Bachelorstudiengang Systemtechnik ZHAW School of Engineering

School of Engineering

Studium

Systemtechnik Vernetzt

Vielfältig

Innovativ

Schweizer Know-how ist weltweit im Einsatz

Systemtechnik vereint Mechanik, Elektronik und Informatik

Mit Systemtechnik bis ins Weltall

Komplexe Systeme verstehen und entwickeln Mit der wachsenden Komplexität technischer Produkte gewinnt auch die Systemtechnik an Bedeutung. Diese Ingenieursdisziplin vereint die mechanischen, elektronischen, optischen und softwaretechnischen Komponenten, um innovative Lösungen in Robotik, Medizintechnik, Automatisierungstechnik oder Sensorik zu schaffen.

Forschung & Entwicklung

Kranke Haut mit HightechVerfahren aufspüren ZHAW-Forschende haben ein Gerät zur berührungslosen Hautuntersuchung entwickelt. Das System detektiert mittels Infrarotkamera schlecht durchblutete Stellen, die auf Krankheiten schliessen lassen. Profitieren sollen davon Dermatologen, Chirurgen und die Patienten.

Mit dem neu entwickelten Gerät lassen sich Hautprobleme frühzeitig und kostengünstig erkennen. Beispielsweise können Ärzte damit messen, wie tief eine Verbrennung ist und ob die Haut von selbst wieder heilt. Die Verschiedenheiten an der Hautoberfläche werden mittels gezielter Temperaturschwankungen

und einer hochsensiblen Infrarotkamera bildhaft dargestellt. Diese Methode hat sich bereits in der Qualitätssicherung von Flugzeugbauteilen bewährt, da sie selbst kleinste Risse und Materialfehler identifiziert. Während der Messung stimuliert ein wechselhaft temperierter Luftstrom die Haut. Eine Infrarotkamera erfasst diese auf der Hautoberfläche ausgelösten Temperaturschwankungen. Die entwickelte Software verarbeitet die Messdaten und liefert die Ergebnisse als Bildmaterial auf den Tablet-Computer. Geschulte Mediziner können aufgrund der Bilder gesunde von kranken Hautpartien unterscheiden.

David Schaufelberger (links) und Camille Huber haben den Space Bok mitentwickelt.

Bachelorarbeit

Springender Roboter fürs Weltall Der Mars wurde bereits von rollenden Erkundungsrobotern befahren. Dass sich Roboter auf fremden Planeten auch anders fortbewegen könnten, zeigt der Space Bok. An dessen Entwicklung haben Camille Huber und David Schaufelberger tatkräftig mitgewirkt.

Studierende der ETH Zürich und der ZHAW School of Engineering haben gemeinsam den Roboter Space Bok entwickelt. Er kann sich laufend und springend fortbewegen. David Schaufelberger und Camille Huber haben im Rahmen ihrer Systemtechnik-Bachelorarbeit ein Elektronikkonzept für den springenden Laufroboter entwickelt und umgesetzt. Seine dynamische Fortbewegungsart erfordert eine hohe Leistung während einer sehr kurzen Zeit.

Dies führt zu hohen Stromspitzen mit steilem Anstieg. Für die Spannungsversorgung setzten sie auf einen Lithium-Polymer-Akku in Kombination mit einem Stützkondensator mit hoher Kapazität. Der Kondensator dient als schneller Energiezwischenspeicher, um die Spannungsversorgung während dieses dynamischen Betriebs aufrechtzuerhalten. Ein weiterer zentraler Punkt der Bachelorarbeit war es, die entwickelte Elektronik platzsparend im engen Innenraum des Roboters zu integrieren. Die Studenten kreierten auch für diese Herausforderung eine clevere Lösung: Sie haben die gesamte Bordelektronik in einen kompakten Stapel verbaut. Dieser lässt sich auch aus dem Roboter herausnehmen, so dass Wartungsarbeiten einfacher zu handhaben sind.

Forschung & Entwicklung

Arbeit der Zukunft mit Robo-Mate In einem EU-Forschungsprojekt hat die ZHAW School of Engineering mit Partnern aus sieben Ländern das intelligente Exoskelett Robo-Mate entwickelt. Dieses tragbare, kraftunterstützende Aussenskelett soll die Arbeitsbedingungen in der Industrie verbessern.

In der Industrie erleichtern technischer Fortschritt und Automatisierung viele Arbeiten. Zahlreiche Produktionsschritte und schwer zu automatisierende Aufgaben sind ohne menschlichen Einsatz jedoch nicht durchführbar.

