen, Animation
    18. Numerische Lösung partieller Differenzialgleichungen, hyperbolische PDG, parabolische PDG, elliptische PDG
    19. Differenzial-algebraische Gleichungen, Massenmatrix, Zwangsbedingungen, Algebraic Constraint, Minimalrealisierung
    20. Randwertprobleme, Shooting-Methode, Relaxationsmethode

  • 1. Kontinuumsmechanik

    • Spannungs-, Dehnungstensor
    • Invarianten, Eulersche Winkel
    • Orthotropie, Anisotropie, Laminattheorie
    • Praktische Berechnung von 3D-Volumina
    • Praktische Berechnung von Fasermaterialien

    2. Dynamisch belastete mechanische Systeme

    • Eigenformen, -frequenzen
    • Periodische und nicht periodische Anregung
    • Ermüdung und Betriebsfestigkeit
    • Praktische Berechnung von schwingenden Platten
    • Praktische Berechnung von Lebensdauer und Betriebsfestigkeit

    3. Plastisches Werkstoffverhalten

    • Spannungsdeviator, Fließgrenze
    • Potentialfläche, Verfestigung
    • Drucker-Prager, Huber-Mises, Tresca
    • Praktische Berechnung des Tiefziehens
    • Praktische Berechnung von Blechbiegeprozessen
  • Das Modul führt in den aktuellen Stand im Bereich des 3D-Drucks ein. Es werden ausgewählte Verfahren behandelt. Der Schwerpunkt liegt auf den Verfahren der generativen Verfahren zur Metallverarbeitung.

    * Polymerverfahren (incl. Laborveranstaltung)

    * Laserschmelzen und andere strahlbasierte Verfahren

    * Analytik

    * Metal Binder Jetting und andere sinterbasierte Verfahren

    * Konstruktion

    * Einführung in die Simulationssoftware GENESIS (incl. Laborveranstaltung)

    * Exkursion

  • 1. Modellbildung

    • Begriffsklärung System / Modell / Objekte
    • Domänenspezifische Modellierung
    • Analogiebildung
    • Arten der Modellbeschreibung

    2. Simulationstechnik

    • Zustandsraummodelle als Basis der Simulation
    • DE- und DAE-Modelle
    • Diskretisierung und numerische Integrationsverfahren
    • Signalorientierte Simulationswerkzeuge
    • Objektorientierte Simulationswerkzeuge

    3. Regelungstechnik

    • Wiederholung grundlegender Begriffe und Verfahren
    • Stabilität dynamischer Systeme
    • Zustandsreglung linearer Systeme
    • Zeitdiskrete Regelung
    • Verfahren zur Reglersynthese
  • 1. Das Modul umfasst ein interdisziplinäres Projekt, das auf den Forschungsschwerpunkten der drei Institute IAT, IPF und ZETA aufbauend den gesamten Entwicklungs- und Fertigungsprozess inklusive des Projektmanagement/der Projektüberwachung abdeckt. Da die Themen der Projekte an den aktuellen Forschungsvorhaben der drei Institute ausgerichtet sind, werden diese in regelmäßigen Abständen aktualisiert bzw. ergänzt.

    • 2. Zur Zeit umfasst dieses Modul die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen dem IAT und dem IPF zum Zwecke der Entwicklung und Fertigung eines Strukturteiles aus
    • dem Flugzeugbau. Folgende Aktivitäten werden damit abgedeckt:
    • Projektmanagement
    • CME Philosophie
    • Arbeitsvorbereitung
    • Konstruktion/Design eines Flugzeug-Bauteils mit CAD und FEM im IAT
    • Strömungstechnische Untersuchung dieses Bauteiles mit FLUENT im IAT
    • Umsetzung der Bauteilgeometrie auf CIM für die Fertigung im IPF
    • Fertigung des Bauteils im IPF
    • Qualitätskontrolle im IPF
    • Kostenkalkulation
    • Reporting und Lessons Learned

    3. Im interdisziplinären Projekt II im 2. Semester und der Masterthesis im 3. Semester wird das Projekt fortgeführt, so dass die Studierenden 3 Semester an einem Forschungsprojekt arbeiten können.

  • 1. Systeme zur Planung und Steuerung der Produktion

    • MRP, ERP
    • SCM, APS
    • Kanban, JIT
    • Fortschrittszahlen
    • Lieferabrufe, EDI

    2. Grenzen der Planbarkeit

    • kritische Betrachtung
    • Totalmodelle / Partialmodelle
    • Zielkonflikte

    3. Geschäftsprozesse im Produktionsunternehmen

    • Auftragsdurchlauf
    • Abbildung der Prozesse in ERP-Systemen
    • Bedeutung der Stammdaten

    4. Im Labor werden unter Anleitung die produktionsrelevanten Geschäftsprozesse eines Modellbetriebes definiert und in einem ERP-System und in den typischen komplementären Systemen (BDE, SFC, SCM) abgebildet, geplant und simuliert durchgeführt.

  • 1. Prozesse: Präzisionsdrehen, - fräsen, -schleifen sowie Polieren
    2. Werkzeugmaschinen: Aufbau und Eigenschaften von Präzisionsmaschinen
    3. In- und Post-Prozess-Messung: Anspruchsvolle Methoden zur Bestimmung von Prozess- sowie Oberflächenkenngrößen
    4. Werkstoffkunde: Werkstoffverhalten im Fertigungsprozess
    5. Konstruktion: Aspekte der fertigungsgerechten Konstruktion
    6. Prozessparameterbestimmung: experimentelle und analytische Methoden sowie Dokumentation der Ergebnisse

  • 1. Qualitätsplanung vom Design bis zur vollständigen Prozessüberwachung erfordert den Einsatz wissenschaftlicher und rechnerunterstützter Verfahren, um Fehler und damit auch Verluste zu vermeiden. Die neuen ISO 9001.2000 Normen erfordern ihrerseits Prozeduren, die auf kontinuierliche Verbesserung und Bewertung der Kundenzufriedenheit ausgerichtet sind.

    2. Das Modul hat zwei Schwerpunkte

    • Die Vermittlung wissenschaftlicher Verfahren zur Analyse und Bewertung von Strukturen. Der Begriff Strukturen bezieht sich auf Produkte und Prozesse. Inhalt sind die Strukturen – prüfende Verfahren und die Strukturen – entdeckende Verfahren. Die Strukturen – prüfenden Verfahren werden primär zur Durchführung von Kausalanalysen eingesetzt, um herauszufinden welchen Einfluss Faktoren auf ausgewählte Merkmale haben. Im Gegensatz zu den strukturen-prüfenden Verfahren erfolgt bei den Strukturen entdeckenden Verfahren keine Unterteilung in abhängige und unabhängige Variable. Diese Kenntnisse sind Voraussetzung zum Verständnis von Fehlerentstehung und Fehlerauswirkungen, zur Fehlerbewertung und Fehlervermeidung.
    • Die Vermittlung von rechnerunterstützten Verfahren zur Strukturanalyse in Bezug auf Fehlerbedeutung, Fehlerentstehung, Fehlerursachen, Fehlerfolgen und Fehlerauswirkung, Fehlerbewertung und Fehlervermeidung. CAQ-Systeme und Verfahren der wissensbasierten Produktoptimierung, wie Advanced Product Quality Planning (APQP), Vorausschauende Qualitätsplanung, Failure Mode and Effect Analysis, Reklamationsverfolgung und Fehleranalyse und Production Part and Approval Process (PPAP) werden vorgestellt und anhand von praktischen Beispielen aus dem betrieblichen Alltag bearbeitet. Systeme und Verfahren die der Produktoptimierung, der Prozessverbesserung und der Evaluation im Unternehmen dienen, wie Dokumentenmanagement und Innovationsmanagement werden vorgestellt und eingehend erläutert.
  • 1. Fertigungsverfahren und Fertigungstechnologien im Maschinen- und Anlagenbau
    2. Übersicht: Strategien der Prozessoptimierung
    3. Lean Manufacturing

    • Change Management
    • Einführung Analysemethoden SWOT, Wertstromanalyse, Wertstromdesign
    • Verschwendung
    • Die 7 Arten der Verschwendung
    • Visual Management und 5S-Methode
    • Standardisierung der Prozessabläufe
    • Line Balancing
    • Problemlösung / Kaizen
    • Prozessbestätigung

    4. TPM
    5. Rüstzeitoptimierung
    6. Projektaufgabe Wertstromanalyse / Wertstromoptimierung an einem Beispiel aus der Fertigungstechnik

  • 1. Dieses Modul ist die Fortsetzung des Interdisziplinären Projekts I und umfasst das auf den Forschungsschwerpunkten der Institute IAT, IPF aufbauenden Entwicklungsund Fertigungsprozesse inklusive des Projektmanagement / der Projektüberwachung.

    Da die Themen der Projekte an den aktuellen Forschungsvorhaben der zwei Institute ausgerichtet sind, werden diese in regelmäßigen Abständen aktualisiert bzw. ergänzt.

    Zur Zeit umfasst dieses Modul die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen dem IAT und dem IPF zum Zwecke der Entwicklung und Fertigung eines Strukturteiles aus
    dem Satellitenbau.

    2. Wie in dem Interdisziplinären Projekt 1 kann die Fortsetzung folgende Aktivitäten beinhalten:

    • Projektmanagement
    • CME Philosophie
    • Arbeitsvorbereitung
    • Konstruktion/Design eines Flugzeug-Bauteils mit CAD und FEM im IAT
    • Strömungstechnische Untersuchung dieses Bauteiles mit WORKING MODEL/ IDEAS im IAT
    • Umsetzung der Bauteilgeometrie auf CIM für die Fertigung im IPF
    • Fertigung des Bauteils im IPF
    • Qualitätskontrolle im IPF
    • Kostenkalkulation
    • Reporting und Lessons Learned

    3. Es wird berücksichtigt, dass die Inhalte der Aktivitäten eine Erweiterung und nahtlose Fortführung des Forschungsprojektes sind, die im 1. Semester begonnen wurden, damit die Studierenden über einen längeren Zeitraum an einem Forschungsprojekt arbeiten können.

  • 1. Durchführung eines Projektes auf der Basis wissenschaftlicher Methoden zu einer zwischen Studierendem und Lehrendem vereinbarten Thematik. Diese kann entweder an laufende Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten an den Instituten der Hochschule, an einer externen wissenschaftlichen Einrichtung oder in einem Wirtschaftbetrieb anknüpfen.

    Die wissenschaftliche Arbeit kann dabei analytischen, experimentellen oder entwickelnden Charakter haben. Die Masterarbeit wird von dem/der ProfessorIn in Form eines Seminars individuell betreut.

Wahlpflichtmodule

  • 1. Die Veranstaltung vermittelt ganzheitliche Kenntnisse über die Entwurfsautomatisierung und Produktoptimierung. Die erlangten Kenntnisse sind nicht an eine bestimmte Disziplin gebunden. Im Verlaufe werden spezifische Fragestellungen aufgegriffen und anhand praktischer Beispiele verdeutlicht.

    • Entwurfssystematik
    • Mathematische Modellbildung
    • Prozessketten und Datenaustausch
    • Mehrpunktentwürfe
    • Multidisziplinärer Entwurf
    • Deterministische Numerische Optimierungsverfahren
    • Stochastische Optimierungsverfahren
    • Zielfunktionen
    • Lösungsräume und deren Approximation
    • Einführung in CAO-Systeme
    • Praktische Übungen am Rechner – Aufbau von Prozessketten
    • Praktische Übungen am Rechner – Mehrpunktentwurf
    • Praktische Übungen am Rechner – Multidisziplinärer Entwurf
    • Praktische Übungen am Rechner – Zielfunktionen
    • Praktische Übungen am Rechner – Tragflügelprofilentwurf
  • 1. Definition des Begriffs Verbundwerkstoff

    • Faser-Kunststoff-Verbunde
    • Metall-Matrix-Verbunde
    • Keramische Verbundwerkstoffe
    • Sandwichstrukturen
    • Integrierende Komponenten
    • Schichtwerkstoffe (z.B. GLARE)

    2. Komponenten von Verbundwerkstoffen
    3. Herstellung von Verbundwerkstoffen
    4. Verfahren zur Fertigung von Bauteilen aus Verbundwerkstoffen
    5. Eigenschaften von Komponenten aus Verbundwerkstoffen
    6. Versagensmechanismen
    7. Berechnung von Verbundwerkstoffen

    • Werkstoffgesetz (anisotrop, transversal isotrop, orthotrop, isotrop)
    • Homogenisierungsmethoden, repräsentative Volumenelemente
    • Klassische Laminattheorie
  • 1. Wärmeübertragung

    • Transiente Wärmeleitung (Fourier-Gleichungen unter vereinfachten Randbedingungen für besondere Anwendungsfälle, Ähnlichkeitstheorie, analytische und
    • numerischen Lösungsmethoden) und ihre praktische Anwendungen
    • Verdampfung und Kondensation
    • Wärmestrahlung

    2. Verbrennung

    • Grundlagen der stöchiometrischen Verbrennung
    • Verbrennungstechnologien
    • Wärmeübertragung in Brennkammern

    3. Vertiefungsthemen

    • Kryogene Systeme
    • Wärmeisolation
    • Klimatisierung
    • Numerischen Methoden in der Wärmeübertragung und Verbrennung
    • 2-Phasen-Strömung
  • Modulhandbücher der Abteilung Maschinenbau
  • Veranstaltungsverzeichnis der Abteilung Maschinenbau

Prüfungsordnung

  • MPO Maschinenbau Änderungsordnung 2016 (PDF, 299 KB, Datei ist nicht barrierefrei)
  • MPO Maschinenbau Lesefassung 2016 (PDF, 110 KB, Datei ist nicht barrierefrei)
  • Allgemeiner Teil der Masterprüfungsordnungen

Internationalität

Auslandssemester sind empfohlen, aber nicht obligatorisch.

Alle Partnerhochschulen der HSB
  • In folgenden Orten hat die Abteilung Maschinenbau der Fakultät Natur und Technik internationale Kooperationen:

    • Béthune, Frankreich
    • Zaragoza, Spanien
    • Timisoara, Rumänien
    • Gdansk und Koszalin, Polen
    • Istanbul, Türkei
    • Groningen, Niederlande
    • Porto, Portugal
    • Brüssel und Liege, Belgien
    • Kuopio, Finnland
    • Moskau, Russland
    • Glamorgan, Großbritannien
    • Daytona und Prescott, USA
    • Valparaíso, Chile
    • Santiago, Chile
    • Dänemark
    • Norwegen
    • Indien
    • Lettland

Bewerbung

  1. Informieren

    Prüfen Sie die Bewerbungsfristen und Zulassungsvoraussetzungen für Ihren Wunsch-Studiengang.

    Fragen zum Studiengang beantworten die unten genannten Ansprechpersonen. Bei weiteren Fragen rund um Ihre Entscheidung für ein Studium an der HSB helfen unsere Beratungs- und Serviceeinrichtungen weiter.

    • Beratung & Service an der HSB
  2. Bewerben

    • Online-Bewerbung
    • Internationale Bewerbungen
  3. Studienplatz annehmen

    Sie haben eine Zulassung von der HSB bekommen? Herzlichen Glückwunsch! Jetzt nehmen Sie den Studienplatz an und immatrikulieren sich.

    • Immatrikulation
  4. Willkommen an der HSB!

    • Informationen zum Studienstart

Kontakte

Studiengangsleitung

Porträtfoto Ralf M. Gläbe

Prof. Dr. Ralf M. Gläbe
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Bewerbung, Zulassung, Immatrikulation und Prüfungsangelegenheiten

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Michael Seegelcken-Kuhn
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  • Eine Gruppe Studierender mit Unterlagen in der Hand unterhält sich.

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