Im Projekt AkuTra wird am IPH eine mobile Messeinheit entwickelt, die in der Lage sein soll, verschlissene und beschädigte Tragrollen eines Gurtförderers zu erkennen und zu lokalisieren. Die Zustandsüberwachung soll dabei im laufenden Betrieb erfolgen, indem die Messeinheit auf dem Gurtförderer „mitfährt“ und anhand der akustischen Emissionen defekte Tragrollen erkennt.

• Entwicklung einer Messeinheit mit Messmikrofonen sowie KI-basierter Auswertesoftware
• Konstruktive Anpassung des Prüfstandes am ITA für Vergleichsmessungen
• Validierung von Messeinheit und Software auf dem Prüfstand des ITA. Überprüfung der Lokalisierung defekten Tragrollen mittels entwickelter Auswertesoftware

Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines Berechnungsmodells zur Bestimmung der Dehnungsverteilung in diesen Fördergurten. Auf Grundlage einschlägiger Literatur erfolgt die mathematische Modellbildung und Auswahl geeigneter numerischer Lösungsverfahren mittels Matlab. Abschließend werden Beispielrechnungen durchgeführt, Ergebnisse verglichen und die Genauigkeit, Rechenaufwand sowie praktische Anwendbarkeit diskutiert.

• Literaturrecherche und Methodenanalyse
• Formulierung mathematischer Modelle zur Dehnungsverteilung in Fördergurten bei Muldungsübergängen, Gurtwendungen und Seilunterbrechungen
• Programmierumsetzung in Matlab, mit einem modularen Aufbau
• Validierung des Programms durch die Auslegung einer Beispielanlage

• Motivierte, eigenständige Arbeitshaltung
• Interesse an numerischen Simulationen
• Simulations- & Programmierkenntnisse

Bitte senden Sie mir ihr Bewerbungsschreiben inklusive Lebenslauf sowie aktuellen Notenspiegel via E-Mail zu.

Beim Transport und Handling von Wellpappenstapeln kann es zu Relativbewegungen einzelner Bögen innerhalb des Stapels kommen. Dieses als Sheet-Walk bezeichnete Verhalten kann die Stapelqualität, Prozesssicherheit und Weiterverarbeitung negativ beeinflussen. Am Institut steht hierfür ein Prüfstand zur experimentellen Simulation des Sheet-Walks zur Verfügung, mit dem unterschiedliche Einflussgrößen unter definierten Bedingungen untersucht werden können. Im Rahmen der Arbeit soll analysiert werden, welchen Einfluss unterschiedliche Wellpappeneigenschaften wie Aufbau, Wellenart, Grammatur, Steifigkeit und Oberflächenbeschaffenheit auf die Ausprägung des Sheet-Walks haben.

• Recherche zu Wellpappenaufbauten und relevanten Materialeigenschaften
• Auswahl geeigneter Wellpappenproben
• Durchführung von Versuchen am Prüfstand zur experimentellen Simulation des Sheet-Walks
• Auswertung der Verschiebung in Abhängigkeit der Wellpappeneigenschaften
• Ableitung relevanter Einflussgrößen und Bewertung der Ergebnisse

• Recherche zu Wellpappenaufbauten und relevanten Materialeigenschaften
• Auswahl geeigneter Wellpappenproben
• Durchführung von Versuchen am Prüfstand zur experimentellen Simulation des Sheet-Walks
• Auswertung der Verschiebung in Abhängigkeit der Wellpappeneigenschaften
• Ableitung relevanter Einflussgrößen und Bewertung der Ergebnisse

Beim Transport und Handling von Wellpappenstapeln kann es zu Relativbewegungen einzelner Bögen innerhalb des Stapels kommen. Dieses als Sheet-Walk bezeichnete Verhalten kann die Stapelqualität, Prozesssicherheit und Weiterverarbeitung negativ beeinflussen. Am Institut steht hierfür ein Prüfstand zur experimentellen Simulation des Sheet-Walks zur Verfügung. Im Rahmen der Arbeit soll untersucht werden, welchen Einfluss geometrische Änderungen am Prüfstand, insbesondere Winkeländerungen und Abstandsänderungen der Fördermodule, auf die Ausprägung des Sheet-Walks haben.

• Recherche zu Einflussgrößen beim Transport flächiger Güter
• Anpassung bzw. Variation von Winkel und Abstand der Fördermodule am Prüfstand
• Durchführung von Versuchen zur experimentellen Simulation des Sheet-Walks
• Auswertung der auftretenden Verschiebungen in Abhängigkeit der eingestellten Modulgeometrie
• Bewertung des Einflusses von Modulwinkel und Modulabstand auf das Sheet-Walk-Verhalten

• Interesse an Fördertechnik und technischer Mechanik
• Interesse an Fototechnik und optischer Messtechnik
• Motivierte, eigenständige Arbeitseinstellung
• Grundkenntnisse in Datenauswertung
• Sorgfältige und strukturierte Arbeitsweise

Beim innerbetrieblichen Transport von Wellpappenstapeln wirken Beschleunigungen, Verzögerungen und Schwingungen auf den Stapel. Diese dynamischen Einflüsse können Relativbewegungen zwischen einzelnen Bögen begünstigen und somit den Sheet-Walk verstärken. Im Rahmen der Arbeit sollen unterschiedliche Bewegungsprofile an einem Prüfstand zur experimentellen Simulation des Sheet-Walks untersucht werden. Die Bewegung einzelner Bögen wird dabei optisch erfasst und anschließend hinsichtlich der auftretenden Verschiebungen ausgewertet.