Robo-Mate, ein intelligentes System, verbindet menschliche Flexibilität und technische Stärke in einem vielseitig einsetzbaren Exoskelett. Wer mit Robo-Mate arbeitet, benötigt kein besonderes Training für Robotersysteme oder Programmiersprachen, sondern nutzt seine natürlichen Sinne und Bewegungen, um das Gerät zu steuern.

Das Heben von Lasten, das Arbeiten über Kopf und die Montage oder Demontage von Werkstücken wird somit stark erleichtert und die Belastung der Mitarbeiterin verringert. Verschiedene Sensoren erkennen und interpretieren dabei die Bewegung des Nutzers. Im Gegensatz zu bisher bestehenden Robotersystemen kann Robo-Mate dank der intuitiven Steuerung durch den Menschen in diversen Industriezweigen flexibel eingesetzt werden und damit die Zahl von Arbeitsunfällen sowie Erkrankungen reduzieren.

Bachelorstudium Systemtechnik

Von den Grundlagen zum persönlichen Profil

Berufsmatura und abgeschlossene Lehre Madeleine Hutter, 23 Ihre berufliche Laufbahn hat sie mit der Lehre zur Automatikerin begonnen. Madeleines Wunsch war es, selber Lösungen zu entwickeln und Dinge zu verbessern. Wegen der Vielseitigkeit hat sie sich für das Systemtechnik-Studium entschieden.

Gymnasiale Matura

Vor dem Studium

Daniel Willi, 21 Auf der Kantonsschule hat sich Daniel für das mathematisch-naturwissenschaftliche Profil entschieden. Nach der Matura hat er sich über das Praktikumsprogramm «Youth2Engineers» die nötige Berufserfahrung für das Bachelorstudium erarbeitet.

Berufstätig

Leon Tomic, 26 Der gelernte Polymechaniker hat nach der Lehre die Berufsmaturität erlangt, sich dann aber zunächst gegen ein Studium entschieden. Nun hat er sich dazu entschlossen, Systemtechnik im Teilzeitmodell zu studieren.

Zulassung und Anmeldung

Die genauen Zulassungsbedingungen finden Sie auf unserer Website www.zhaw.ch/engineering/st Ihre Anmeldung können Sie bis jeweils 30. April via Onlineformular auf der Website einreichen.

«Am Studium hat mir besonders gefallen, dass es mir eine breite Ausbildung ermöglichte, ich aber dennoch viele Möglichkeiten zur Vertiefung und Individualisierung hatte.»

«Systemingenieure sind gefragte Allrounder.

Durch ihr breites Fachwissen sind sie fähig den ganzen Prozess einer Produktentwicklung zu begleiten und dabei auch konkret und kreativ mitzuwirken. Durch das Systemverständnis sind sie ein wichtiges Bindeglied zum Anwender und sichern damit die benutzerfreundliche und ökonomische Umsetzung von Projektideen.»

Ursina Hofer Absolventin Systemtechnik Medical Systems Engineer Kantonsspital St. Gallen

«Mit dem Bachelor in Systemtechnik verfügen Sie über eine hervorragende Grundlage, um optimal in die Berufswelt zu starten und sich dort zu entwickeln.

Dank der Vielseitigkeit des Studiums eröffnet sich Ihnen ein sehr breites Feld an Karrieremöglichkeiten.»

Michael Wüthrich Dozent für Mechatronische Produktentwicklung ZHAW School of Engineering

Prof. Dr. Christoph Stamm Schwerpunktleiter und Dozent für Angewandte Optik ZHAW School of Engineering

Assessment

Aufbau

Im Assessment liegt der Fokus auf dem Erwerb des fachlichen Basiswissens und der mathematisch-naturwissenschaftlichen Grundlagen, die Sie in praktischen Arbeiten anwenden:

Im ersten Teil des Hauptstudiums vertiefen Sie vor allem Ihr Fachwissen, wenden dieses in einem Praxisprojekt an und eignen sich spezifische Kenntnisse in Mathematik und Physik an:

M

F K

F K

P

P

Grundlagen in Analysis, Linearer Algebra, Physik und Informatik

Analysis, Stochastik und Statistik, Numerik und Physik

Fachmodule in Mechanik, Elektrotechnik, Materialwissenschaften und Werkstofftechnik

Fachmodule, u. a. in Elektround Antriebstechnik, Elektronik, Digital- und Computertechnik, Mechanischen Systemen

Anwendung des Gelernten in praktischen Arbeiten zum Thema Produktentwicklung Kommunikationstraining

Das Bestehen des Assessments ist Voraussetzung für die Aufnahme ins Hauptstudium.

