Bachelor-/Master-Arbeiten

„Entwicklung eines Verfahrens zur positionsneutralen Lasergravur mehrerer Äpfel in einem Arbeitsgang“, ab sofort, Bachelorarbeit

Hintergrund:

• Lasergravur von Biomaterialien ist eine Möglichkeit zur Reduzierung des Aufkommens von „Plastikmüll“
• Bislang muss die Position eines jeden Apfels direkt in das Programm eingegeben werden
• Verschiedene Apfelgrößen machen eine wiederkehrende Vermessung der genauen Position erforderlich

Aufgabenbeschreibung:

• Recherche zur optischen Objekterkennung mittels Deep Machine Learning • Nutzung einer institutseigenen Applikation zum vereinfachten Anlernen von künstlichen neuronalen Netzen für die Objekterkennung
• Durchführung und Evaluierung der Testergebnisse

Voraussetzung:

• Bachelorstudium in Systems Engineering oder Produktionstechnik
• Programmierkenntnisse von Vorteil
• Sehr gute Deutschkenntnisse
• Selbstständiges Arbeiten und hohe Zuverlässigkeit

Ansprechpartner:

„Einsatz des Lasercutters zum Fügen/Verschweißen von Thermoplast-Folien“, ab sofort, Bachelorarbeit

Hintergrund:

• Lasercutter sind ein wichtiges Werkzeug in der Protypenherstellung
• Detailgetreues Folienschneiden ist eine Stärke des Geräts
• Herstellung mehrlagiger Folienobjekte führt nach dem Schneiden teilweise zum Verrutschen

Aufgabenbeschreibung:

• Recherche zum Schweißen von Thermoplast-Folien mit Schwerpunkt nachhaltiger Folientypen
• Entwicklung eines technischen Konzepts und Beschreibung des Versuchsaufbaus
• Durchführung und Evaluierung der Testergebnisse

Voraussetzung:

• Bachelorstudium in Systems Engineering oder Produktionstechnik
• Sehr gute Deutschkenntnisse
• Selbstständiges Arbeiten und hohe Zuverlässigkeit

Ansprechpartner:

Zum Thema „Konzeptionierung und Entwicklung eines modularen Frameworks für die Kombination von Digitalen Zwillingen“ ab sofort, Bachelor-/Masterarbeit

• Mit dem Digitalen Zwilling werden physische Objekte um ein digitales Gegenstück mit identischen Eigenschaften und Funktionen erweitert. Dieses digitale Abbild verbindet aktuelle und historische Daten des Objektes mit Modellen seines Verhaltens zusätzliches Wissen zu generieren. Notwendig sind dafür modular verschaltete Modelle.

• Da jedes Objekt über einen digitalen Zwilling verfügen kann, ist es notwendig einheitliche Modelle und Schnittstellen zu nutzen. Es existieren verschiedene Ansätze für die Simulation physikalischer Eigenschaften und des Verhaltens als auch für die Kommunikation zwischen verschiedenen Objekten. Aufgrund der Neuheit dieses Anwendungsfeldes hat sich bisher jedoch keine einheitliche Lösung entwickeln können.

• Analyse und Vergleich verschiedener Simulations- und Kommunikationsmodelle
• Integration eines Simulationsverfahrens in ein autonomes System
• Evaluation der Ergebnisse

• Erfahrungen in der methodischen Entwicklung und Modellierung technischer Systeme
• Erfahrung im Umgang mit Matlab / Simulink oder anderen Simulationsumgebungen wünschenswert
• Abgeschlossenes oder fortgeschrittenes Bachelorstudium (Systems Engineering, Produktionstechnik)
• Sehr gute Deutsch- und gute Englischkenntnisse
• Selbstständiges Arbeiten und hohe Zuverlässigkeit

Zum Thema „Wertigkeit von Daten“ ab sofort, Masterarbeit

• Das Zeitalter von Industrie4.0, Cyper-Physical Systems, Big Data und KI bietet Raum für neue digitale Geschäftsmodelle. Eine Idee ist das Geschäftsmodell „Pay with X“ in dem nicht-monetäre Faktoren, wie z.B. Daten, als Zahlungsmittel eingesetzt werden. Oft ist allerdings schwer abzuschätzen, wie viel Wert spezielle Daten für das jeweilige Unternehmen haben werden.

