Manufacturing Execution Systems (MES) im Rahmen der Additiven Fertigung

Motivation

Die additive Fertigung („3D-Druck“) ist als aufstrebende Technologie Gegenstand intensiver Forschungstätigkeiten. Im Vergleich zur klassischen subtraktiven Fertigung eröffnet sie unter anderem neue Möglichkeiten bei der Bauteilgestaltung. Eine Herausforderung für die Zukunft ist der effektive und wirtschaftliche Betrieb von 3D-Druckzentren, realisiert durch die passende Software in Form eines Manufacturing Execution Systems zur ganzheitlichen digitalen Steuerung der Prozesskette.

Aufgabenstellung

Ziel der noch weiter zu konkretisierenden Aufgabenstellung ist es, mögliche Strukturen von MES im Kontext der Additiven Fertigung zu konzipieren und zu bewerten. Dies beinhaltet u.a. Funktionen, Datenflüsse sowie Standards hinsichtlich Vorgehen und Datenformaten. Herausforderungen sind unter anderem die Anbindung verschiedener Maschinentypen, das Pulvermanagement sowie die Verarbeitung qualitätsrelevanter Prozessdaten.

Arbeitspakete

  • Erarbeitung des Stands der Technik hinsichtlich Produktionsplanung und -steuerung (PPS) in der diskreten Fertigung
    • Funktionen, Aufgaben, Methoden
    • MES
    • Planungsalgorithmen und -strategien
    • Standards
    • Qualitätssicherung
  • Erarbeitung des Stands der Technik von Prozess-Ketten in der additiven Fertigung (horizontal sowie vertikal)
  • Ableitung von Anforderungen an ein MES im Rahmen der Additiven Fertigung
  • Aufzeigen und Bewerten von Zielstrukturen
    • Monolithische vs. servicebasierte Ansätze
    • Dezentrale vs. zentrale Steuerungsintelligenz
    • Analytische, heuristische und KI-basierte Algorithmen zur Planung
  • Optional: Beispiel-Implementierung von Konzepten

Anforderungsprofil

Ein sehr gutes Deutsch/Englisch in Wort und Schrift sowie die Bereitschaft eigenständig und wissenschaftlich zu arbeiten sind selbstverständlich. Eine selbstständige und umfassende Einarbeitung in die verschiedenen Themengebiete ist notwendig.

Bei Interesse, Fragen oder thematisch nahen Alternativen melden Sie sich bitte per E-Mail bei mir. Es sind verschiedene Arbeiten zu vergeben, deren genaues Thema sowie Umfang nach Art der Arbeit angepasst werden können.

Kategorien:

Fachbereich:

Engineering-Systeme

Art der Arbeit:

Masterarbeit, Projektarbeit, Studienarbeit

Studiengang:

IPEM, Maschinenbau, Mechatronik, Wirtschaftsingenieurwesen

Technologiefeld:

Additive Fertigung, Fertigungsregelung und Intralogistik, Planung und Simulation, Software Engineering und Deployment

Kontakt: