Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung erforscht das grundlegende strukturelle und tribologische Verhalten von Maschinenelementen und bildet dieses in experimentell validierten Modellbeschreibungen ab. Diese Modellbeschreibungen werden genutzt, um das Funktions-, Verlust- und Geräuschverhalten gesamthafter technischer Systeme mit Fokus auf die Antriebstechnik zu analysieren und zu gestalten. Die entwickelten Modelle dienen zudem der Erforschung und Entwicklung von Methoden des Model Based Systems Engineering als zentrales Element künftiger, industrieller Produktentstehungsprozesse.
Das MSE ist Teil des „Ocean Tribology Center (OTC) – CA23155“. Der Schwerpunkt des OTC liegt auf der Wissenschaft und Technologie von Reibung, Verschleiß und Schmierung von interagierenden Oberflächen in Bewegung und in Bewegung sind und in einer marinen Umgebung arbeiten, daher die Bezeichnung „Ozeantribologie“. Das Ziel ist die Realisierung nachhaltiger und energieeffizienter und energieeffiziente Systeme zu realisieren, die den rauen Meeresbedingungen mit minimalen ökologischen Auswirkungen auf die aquatische Umwelt.
Das MSE ist im „Ocean Tribology Center (OTC)- CA23155“ für das Schwerpunktthema „Zustandsüberwachung und -diagnose für Maschinen und Anlagen“ verantwortlich. Das Ziel ist die Entwicklung von intelligenter Sensorik und datenbasierter Methoden zur Zustandsüberwachung von Systemen während des Betriebs. Im Rahmen der Arbeit erfolgt eine Recherche zum Stand der Technik in Bezug auf den Bedarf der Zustandsüberwachung sowie Sensoren und Zustandsüberwachungsstrategien die bereits im betrachteten Kontext zum Einsatz kommen oder mit zukünftigem Anwendungspotenzial.
Aufgaben:
- Recherche: Marktbedarf, Sensortechnologien, Bewertung der Replizierbarkeit der Sensorsysteme auf Ozeansysteme
- Recherche von Methoden der Datenverarbeitung und Zustandsüberwachung, wobei insbesondere auch die Robustheit der Methoden, Datenbedarf & -verfügbarkeit in Ozeansystemen
- Schriftliche Dokumentation, Visualisierung
Voraussetzung:
- Eigenständige, zuverlässige Arbeitsweise
- Interesse an Offshore-Anwendungen, Sensorik
Wir bieten:
- Flexible Gestaltung der Arbeitsschwerpunkte
- Sofortiger Beginn oder nach Absprache
- Sehr gutes Arbeitsklima
- Eine Vorstellung der Ergebnisse im Rahmen des EU-Projekts ist angedacht
Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:
Dr.-Ing. Florian König
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
Florian.koenig@imse.rwth-aachen.de
Bachelor- / Masterarbeit: Entwicklung eines Überwachungskonzepts für Hauptlager von Windenergieanlagen
Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung erforscht das grundlegende strukturelle und tribologische Verhalten von Maschinenelementen und bildet dieses in experimentell validierten Modellbeschreibungen ab. Diese Modellbeschreibungen werden genutzt, um das Funktions-, Verlust- und Geräuschverhalten gesamthafter technischer Systeme mit Fokus auf die Antriebstechnik zu analysieren und zu gestalten. Die entwickelten Modelle dienen zudem der Erforschung und Entwicklung von Methoden des Model Based Systems Engineering als zentrales Element künftiger, industrieller Produktentstehungsprozesse.
Der Bereich Tribologie des MSE erforscht das tribologische Verhalten von Maschinenelementen. Der Fokus der Forschung liegt auf der anwendungsorientierten Grundlagenforschung. Thematische Schwerpunkte sind die Wechselwirkungen zwischen dem Schmierstoff und den Oberflächen der geschmierten Komponenten, das Verschleißverhalten von Maschinenelementen sowie die gebrauchs-bedingten Veränderungen von Schmierstoffen. Weitere Themenschwerpunkte sind die Zustandsüberwachung und Gebrauchsdauerprognose von Maschinenelementen.
Hintergrund:
Im Projekt AEsy wird am MSE eine neuartige Sensorik für die Überwachung von Antriebssystemen entwickelt. Diese Arbeit soll sich mit der Integration der Sensorik in Hauptlager befassen.
