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Sowohl im Maschinenbau als auch in der Medizintechnik finden Silikonbauteile aufgrund ihrer besonderen Materialeigenschaften, wie Temperaturstabilität, Biokompatibilität und Flexibilität, breite Anwendung. Zur individualisierten Herstellung von Silikonbauteilen werden bisher hauptsächlich aufwendige indirekte Gussverfahren genutzt. Neuartige additive Verfahren, der direkte Silikondruck, besitzen das Potenzial, die Fertigung zu vereinfachen, komplexe Geometrien zu ermöglichen und eine wirtschaftliche Produktion ab Losgröße eins umzusetzen. Am Lehrstuhl FAPS werden die innovativen Verfahren Direct Ink Writing (DIW) und Liquid Additive Manufacturing (LAM) für die Herstellung von Silikonbauteilen eingesetzt und erforscht.

Im Rahmen dieser studentischen Arbeit wird das Vernetzungsverhalten von 2K Silikonkautschuk charakterisiert, analysiert und modelliert. Dafür werden DSC- und Rheometrie-Messdaten bereinigt und aufbereitet. Die Daten werden danach grafisch aufbereitet und ermöglichen die Ermittlung von Materialkennwerten.

Diese Arbeit bietet die Möglichkeit, in ein aktuelles und fortschrittliches Forschungsgebiet im Schnittpunkt zwischen Materialwissenschaft und Maschinenbau einzutauchen und den Einsatz von modernen Technologien in der Fertigung kennenzulernen. Eigene Ideen können umgesetzt und in der Praxis angewendet werden.

 

 

Aufgaben:

• Literaturrecherche zum Stand der Forschung in der Datenerfassung und -aufbereitung
• Aufbereitung und Analyse von Versuchsdaten
• Übertragung der Ergebnisse auf ein Vernetzungsmodell
• Modellvalidierung über Materialcharakterisierungsversuche
• Dokumentation und Präsentation der Ergebnisse

 

Vorkenntnisse:

• Studium im Bereich Maschinenbau/Mechatronik/Medizintechnik/Elektrotechnik oder ähnliches
• Vorerfahrung im Bereich der Datenverarbeitung in Origin wünschenswert
• Interesse an der additiven Fertigung und Materialwissenschaften
• Sehr engagierte, selbstständige und zuverlässige Arbeitsweise

 

Bewerbungen mit Lebenslauf, Notenspiegel und sehr knappem Motivationsschreiben (maximal 80 Wörter) bitte über das Anfrageformular oder an Lukas.Gugel@faps.fau.de

Ausgangssituation:

Moderne mobile Arbeitsmaschinen stellen durch hohe Antriebsleistungen und Einsatzgewichte besondere Anforderungen an eine sichere und robuste Automatisierungstechnik. Die langjährige Analyse physikalischer Effekte auf mechatronische Komponenten ermöglicht den Einsatz vielfältiger Sensorsysteme zur Erfassung von Umgebungsinformationen. Die Verarbeitung dieser umfangreichen Datenmengen erfolgt zunehmend durch künstliche neuronale Netze. Allerdings stehen aktuelle Technologien vor der Herausforderung, diese Netze robust, sicher und effizient zu gestalten.

Aufgabenschwerpunkte:

Vorkenntnisse:

• Interesse an autonomen Fahrzeugen und neuronalen Netzen
• Interesse an Datenauswertung und KI-Architekturen
• Grundlegende Programmierkenntnisse in Python, C++ und ROS2 von Vorteil
• Sehr gute Deutsch- und Englisch-Kenntnisse

Der Arbeitsumfang kann entsprechend der Art der Abschlussarbeit angepasst werden.

