Masterstudium

Wintersemester

 E-Technik / Informatik / Mechatronik

Mathematik / Maschinenbau

Master Functional Safety Engineering

Lernziele:

The student is able to:

• understand the fundamentals of functional safety and reliability of computer systems
  • basic terms and characteristic values
  • basic concepts
  • relevant standards
• learn the methods that serve to increase the reliability of computer systems
  • redundancy concepts
  • error handling
  • error tolerance
• learn s.th. about the methods to analyse the functional safety and reliability of computer systems
  • qualitative methods
  • reliability calculation
  • calculation of safety parameters

Learning results with regard to the objectives of the course of study:

• Gaining a deeper knowledge about the specific electrical fundamentals
• Acquiring enhanced and applied subject-specific basics
• Identifying and classifying complex electro-technical and interdisciplinary tasks
• Being confident in the ability to apply and evaluate analytical methods
• Being able to create and evaluate solving methods independently
• Gaining important and profound experience in the area of practical technical skills and engineering activities
• Working and researching in national and international contexts
   

Literatur:

• Lecture notes (script)/slides are going to be handed out at the beginning of the lecture.
• Börcsök J., Electronic Safety Systems, Hüthig 2004
• Börcsök J., Functional Safety, Hüthig, 2006
• More reference literature is going to be recommended in the course.

Lerninhalt:

• This lecture deals with the basic principles of the reliability and functional safety of computer systems and with the corresponding methods to analyse and calculate safety-related computer systems.

Zeitraum

Wintersemester

Lehrform

4 SWS:

Credits

Studiengang

 Elektrotechnik

Information

FUSE (Functional Safety Engineering)

Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele

Der/die Lernende kann:
- Modelldefinitionen von sicherheitsgerichteten Rechnerarchitekturen bewerten und beurteilen,
- Zuverlässigkeits- und Sicherheitsparameter für unterschiedliche Architekturmodelle ableiten und analysieren.

Lernergebnisse in Bezug auf die Studiengangsziele:
- Erwerben von vertieftem Wissen in mathematisch-naturwissenschaftlichen Bereichen
- Erwerben von vertieften Kenntnissen in den elektro-technikspezifischen Grundlagen
- Erwerben von erweiterten und angewandten fachspezifischen Grundlagen
- Erkennen und Einordnen von komplexen elektrotechnischen und interdisziplinären Aufgabenstellungen
- Sicheres Anwenden und Bewerten analytischer Methoden
- Selbständiges Entwickeln und Beurteilen von Lösungsmethoden
- Einarbeiten in neue Wissensgebiete, Durchführen von Recherchen und Beurteilen der Ergebnisse
- Tiefgehende und wichtige Erfahrungen in praktischen technischen und ingenieurwissenschaftlichen Tätigkeiten
- Arbeiten und Forschen in nationalen und internationalen Kontexten

Zeitraum

Wintersemester

Lehrform

Credits

Studiengang

FUSE, Informatik

In Abhängigkeit von der Architektur und der Komplexität eines sicherheitsgerichteten Systems oder eines Teilsystems stehen dem Anwender mehrere Möglichkeiten zur Verfügung, um die verschiedenen Parameter zu berechnen. Für die Bestimmung von Ausfallraten benötigt man Kenntnisse aus den Gebieten Wahrscheinlichkeitstheorie, Statistik, Lösen von Differentialgleichungen und Reihen-entwicklung. Für die Ermittlung von Ausfallwahrscheinlichkeiten und MTTF-Werten können Zuverlässigkeitsblockdiagramme oder Markov-Modelle eingesetzt werden. Hierfür werden Kenntnisse aus der Integral- und Differential- bzw. aus der Matrizenrechnung benötigt. Fehlen gesicherte Ausfallraten der einzelnen Elemente eines Systems aus Feldversuchen, können mit Hilfe der Monte-Carlo-Simulation die benötigten Parameter mit entsprechenden Vertrauensintervallen abgeschätzt werden.

Lernziele:

Die/der Lernende kann
- mathematische Verfahren und Methoden nach internationalen Standards herleiten und anwenden
- die Funktionalität von sicherheitsgerichteten Systemen erklären und beurteilen
- unterschiedliche relevante Sicherheitsparameter, herleiten, interpretieren und analysieren
- unterschiedliche Sicherheitsarchitekturen modellieren und analysieren
- unterschiedliche Methodiken und Konzepte herleiten, entwerfen und anwenden um Sicherheitsparameter zu bestimmen und diese in Einklang zu internationalen Standards analysieren