Aufgaben:
Voraussetzung:
Wir bieten:
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Dr. -Ing. Florian König
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
florian.koenig@imse.rwth-aachen.de
Bachelor- / Masterarbeit: Entwicklung eines Überwachungskonzepts für Antriebe mithilfe statistischer Methoden und neuronaler Netze
Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung erforscht das grundlegende strukturelle und tribologische Verhalten von Maschinenelementen und bildet dieses in experimentell validierten Modellbeschreibungen ab. Diese Modellbeschreibungen werden genutzt, um das Funktions-, Verlust- und Geräuschverhalten gesamthafter technischer Systeme mit Fokus auf die Antriebstechnik zu analysieren und zu gestalten. Die entwickelten Modelle dienen zudem der Erforschung und Entwicklung von Methoden des Model Based Systems Engineering als zentrales Element künftiger, industrieller Produktentstehungsprozesse.
Der Bereich Tribologie des MSE erforscht das tribologische Verhalten von Maschinenelementen. Der Fokus der Forschung liegt auf der anwendungsorientierten Grundlagen-forschung. Thematische Schwerpunkte sind die Wechselwirkungen zwischen dem Schmierstoff und den Oberflächen der geschmierten Komponenten, das Verschleißverhalten von Maschinen-elementen sowie die gebrauchsbedingten Veränderungen von Schmierstoffen. Weitere Themenschwerpunkte sind die Zustandsüberwachung und Gebrauchsdauerprognose von Maschi-nenelementen.
Hintergrund:
Im Projekt AEsy wird am MSE eine neuartige Sensorik für die Überwachung von Antriebssystemen entwickelt. Diese Arbeit soll sich mit der Auswertung der Daten bezüglich Erkennung von Abhängigkeiten und Mustern sowie dem Potential der Integration in ein übergeordnetes ERP-System befassen.
Aufgaben:
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Dr.-Ing. Florian König
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
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Bachelor- / Masterarbeit: Abschlussarbeit im EU-Projekt „Ocean Tribology Center“
Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung erforscht das grundlegende strukturelle und tribologische Verhalten von Maschinenelementen und bildet dieses in experimentell validierten Modellbeschreibungen ab. Diese Modellbeschreibungen werden genutzt, um das Funktions-, Verlust- und Geräuschverhalten gesamthafter technischer Systeme mit Fokus auf die Antriebstechnik zu analysieren und zu gestalten. Die entwickelten Modelle dienen zudem der Erforschung und Entwicklung von Methoden des Model Based Systems Engineering als zentrales Element künftiger, industrieller Produktentstehungsprozesse.
Das MSE ist Teil des „Ocean Tribology Center (OTC) – CA23155“. Der Schwerpunkt des OTC liegt auf der Wissenschaft und Technologie von Reibung, Verschleiß und Schmierung von interagierenden Oberflächen in Bewegung und in Bewegung sind und in einer marinen Umgebung arbeiten, daher die Bezeichnung „Ozeantribologie“. Das Ziel ist die Realisierung nachhaltiger und energieeffizienter und energieeffiziente Systeme zu realisieren, die den rauen Meeresbedingungen mit minimalen ökologischen Auswirkungen auf die aquatische Umwelt.
Das MSE ist im „Ocean Tribology Center (OTC)- CA23155“ für das Schwerpunktthema „Zustandsüberwachung und -diagnose für Maschinen und Anlagen“ verantwortlich. Das Ziel ist die Entwicklung von intelligenter Sensorik und datenbasierter Methoden zur Zustandsüberwachung von Systemen während des Betriebs. Im Rahmen der Arbeit erfolgt eine Recherche zum Stand der Technik in Bezug auf den Bedarf der Zustandsüberwachung sowie Sensoren und Zustandsüberwachungsstrategien die bereits im betrachteten Kontext zum Einsatz kommen oder mit zukünftigem Anwendungspotenzial.
Aufgaben:
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Dr.-Ing. Florian König
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
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Bachelor- / Masterarbeit: Modellbasierte Lebensdauerberechnung von Strukturbauteilen einer hydraulischen Kompaktachse
Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung der RWTH Aachen beforscht interdisziplinär ein breites Spektrum aktueller und zukünftiger industrierelevanter Frage-stellungen. Der Bereich Systems Engineering – Design Methodology des MSE befasst sich mit dem modellbasierten Entstehungsprozess industrieller Produkte und gibt der kreativen Phase eine systematische Struktur. Diese unterstützt die innovative Lösungsfindung sowie die anschließende gestalterische Umsetzung. Geeignete Methoden und Werkzeuge garantieren dabei die technisch-wirtschaftliche Anwendbarkeit.
