BA/MA: »Machine Learning zur Pareto-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.

Die Optimierung von Produktionsprozessen beruht traditionell auf menschlicher Intuition, wodurch diese kostenintensiv und in ihrer Komplexität stark eingeschränkt ist. Die Folgen sind Ineffizienzen und nicht-optimale Prozessergebnisse. Bayes’sche Optimierung und aktives Design of Experiments versprechen die dateneffiziente Identifizierung von optimalen Parametern und Betriebspunkten. In dieser Arbeit soll daher untersucht werden, wie Bayes’sche Modelle zur Optimierung von Produktionsprozessen eingesetzt werden können. Dabei wird der Fokus besonders auf der Entwicklung einer Pareto-Optimierung liegen, um neben der Ausbringung auch Produktqualitäten, Prozesszeiten und Nachhaltigkeitsaspekte berücksichtigen zu können.

Was Du bei uns tust

• Literaturrecherche zu Design of Experiments und Multi-Objective Bayesian Optimization
• Konzeptualisierung eines Rahmenwerks zur Mehrgrößenoptimierung in Produktionsprozessen
• Implementierung der Multi-Objective Bayesian Optimization
• Erbringung des Proof-of-Concepts durch Durchführung und
• Auswertung von Experimenten
• Validierung des Rahmenwerks an einem realen Produktionsprozess
• Dokumentation der Ergebnisse und Verschriftlichung der wissenschaftlichen Arbeit

Was Du mitbringst

• Du studierst Automatisierungstechnik, Maschinenbau, Informatik oder ein vergleichbares Fach
• Du bist mit der Theorie und den Ansätzen der Datenanalyse und des maschinellen Lernens vertraut
• Du besitzt Erfahrung in der Programmiersprache Python und in der Programmierung von Datenanalyse- und ML-Pipelines
• Du arbeitest strukturiert und besitzt ein gutes Abstraktionsvermögen
• Ein hohes Maß an Selbstständigkeit und Eigeninitiative
• Gute Sprachkenntnisse in Deutsch und/oder Englisch

Was Du erwarten kannst

• Wissenschaftliche Bearbeitung eines aktuellen und praxisrelevanten Themas
• Anwendungsorientierte Forschung bei der Verknüpfung von ML- und Datenanalyse-Methoden mit industriellen Produktionsprozessen
• 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 Automated Machine Learning
Telefon: +49 241 8904-314