• Recherche zu Transportparametern und dynamischen Belastungen in der Fördertechnik
• Planung geeigneter Versuchsreihen mit variierenden Geschwindigkeiten und Beschleunigungen
• Durchführung von Sheet-Walk-Versuchen am Prüfstand
• Auswertung der Verschiebung in Abhängigkeit der Bewegungsparameter
• Ableitung kritischer Betriebsbereiche und möglicher Handlungsempfehlungen

• Interesse an Fördertechnik und Versuchstechnik
• Interesse an Fototechnik und optischer Messtechnik
• Motivierte, eigenständige Arbeitseinstellung
• Grundkenntnisse in technischer Mechanik und Datenauswertung
• Sicherer Umgang mit MS Excel oder vergleichbaren Auswertewerkzeugen

Ziel dieser Masterarbeit ist es, das Verhalten von Gummi im Walzenkontakt hinsichtlich der auftretenden Schlupfgeschwindigkeit und deren Einfluss auf den Eindrückrollwiderstand, systematisch zu untersuchen. Ziel dieser Masterarbeit ist es, das Verhalten von Gummi im Walzenkontakt hinsichtlich der auftretenden Schlupfgeschwindigkeit und deren Einfluss auf den Eindrückrollwiderstand, systematisch zu untersuchen.

•Literaturrecherche zu bestehenden Modellen und Untersuchungen im Bereich Gummi-Walzenkontakt, Schlupfmechanismen und Eindrückrollwiderstand

•Entwicklung eines mathematischen Modells zur Beschreibung der Kontaktkinematik

–Reiner Mangelbetrieb (Antrieb durch Kopfantrieb)

–Walzenbetrieb (Antrieb mittels antreibender Tragrolle)

•Experimentelle Validierung des entwickelten Modells durch Vergleichsmessungen am institutseigenen Prüfstand für antreibende Tragrollen

–Betrachtung variierender Geschwindigkeiten und Auflasten

–Untersuchung des Einflusses auf den Eindrückrollwiderstand

• Motivierte, eigenständige Arbeitshaltung
• Interesse an mathematischen Modellen
• Planung und Durchführung von Vergleichsmessungen

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In einem neuen Forschungsvorhaben sollen die Automatisierungspotenziale von Kransteuerungen auf Basis einer innovativen MMI untersucht werden. Damit dem sowohl dem Kranbediener als auch der Steuereinheit alle relevanten Umgebungsinformationen zur Verfügung stehen, soll der gesamte Hallenbereich mit einem Sensorsystem erfasst werden. Die Daten der Subsysteme müssen intelligent in einer zentralen Einheit fusioniert und verarbeitet werden. Im Rahmen dieser Arbeit soll ein Framework zum Aufbau einer solchen Umgebungserfassung ausgearbeitet werden.

• Recherche zum Stand der Technik: Sensorik zur Objekterfassung/-kennung, Sensorfusion, echtzeitfähige Überwachung
• Aufbau einer Simulationsumgebung in Unity zur Testung verschiedener Szenarien
• Ausarbeitung eines allgemeingültigen Frameworks
• Validierung des Frameworks

• Vorkenntnisse Programmierung (C#, Unity)
• Interesse an Sensorintegration
• Eigenständige Arbeitsweise

Im Forschungsprojekt KraNavi wird an AR-basierten Assistenzsystemen für Brückenkrane geforscht. Das Ziel ist die kogntive Entlastung von Mitarbeitern und die Optimierung der Prozesszeiten. Der Transport der Lasten soll teilautonom erfolgen. Dafür soll dem Bediener eine virtuelle Bedienoberfläche zur Auswahl der Zielorte zur Verfügung gestellt werden. Die Schnittstelle soll das adaptive Hallenlayout in einer intuitiven Darstellung visualisieren und die gestenbasierte Interaktion ermöglichen. Für die sichere Trajektorienplanung ist die Genauigkeit der Positionserfassung essenziell und muss daher qualifiziert werden.

• Recherche zum Stand der Technik
• Konzepztionierung und Umsetzung der Schnittstelle in Unity
• Implementierung des Tools in KraNavi-ROS-Framework
• Validierung und Bewertung der Positionierungsgenauigkeit

• Vorkenntnisse Programmierung (C#, Unity o.ä.)
• Interesse an Softwareentwicklung
• Eigenständige Arbeitsweise

Im Rahmen des Forschungsprojekts SelfLED soll ein optisches Package erforscht werden, dass die selektive Fluoreszenzmikroskopie ermöglicht. Neben einem µLED-Array wird ein geeignetes Mikro-Linsen-Array zur Fokussierung der Strahlquellen benötigt. Die Menge an Variablen in dem System machen die manuelle Package-Auslegung aufwändig. Mit Hilfe der Simulationssoftware Zemax und einer geeigneten Programmier-Schnittstelle soll dieser Vorgang auf Basis zuvor definierter Zielgrößen automatisiert werden.