Lernergebnisse in Bezug auf die Studiengangsziele:
- Erwerben von vertieftem Wissen in mathematisch-naturwissenschaftlichen Bereichen
- Erwerben von vertieften Kenntnissen in den elektro-technikspezifischen Grundlagen
- Erwerben von erweiterten und angewandten fachspezifischen Grundlagen
- Erkennen und Einordnen von komplexen elektrotechnischen und interdisziplinären Aufgabenstellungen
- Sicheres Anwenden und Bewerten analytischer Methoden
- Selbständiges Entwickeln und Beurteilen von Lösungsmethoden
- Einarbeiten in neue Wissensgebiete, Durchführen von Recherchen und Beurteilen der Ergebnisse
- Tiefgehende und wichtige Erfahrungen in praktischen technischen und ingenieurwissenschaftlichen Tätigkeiten
- Arbeiten und Forschen in nationalen und internationalen Kontexten

Zeitraum

Wintersemster

Lehrform

4 SWS:

Credits

Studiengang

Informatik

FUSE (Functional Safery Engineering)

Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele

Der/die Lernende kann:
- Programme, Funktionsblöcke und Funktionen gemäß des internationalen Standards IEC 61131-3 entwickeln und testen,
- die Funktionsweise der Sprachelemente erläutern
- Programmabläufe mit Hilfe des Standards IEC 61131-3 organisieren, klassifizieren und analysieren,
- formal Ergebnisse dokumentieren und kritisch bewerten.

Lernergebnisse in Bezug auf die Studiengangsziele:
- Erwerben von vertieftem Wissen in mathematisch-naturwissenschaftlichen Bereichen
- Erwerben von vertieften Kenntnissen in den elektro-technikspezifischen Grundlagen
- Erwerben von erweiterten und angewandten fachspezifischen Grundlagen
- Erkennen und Einordnen von komplexen elektrotechnischen und interdisziplinären Aufgabenstellungen
- Sicheres Anwenden und Bewerten analytischer Methoden
- Selbständiges Entwickeln und Beurteilen von Lösungsmethoden
- Einarbeiten in neue Wissensgebiete, Durchführen von Recherchen und Beurteilen der Ergebnisse
- Tiefgehende und wichtige Erfahrungen in praktischen technischen und ingenieurwissenschaftlichen Tätigkeiten
- Arbeiten und Forschen in nationalen und internationalen Kontexten

Zeitraum

Wintersemester

Lehrform

4 SWS

Credits

Studiengang

Informatik

FUSE (Functional Safery Engineering)

Zeitraum

Wintersemester

Lehrform

2 SWS

Credits

Studiengang

Informatik

FUSE (Functional Safery Engineering)

Zeitraum

Wintersemester

Lehrform

4 SWS

Vorlesung

Übung

Credits

Studiengang

FUSE (Functional Safety Engineering)

Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele

Die/der Lernende kann
- internationale Normen in verschiedenen Industriebereichen anwenden und verstehen,
- Verfahren und Methoden nach internationalen Normen herleiten und analysieren
- Anforderungen und Spezifikationen gemäß unterschiedlichen internationalen Standards herleiten und entwickeln
Unterschiedliche allgemeine und sektorspezifische Normen unterscheiden und anwenden
-kennt die unterschiedlichen Methoden der Zertifizierung und kann diese Verfahren anwenden

Lernergebnisse in Bezug auf die Studiengangsziele:
- Erwerben von vertieftem Wissen in mathematisch-naturwissenschaftlichen Bereichen
- Erwerben von vertieften Kenntnissen in den elektro-technikspezifischen Grundlagen
- Erwerben von erweiterten und angewandten fachspezifischen Grundlagen
- Erkennen und Einordnen von komplexen elektrotechnischen und interdisziplinären Aufgabenstellungen
- Sicheres Anwenden und Bewerten analytischer Methoden
- Selbständiges Entwickeln und Beurteilen von Lösungsmethoden
- Einarbeiten in neue Wissensgebiete, Durchführen von Recherchen und Beurteilen der Ergebnisse
- Tiefgehende und wichtige Erfahrungen in praktischen technischen und ingenieurwissenschaftlichen Tätigkeiten
- Arbeiten und Forschen in nationalen und internationalen Kontexten

Zeitraum

Wintersemester

Veranst.-Nr.

Lehrform

4 SWS:

Blockseminar

Credits

Studiengang

Informatik

Maschinenbau

Elektrotechnik

Pool FB16

Mechatronik

Mathematics

Wirtschaftsingenieurwesen

FUSE

Angestrebte Lernergebnisse:
Aufbau und Wirkungsweise von Prozessrechnersystemen, deren Hard- und Softwarekomponenten, Grundlagen der Steuerungsmöglichkeiten mittel Prozessrechner, Modellierungen von Prozessen, Mathematische Beschreibungen der zu steuernden oder zu regelnden Prozesse

Lerninhalte:

Struktur von Prozessen, Mathematische Modellbeschreibungen, Aufbau von Prozessrechner- und Automatisierungssystemen, Aufbau und Wirkungsweise von Peripherieeinheiten, Echtzeiteigenschaften, Programmierung und Werkzeugauswahl, Vorstellung marktüblicher Systeme und Werkzeuge mit Bezug auf die Anwendung, Beispielanwendungen aus verschiedenen Applikationen

Zeitraum

Wintersemester

Lehrform

2 SWS

Credits

Studiengang