Zhaw

Technologie ist einer der Eckpfeiler des akademischen Ansatzes der ZHAW und weckt nicht nur den Pioniergeist und vorausschauendes Denken bei den Studierenden, sondern bereitet diese auch bestens für die Zukunft vor. „Das Ziel der ZHAW ist es, den Studierenden die neuesten Technologien und Methoden zu lehren und zu zeigen, wie diese in einem professionellen Kontext eingesetzt werden“, erklärt Peter Hug, Dipl.Ing. Maschinenbau (FH) und Dozent an der ZHAW. „Studierende der Ingenieurwissenschaften, die ihren Abschluss machen und die neuesten Technologien beherrschen sind eher in der Lage, Einfluss auf die Industrie auszuüben und ergreifen nicht selten dank ihres kreativen und innovativen Denkansatzes die Initiative. Zum Beispiel gibt es viele mittelständische Unternehmen, die all die Technologien, die wir den Studierenden bieten, gar nicht nutzen. Und wenn die Studierenden dann das studienbegleitende Praktikum absolvieren, bewerben sie diese Technologien und inspirieren Unternehmen, diese letztlich auch einzusetzen.“

Die ZHAW bietet Bachelor- und Master-Studiengänge im technischen Umfeld sowie in Life Sciences, Recht, Psychologie, Management und Sozialen Bereichen. „Unser dreijähriges Bachelor-Programm für den Maschinenbau basiert auf über 100 Jahren Ingenieur-Ausbildungserfahrung und ist bekannt für Spitzenleistungen durch die Kombination von theoretischer Ausbildung und studienbegleitenden Berufspraktika”, sagt Adrian Burri, Leiter des Zentrums für Produkt- und Prozessentwicklung ZPP an der ZHAW. „Zudem haben die Studierenden die Möglichkeit, ein Semester im Ausland zu verbringen dank verschiedener Austauschprogramme mit vielen Partneruniversitäten weltweit.

Viele Studierende der ZHAW finden eine Anstellung bereits kurz nach Abschluss des Studiums. „Eine Vielzahl von Branchen in der Schweiz wie z.B. der Maschinenbau, Hersteller von Haushaltsgeräten, Unternehmen der Bahntechnik und natürlich auch die Uhrenindustrie sind daran interessiert, unsere Studierenden anzustellen, weil diese die Fähigkeit haben, ideenreich quer zu denken“, sagt Burri.

„Aber wir bieten auch Qualifikations- oder Zertifizierungsprogramme für neue Methoden und Technologien zur Weiterbildung von bereits Berufstätigen an. So sind diese besser auf die geschäftlichen Herausforderungen ihres Unternehmens vorbereitet. Unser derzeit beliebtester Kurs ist zum Beispiel der über additive Fertigung und 3D-Druck. Die Kurse für dieses Jahr sind fast ausgebucht. Zudem sind wir auch Dassault Systèmes Academy Member Label. Dieses kennzeichnet akademische Einrichtungen, die durch konkrete Maßnahmen die Dassault Systèmes Lösungen im Lehrplan integrieren und so die berufliche Zukunft der Studierenden fördern.“

Die Dassault Systèmes Lösungen sind seit mehr als einem Jahrzehnt fester Bestandteil des Lehrplans für Ingenieurwissenschaften an der ZHAW. Mehr als 700 Studierende in verschiedenen technischen Disziplinen erlernen CATIA für multidisziplinäres Systemdesign und Dokumentation, ENOVIA für die Zusammenarbeit, DELMIA für die Fertigungssimulation und Robotik sowie 3DEXCITE für die High-End 3D-Visualisierung. „Wir lehren nicht nur die 3D-Modellierung, sondern wir gehen einen Schritt weiter und integrieren das Konzept des End-toEnd-Prozesses der Unternehmen in unsere Ausbildung. Zudem zeigen wir, wie die Lösungen von Dassault Systèmes vom Design bis hin zur Fertigung ideal genutzt werden”, erklärt Hug. „Wenn die Studierenden den gesamten Produktlebenszyklus verstehen, dann erleichtert das ihre Integration in ein Unternehmen, weil alle die gleiche Sprache sprechen.”