Im MBSE ist es das bestreben Berechnungsmodelle zu verknüpfen und somit schnell Aussagen über Änderungen an Bauteilen zu erhalten. Ein zentraler Aspekt bei der Konstruktion von Produkten ist die Aussage darüber, wie hoch deren Lebensdauer ist. In der Industriellen Praxis werden hierzu FEM Berechnungen gepaart mit der FKM Richtlinie verwendet. In der Arbeit sollen diese beiden Elemente Modellbasiert abgebildet werden und die Frage beantwortet werden wie diese in der Praxis optimal zusammenarbeiten.
Aufgaben:
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Georg Hartmann, M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Eilfschornsteinstraße 18, 52062 Aachen
georg.hartmann@imse.rwth-aachen.de
Masterarbeit: Modellbasierte Materialauswahl und -Optimierung im Entwicklungsprozess einer hydraulischen Kompaktachse
Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung der RWTH Aachen beforscht interdisziplinär ein breites Spektrum aktueller und zukünftiger industrierelevanter Fragestellungen. Der Bereich Systems Engineering Design Methodology des MSE befasst si ch mit dem modellbasierten Entstehungsprozess industrieller Produkte und gibt der kreativen Phase eine systematische Struktur. Diese unterstützt die innovative Lösungsfindung sowie die anschließende gestalterische Umsetzung. Geeignete Methoden und Werkzeuge garantieren dabei die technisch wirtschaftliche Anwendbarkeit.
Ein zentraler Aspekt der Produktentwicklung ist die Auswahl des Materials. Hierbei kann durch eine geschickte Materialauswahl ein enormes Potential geschaffen werden. Dies bedeutet auch, dass das Material so spät wie möglich im Entwicklungsprozess festgelegt werden sollte. Um diese Gratwanderung zu optimieren existieren verschiedene Modelle. Im Model Based Systems Engineering besteht die Möglichkeit die Materialoptimierer mit anderen Berechnungsmodellen zu verknüpfen.
Aufgaben
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Georg Hartmann, M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Eilfschornsteinstraße 18, 52062 Aachen
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Bachelorarbeit: Methode zur Integration von Zukaufteilen in bestehende Systemmodelle
Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung der RWTH Aachen beforscht interdisziplinär ein breites Spektrum aktueller und zukünftiger industrierelevanter Frage-stellungen. Der Bereich Systems Engineering – Design Methodology des MSE befasst sich mit dem modellbasierten Entstehungsprozess industrieller Produkte und gibt der kreativen Phase eine systematische Struktur. Diese unterstützt die innovative Lösungsfindung sowie die anschließende gestalterische Umsetzung. Geeignete Methoden und Werkzeuge garantieren dabei die technische und wirtschaftliche Anwendbarkeit.
Für die Entwicklung von Produkten wird in der Regel auf Teile eines Zulieferers zurückgegriffen. Diese werden nicht immer in die Systemmodellierung mit aufgenommen. Jedoch ist es notwendig auf die Daten aus der Modellierung der Zukaufteile zurückzugreifen. In der Arbeit soll eine allgemeingültige Methode entwickelt werden, mit der Zukaufteile standardisiert in ein Systemmodell eingepflegt werden können.
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Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
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Bachelor- / Masterarbeit: Step-Beschreibung als Modellierungsmethode in SysML.
Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung der RWTH Aachen beforscht interdisziplinär ein breites Spektrum aktueller und zukünftiger industrierelevanter Frage stellungen. Der Bereich Systems Engineering Design Methodology des MSE befasst sich mit dem modellbasierten Entstehungsprozess industrieller Produkte und gibt der kreativen Phase eine systematische Struktur. Diese unterstützt die innovative Lösungsfindung sowie die anschließende gestalterische Umsetzung. Geeignete Methoden und Werkzeuge garantieren dabei die technische und wirtschaftliche Anwendbarkeit.
Für die Entwicklung von Produkten im Kontext des Model Based Systems Engineering werden die für das Produkt relevanten Informationen in einer S ysML Umgebung hinterlegt. Die Modellierung der Geometrie erfolgt Bottom Up zunächst als Wirkfläche innerhalb der SysML Um gebun g. Um im Anschluss eine Da r stellung der Wirkflächen in CAD zu re alis ieren, m uss die Modellierung der Wirkflächen kompatibel sein mit einer gängigen CAD Beschreibung. Hier bietet das allgemeine STEP Format nach ISO 10303 21 eine mögliche Lösung.
Aufgaben
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Georg Hartmann, M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Eilfschornsteinstraße 18, 52062 Aachen
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Bachelorarbeit: Digitiale Datenblätter im MBSE Kontext
Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung der RWTH Aachen beforscht interdisziplinär ein breites Spektrum aktueller und zukünftiger industrierelevanter Frage stellungen. Der Bereich Systems Engineering Design Methodology des MSE befasst sich mit dem modellbasierten Entstehungsprozess industrieller Produkte und gibt der kreativen Phase eine systematische Struktur. Diese unterstützt die innovative Lösungsfindung sowie die anschließende gestalterische Umsetzung. Geeignete Methoden und Werkzeuge garantieren dabei die technisch e und wirtschaftliche Anwendbarkeit.
Für die Entwicklung von Produkten wird in der Regel auf Teile eines Zulieferers zurückgegriffen. Diese werden nicht immer in die Systemmodellierung mit aufgenommen. Jedoch ist es notwendig auf die Daten aus der Modellierung der Zukaufteile zurückzugreifen.
In der Arbeit soll eine allgemeingültige Methode entwickelt werden, mit der Zukaufteile standardisiert in ein Systemmodell eingepflegt werden können.
Aufgaben
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Georg Hartmann, M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Eilfschornsteinstraße 18, 52062 Aachen
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Bachelor- / Masterarbeit: Echtzeit-Simulation von Gleitlagern durch ML-Integration
Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung erforscht das grundlegende strukturelle und tribologische Verhalten von Maschinenelementen und bildet dieses in experimentell validierten Modellbeschreibungen ab. Diese Modellbeschreibungen werden genutzt, um das Funktions-, Verlust- und Geräuschverhalten ganzheitlicher technischer Systeme mit Fokus auf die Antriebstechnik zu analysieren und zu gestalten. Die entwickelten Modelle dienen zudem der Erforschung und Entwicklung von Methoden des Model Based Systems Engineering als zentrales Element künftiger, industrieller Produktentstehungsprozesse.
In den letzten Jahren hat die Integration von künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen (ML) in der Tribologie das Verständnis, die Vorhersage und die Kontrolle von Reibungs-, Schmierungs- und Verschleißphänomenen revolutioniert. Diese Integration eröffnet Möglichkeiten für eine genauere Modellierung, effiziente Optimierung und verbesserte Kontrolle dieser Prozesse. Dadurch bietet sich die Anwendung von MLAnsätzen als Lösung für die sehr zeitaufwändigen konventionellen numerischen Simulationen zur Berechnung von Gleitlagern an und ermöglicht deren Eignung für Echtzeitanwendungen. Daher ist das Ziel dieser Arbeit, die Anwendung von ML-Ansätzen auf ein Echtzeit-Elasto-Hydrodynamik (EHD) Modul für Systemsimulation zu erweitern.
Aufgaben:
zur Berechnung von Gleitlagern sowie von ML-Lösungen
Voraussetzung:
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Ahmed Saleh, M. Sc.
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
ahmed.saleh@imse.rwth-aachen.de
Project/Bachelor Thesis: Literature Review: Wiping damage in journal bearings What is wiping? How to model wiping? How often do ship propulsion bearings experience wiping?
The Institute of Machine Elements and System Engineering researches the fundamental structural and tribological behavior of machine elements and represents them in experimentally validated model descriptions. These model descriptions are used to analyze and design the functional, loss and noise behavior of entire technical systems with a focus on drive technology. The developed models are also used to research and develop methods of Model Based Systems Engineering as a central element of future inductive product development processes.
According the ship classification society DNV GL, wiping damages are the most frequently reported damages in journal bearings of ship prolusion systems. Wiping can lead to catastrophic bearing failure and thus breakdown of the entire ship propulsion. Yet, there are no clear statistics on causes and occurrence frequency of wiping damages in ships.
This work therefore focuses on a literature-based evaluation of the causes and model approaches for bearing damages mechanism wiping with the focus on ship propulsion systems.
Tasks:
1. Definition of the damage mechanism ‘wiping’ in tribological terms.
2. Identification of state-of-the-art model approaches to predict wiping damages in journal bearings.
3. Evaluation of wiping as a main damage mechanism in ship propulsion bearings.
4. Identification of gap in current research and systematic presentation of the research potential.
Requirements:
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Markus Gilges, M. Sc. RWTH
Institute for Machine Elements and Systems Engineering
Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
markus.gilges@imse.rwth-aachen.de