F

M

Fachmodule Studiengangspezifisches Fachwissen

P

Anwendung des Gelernten in einem Praxisprojekt im Team

Um internationale Erfahrung zu sammeln, können Sie ein Auslandssemester an einer unserer Partnerhochschulen in Europa, Asien oder Amerika absolvieren.

P rojektmodule Anwendung des Gelernten in praktischen Arbeiten inkl. Projekt- und Bachelorarbeit

M

Mathematisch-naturwissenschaftliche Module Grundlagen in Mathematik, Physik und Informatik

«Die vielseitige Ausbildung und das erworbene Verständnis für die Marktanforderungen machen aus Systemtechnikstudentinnen kompetente Mitarbeiterinnen für unsere Produktentwicklung. Sie erhalten eine Übersicht fürs Ganze.»

«B&R ist bekannt für innovative Lösungen in den Bereichen Steuerungs- und Antriebstechnik, webbasierte Mensch-Maschine-Schnittstellen und Internet of Things-Anwendungen im Kontext von Industrie 4.0. Als Systemtechnikingenieurin und -ingenieur bringen sie breites, vernetztes Denken und neue Ideen für die Umsetzung unserer Herausforderungen mit. Gerne fördern und fordern wir junge, motivierte Talente.»

Markus Simmen CEO Brütsch Elektronik AG

Adrian Schaffer Head of Development & Application B&R Industrie-Automation AG, Member of the ABB Group

Spezialisierung

Karriere

Im letzten Studienjahr wählen Sie zwischen zwei Vertiefungen:

Nach dem Studium bieten sich Ihnen vielfältige Möglichkeiten, z. B. in den folgenden Bereichen:

K P

Beruf

F

Robotik & Mechatronik • Entwicklung von mechatronischen Produkten • Inbetriebnahme, Fertigung und Wartung • Produktentwicklung • Marketing, Beratung und Qualitätsmanagement

Robotik und Mechatronik • Robotik • Regelungstechnik • Automatisierungstechnik Medizintechnik • Bildgebende Verfahren • Biosignale • Biomedizinische Systeme Innerhalb der beiden Vertiefungen besteht die Möglichkeit Module im Bereich Photonics zu wählen.

In der Bachelorarbeit am Ende des Studiums behandeln Sie eine aktuelle Fragestellung aus der industriellen Praxis, häufig in Kooperation mit einem Wirtschaftspartner.

K

ontextmodule K Kommunikation, Wirtschaft und Nachhaltigkeit etc.

Master of Science in Engineering

Medizintechnik •O perationsrobotik und medizinische Geräte • Bildgebende und therapeutische Verfahren • Medizinische Analytik/ Labortechnik

Weiterbildung

Master of Science in Engineering Mit einem sehr guten Bachelorabschluss können Sie sich für den vertieften Master of Science in Engineering einschreiben, der in neun verschiedenen Profilen angeboten wird.

Weiterbildung Alternativ dazu stehen Ihnen an der ZHAW zahlreiche Weiterbildungsangebote offen.

Vollzeit- und Teilzeitstudium – der Studiengang Systemtechnik wird im Vollzeit- und Teilzeitmodell angeboten mit einer Dauer von sechs bzw. acht Semestern.

«Die Systemtechnik vereint Maschinenbau mit Elektrotechnik und sogar Informatik.»

Tobias Frech

Absolvent

Perfekte Tabletten dank Schweizer Know-how Tobias Frech hat Systemtechnik an der ZHAW School of Engineering studiert. Heute entwickelt er innovative Geräte für die Tablettenproduktion in der Pharmaindustrie. Dabei bewegt er sich in einem internationalen Umfeld.

Nach dem Studium

Tabletten werden in der Regel aus Pulver gepresst und danach entweder mit einer Beschichtung versehen oder direkt verpackt. Davor werden sie aber noch entgratet und vom Staub befreit. Bei etwa jeder zweiten Tablette weltweit kommen dafür Geräte der Krämer AG aus Bassersdorf zum Einsatz. Für diesen Erfolg mitverantwortlich ist ZHAW-Absolvent Tobias Frech.

Als Projektleiter hat er mit Kunden aus der ganzen Welt zu tun. Je nach Tablettengrösse und Produktionsanlage gilt es die Geräte so anzupassen, dass die individuellen Ansprüche erfüllt werden. Das ist das Tagesgeschäft für den Systemtechnikingenieur. Aber in ihm schlägt das Herz eines Entwicklers. Da inzwischen Nachahmer auf den Markt drängen, sind stete Optimierungen und Neuentwicklungen umso wichtiger.