Bewerbungen ausschließlich per E-Mail mit aussagekräftigen Unterlagen (Lebenslauf, vollständige Notenübersicht)

Ausgangslage:

Mit der fortschreitenden Elektrifizierung der Fahrzeuge steigt auch die Nachfrage nach komfortablen, sicheren und in den Alltag integrierbaren Lademöglichkeiten. Kontaktlose Energieübertragungssysteme ermöglichen Szenarien wie „Road Charging“ und „Opportunity Charging“. Weitere Vorteile sind ein gesteigerter Ladekomfort für den Anwender sowie eine geringere Angriffsfläche für Vandalismus. Folglich ist für die nächsten Jahre eine gesteigerte Nachfrage nach induktiven Energieübertragungssystemen für Elektromobile zu erwarten. Allerdings stehen bislang keine Verfahren zur Verfügung, die eine wirtschaftliche Fertigung induktiver Energieübertragungssysteme in hoher Stückzahl ermöglichen.

Mögliche Aufgabenstellung

Verlegen, Kontaktieren und Isolieren sind die drei wichtigsten Schritte zur Herstellung eines induktiven Energieübertragungssystems. Die Verfahren sollen durch geeignete Maßnahmen für die industrielle Fertigung befähigt werden. Neben praktischen Versuchen ist auch der prototypische Aufbau von Demonstratoren vorgesehen. Mögliche Aufgabenstellungen können sein:

• Einarbeiten in die Technologien für die kontaktlose Energieübertragung
• Analyse von verschiedenen Systemaufbauten der Marktbegleiter
• Adaption bestehender Konzepte aus dem Elektromaschinenbau auf den neuen Anwendungskontext
• Entwicklung und Konzeption geeigneter Vorrichtungen und Aufbau von Demonstratorsystemen

Hinweise und Bewerbung:

• Bearbeitung der Aufgaben im studentischem Team
• Strukturierte und selbstständige Arbeitsweise
• Bewerbungen bitte per E-Mail mit Lebenslauf und aktueller Fächerübersicht an info@seamless-energy.com

Ansprechpartner:

Maximilian Kneidl
Maximilian Kneidl, M.Sc. info@seamless-energy.com

Inmitten des wachsenden Spektrums elektrischer Antriebstechnologien, wie dem inzwischen etablierten Hairpin-Motor und aufstrebenden Varianten wie Continuous Hairpin, Hairpins aus Hohlleitern oder Litzen und Axialflussmaschinen, steht das Richten von Flachdraht als zentraler Prozessschritt im Fokus. Die gegenwärtige Herausforderung im industriellen Umfeld liegt in der Steuerung dieses Prozesses, der bisher auf statischen Parametern und dem empirischen Wissen von Facharbeitern basiert und Schwankungen im Eingangsmaterial nur unzureichend berücksichtigt.

Mögliche Aufgabenstellungen:

Im Rahmen aktueller Forschungsaktivitäten am Lehrstuhl FAPS soll der Prozessschritt des Richtens von Flachdraht durch die Erforschung und Implementierung inlinefähiger Sensorik zur Erfassung von Wechselwirkungen im Prozess sowie innovativer Regelungsansätze revolutioniert werden. Auf diese Weise soll die Qualität in der Hairpin-Produktion effektiv und effizient gesteigert und ein wichtiger Beitrag zur Weiterentwicklung neuer Trends in der Automobilindustrie geleistet werden.

Mögliche Themengebiete:

• Planung und Konstruktion von Anlagenkomponenten
• Erforschung neuer Messmethoden
• Implementierung und Validierung von Messsystemen
• Planung und Durchführung von experimentellen Untersuchungen
• KI-gestützte Analyse und Interpretation experimenteller Daten
• Modellierung und Simulation der Produktionsprozesse

Detaillierte Informationen zu den möglichen Themengebieten und deren Aufgabenstellungen werden gerne in einem persönlichen Gespräch erläutert.