• Aufgabe der Abschlussarbeit ist es die wissenschaftliche Literatur nach relevanten Vorarbeiten zu durchsuchen, sie zu analysieren und eine Forschungslücke zu definieren. Darauf aufbauend soll eine erste Beschreibung einer Methode erarbeitet werden, die die Wertigkeit von Daten bestimmen kann, z.B. welche Parameter einerseits bezüglich der vorhandenen Daten und andererseits des angestrebten Verwendungszwecks für eine Beurteilung vorliegen müssen und auf welcher methodischen Basis diese Beurteilung erfolgt (z.B. KI?)

• Literaturreview
• Entwurf einer Methode zur Bestimmung der Wertigkeit von Daten

• Analytisches Denken
• Interesse an abstrakten Themen
• Erfahrung mit Modellbildung

Zum Thema „Identifikation von Einflussfaktoren auf die Effektivität einer intelligenten Lichtsteuerung in Hafenumgebungen mittels einer Operations-Simulation“ ab sofort, Masterarbeit

• Intelligente Lichtsteuerung in Hafen-Terminals kann ökonomische und ökologische Vorteile bieten
• Unbekannt ist, welche Einflussfaktoren sich wie auf die Effektivität einer intelligenten Lichtsteuerung auswirken

• Entwicklung eines Simulationsmodells von Hafen-Terminals
• Entwicklung eines Experiments zur Bestimmung der Einflussfaktoren
• Durchführung des entwickelten Experiments und Auswertung der Ergebnisse

• Verständnis über Einflussfaktoren auf die Effektivität einer intelligenten Lichtsteuerung

• Sehr gute Englisch- und Deutschkenntnisse
• Erste Erfahrungen mit Simulationen
• Sicherer Umgang mit relevanten Programmiersprachen
• Erste Erfahrungen mit Datenanalyse
• Analytische Herangehensweise und selbstständige Arbeitsweise
• Fachbereiche 4 oder 3

Zum Thema „Vergleich und Entwicklung von Methoden zur kamerabasierten Erfassung und Analyse von Hand- und Körperhaltung für manuelle Montageprozesse“ ab sofort, Master oder Bachelorarbeit

• Montage von Produkten mit geringen Stückzahlen erfolgt an manuellen Handarbeitsplätzen
• Bisherige Unterstützung des Mitarbeiters auf optische Bauteilhervorhebung und Montageüberprüfung beschränkt
• Berücksichtigung der ergonomischen und produktions-bezogenen Situation des Mitarbeiters wünschenswert

• Recherche zu geeigneten OpenSource Implementierungen zur kamerabasierten Erfassung von Hand- u. Körperhaltung
• Anpassung und Integration von mindestens zwei Verfahren für den Einsatz an einem manuellen Montageplatz
• Evaluierung und Bewertung der Methoden für verschiedene Situationen

• Abgeschlossenes oder fortgeschrittenes Bachelorstudium in Informatik, Systems Engineering oder Produktionstechnik
• Sehr gute Programmierkenntnisse (z.B. C#, C++, Python)
• Sehr gute Deutschkenntnisse und gute Englischkenntnisse
• Selbstständiges Arbeiten und hohe Zuverlässigkeit

Zum Thema „Entwicklung von Methoden zur Erkennung von Montagefortschritt und Bauteilpositionierung an manuellen Montagestationen“ ab sofort, Masterarbeit

• Montage von Produkten mit geringen Stückzahlen erfolgt an manuellen Handarbeitsplätzen
• Unterstützung des Mitarbeiters durch ein individuelles förderndes/motivierendes Assistenzsystem wünschenswert
• Erkennung des Montagefortschritts und Überprüfung der Montagequalität als Grundlage für Assistenz erforderlich