Der nächste Schritt ist, dass die Geräte für die Produktionskette in der Industrie 4.0 geeignet sind – dann wird der Entstauber mit der Tablettenpresse kommunizieren können. Dass das Studium seine Selbstdisziplin und auch die Teamfähigkeit gefördert hat, kommt ihm heute im Arbeitsalltag zugute, wo er die Entwicklungen eng mit Kolleginnen und Kollegen aus anderen Fachgebieten abstimmt. Als Systemtechnikingenieur fügt er die einzelnen Puzzleteile zu einer funktionierenden Anwendung zusammen.

Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften

Weitere Informationen über diesen Studiengang finden Sie hier: www.zhaw.ch/engineering/st

School of Engineering Administration Bachelor Technikumstrasse 9 CH-8400 Winterthur Telefon +41 58 934 45 38 bachelor.engineering@zhaw.ch www.zhaw.ch/engineering facebook.com/engineering.zhaw

Interview

«Systemingenieure sind gefragter denn je» Prof. Dr. Stephan Scheidegger Leiter Studiengang Systemtechnik an der ZHAW School of Engineering

Was bringt mir ein Studium der Systemtechnik für die Zukunft?

Technische Systeme werden laufend komplexer, intelligenter und autonomer. Durch moderne Sensorik, neuronale Netze und Bildverarbeitung sind sie unseren Sinnen immer ähnlicher oder bereits überlegen. Von der Natur inspirierte Systeme wie künstliche Muskeln, zukunftweisende Antriebe und 3D-Fertigungstechniken rücken Mensch und Maschine näher zusammen. Wer Systemtechnik studiert, lernt dieses faszinierende Zusammenspiel von mechanischen, elektronischen, optischen und digitalen Komponenten zu verstehen, zu modellieren, zu simulieren und zu steuern. Der Einsatz von künstlicher Intelligenz und intelligenter Sensorik macht die Qualitätssicherung gerade in Bereichen wie der Robotik und der Medizintechnik unerlässlich. Deshalb sind Systemingenieurinnen und -ingenieure gefragter denn je.

Drucksache myclimate.org/01-21-892167

die direkt in die Ausbildung einfliessen. Auch dank der Zusammenarbeit mit anderen Departementen der ZHAW bieten wir Expertise und Praxisbezug in enorm vielen Bereichen der Systemtechnik. Je nach Interesse können Sie sich in Robotik und Mechatronik, Medizintechnik oder Photonik spezialisieren. Durch die enge Zusammenarbeit mit Industrie-, Klinik- und Forschungspartnern auf regionaler, nationaler und internationaler Ebene bieten wir Ihnen eine grosse Auswahl an spannenden Praxis­projekten für Semester- und Bachelorarbeiten.

Wo kann ich nach dem Studium arbeiten?

Die Arbeitgeber kommen aus Branchen wie der Elektro-, Mikro-, Maschinen-, Luft- und Raumfahrtindustrie, aber auch Medizintechnikunternehmen und Spitäler gehören dazu. Mit einem Bachelorabschluss in Systemtechnik sind internationale Grosskonzerne, KMUs, Start-ups, Ingenieurbüros, Behörden oder Forschungsinstitute an Ihren Fähigkeiten interessiert. Wenn Sie sich nach Ihrem Abschluss vermehrt für die Forschung interessieren, bietet die ZHAW spannende Assistenzstellen an. Neben der Tätigkeit als Entwicklungsingenieure werden Absolventinnen und Absolventen gerne auch im Bereich Service Engineering als Projektleiterinnen oder Produktmanager eingesetzt.

Neben seiner Tätigkeit als Studiengangleiter führt Stephan Scheidegger die Forschungs­

Warum soll ich Systemtechnik gerade hier studieren?

Die ZHAW School of Engineering ist mit ihren 14 Instituten und Zentren und über 50 Schwerpunkten und Forschungsgruppen stark auf interdisziplinäre Entwicklungs- und Forschungsprojekte ausgerichtet,

gruppe Medizinische Biophysik. Er koordiniert die ZHAW-Plattform «Medizinische Systeme» und ist im Vorstand des ZHAW Digital Health Lab. Ihn fasziniert das Zusammenspiel von Mensch und Technik, weshalb er sich nach seinem Doktorat in Physik für ein Zweitstudium in der Medizinphysik entschied. Stets am Puls der Zeit bespricht er aktuelle Forschungsergebnisse auch mit seinen Studierenden im Unterricht.