• Recherche über die Neben- und Hauptbedingungen des Optimierungsproblems
• Aufbau einer geeigneten Simulationsumgebung in Zemax und einer Programmier-Schnittstelle, die die Automatisierung der Optimierung ermöglicht
• Testen und Validieren des Tools für verschiedene Hauptbedingungen durch Raytracing

• Technisches Verständnis
• Optimalerweise Kenntnisse in Python oder Matlab
• Interesse an Programmieraufgaben

Im Rahmen des Forschungsprojekts SelfLED soll ein optisches Package erforscht werden, dass die selektive Fluoreszenzmikroskopie ermöglicht. Neben einem µLED-Array wird ein geeignetes Mikro-Linsen-Array zur Fokussierung der Strahlquellen benötigt. Die Menge an Variablen in dem System machen die manuelle Package-Auslegung aufwändig. Mit Hilfe der Simulationssoftware Zemax und einer geeigneten Programmier-Schnittstelle soll dieser Vorgang auf Basis zuvor definierter Zielgrößen automatisiert werden.

• Recherche über die Neben- und Hauptbedingungen des Optimierungsproblems
• Aufbau einer geeigneten Simulationsumgebung in Zemax und einer Programmier-Schnittstelle, die die Automatisierung der Optimierung ermöglicht
• Testen und Validieren des Tools für verschiedene Hauptbedingungen durch Raytracing

• Technisches Verständnis
• Optimalerweise Kenntnisse in Python oder Matlab
• Interesse an Programmieraufgaben

Im Rahmen dieser Ausschreibung soll eine KI-gestützte Lösung zur Vorhersage der Dickenverteilung bei der Beschichtung mittels eines 4-Walzen-F-Kalanders entwickelt werden. Die Dickenverteilung ist eine der zentralen Qualitätsgrößen im Beschichtungsprozess und wird von einer Vielzahl an Maschinenparametern, Materialeigenschaften und Prozessbedingungen beeinflusst. Ziel des Projekts ist es, ein datenbasiertes Vorhersagemodell aufzubauen, das Abweichungen in der Schichtdicke frühzeitig erkennt, Muster analysiert und eine stabile Prozessführung unterstützt.

Die Arbeit umfasst folgende Kernbestandteile:

1. Prozessanalyse & Datenaufbereitung
2. Feature Engineering und explorative Datenanalyse
3. Modellentwicklung & Training
4. Modellevaluierung & Performancebewertung

• Programmiererfahrung (Python)
• Kenntnisse in Machine Learning
• Interesse an Data Science und AI-Engineering

Im Rahmen dieser Ausschreibung soll ein leistungsfähiges KI-Framework entwickelt werden, das beliebige strukturierte Datensätze einlesen, analysieren und wesentliche Einflussgrößen identifizieren kann. Ziel ist es eine vollautomatische Untersuchung von Daten hinsichtlich linearer und nichtlinearer Zusammenhänge, Interaktionen, Korrelationen und moderner Feature-Importance-Verfahren umzusetzen.

Die zu entwickelnde Lösung soll es ermöglichen Parameterräume systematisch zu reduzieren und datengetriebene Entscheidungen in Produktions-, Prozess- oder Qualitätsanwendungen zu unterstützen.

Die Arbeit umfasst folgende Kernbestandteile:

1. State-of-the-art-Analyse der Literatur
2. Konzeption und Architektur
3. Automatisierte Datenanalyse
4. Framework-Entwicklung
5. Evaluation und Dokumentation

• Programmiererfahrung (vorzugsweise Python)
• Interesse an Data Science

In einer Kooperation mit dem Deutschen Institut für Kautschuktechnologie (DIK) forscht das ITA derzeit an dem 3D-Druck von Gummielementen. Das aktuelle Verfahren platziert dabei rohen Kautschuk welcher nach der Fertigung der Rohkörper in einem Ofen aushärtet. Die Bauteile werden dabei von einer einhüllenden Stützstruktur fixiert. Als mögliche Erweiterung kann das Verfahren um einen laserbasierten Aushärtungsprozess während des Druckvorgangs ergänzt werden, zu dem Vorversuche durchgeführt werden sollen.

Das Ziel dieser Arbeit ist die Voruntersuchung eines etwaigen Aushärtungsprozess. Dabei sollen Kautschukmaterialien mit verschiedenen Laserstrahlquellen bestrahlt werden, um geeignete Prozessparameter zu identifizieren. Die Ergebnisse können mit bereits bestehenden Modellen für den Vorgang verglichen werden, welche sich gegebenenfalls erweitern lassen. 

• Literaturrecherche zu Laserbearbeitungsprozessen und der Vulkanisation von Kautschuk
• Durchführung von Laserparametervariationen und Auswertung der Proben über Zugversuche
• Vergleich der ermittelten Messdaten mit einem bestehenden Modell der Vernetzung
• Gegebenenfalls Erweiterung der Modellbeschreibung für den Vulkanisationsprozess

Bei Interesse senden Sie mir bitte eine Anfrage sowie Ihren aktuellen Notenspiegel per E-Mail zu.