• Konzeptionierung einer Methode für die Erfassung von Montagebauschritten und der Montageteilpositionierung
• Implementierung der erarbeiteten Methode unter Nutzung klassischer 2D-Bildverarbeitungsverfahren (z.B. OpenCV)
• Integration und Anpassung der Methode für den Einsatz an einem manuellen Montageplatz
• Evaluierung der Methode für verschiedene Situationen

• Abgeschlossenes Bachelorstudium (Informatik, Systems Engineering oder Produktionstechnik)
• Sehr gute Programmierkenntnisse (z.B. C#, C++, Python)
• Sehr gute Deutschkenntnisse und gute Englischkenntnisse
• Selbstständiges Arbeiten und hohe Zuverlässigkeit

Arbeitsthema: Intelligente Algorithmen zur Planung von automatischen Beladesystemen, Master oder Bachelorarbeit

• Die automatische Beladung von Containern oder Paletten erfordert Algorithmen zur optimalen Planung der Beladereihenfolge.
• Abhängig von der Art und der Ausmaße der zu beladenen Güter werden entsprechende Algorithmen benötigt.
• Die Arbeit ist in einem anwendungsorientierten Forschungsprojekt für die Entwicklung von automatischen Beladesystemen angesiedelt.

• Recherche und intensive Auseinandersetzung mit adaptiven und intelligenten Algorithmen
• Entwicklung einer Methode für optimale Planung zur Beladung von Containern oder Paletten
• Evaluation und Bewertung anhand von Simulation des Prozesses

• Studium des Systems Engineering, Mathematik und Informatik
• Exzellente Programmierkenntnisse und Erfahrungen im Bereich der künstlichen Intelligenz
• Selbstständige, wissenschaftliche Arbeitsweise

• Unmittelbarer Praxisbezug durch Thema aus aktuellem Forschungsprojekt
• Intensive Betreuung und regelmäßiges Feedback

Arbeitsthema: Entwicklung von Deep Learning Anwendungen für die Automatisierung von produktionstechnischen und logistischen Prozessen, Master oder Bachelorarbeit

• Deep Learning ist ein neuartiger Ansatz in der künstlichen Intelligenz, der großes Potenzial für diese Aufgabenstellung bietet.
• Der Anwendungsbereich der Arbeit wird nach Interesse des Studenten/der Studentin definiert. Bspw. Automatisierungstechnik, Robotik oder Prozessoptimierung.
• Die Arbeit ist in der Abteilung Robotik und Automatisierung angesiedelt.

• Recherche und intensive Auseinandersetzung mit Deep Learning
• Anwendung an einem konkreten Beispiel in der Produktion oder Logistik
• Evaluation und Bewertung der Eignung von Deep Learning für die Aufgabenstellung

• Studium des Systems Engineering, Mathematik und Informatik
• Exzellente Kenntnisse im Bereich künstliche neuronale Netze oder erste Erfahrungen mit Deep Learning
• Technisches Grundverständnis und sehr gute Programmierkenntnisse (idealerweise C++)
• Selbstständige, wissenschaftliche Arbeitsweise

• Unmittelbarer Praxisbezug durch Thema aus aktuellem Forschungsprojekt
• Intensive Betreuung und regelmäßiges Feedback

Arbeitsthema: Automatische Szenenanalyse für die Entwicklung intelligenter Robotersysteme für logistische Prozesse, Master oder Bachelorarbeit

• Die Fortschritte in der künstlichen Intelligenz und Sensorik ermöglichen intelligente Automatisierungssysteme für dynamische logistische Prozesse.
• Der Anwendungsbereich der Arbeit wird nach Interesse des Studenten/der Studentin definiert. Bspw. Automatisierungstechnik, Robotik oder Prozessoptimierung.
• Die Arbeit ist in der Abteilung Robotik und Automatisierung angesiedelt.