Oft wird der Bereich der Ingenieurwissenschaften gebeten, Studierende aus anderen Abteilungen bei der Realisierung von Projekten zu unterstützen. Ein solches Projekt, das von der Abteilung Facility Management initiiert wurde, sieht den Entwurf eines Krankenhauses vor. „Unsere Studierenden nutzen CATIA, um die digitalen Modelle zu generieren, ENOVIA für die Projektplanung und DELMIA zur Simulation von Wartungsarbeiten“, erläutert Burri. Ein anderes Beispiel kommt aus der Fashionindustrie. Dort ist 3D bei den Stylisten und Designern äußerst beliebt. „Wir nutzen zum Beispiel die Lösungen von Dassault Systèmes, um einen Showroom in 3D zu gestalten, oder verwenden unsere 3D-Laser-Scanning-Ausrüstung zum Revers Engineering von Accessoires. Sobald das digitale Modell erzeugt wird, können wir das Design noch optimieren, bevor die tatsächlichen Prototypen in Kunststoff oder Metall auf unseren Fräsmaschinen hergestellt werden. Das Modell in einer virtuellen Umgebung zu testen hilft uns, den physischen Prototyp gleich beim ersten Mal richtig zu bauen.”

Das Design eines Produkts erfordert einen multidisziplinären Ansatz an dem verschiedene Abteilungen mit spezifischem Know-how beteiligt sind. Da Akteure verschiedener Disziplinen wie z.B. Elektronik, Strukturelle Komponenten oder Softwaresteuerung sehr einfach auf Basis derselben Daten zusammen arbeiten können, lassen sich Entscheidungen einfacher treffen. Fehler werden vermieden, die Kosten und Projektpläne in Gefahr bringen könnten. „Die vierte industrielle Revolution ist da, wo technische Maschinen oder Ausrüstungen mit den Menschen in Echtzeit zusammenarbeiten“, so Burri. „Es ist wichtig, unsere Studierenden auf Industrie 4.0 vorzubereiten, daher ist multidisziplinäre Zusammenarbeit auch Bestandteil unserer Kurse. Das ist einfach mit den Lösungen von Dassault Systèmes, insbesondere dank CATIA Systems, denn verschiedene Disziplinen können auf ein einziges Repository zugreifen. Das hilft den Entwicklungsprozess zu optimieren und zu beschleunigen.“

In ihrem letzten Semester werden die Studierenden verpflichtet, ihre Bachelorarbeit mit einem realen Projekt, das von einem Unternehmen eingereicht wurde, abzuschließen. „Das ist sehr motivierend, weil die Studierenden das Gefühl haben, wirklich etwas Sinnvolles tun“, sagt Sascha Hänzi, Dozent an der ZHAW. „Es gibt rund 30 professionelle Projekte pro Semester und 50 Forschungsprojekte jedes Jahr“, ergänzt Burri. „Zum Beispiel haben Studierende Testgeräte für ein Elektroauto mit CATIA konstruiert und hergestellt, um zu überprüfen, ob der Akku geladen ist. Ein anderes Projekt, das die Studierenden begeistert hat, war das Design von Kopfhörern. Die Applikation CATIA Imagine & Shape erhielt hierbei begeisterte Kritiken wegen der leistungsfähigen Flächenfunktionen und der Möglichkeit, das digitale Modell zu manipulieren, als ob es ein Clay Objekt wäre. Die Studierenden konnten immens viele verschiedene Formen in einer sehr kurzen Zeit entwerfen, und auch virtuell simulieren, wie die Kopfhörer verwendet werden können. Schließlich setzten sie High-End-Rendering ein, um das neue Design zu präsentieren“, sagt er. Einige Studierende nutzen CATIA selbst in ihrer Freizeit, um Objekte nur zum Spaß zu entwerfen. „Eine unserer Studierenden konzipierte und simulierte einen Roboter, um einen Backofen zu öffnen, dort ein Huhn zu entnehmen und dieses auf der Theke zu platzieren. Sie hatte Spaß, aber ich empfehle nicht, das im täglichen Leben mit einem Roboter zu tun, das ist zu gefährlich“, sagt Burri lachend.