• Eigenständige Arbeit
• Interesse am 3D-Druck, experimentellen Arbeiten und Lasermaterialbearbeitung

Der Spritzguss von Elastomeren stellt aufgrund der rheologischen Eigenschaften der Materialien sowie der Vulkanisation besondere Anforderungen an die Prozessführung. Prozessparameter wie Temperaturführung, Einspritzverhalten und Werkzeugauslegung haben einen entscheidenden Einfluss auf Bauteilqualität und Prozessstabilität. Ziel dieser Masterarbeit ist es, einen Elastomer-Spritzgussprozess prozesstechnisch zu analysieren und Zusammenhänge zwischen Prozessparametern und Bauteileigenschaften zu untersuchen. Zur Unterstützung der Analyse sollen Prozessdaten systematisch ausgewertet und geeignete Methoden zur datenbasierten Prozessbewertung entwickelt werden.

• Sie analysieren einen bestehenden Elastomer-Spritzgussprozess hinsichtlich Prozessführung und -stabilität
• Sie führen die rheologische Charakterisierung der eingesetzten Elastomermaterialien durch
• Sie führen vulkametrische Untersuchungen zur Analyse des Vernetzungsverhaltens durch und werten diese aus
• Sie planen und führen Versuchsreihen zur Variation relevanter Prozessparameter durch
• Sie erfassen und werten Maschinen- und Prozessdaten aus
• Sie analysieren die Prozessdaten programmgestützt zur Identifikation von Zusammenhängen und Einflussgrößen
• Sie bewerten die Auswirkungen der Prozessparameter auf Bauteilqualität und Prozessfenster
• Sie leiten Empfehlungen zur Prozessoptimierung und Prozessüberwachung ab

Bitte bewerben Sie sich mit Ihrem Lebenslauf, Bachelorzeugnis und einem aktuellen Notenspiegel.

• Selbstständige Arbeitsweise
• Vorkenntnisse im Thema Datenanalyse oder Programmierung
• Interesse an experimenteller Arbeit

Alexander Olbrich

Telefon: 0173 4967854

E-Mail: alexander.olbrich@freudenberg.com

Die zunehmende Digitalisierung der Produktion eröffnet neue Möglichkeiten zur datenbasierten Optimierung von Fertigungsprozessen. Insbesondere im Spritzguss bieten umfangreiche Prozess- und Maschinendaten ein hohes Potenzial für den Einsatz von Data-Science- und Machine-Learning-Methoden. Ziel dieser Masterarbeit ist es, datengetriebene Modelle zur Analyse, Vorhersage und Optimierung von Spritzgussprozessen zu entwickeln und zu evaluieren.

• Sie analysieren und bereiten Produktions- und Prozessdaten aus Spritzgussanlagen auf
• Sie identifizieren relevante Einflussgrößen auf Bauteilqualität, Zykluszeit und Ausschuss
• Sie entwickeln und implementieren Machine-Learning-Modelle (z. B. Regression, Klassifikation, Anomalieerkennung)
• Sie evaluieren die Modelle hinsichtlich Prognosegüte und industrieller Anwendbarkeit
• Sie visualisieren und interpretieren die Ergebnisse für technische Anwender
• Sie leiten Handlungsempfehlungen zur Prozessoptimierung ab
• Sie dokumentieren Ihre Ergebnisse und erstellen die wissenschaftliche Ausarbeitung Ihrer Masterarbeit

Bitte bewerben Sie sich mit Ihrem Lebenslauf, Bachelorzeugnis und einem aktuellen Notenspiegel.

• Selbstständige Arbeitsweise
• Gute Kenntnisse in Statistik oder Machine Learning
• Erfahrung mit Python und gängigen Libraries

Alexander Olbrich

Telefon: 0173 4967854

E-Mail: alexander.olbrich@freudenberg.com

Am Institut für Transport- und Automatisierungstechnik (ITA) steht ein Versuchsstand zur Verfügung, mit dem Lichtwellenleiter mittels der sogenannten Nass-in-Nass Mosquito-Methode hergestellt werden. Dabei wird ein lichtleitendes Kernpolymer mithilfe eines Dispensers in ein flüssiges Mantelpolymer appliziert und anschließend durch UV-Licht ausgehärtet.

Da zahlreiche Prozessparameter – wie beispielsweise Verfahrgeschwindigkeit, Dispensiernadel, Einstechwinkel oder Dispensierdruck – variabel sind, soll im Rahmen dieser Arbeit eine vollfaktorielle Prozessparameteranalyse durchgeführt werden.

Zur Bewertung der optischen Qualität der gefertigten Lichtwellenleiter erfolgt im Anschluss eine Charakterisierung, insbesondere im Hinblick auf deren optische Dämpfung, an einem bestehenden Messplatz.

Die Arbeit erfolgt in Zusammenarbeit mit dem Exzellenzcluster PhoenixD.

• Versuchsplanung/ Design of Experiments (DoE)
• Dispensieren von Photopolymeren
• Optische Charakterisierung
• Auswertung und Darstellung der Ergebnisse
• Dokumentation

• Interesse im Bereich neuer Produktionstechniken mit Fokus Optikforschung
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

Bitte senden Sie mir ihr Bewerbungsschreiben inklusive Lebenslauf sowie aktuellen Notenspiegel via E-Mail zu.