• Recherche und intensive Auseinandersetzung mit Objekterkennungsmethoden
• Anwendung an einem konkreten Beispiel in der Logistik
• Spezifikation und Umsetzung eines kleinen Demonstrators

• Studium des Systems Engineering, Mathematik und Informatik
• Exzellente Kenntnisse im Bereich künstliche Intelligenz und Objekterkennung
• Erfahrungen mit Bildverarbeitungssystemen (2D,3D) und Mikrocontrollerprogrammierung
• Technisches Grundverständnis und sehr gute Programmierkenntnisse (idealerweise C++, OpenCV, PCL)
• Selbstständige, wissenschaftliche Arbeitsweise

• Unmittelbarer Praxisbezug durch Thema aus aktuellem Forschungsprojekt
• Intensive Betreuung und regelmäßiges Feedback

Arbeitsthema: Selbstlernende Roboter und Automatisierungssysteme für logistische Prozesse, Master oder Bachelorarbeit

• Die Fortschritte in der künstlichen Intelligenz ermöglichen kognitive Automatisierungssysteme für dynamische logistische Prozesse.
• Der Anwendungsbereich der Arbeit wird nach Interesse des Studenten/der Studentin definiert. Bspw. Automatisierungstechnik, Robotik oder Prozessoptimierung.
• Die Arbeit ist in der Abteilung Robotik und Automatisierung angesiedelt.

• Recherche und intensive Auseinandersetzung mit kognitiven Systemen
• Anwendung an einem konkreten Beispiel in der Logistik
• Spezifikation und Umsetzung eines kleinen Demonstrators

• Studium des Systems Engineering, Mathematik und Informatik
• Exzellente Kenntnisse im Bereich künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen
• Technisches Grundverständnis und sehr gute Programmierkenntnisse (idealerweise C++)
• Selbstständige, wissenschaftliche Arbeitsweise

• Unmittelbarer Praxisbezug durch Thema aus aktuellem Forschungsprojekt
• Intensive Betreuung und regelmäßiges Feedback

Arbeitsthema: Big Data Analysis von Zeitreihendaten, Masterarbeit

• Viele technische Systeme sind heutzutage mit einer Vielzahl von Sensoren ausgestattet, die sekündlich unterschiedlichste Daten sammeln
• Je nach Anwendungsfall müssen diese Daten aufbereitet und Informationen abgeleitet werden

• Anwendung verschiedener Verfahren, bspw. für die Vorhersage der Restlebensdauer eines Systems
• Interpretation der Ergebnisse / Vergleich der Verfahren

• Entwicklung von Analysen, welche die Daten aus korrelierenden Zeitreihen aufbereiten und Vorhersagen ermöglichen bzw. Abweichung erkennen
• Literaturrecherche
• Umsetzung mit der Open-Source Software H2O

• Programmierkenntnisse, vorzugsweise in JAVA und R
• Statistikkenntnisse
• Eigenständige Arbeitsweise
• Keine Scheu vor Mathematik

Arbeitsthema: Bestimmung der optimalen Sensoranordnung und -konfiguration für Robotersysteme in der Logistik, Master oder Bachelorarbeit

• Das Vision System eines Roboters ist von entscheidender Bedeutung für die „Intelligenz“ eines Robotersystems.
• Moderne 3D-Kameras liefern hochauflösende 2D- und 3D-Daten, die zur einer echtzeitfähigen Analyse geeignet sind und dadurch intelligente und lernfähige Robotersysteme ermöglichen.
• Die Arbeit ist in einem anwendungsorientierten Forschungsprojekte zur Steigerung der Energieeffizienz in der Produktion angesiedelt.

• Recherche und intensive Auseinandersetzung mit der Bestimmung der optimalen Position von 2D- und 3D-Kameras
• Implementierung von Optimierungsalgorithmen in eine vorhandene Simulationssoftware
• Evaluation und Bewertung anhand eines konkreten Anwendungsfall aus der Logistik durch Simulation sowie Labortests

• Studium des Systems Engineering, Mathematik und Informatik
• Exzellente Kenntnisse im Bereich Bildverarbeitung oder 3D-Sensorsysteme
• Technisches Grundverständnis und sehr gute Programmierkenntnisse (idealerweise C++ oder C#)
• Selbstständige, wissenschaftliche Arbeitsweise

• Unmittelbarer Praxisbezug durch Thema aus aktuellem Forschungsprojekt
• Intensive Betreuung und regelmäßiges Feedback