Index

[BA/PA/MA] Strukturierte Literatur- und Marktanalyse zu Gleichstromnetzen in Datacentern

Ausgangssituation:
Am Lehrstuhl FAPS steht ein umfassender DC-Demonstrator für industrielle Gleichstromnetze zur Verfügung, in dem bereits Themen wie Netzstabilität, Schutzkonzepte und Energieeffizienz erforscht werden. Das Forschungsfeld soll nun um den Bereich der DC-Netze in Datacentern erweitert werden, da Rechenzentren weltweit vor steigenden Energieanforderungen stehen und DC-Architekturen zunehmend in den Fokus rücken.

Ziel der Arbeit:
Im Rahmen der Studienarbeit soll eine strukturierte Literaturrecherche zu DC-Netzen in Datacentern durchgeführt werden. Es sollen aktuelle wissenschaftliche Publikationen, industrielle Whitepapers und Normen identifiziert, systematisch ausgewertet und hinsichtlich Architektur, Effizienz, Zuverlässigkeit und Sicherheitsaspekten analysiert werden. Die Ergebnisse sollen das bestehende Forschungsumfeld am FAPS ergänzen und Potenziale für zukünftige Arbeiten im Zusammenhang mit dem DC-Demonstrator aufzeigen.

Aufgaben:

  • Entwicklung einer Suchstrategie (Datenbanken, Keywords, Ein-/Ausschlusskriterien)
  • Systematische Recherche und Analyse relevanter Literatur und Industrieaktivitäten
  • Kategorisierung der Quellen
  • Analyse der Anwendbarkeit industrieller DC-Konzepte auf Datacenter-Netze
  • Ableitung von Forschungslücken und Handlungsempfehlungen

Voraussetzungen:

  • Interesse an Energieversorgungssystemen und Datacenter-Technologien
  • Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise
  • Gute Deutsch- und Englischkenntnisse

Studiengang:

Wirtschaftsingenieurwesen, IPEM, Maschinenbau, Mechatronik, Elektrotechnik, Energietechnik, Informatik o. ä.

Weitere Informationen und Details sind beim genannten Mitarbeiter erhältlich. Eine Bearbeitung ist ab sofort möglich. Bewerbungen senden bitte mit Notenauszug und Lebenslauf per E-Mail. Wir werden uns zeitnah zurückmelden.

BA/PA/MA – Graph-Based Representation of Wiring Harness Data from KBL Format

Background

Modern commercial and industrial vehicles require increasingly complex wiring harness architectures. To manage this complexity, standardized data formats such as KBL (KabelBaumListe) are used to describe wiring harnesses in a structured, XML-based format. However, this representation is not directly suitable for advanced computational analyses, such as topological reasoning, structure comparison, or algorithmic optimization—for example, in the context of transforming from domain-based wiring architectures to zone-based ones.

Graph-based data structures offer a more suitable foundation for these analyses, as they allow an intuitive and formal representation of connectivity, components, and spatial or logical relationships.

Objective of the Thesis
The objective of this thesis is to convert KBL wiring harness data into a graph representation. This includes:

  • Understanding and analyzing the KBL XML schema

  • Identifying key entities (e.g., wires, connectors, terminals, devices) and their relationships

  • Mapping these entities and relationships to nodes and edges in a graph structure

  • Designing a systematic and robust conversion process

  • Addressing edge cases and inconsistencies in real-world KBL data

  • (Optional) Providing visualization and sample queries on the resulting graph

The result should be a well-structured method and a reusable software tool or library that can process KBL files and output graph data (e.g., in formats such as NetworkX, Neo4j, or GraphML).

Scope of Work

  1. Literature and format review on KBL and graph modeling for wiring systems

  2. Development of a conceptual mapping model from KBL entities to graph structures

  3. Implementation of a conversion pipeline in Python (preferred) or another suitable language

  4. Testing with multiple KBL datasets and systematic handling of edge cases

  5. Documentation of methodology and results

Requirements

  • Basic programming experience (Python preferred)

  • Interest in data structures, graph theory, or automotive electrical systems

  • Ability to work independently and systematically.