Im Forschungsprojekt FlexBiPOF sollen leiterplatten-integrierte Lichtwellenleiter mittels additiver Fertigung (Flexodruck) hergestellt werden. Das Wellenleiterelement trennt Sender und Empfänger räumlich und muss mit Hinblick auf die Signaltreue entsprechende optische Dämpfungen und Kopplungseffizienzen aufweisen. Die Komplexität entsteht durch den Leiterplattenintegrationsprozess.

Für die Fertigung der Lichtwellenleiter wird das Flexodruck-Verfahren angewendet und die Lacke anschließend mit UV-Strahlung ausgehärtet. Anschließend erfolgt eine Weiterverarbeitung in eine Leiterplatte.

• Materialcharakterisierung verschiedener Lacke
• Parameterstudie zum Fertigungsprozess mit verschiedenen Materialien
• Untersuchung des Zusammenhangs von UV-Strahlung und optischen Eigenschaften wie Transmission, Brechungsindex und optischer Dämpfung
• Simulation von fluiddynamischen Verhalten der Lacke im Auftragsprozess (& experimentelle Validierung der Simulation)
• Experimentelle Herstellung von Lichtwellenleitern aus verschiedenen Materialkombinationen (& Charakterisierung der Oberflächen und der optischen Eigenschaften)

Es handelte sich um mögliche Themenbereiche. Genauere Aufgabenstellungen oder weitere Themen können in Absprache gefunden werden.

Bitte fügen Sie der Bewerbung einen Lebenslauf und einen aktuellen Notenspiegel der LUH bei.

• Interesse im Bereich Produktionstechnik bzw. Optik-/Elektronikforschung
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

Im Forschungsprojekt FlexBiPOF sollen leiterplatten-integrierte Lichtwellenleiter mittels additiver Fertigung (Flexodruck) hergestellt werden. Das Wellenleiterelement trennt Sender und Empfänger räumlich und muss mit Hinblick auf die Signaltreue entsprechende optische Dämpfungen und Kopplungseffizienzen aufweisen. Die Komplexität entsteht durch den Leiterplattenintegrationsprozess.

Für die Fertigung der Lichtwellenleiter wird das Flexodruck-Verfahren angewendet und die Lacke anschließend mit UV-Strahlung ausgehärtet. Für die Weiterverarbeitung in eine Leiterplatte werden die Lichtwellenleiter einer hohen Temperaturbelastung ausgesetzt. Der Einfluss auf die verwendeten Lacke soll in dieser Arbeit untersucht werden.

• Literaturrecherche
• Herstellung von Proben mittels Flexodruckes
• Materialcharakterisierung (Transmission, Brechungsindex) verschiedener Lacke vor und nach einer Temperaturbelastung
• Auswertung der Ergebnisse
• Dokumentation

Es handelte sich um eine grobe Themenvorgabe. Eine genaue Aufgabenstellung sowie Erweiterungen oder Anpassungen können nach Absprache festgelegt werden.

Eine weiterführende Bearbeitung im Themenbereich additive Fertigung von Lichtwellenleitern im Rahmen von Studien- oder Abschlussarbeiten ist nach Absprache möglich.

Bitte fügen Sie der Bewerbung einen Lebenslauf und einen aktuellen Notenspiegel der LUH bei.

• Interesse im Bereich Produktionstechnik bzw. Optik-/Elektronikforschung
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

Im Forschungsprojekt FlexBiPOF sollen leiterplatten-integrierte Lichtwellenleiter mittels additiver Fertigung (Flexodruck) hergestellt werden. Das Wellenleiterelement trennt Sender und Empfänger räumlich und muss mit Hinblick auf die Signaltreue entsprechende optische Dämpfungen und Kopplungseffizienzen aufweisen. Die Komplexität entsteht durch den Leiterplattenintegrationsprozess.

Für die Fertigung der Lichtwellenleiter wird das Flexodruck-Verfahren angewendet und die Lacke anschließend mit UV-Strahlung ausgehärtet. Um eine ideale Materialkombination zu finden, die eine möglichst geringe Dämpfung ermöglicht, müssen verschiedene Materialeigenschaften bestimmt werden.

• Literaturrecherche
• Herstellung von Proben mittels Flexodruckes
• Materialcharakterisierung (Oberflächenenergie, Kontaktwinkel, Viskosität, Brechungsindex) verschiedener Lacke
• Flexodruck verschiedener Materialkombinationen und Auswertung des theoretischen und tatsächlichen Verhaltens
• Auswertung und Darstellung der Ergebnisse
• Dokumentation

Es handelte sich um eine grobe Themenvorgabe. Eine genaue Aufgabenstellung sowie Erweiterungen oder Anpassungen können nach Absprache festgelegt werden.

Bitte fügen Sie der Bewerbung einen Lebenslauf und einen aktuellen Notenspiegel der LUH bei.

• Interesse im Bereich Produktionstechnik bzw. Optik-/Elektronikforschung
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

Am Institut für Transport- und Automatisierungstechnik (ITA) steht ein Versuchsstand zur Verfügung, mit dem Lichtwellenleiter mittels der sogenannten Nass-in-Nass Mosquito-Methode hergestellt werden. Dabei wird ein lichtleitendes Kernpolymer mithilfe eines Dispensers in ein flüssiges Mantelpolymer appliziert und anschließend durch UV-Licht ausgehärtet.

Neben der Herstellung geradliniger, planarer Lichtwellenleiter stehen insbesondere gekrümmte Strukturen im Fokus. Diese bieten die Möglichkeit, Sender und Empfänger miteinander zu verbinden, die nicht auf einer gemeinsamen optischen Achse sind.

Ziel dieser Arbeit ist die Herstellung gekrümmter Lichtwellenleiter sowie deren Charakterisierung hinsichtlich optischer Eigenschaften. Ergänzend besteht die Möglichkeit, die experimentellen Ergebnisse mithilfe einer optischen Simulation zu validieren.

• Planung und Durchführung der Versuche
• Optische Charakterisierung
• Erstellung und Auswertung einer optischen Simulation
• Auswertung und Darstellung der Ergebnisse
• Dokumentation

Bitte fügen Sie der Bewerbung Lebenslauf und aktuellen Notenspiegel bei.

• Interesse im Bereich neuer Produktionstechniken mit Fokus Optikforschung
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

Das Institut für Transport- und Automatisierungstechnik nutzt den aktiven Fallturm Einstein-Elevator für verschiedene Forschungsprojekte, bei denen Mikrogravitation („Schwerelosigkeit“) erzeugt wird. Während jeder Fahrt werden Sensordaten erfasst, um den Betrieb und die notwendigen Bedingungen zu überwachen. Auf Basis dieser Daten soll das bestehende Auswertungssystem weiterentwickelt und die KI-basierte Analyse der Sensordaten erweitert werden.

Im Rahmen dieser weiterführenden studentischen Arbeit soll das bestehende System zur Datenerfassung und -auswertung erweitert werden. Dazu werden zusätzliche Sensoren integriert und deren Daten in das System eingebunden. Ein Schwerpunkt liegt auf dem weiteren Training und der Optimierung sowie Klassifizierung der bestehenden Modelle zur gemeinsamen Auswertung der Sensordaten. Dafür erfolgt zunächst eine ergänzende Literaturrecherche zu geeigneten Methoden. Anschließend werden die Modelle mit diesen ergänzenden Methoden und zusätzlichem Training optimiert und die Datenauswertung angepasst. Abschließend erfolgt die Validierung sowie die Dokumentation der Ergebnisse.

• Interesse am Programmieren
• Erfahrungen im Bereich des Machine Learnings wünschenswert 
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

In diesem Forschungsprojekt wird das unter Erdgravitation etablierte, pulverbasierte Laserauftragschweißen für den Einsatz unter den extremen Bedingungen des Weltraums weiterentwickelt. Mithilfe des aktiven Fallturms, dem Einstein-Elevator, wird der Experimentaufbau für 4 Sekunden in einen vertikalen freien Fall überführt. Während dieser Zeit erfolgt die additive Herstellung metallischer Proben, um den Einfluss der Gravitation auf das Fertigungsverfahren sowie auf die Materialeigenschaften systematisch zu analysieren. Erste erfolgreiche Versuche zur Probenfertigung in Schwerelosigkeit wurden bereits im August 2024 durchgeführt.

Ziel dieser Arbeit ist, erstmalig das Laserauftragschweißen mit Regolith unter reduzierter Gravitation (Schwerelosigkeit, Mond- und Marsbedingungen) zu untersuchen. Dazu soll zunächst eine Prozessparameterstudie durchgeführt werden, um anschließend die kurze Versuchsdauer im Einstein-Elevator optimal nutzen zu können. Durch die Analyse und Auswertung der gefertigten Proben, soll der Einfluss der Gravitation auf die Materialeigenschaften des Regoliths bewertet werden.

• Grundkenntnisse in der SPS-Programmierung
• Erfahrung in der Auswertung und Analyse experimenteller Daten
• Technisches Verständnis

In diesem Forschungsprojekt wird das unter Erdgravitation etablierte, pulverbasierte Laserauftragschweißen für den Einsatz unter den extremen Bedingungen des Weltraums weiterentwickelt. Mithilfe des aktiven Fallturms, dem Einstein-Elevator, wird der Experimentaufbau für 4 Sekunden in einen vertikalen freien Fall überführt. Während dieser Zeit erfolgt die additive Herstellung metallischer Proben, um den Einfluss der Gravitation auf das Fertigungsverfahren sowie auf die Materialeigenschaften systematisch zu analysieren. Erste erfolgreiche Versuche zur Probenfertigung in Schwerelosigkeit wurden bereits im August 2024 durchgeführt.

Ziel dieser Arbeit ist die numerische Untersuchung der Prozessgasströmung beim Laserauftragsschweißen unter reduziertem Umgebungsdruck. Mithilfe von Ansys Fluent sollen die Strömungsfelder und insbesondere die erreichten Geschwindigkeiten des Prozessgases für Mond- und Marsbedingungen analysiert sowie deren Einfluss auf Fokuslage und Schmelzbadstabilität bei unterschiedlichen Werkstoffen (z. B. Mond- und Marsregolith) bewertet werden.