Anforderungsprofil:

• Interesse an der Produktion elektrischer Traktionsantriebe
• Je nach Themengebiet: Grundkenntnisse in Konstruktion, Messtechnik, Werkstoffkunde, Programmierung, Datenanalyse (KI/ML) oder Regelungstechnik
• Freude an praktischer Arbeit wie z.B. Durchführung und Auswertung von Versuchsreihen oder Aufbau von Messtechnik
• Analytisches Denkvermögen sowie selbstständige, gewissenhafte und strukturierte Arbeitsweise
• Teamfähigkeit und Kommunikationsstärke
• Gute Deutsch- und Englischkenntnisse in Wort und Schrift

Bewerbung per E-Mail mit Lebenslauf, aktuellem Notenspiegel und Angabe des bevorzugten Themengebietes an anja.preitschaft@faps.fau.de

Aufgabenstellung:

Im Kontext der Elektromotorenfertigung für schienengebunden Fahrzeuge haben sich diverse Motorkonzepte etabliert, welche vorwiegend auf massiveren Flachleitern beruhen. Deren Handhabung und Einbringung stellt auf Grund ihrer großen Biegesteifigkeit, gepaart mit der erforderlichen Formgebung, eine große Herausforderung dar. Auf Grund vergleichsweise geringen Stückzahlen sind gegenwärtig einige Prozessschritte manuelle gelöst. Deren Automatisierung stellt eine große Herausforderung innerhalb der Transformation der Mobilität im 21. Jahrhundert dar.

Ziel dieser studentischen Arbeit ist es, simulativ zu untersuchen, wie eine geeignete Stempel- oder Klingengeometrie aussehen muss, um möglichst kraftfrei, aber gleichzeitig auch präzise und sauber, kalandriertes Isolationspapier zu perforieren und zu schneiden. Dabei sollen vorwiegend Prozesskräfte und -momente ermittelt und geometrische Empfehlung für den Werkzeugbau ausgesprochen werden.

Die Arbeit beinhaltet folgende Schwerpunkte:

• Einarbeitung in die Statorfertigung für Schienenfahrzeuge
  • Eigenheiten der Wicklungsmontage
  • Prozess der Wickelkopfformung
• Simulative Abbildung des Status Quo im Formgebungsprozess
  • Stator
  • Isolationspapier
  • Krafteinbringung durch Formgebungswerkzeug
  • Krafteinbringung durch Perforationsklingen
• Analyse der Einflüsse
• Identifikation von Potentialen
  • Ableitung von Prozessänderungen
  • Simulative Validierung
• Simulative Gesamtabbildung des verbesserten Prozesses

 

Persönliche Voraussetzungen:

• Interesse an Fertigungsprozessen im Bereich Elektromaschinen
• Grundlegende Kenntnisse der Funktionsweise und des Aufbaus eines E-Motors
• Konstruktives Geschick (CAD)
• Erfahrungen mit Simulation
• Eigenständige Arbeitsweise
• Deutsch und Englisch in Wort und Schrift

Der Beginn kann ab sofort erfolgen. Eine grundlegende Vorarbeit ist vorhanden.

Weitere Informationen und Details sind beim genannten Mitarbeiter erhältlich. Eine Bearbeitung ist ab sofort möglich. Bewerbungen senden Sie bitte mit Notenauszug und Lebenslauf per E-Mail oder über das Anfrageformular. Wir werden zeitnah rückmelden.

 

Aufgabenstellung:

Im Kontext der Elektromotorenfertigung für schienengebunden Fahrzeuge haben sich diverse Motorkonzepte etabliert, welche vorwiegend auf massiveren Flachleitern beruhen. Deren Handhabung und Einbringung stellt auf Grund ihrer großen Biegesteifigkeit, gepaart mit der erforderlichen Formgebung, eine große Herausforderung dar. Auf Grund vergleichsweise geringen Stückzahlen sind gegenwärtig einige Prozessschritte manuelle gelöst. Deren Automatisierung stellt eine große Herausforderung innerhalb der Transformation der Mobilität im 21. Jahrhundert dar.

