Innovative Kontaktierverfahren zur Fertigung elektrischer Traktionsantriebe: Experimentellen Untersuchungen / Aufbau von Prüftechnik / Konstruktion von Vorrichtung / KI-basierte Ansätze zur Prozessüberwachung (BA/PA/MA; verschiedene Schwerpunkte)

Bildquellen: Porsche, VW, Grob, Tesla

Ausgangssituation:

Einer der Kernprozesse bei der Herstellung von elektrischen Antrieben ist der Prozess der Kontaktierung, bei welchem zwischen isolierten Kupferleitern untereinander eine mechanische und elektrische Verbindung hergestellt wird. Durch aktuelle Innovationen bei der Auslegung elektrischer Antriebe für die Elektromobilität nimmt die Anzahl an Kontaktstellen je Maschine stark zu. Aus diesem Grund entwickelt sich der Prozessschritt der Kontaktierung zu dem Schlüsselprozess für die Herstellung von Antrieben für die Elektromobilität. Zur serientauglichen Produktion elektrischer Antriebe müssen daher prozesssichere Kontaktierprozesse mit kurzer Taktzeit implementiert werden. Dabei rücken v.a. innovative Verfahren wie das Laserstrahlschweißen in den Fokus.

Mögliche Aufgabenstellungen:

Gemeinsam mit einschlägigen Partnern aus der Automobilindustrie forscht der Lehrstuhl FAPS daran, Fertigungsverfahren für die Kontaktierung von elektrischen Traktionsantrieben zu optimieren. In diesem Kontext sind unterschiedliche Themenstellungen zu vergeben:

  • Schwerpunkt 1: Experimentelle Untersuchung von Kontaktierungstechnologien, insb. des Laserschweißens
    Statistische Versuchsplanung (engl.: Design of Experiments, DoE) und -durchführung unter Verwendung der Methoden des Six Sigma
    Lasergeschweißter Hairpin-Stator eines elektrischen Traktionsantriebs (Quelle: Trumpf)
  • Schwerpunkt 2: Konstruktive Arbeiten
    Methodisches Konstruieren von Spannvorrichtungen und Prüfaufbauten
  • Schwerpunkt 3: Entwicklung und Aufbau von Mess- und Datenerfassungssystemen
    Erarbeitung von Inline-Messmethoden und/oder Offline-Prüfkonzepten
  • Schwerpunkt 4: Intelligente Prozessüberwachung und -regelung im Sinne von Industrie 4.0
    Konzeption, Entwicklung und prototypische Implementierung von Ansätzen zur intelligenten Überwachung und Regelung von Kontaktierprozessen, u.a. auf Basis von KI

Genauere Informationen zu den Themenstellungen werden gerne in einem persönlichen Gespräch erläutert.

Voraussetzungen und Bewerbung:
  • Interesse an der Produktion elektrischer Traktionsantriebe
  • Freude an praktischer Arbeit wie der Durchführung von Experimenten oder der Konstruktion von Vorrichtungen
  • Selbständige und gewissenhafte Arbeitsweise
  • Bewerbungen per E-Mail mit Lebenslauf, aktueller Fächerübersicht und Nennung des bevorzugten Themenkomplexes an beide Ansprechpartner, d.h. marcel.baader@faps.fau.de und andreas.mayr@faps.fau.de (in CC)

Ansprechpartner:

Marcel Baader, M.Sc.

Beispielhaftes laserbasiertes Kontaktieren von Elektromotoren mit Hairpin-Technologie:

Einsatzfelder des Laserschweißens in der Elektromobilproduktion:

Kategorien:

Forschungsbereich:

Elektromaschinenbau

Art der Arbeit:

Bachelorarbeit, Diplomarbeit, Hauptseminar, Masterarbeit, Projektarbeit, Studienarbeit

Studiengang:

Energietechnik, Informatik, IPEM, Maschinenbau, Mechatronik, Medizintechnik, Wirtschaftsingenieurwesen

Technologiefeld:

Aufbau und Verbindungstechnik, Fertigungsregelung und Intralogistik, Handhabungstechnik, Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen, Medizintechnik, Planung und Simulation, Energy and Ecology, Software Engineering und Deployment

Kontakt:

Marcel Baader, M. Sc.

Department Maschinenbau (MB)
Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS, Prof. Franke)