• Erfahrung bei der Durchführung von Simulationen, bestmöglich CFD
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

In diesem Forschungsprojekt wird das unter Erdgravitation etablierte, pulverbasierte Laserauftragschweißen für den Einsatz unter den extremen Bedingungen des Weltraums weiterentwickelt. Mithilfe des aktiven Fallturms, dem Einstein-Elevator, wird der Experimentaufbau für 4 Sekunden in einen vertikalen freien Fall überführt. Während dieser Zeit erfolgt die additive Herstellung metallischer Proben, um den Einfluss der Gravitation auf das Fertigungsverfahren sowie auf die Materialeigenschaften systematisch zu analysieren. Erste erfolgreiche Versuche zur Probenfertigung in Schwerelosigkeit wurden bereits im August 2024 durchgeführt.

Im Rahmen dieser wissenschaftlichen Arbeit sollen ein für Mikrogravitation entwickelter Pulverförderer sowie ein zusätzliches System zur Massenstromregelung optimiert werden. Ziel ist es, den während der Beschleunigungsphase des Fallturms auftretenden kurzzeitigen Zusammenbruch des Pulvermassenstroms zu minimieren, indem das Regelungssystem verbessert wird. Zusätzlich soll auch der Pulverförderer durch eine Parameterstudie konstruktiv weiterentwickelt werden.

• Technisches Verständnis in Konstruktion, SPS, Regelungstechnik
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

In diesem Forschungsprojekt wird das unter Erdgravitation etablierte, pulverbasierte Laserauftragschweißen für den Einsatz unter den extremen Bedingungen des Weltraums weiterentwickelt. Mithilfe des aktiven Fallturms, dem Einstein-Elevator, wird der Experimentaufbau für 4 Sekunden in einen vertikalen freien Fall überführt. Während dieser Zeit erfolgt die additive Herstellung metallischer Proben, um den Einfluss der Gravitation auf das Fertigungsverfahren sowie auf die Materialeigenschaften systematisch zu analysieren. Erste erfolgreiche Versuche zur Probenfertigung in Schwerelosigkeit wurden bereits im August 2024 durchgeführt.

Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Versuchsstandes zur Untersuchung zweier bereits vorhandener prozessgasfreier Pulverauftragsmechanismen (rotations- und impulsbasiert) unter reduziertem Umgebungsdruck. Auf Basis einer bestehenden Vakuumkammer werden der Versuchsaufbau sowie die erforderliche Steuer- und Regelungstechnik realisiert, um die Prototypen systematisch zu testen, ihre Funktionsfähigkeit nachzuweisen und die gewonnenen Daten auszuwerten.

• Grundkenntnisse in der SPS-Programmierung
• Erfahrung in der Auswertung und Analyse experimenteller Daten
• Technisches Verständnis

Das Institut für Transport- und Automatisierungstechnik arbeitet an vielen Forschungsprojekten, für die der aktive Fallturm Einstein-Elevator genutzt wird. Mit diesem ist es möglich, für diverse Versuche Mikrogravitation („Schwerelosigkeit“) zu erzeugen. Damit verbunden sollen zusätzlich die Gravitationsbereiche von Kometen realisiert werden, die im Bereich von 10^-2 - 10^-4 g liegen. Dies erlaubt die Untersuchung ihrer Oberflächenaktivität mithilfe von Ersatzproben. Neben experimenteller Untersuchungen der Aktivität ist zusätzlich eine simulative Abbildung der AKUS-Probe erforderlich.

• Literaturrecherche zu DEM-Simulationen
• Einarbeitung in „LIGGGHTS“
• Experimentelle Versuche
• Durchführung von Simulationen
• Dokumentation der Ergebnisse

Zur Bewerbung schickt bitte einen Lebenslauf und aktuellen Notenspiegel mit.

• Interesse im Bereich der Weltraumforschung und an experimentellen Versuchen
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

Das Institut für Transport- und Automatisierungstechnik nutzt den aktiven Fallturm Einstein-Elevator für Forschungsprojekte unter Mikrogravitation. Während der Fahrten werden Sensordaten erfasst, um Bewegungen und Umgebungsbedingungen zu überwachen. Insbesondere Rotationen beeinflussen die Mikrogravitationsqualität und sollen daher mithilfe des bestehenden Mess- und Auswertungssystems analysiert und bewertet werden.

Im Rahmen dieser studentischen Arbeit werden zusätzliche Sensoren in das bestehende System integriert und deren Daten ausgewertet. Nach einer eigenständigen Literaturrecherche zu geeigneten Analyse- und Kompensationsverfahren werden Methoden zur Untersuchung von Rotationen und der Mikrogravitationsqualität entwickelt. Anschließend wird eine Rotationskompensationsmethode in das System integriert, wobei diese hinsichtlich der Ansteuerung und Wirksamkeit untersucht wird. Abschließend werden Versuchsfahrten unter Mikrogravitation durchgeführt sowie die Ergebnisse validiert und dokumentiert.

Bitte schicken Sie zur Bewerbung Ihren Lebenslauf und Notenspiegel mit.

Das Institut für Transport- und Automatisierungstechnik arbeitet an vielen Forschungsprojekten, für die der aktive Fallturm Einstein-Elevator genutzt wird. Mit diesem ist es möglich, für diverse Versuche Mikrogravitation („Schwerelosigkeit“) zu erzeugen. In diesem Zusammenhang soll untersucht werden, ob kaltgasangetriebene, freifliegende Robotersysteme für Fügeprozesse im Weltall genutzt werden können. Dafür ist ein erster Prototyp erforderlich, mit dem grundsätzliche Versuche im Einstein-Elevator durchgeführt werden sollen.

