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Die Finite-Elemente-Methode (FEM) basiert in der heutigen Form auf der Matrizentheorie der Strukturmechanik, wie sie von ARGYRIS Ende der vierziger Jahre am Imperial College London und unabhängig davon von TURNER und CLOUGH bei Boeing in Seattle in Form der Matrizenkraftmethode für die Berechnung komplizierter Flugzeugrümpfe und Matrizenverschiebungsmethode für die Analyse der damals neuen Pfeilflügel formuliert wurde. Sie stellt heute für den Ingenieur in Konstruktions-, Entwicklungs- und Forschungsabteilungen aller Branchen ein wichtiges Werkzeug für technische Berechnungen dar. Diese „Wunderwaffe der modernen Strukturmechanik"[1], wird inzwischen umfassend neben der Luft- und Raumfahrt und dem Maschinenbau in der Medizintechnik, der Elektrotechnik bis hin zur Konsumgüterindustrie eingesetzt.
Für eine zeitgemäße, die technischen Entwicklungen berücksichtigende Lehre ist daher die Einbeziehung der FEM in den Studienprozeß selbstverständlich. Dem trägt der Studienplan im Fachbereich Maschinenbau mit vier Semesterwochenstunden im 7. Semester in der Fachrichtung Konstruktion Rechnung.
Aktuelle Entwicklungen in der Industriepraxis und der Wissenschaft machen deutlich, daß die Gestaltung und Steuerung effektiver Fabrik -und Materialflußprozesse den Einsatz moderner Analysemethoden sowohl im Planungs- als auch im Realisierungsstadium erforderlich macht.
Die Anwendung der Simulationstechnik zur Analyse und zielgerichteten Synthese stochastischer, dynamischer und hochvernetzter Prozesse hat sich als ein elegantes Hilfsmittel allgemein durchgesetzt, eine steigende Tendenz auch der praxisnahen Anwendung in der Industrie ist zu verzeichnen (z. B. [1] bis [5]). Deutlich wird dabei, daß neben Anwendungen für komplexe Fragestellungen in Großbetrieben in steigendem Maße spezielle, detaillierte Untersuchungen in Klein- und Mittelbetrieben relevant werden, die durch die angebotenen, relativ nutzerfreundlichen, problemspezifischen Soft- und Hardwarelösungen auch in diesen Problembereichen rationell möglich sind. Für den Lehrbetrieb in der studentischen Ausbildung im Vorlesungs- und Übungskomplex - Fabrikplanung/Materialflußgestaltung - ist es daher zwingend erforderlich, Instrumente der Simulationstechnik in ihrer Anwendung und praktischen Umsetzbarkeit den Studenten vorzustellen und anwendungsbezogen zu trainieren. Zu diesem Zweck wurde 1992 im Fachbereich Maschinenbau das Fabrikplanungssystem -MOSYS- vom Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik (IPK) Berlin in einer speziellen Soft- und Hardwarekonfiguration eingeführt (Tafel 1) und im Lehrbetrieb eingesetzt.
Nachfolgend werden die Lehr- und Laborübungskonzepte sowie erste Erfahrungen vorgestellt.