  • Prior knowledge of XML is helpful, but not mandatory

What We Offer

  • Access to real-world industrial wiring harness datasets

  • Close supervision and regular feedback

  • Integration into an active research group working on future wiring architectures

  • Opportunity to contribute to ongoing research on zone-based vehicle E/E architectures

How to apply

Important instruction: Write two sentences about what you prefer, coffee or tea, and why.

Please send an email with your current grades and your CV as attachments. Furthermore, describe in the email in roughly 10 sentences why you are qualified for this topic and how you would structure your first steps when starting the thesis.

Entwicklung und Aufbau eines präzisen Schneideprozesses zur Implementierung in den Fertigungsprozess endloser Nutauskleidungen (BA/PA/MA)

Aufgabenstellung:

Im Kontext der Elektromotorenfertigung für schienengebundene 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 geringen Stückzahlen werden gegenwärtig elementare Prozessschritte manuell umgesetzt. Deren Automatisierung stellt eine große Herausforderung innerhalb der Transformation der Mobilität im 21. Jahrhundert dar.

Ziel dieser studentischen Arbeit ist es, in einen bestehenden Aufbau, welche kalandriertes Isolationspapier falzt und perforiert einen Schneideprozess zu integrieren, welcher ein präzises Ablängen des von der Rolle zugeführten Isolationspapiers inline ermöglicht. Neben der mechanischen Ausführung ist auch eine Einbindung in die steuerungstechnische Umgebung der Maschinen erforderlich. Abschließend wird ein Funktionsnachweis erforderlich.

Die Arbeit beinhaltet folgende Schwerpunkte:

  • Einarbeitung in die Statorfertigung für Schienenfahrzeuge
    • Eigenheiten der Wicklungsmontage
    • Prozess der Wickelkopfformung
  • Einarbeitung in den Themenkomplex Isolationssystem für schienengebunde Fahrzeuge
    • Primärisolation
    • Sekundärisolation
    • Bandagierung
  • Entwicklung des Schneideprozesses
    • Klinge
    • Prozess
    • Steuerung/Regelung
  • Aufbau und Funktionsnachweis
    • Aufbau
    • Mechanische Komplettierung
    • Elektrische Anbindung
  • Ableitung von Prozessänderungen

 

Persönliche Voraussetzungen:

  • Interesse an Fertigungsprozessen im Bereich Elektromaschinen
  • Grundlegende Kenntnisse der Funktionsweise und des Aufbaus eines E-Motors
  • Konstruktives Geschick (CAD)
  • Handwerkliches Geschick
  • Interesse an der Arbeit mit Maschinen und Anlagen
  • 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.

 

BA/PA/MA: Entwicklung einer Validierungsengine für KI-Erkennungssysteme in der Robotik

Situation und Motivation:

Im Kontext der Circular Economy gewinnt das Remanufacturing von industriellen Investitionsgütern, wie Schaltschränken, massiv an Bedeutung. Um wertvolle Komponenten automatisiert zurückzugewinnen, setzen moderne Robotersysteme zunehmend auf Methoden der Künstlichen Intelligenz. Ein zentrales Problem ist jedoch die Verlässlichkeit: Reine KI-Modelle arbeiten probabilistisch und machen Fehler, die in der physischen Interaktion eines Roboters zu Schäden führen können. Für einen stabilen Roboterprozess reicht die reine Bilderkennung daher oft nicht aus. Es fehlt eine Instanz, die prüft, ob das Erkannte auch technisch sinnvoll und korrekt ist.

Ziel der Arbeit:
Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung und prototypische Umsetzung eines Validierungsmoduls. Dieses Modul soll die unsicheren Erkennungsergebnisse einer Computer-Vision-Pipeline entgegennehmen und mittels hinterlegter Logiken oder Datenbankabfragen auf Plausibilität prüfen und ggf. korrigieren

Die finale inhaltliche Ausgestaltung und der Umfang der Arbeitspakete können in Absprache entsprechend den individuellen Interessen und Skilss angepasst werden.

Mögliche Arbeitspakete:

  • Analyse der häufigsten Erkennungsfehler der aktuellen KI-Modelle
  • Definition von logischen Regeln zur Fehlererkennung (z. B. Geometrie- oder Nachbarschaftschecks)
  • Konzeption einer Logikarchitektur zur Überprüfung von Szenenzusammenhängen
  • Softwaretechnische Implementierung der Validierungslogik
  • Verknüpfung des Moduls mit der bestehenden Bildverarbeitungspipeline
  • Test und Bewertung der Verbesserung anhand von realen Bilddaten

Was Sie mitbringen:

  • Motivation und eigenständige, lösungsorientierte Arbeitsweise
  • Gute Kenntnisse in der Programmierung (idealerweise Python)
  • Technisches Verständnis und Interesse an Bildverarbeitung oder Robotik
  • Sehr gute Deutsch- und Englischkenntnisse

Hinweise und Bewerbung:

  • KI-generierte Anfragen werden nicht berücksichtigt. / AI-generated requests are not considered.
  • Enge Betreuung und Einbindung in das Forschungsteam
  • Bearbeitung ab sofort möglich
  • Praxisnahe Aufgabenstellung mit Bezug zu aktueller Forschung
  • Bewerbungen mit aktuellem Lebenslauf und Notenübersicht bitte an albert.scheck@faps.fau.de
  • Abstimmungen im Vorfeld gerne möglich

[BA\PA\MA]: Event- and Frame-Based Vision for Wire Tracking

Initial Situation:

The handling and processing of cables and wires is currently characterized by manual activities due to their flexible material behavior. However, due to the ever-increasing complexity of cable systems in vehicle construction, there is also an acute need for action in industry to automate the process. As part of an automation project with a major German OEM, an automation solution is to be developed for cable harness production and assembly in the vehicle.

Possible thesis:

The objective of this thesis is to optimize existing computer vision algorithms for the robotic insertion of a wiring harness into the center console of a contemporary premium vehicle. The scope is roughly divided as follows and can be tailored according to your interests:

  • Designing a comparative framework for benchmarking  event-based vision algorithms against traditional frame-based methods 
  • Investigate potential of a multimodal fusion approach integrating event- and frame-based vision with force / acoustic sensing for enhanced process feedback 
  • Implementing & testing the system in a simulated or experimental setup involving robotic insertion and inspection tasks 
  • Analyzing performance metrics such as latency, accuracy, and robustness under varying conditions 
  • Discussion and outlook on further development possibilities

Focus on:

  • 3D Computer Vision
  • Pose estimation
  • Robotics

What you should bring:

  • Independent and structured work style
  • Good documentation of the approach
  • Good knowledge of German or English language
  • Python knowledge desirable
  • Computer Vision knowledge advantageous

Other notes:

  • Start date can be immediate
  • Remote work possible
  • Work scope can be individually tailored according to interests
  • Please apply with a current grade transcript and resume

Integration von Wirbelstrommesstechnik in den Richtprozess der Hairpin-Stator-Produktion und Analyse von Prozesskorrelationen

Inmitten des wachsenden Spektrums elektrischer Antriebstechnologien – vom etablierten Hairpin-Motor bis hin zu 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.

Zielsetzung:
Im Rahmen aktueller Forschungsaktivitäten am Lehrstuhl FAPS soll der Prozessschritt des Richtens von Flachdraht durch die Integration eines inlinefähigen Wirbelstrommessgeräts weiterentwickelt werden. Das Ziel ist es, Materialeigenschaften (z. B. Leitfähigkeit, Härteänderungen) während des Richtens zu erfassen, Messreihen aufzunehmen und die gewonnenen Daten mit bestehenden Prozess- und Qualitätskennwerten zu korrelieren. Daraus sollen Erkenntnisse über Zusammenhänge zwischen Materialeigenschaften, Richtparametern und finaler Bauteilqualität gewonnen werden, die eine Grundlage für innovative Regelungsansätze bilden.