• Literaturrecherche zu Kaltgasantrieben und Robotersystemen
• Konzeptentwicklung des Systems
• Zusammenbau und Inbetriebnahme
• Durchführung von ersten Tests im Einstein-Elevator
• Dokumentation der Ergebnisse

• Interesse im Bereich der Weltraumforschung und Robotik
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

Für die Bewerbung bitte Lebenslauf sowie aktuellen Notenspiegel beifügen.

Im Rahmen des Forschungsprojektes „Lev4ISM“ wird an einem Ultraschall-Levitatorsystem gearbeitet, welches ein berührungsloses Handhaben von Materie ermöglichen soll. In dem Schallfeld des Levitators müssen Proben unterschiedlicher Größe simultan und präzise bewegt werden. Dies setzt bei hohen Aktuationsgeschwindigkeiten eine Regelung voraus. Dies soll im Rahmen einer Maserarbeit realisiert werden. Als Feedback wird hierbei ein Stereokamerasystem verwendet, welches die Proben trackt und die Position in Echtzeit zurückgibt.

• Literaturrecherche zu geeigneten Controller-Strukturen
• Entwicklung eines Konzepts zur echtzeitfähigen Ansteuerung der Transducer-Arrays
• Entwicklung eines Reglers & Implementierung in vorhandene Software
• Validierung des Controllers durch Experimente

• Grundlegende Erfahrungen in der Programmierung
• Kenntnisse bzgl. der Auslegung von Reglerstrukturen wünschenswert, aber kein Muss

Im Rahmen des Forschungsprojektes „Lev4ISM“ wird an einem Ultraschall-Levitatorsystem gearbeitet, welches ein berührungsloses Handhaben von Materie in unterschiedlichen Gravitationsumgebungen ermöglichen soll. Dies beinhaltet Flüssigkeiten, welche automatisiert in das Schallfeld des Levitators eingebracht werden müssen. Dafür soll ein akustisches System entwickelt werden, welches es ermöglicht mittels Schalldruckfluktuationen Tröpfchen im Nanoliterbereich aus einem Flüssigkeitsreservoir zu extrahieren. Diese Tröpfchen sollen dann in einem zweiten akustischen Feld aufgefangen werden.

• Literaturrecherche zu geeigneten Methoden der Flüssigkeitsanregung
• Aufbau eins passenden Transducer-Arrays
• Erarbeitung eines Algorithmus zur Ansteuerung der Transducer
• Implementierung des Algorithmus in eine bereits bestehende Steuerung
• Implementierung einer Methode zum Auffangen der ausgeworfenen Tropfen
• Validierung des Verfahrens durch Experimente

• Grundlegende Erfahrungen in der Programmierung
• Selbstständiges Arbeiten

Im Rahmen des Forschungsprojektes „Lev4ISM“ wird an einem Ultraschall-Levitatorsystem gearbeitet, welches ein berührungsloses Handhaben von Materie ermöglichen soll. In dem Schallfeld des Levitators müssen Proben unterschiedlicher Größe simultan und präzise bewegt werden. Dies setzt bei hohen Aktuationsgeschwindigkeiten eine Regelung voraus. Als Feedback für die Regelung soll im Rahmen dieser Abschlussarbeit ein Trackingsystem entwickelt werden, welches die Proben auf Basis eines Stereokamersystems trackt und die Position in Echtzeit zurückgibt.

• Literaturrecherche zu geeigneten Trackingalgorithmen und Hardware
• Potentialanalyse zur Verwendung von maschinellem Lernen zur Minimierung von Latenzen im Tracking
• Visualisierung der getrackten Objekte in einer virtuellen Umgebung
• Optimierung der derzeitig verwendeten Bildverarbeitungsalgorithmen, sowie deren Erweiterung um eine simultane Multiobjekterkennung
• Experimentelle Validierung der Echtzeitfähigkeit und Genauigkeit des Trackingsystems

• Grundlegende Erfahrungen in der Programmierung in C++
• Kenntnisse bzgl. des Passive Marker Trackings und dessen Visualisierung wünschenswert, aber kein Muss

Das Institut für Transport- und Automatisierungstechnik arbeitet an vielen Forschungsprojekten, für die der aktive Fallturm Einstein-Elevator genutzt wird. Mit diesem ist es möglich, für diverse Versuche Mikrogravitation („Schwerelosigkeit“) zu erzeugen. Damit verbunden soll zusätzlich die Gravitation von Kometen realisiert werden können, die im Bereich von 10^-2 – 10^-4 g liegt. Hierfür soll untersucht werden, ob das ausgewählte Antriebskonzept im Rahmen des Projekts AKUS diese Beschleunigungen erzielen kann.

• Literaturrecherche zu Regelungs- und Optimierungsansätzen 
• Implementierung dieser Ansätze in die bisherige Regelung
• Durchführung von Tests zur Bewertung
• Dokumentation der Ergebnisse

Bitte schicken Sie zur Bewerbung Ihren Lebenslauf und Notenspiegel mit.

• Interesse an der Weltraumforschung, der Mechatronik und Antriebstechnik
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise