Bachelor-/ Masterarbeit: »Machine Learning zur Optimierung von Produktionsprozessen«

Die Fraunhofer-Gesellschaft (www.fraunhofer.de) betreibt in Deutschland derzeit 76 Institute und Forschungseinrichtungen und ist die weltweit führende Organisation für anwendungsorientierte Forschung. Rund 30 000 Mitarbeitende erarbeiten das jährliche Forschungsvolumen von 2,9 Milliarden Euro.

Am Fraunhofer IPT in Aachen arbeiten wir mit mehr als 530 Mitarbeitenden täglich daran, dass die Produktion der Zukunft digitaler, flexibler und nachhaltiger wird. In der Abteilung Produktionsqualität beschäftigen wir uns mit der Digitalisierung von Produktionssystemen, um Qualität, Resilienz und Nachhaltigkeit der Produktion zu steigern.

Steigende Anforderungen an die Nachhaltigkeit führen dazu, dass Auslegung und Optimierung von Produktionsprozessen hinsichtlich einer Vielzahl in Konkurrenz stehender Zielgrößen erfolgen müssen. Methoden des maschinellen Lernens – insbesondere die Bayes’sche Optimierung – stellen aufgrund ihrer Effizienz und Komplexität aussichtsreiche Alternativen zu den klassischen Methoden der Versuchsplanung dar. Im Rahmen dieser wissenschaftlichen Abschlussarbeit untersuchst Du, wie Methoden des maschinellen Lernens zur multikriteriellen Prozessoptimierung eingesetzt und in die produktionstechnische Praxis integriert werden können.

Was Du bei uns tust

• Literaturrecherche zu Methoden der Prozessoptimierung und optimalen Versuchsplanung
• Ermittlung und Systematisierung von Anforderungen an die optimale
• Versuchsplanung in Zusammenarbeit mit produktionstechnischen Experten
• Konzeptualisierung und Entwicklung einer Methodik zum Einsatz von Machine Learning für die Prozessoptimierung
• Verifizierung und Validierung der Methodik für einen frei wählbaren Anwendungsfall aus der Glasproduktion, der Laserbearbeitung oder der Biotechnologie
• Dokumentation der Ergebnisse und Verschriftlichung der wissenschaftlichen Arbeit

Was Du mitbringst

• Du studierst Wirtschaftsingenieurwesen, Maschinenbau, Automatisierungstechnik oder eine vergleichbare Fachrichtung
• Du hast erste Erfahrung im Bereich der Produktionstechnik
• Du bringst Grundkenntnisse zu Theorie und Ansätzen des maschinellen Lernens mit und hast Interesse, dich in diesem Themenfeld weiterzubilden
• Du besitzt erste Erfahrung in der Programmiersprache Python
• Ein hohes Maß an Motivation, Lernbereitschaft und Selbstständigkeit
• Du arbeitest sorgfältig, strukturiert und besitzt ein gutes Abstraktionsvermögen
• Gute Sprachkenntnisse in Deutsch und/oder Englisch

Was Du erwarten kannst

• Anwendungsorientierte Forschung bei der Integration von Machine Learning in industrielle Produktionsprozesse
• Wissenschaftliche Bearbeitung eines aktuellen und praxisrelevanten Themas
• Mitwirkung in innovativen Forschungs- und Entwicklungsprojekten mit namhaften Industriepartnern
• Eine professionelle Betreuung und fachliche Unterstützung bei der Erstellung deiner Abschlussarbeit
• Ein hochmoderner Maschinenpark, ausgestattet mit Edge-Cloud-Systemen und einer 5G-Infrastruktur

Fragen zu dieser Abschlussarbeit beantwortet Dir gerne:

Lars Leyendecker M.Sc.
Wissenschaftlicher Mitarbeiter »Produktionsqualität«
Telefon: +49 241 8904-314