Ziel dieser studentischen Arbeit ist es, zu ermitteln, welche Schneidengeometrie und welcher Schneidenwerkstoff sich zur Bearbeitung von faserverstärktem Isolationspapier eignen. Dabei muss auch die Kalandrierung des Papiers berücksichtigt werden. Die Schneiden müssen primär in Richtung der Kalandrierung, aber auch normal dazu das Papier sauber und prozesssicher trennen können.

Die Arbeit beinhaltet folgende Schwerpunkte:

• Einarbeitung in den Statorfertigung für Schienenfahrzeuge
  • Fertigungsprozess Stator
  • Zusammenspiel des statorseitigen Isolationssystems
  • Zweck und Funktion der Nutgrundisolation
• Konzeptentwürfe für Teillösungen
  • Untersuchungen verschiedener Schneidenwerkstoffe
  • Untersuchung verschiedener Schneidengeometrien
  • Aufnahme von Kraft/Wege-Kurven mittels Prüfmaschinen
• Überführung der Erkenntnisse in ein geeignetes Werkzeug
  • Untersuchung der Prozesseignung von gängigen Isolationspapieren
  • Validierung der eigenen Entwicklungen
• Implementierung in den Versuchsaufbau
  • Funktionsnachweis
  • Automatisierungsnachweis

 

Persönliche Voraussetzungen:

• Interesse an Fertigungsprozessen im Bereich Elektromaschinen
• Interesse an 6σ-Methoden/Statistik
• Grundlegende Kenntnisse der Funktionsweise und des Aufbaus eines E-Motors
• Konstruktives Geschick (CAD)
• Handwerkliches Geschick
• Interesse an der Arbeit mit Maschinen und Analgen
• Deutsch und Englisch in Wort und Schrift

Der Beginn kann ab sofort erfolgen. Eine grundlegende Vorarbeit ist vorhanden.

Weitere Informationen und Details sind beim genannten Mitarbeiter erhältlich. Eine Bearbeitung ist ab sofort möglich. Bewerbungen senden Sie bitte mit Notenauszug und Lebenslauf per E-Mail oder über das Anfrageformular. Wir werden zeitnah rückmelden.

 

Drohnen werden in unterschiedlichsten Gebieten der Industrie eingesetzt, unter anderem zum Materialtransport in der Logistik oder zur Erfassung und photogrammetrischen Rekonstruktion von Gebäuden und Baustellen.

Für den effizienten und sicheren Einsatz ist es wünschenswert, dass die Drohnen ihre Aufgaben selbstständig erledigen, also autonom agieren. Dadurch wird es möglich mithilfe Agenten-basierter Navigation die Drohnen hinsichtlich unterschiedlicher Kriterien zu optimieren.

In dieser Arbeit soll eine Modellbildung erfolgen, um die Dynamik eines Demonstrators (Hexacopter) vereinfacht in einer Simulation abbilden zu können und somit das Agententraining zu verbessern.

Ziele und Arbeitsschritte

• Einarbeitung in ROS2 und die Programmierung autonomer Drohnen
• Aufnahme von Daten mit realer Drohne und in der Simulation
• Modellbildung mittels neuartiger Modellbildungs-Ansätze

Benefits

• Hands-On Erfahrung in der Entwicklung im Bereich Robotik
• Austausch mit anderen Studierenden am FAPS
• Einblicke in weitere Forschungsbereiche
• Anwendungsbezogene Arbeit für den Berufseinstieg
• Flexible Arbeitsweise

Hinweise zur Bewerbung

• Programmiererfahrung in Python und/oder C++
• Vorkenntnisse mit dem ROS2, Reinforcement Learning oder Regelungstechnik sind von Vorteil
• Gute Englischkenntnisse sind erforderlich
• Beginn jederzeit möglich
• Bewerbungen bitte per E-Mail mit aktueller Notenübersicht und Lebenslauf