Bachelor-/ Masterarbeit: »Entwicklung eines virtuellen Quality-Gate-Systems für die Batteriezellfertigung«

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.

Der fortschreitende Klimawandel macht einen Wechsel von der Nutzung konventioneller Energiequellen hin zu erneuerbaren notwendig, weshalb eine effiziente Speicherung von elektrischer Energie unabdingbar ist. Dies mündet in einem Boom der Nachfrage nach Batteriezellen. Die Fertigung der Zellen ist jedoch mit einer enormen Komplexität verbunden. Hierbei erweist sich die Zellqualität als zentrale Herausforderung. Die mit der Industrie 4.0 einhergehende Digitalisierung und Vernetzung der Produktion birgt große Potenziale hinsichtlich der Qualitätssteigerung. In der Abteilung Produktionsqualität am Fraunhofer IPT in Aachen beschäftigen wir uns deshalb intensiv mit der Aufnahme und nutzenstiftenden Verarbeitung von großen Datenmengen.

Im Rahmen dieser Arbeit unterstützt du uns bei der Entwicklung eines virtuellen Quality-Gate-Systems. Das Ziel des Quality-Gate-Systems besteht in der Prozessoptimierung und Qualitätssicherung basierend auf einer automatisierten Entscheidungsunterstützung. Als expliziter Anwendungsfall dient hierbei die Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle FFB in Münster. Im Projekt wird der Aufbau einer wettbewerbsfähigen, ökologischen Batteriezellfertigung zur Unterstützung der deutschen Industrie am Standort Münster durch die Errichtung einer modularen Fertigungslinie angestrebt.

Was Du bei uns tust

• Durchführung von Projekt-Workshops und Expert*inneninterviews
• Definition ökonomisch und ökologisch optimierter Aussortierungspunkte von Zwischenprodukten in der Batteriezellproduktion
• Konzeptionierung einer Methodik zur Integration von Quality Gates in der Batteriezellfertigung
• Entwicklung eines Kriterienkatalogs und einer Entscheidungslogik (Qualität der Zwischenprodukte) für Quality Gates in der Batteriezellfertigung zur Qualitätssicherung und Prozessoptimierung
• Konzeptionierung einer automatisierten Entscheidungsunterstützung basierend auf Data-Science-Lösungen
• Untersuchung der Anbindungsmöglichkeiten von Sensorik-, Aktorik-, Software- Lösungen zur physischen Umsetzbarkeit des Gesamtsystems
• Anwendung im Kontext der Batteriezellfertigung durch eine prototypische Implementierung anhand eines realen Anwendungsszenarios

Was Du mitbringst

• Du studierst Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Informatik, Elektrotechnik, Physik oder eine vergleichbare Fachrichtung
• Interesse an Trendthemen wie Digitalisierung, Data Science, Künstliche Intelligenz (KI) und Digitaler Zwilling
• Erste Kenntnisse im Bereich Data Science und Produktionstechnik von Vorteil
• Eine selbstständige Arbeitsweise und Freude an interdisziplinärer Teamarbeit
• Gute Sprachkenntnisse in Deutsch und/oder Englisch

Was Du erwarten kannst

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

Fragen zu dieser Abschlussarbeit beantwortet Dir gerne:
Johann-Philip Abramowski M.Sc.
Wissenschaftlicher Mitarbeiter Produktionsqualität
Telefon: +49 241 8904-271