Ein weiteres Thema, das auf zunehmendes Interesse stößt, ist nachhaltige Mobilität. Studierende der ZHAW entwerfen derzeit BICAR, ein einsitziges elektrisches Fahrzeug, der Prototyp soll 2017 fertig sein. Die Idee hinter BICAR ist, dass es jeder für kurze Distanzen nutzen kann. „Wenn Sie zum Beispiel mit dem Zug in eine Stadt reisen und zum Hotel möchten, das nur einen Kilometer entfernt ist, dann mieten Sie einfach ein BICAR, um dorthin zu gelangen. Dort angekommen, kann jemand anderes das Fahrzeug benutzen, um selbst an ein gewünschtes Ziel zu fahren. Das Konzept, ein Fahrzeug zu teilen ist sehr beliebt, denn es hilft, die Umweltverschmutzung und den Verkehr in unseren Städten zu reduzieren“, erklärt Burri. „Wir planen, unsere Entwürfe über eine offene Forschungsplattform im

Internet zugänglich zu machen, um andere Unternehmen oder Forschungseinrichtungen zu inspirieren, eigene Konzepte und Technologien einzubringen“, ergänzt Burri.

BICAR wurde vollständig mit den Lösungen von Dassault Systèmes entwickelt und die Studierenden bringen immer wieder neue Ideen in das Design. Eine davon ist ein wetterfestes Gehäuse aus biologisch abbaubaren Holzfasern. „Das BICAR Projekt begann zwar als ein Hochschulprojekt, hat sich jedoch seitdem zu einem gemeinschaftlichen Projekt zwischen der ZHAW und 20 Partnerunternehmen entwickelt, denn wir möchten dieses Projekt auf die nächste Stufe heben und eine Flotte von 20 BICARs bauen, um diese in der realen Welt zu testen“, sagt Burri. „Um unsere Version des BICAR bei potenziellen Partnern zu vermarkten, nutzen wir die Rendering-Technologie von Dassault Systèmes. So können wir realistisch zeigen, wie das fertige Fahrzeug aussehen wird“, fügt Burri hinzu. „Zudem verwenden wir DELMIA, um die Ergonomie zu prüfen und zu simulieren, bevor der physische Prototyp gebaut wird. Diese virtuellen Simulationstools helfen uns das beste Design zu erzielen.“

Die Dozenten an der ZHAW werden von CENIT, einem Partner von Dassault Systèmes, mit Beratung, Schulung und Programmierung unterstützt. „CENIT ist ein sehr verlässlicher Partner. Neben der Entwicklung der NC-Postprozessoren unterstützen sie uns auch bei der Implementierung und treten selbst als Gastredner in unseren Vorlesungen auf. Das Wissen seitens CENIT hinsichtlich der Lösungen von Dassault Systèmes ist eine wertvolle Bereicherung für unsere Studierenden“, sagt Burri.

Die ZHAW plant in naher Zukunft auf die 3DEXPERIENCE® Plattform zu migrieren, um von deren einzigartiger Umgebung und anwenderfreundlichen Benutzeroberfläche zu profitieren. „Neben der Präsenz in den Vorlesungen lernen die Studierenden mittels Selbststudium und über Video-Vorlesungen. Obwohl sie auch andere Software während ihres Studiums nutzen, würden sie schneller lernen, wenn sie eine Lösung und eine Benutzeroberfläche für alle Anforderungen hinsichtlich des Designs, der Analyse und der Fertigung hätten“, erklärt Burri. Die Schule plant auch, die Studierenden dahingehend zu unterrichten, wie die Lösungen von Dassault Systèmes eingesetzt werden können, um eine Konstruktion bereits während des Designs auf mögliche Einschränkungen in der Fertigung zu prüfen.

„Dies würde es ermöglichen, bereits im Frühstadium der Entwicklung zu verifizieren, ob ein Produkt gefertigt werden kann. Somit kann eine schnellere und kostengünstigere Prüfung erfolgen, physikalische Tests und ständiger Prototypenbau wird somit vermieden“, ergänzt Burri.