Mögliche Aufgabenstellungen:

  • Planung und mechanische/elektrische Integration eines Wirbelstrommessgeräts in den bestehenden Richtprozess

  • Durchführung von Versuchsreihen unter Variation relevanter Prozessparameter

  • Aufzeichnung, Aufbereitung und Analyse der Messdaten

  • Untersuchung möglicher Korrelationen mit bestehenden Messwerten (z. B. Geometrie, Richtkräfte, Prozesskräfte)

  • Ableitung von Handlungsempfehlungen für eine adaptive Prozessführung

  • Optionale Erweiterung: KI-gestützte Analyse der Messdaten zur Erkennung von Mustern oder Anomalien

Mögliche Themengebiete:

  • Planung und Konstruktion von Anlagenkomponenten

  • Implementierung und Validierung von Messsystemen

  • Planung und Durchführung von experimentellen Untersuchungen

  • Datenanalyse und Modellbildung

  • Entwicklung von Regelungskonzepten für den Richtprozess

Anforderungsprofil:

  • Interesse an der Produktion elektrischer Traktionsantriebe

  • Je nach Themengebiet: Grundkenntnisse in Messtechnik, Signalverarbeitung, Werkstoffkunde, Programmierung, Datenanalyse (KI/ML) oder Regelungstechnik

  • Freude an praktischer Arbeit wie z. B. Integration von Sensorik, Durchführung und Auswertung von Versuchsreihen

  • Analytisches Denkvermögen sowie selbstständige, gewissenhafte und strukturierte Arbeitsweise

  • Teamfähigkeit und Kommunikationsstärke

  • Gute Deutsch- und Englischkenntnisse in Wort und Schrift

Bewerbung:
Bitte senden Sie Ihre Bewerbung mit Lebenslauf, aktuellem Notenspiegel und Angabe des bevorzugten Themengebiets an anja.preitschaft@faps.fau.de.

Induktives Laden: Konzeption und Entwicklung von Prozessen zur automatisierten Produktion induktiver Energieübertragungssysteme (BA/PA/MA)

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

E-Road-LKW

Induktives Laden: Konzeption und Entwicklung von Prozessen zur automatisierten Produktion induktiver Energieübertragungssysteme (BA/PA/MA)

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

E-Road-LKW

Smart Manufacturing: Erprobung und Weiterentwicklung der Messtechnik und des Regelungskonzepts beim Richten von Flachdraht für Hairpin-Statoren [BA/PA/MA]

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

Machine Learning Operations: User Interaction & Core Elements [AI/BA/PA/MA]

Initial Situation:

MLOps tools are essential for managing the complex machine learning lifecycle, but many suffer from poor usability, making adoption difficult for practitioners. This thesis explores how to design more intuitive, user-friendly interfaces for MLOps platforms. Through a structured evaluation of open-source tools and the identification of key interaction techniques, this research will contribute to building reusable UI components in Svelte 5 and shadcn-svelte—bridging the gap between powerful ML workflows and seamless user experiences.A well-designed MLOps interface enhances productivity, reduces onboarding time, and improves collaboration between data scientists, ML engineers, and DevOps teams. By applying UI/UX best practices, this thesis aims to make MLOps more accessible and efficient for everyone.

Tasks:

Within the thesis following topics will be worked on:

  • Conduct a literature review on user-friendly design of MLOps tools.
  • Methodical quantitative and qualitative evaluation of open source MLOps tools.
  • Identification of key interaction techniques in the ML lifecycle
  • Implementation of several identified components as reusable components in Svelte 5, shadcn-svelte.

Notes on application:

  • Interest in UI and UX design
  • Practical online courses and books will be provided after consultation on the existing level of knowledge
  • Mandatory experience: Svelte (5), SvelteKit, tailwindcss, TypeScript
  • Applications without Svelte experience will be ignored
  • Nice to have experience: libraries or projects such as shadcn-svelte, d3, xyflow / Svelte-flow, tanstack
  • Written and spoken German or English required
  • The thesis has to be written in English in LaTeX (e.g., TexStudio, Overleaf)
  • Literature management must be done using JabRef
  • Please send applications with CV and current overview of subjects by e-mail to benedikt.scheffler@faps.fau.de.
  • Generic e-mails will be ignored (how to write a proper e-mail).
  • In the first meeting there are questions regarding the stated requirements. Based on this, the student’s suitability for this thesis is determined.