Fachschaft Maschinenbau
RWTH Aachen University
Eilfschornsteinstraße 18
52062 Aachen
Vorlesungszeit:
Mo. - Fr.: 13:00 - 14:00 Uhr
Vorlesungsfreie Zeit:
Di. und Do.: 13:00 - 14:00 Uhr
Tel.: +49 241 80-95308
Mail: fsmb@rwth-aachen.de
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Master thesis: Method Development for Physics Based Data Driven Remaining Useful Life Predictiona
The Institute for Machine Elements and System Development (MSE) at RWTH Aachen University focuses on research in drive technology, with an emphasis on vibration analysis and condition monitoring of drive train components and systems. Failures in these systems can lead to significant downtime and repair costs, making effective condition monitoring essential. Vibrations-based condition monitoring systems (CMS) are particularly useful, as they allow for early fault detection and enable repairs or replacements during planned maintenance, reducing the risk of consequential damage.
However, current maintenance strategies often face two major challenges: unnecessary downtime caused by overly conservative, preemptive maintenance and in-creased costs or damage from insufficient or delayed interventions. To ad-dress this, condition-based mainte-ance is needed to predict failures as accurately as possible.
This research aims to develop a data-driven algorithm, augmented with the physics of failure mechanisms, to predict the remaining useful life (RUL) of components and optimize maintenance schedules for improved efficiency and reliability.
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Viren Mistry, M. Sc. RWTH
Institute for Machine Elements and Systems Engineering
Eilfschornsteinstr. 18, 52062 Aachen
viren.mistry@imse.rwth-aachen.de
Bachelor- / Masterarbeit: Umweltfreundliche Antriebsysteme von Bau- und Landmaschinen
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.
Antriebssysteme von Bau- und Landmaschinen werden für den optimalen Betrieb hinsichtlich Reibung und Verschleiß optimiert. Meistens werden hierzu Öle oder Fette eingesetzt, welche für die Umwelt toxisch sind. Zur Vermeidung der Umweltverschmutzung soll die Verwendung von toxische Bestandteilen minimiert beziehungsweise auf diese vollständig verzichtet werden. Hierzu ist ein Verständnis der Schmierstoffwirkung notwendig.
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Merle Reimers, M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
merle.reimers@imse.rwth-aachen.de
Bachelor- / Masterarbeit: Optimale Lebensdauer von Windenergieanlagen (WEA)
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.
Antriebssysteme von Windenergieanlagen (WEA) werden für den optimalen Betrieb hinsichtlich Reibung und Verschleiß optimiert. Meistens werden hierzu Öle oder Fette eingesetzt, welche weitere Aufgaben wie das Vermeiden von Korrosionsschäden erfüllen. Verschleiß- wie auch Korrosionsvermeidung erfolgt hauptsächlich über Additive im Schmierstoff. Das Verständnis über die Interaktionen zwischen diesen Additiven ist für einen optimalen Betrieb der WEA notwendig.
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Merle Reimers, M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
merle.reimers@imse.rwth-aachen.de
Bachelor- / Masterarbeit: Automatisierte Fertigungsmodellierung für die spanende Fertigung
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.
In der Modellbasierten Produktentwicklung werden Modelle verwendet zur Validierung von Produktelementen. Auch die Fertigung soll hier eingebunden werden. Ziel der Arbeit ist es für die spanende Fertigung einen automatisierten Workflow aufzubauen, der die Fertigbarkeit bewertet und die zur Fertigung notwendigen Daten bereitstellt.
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Georg Hartmann M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Eilfschornsteinstraße 18, 52062 Aachen
georg.hartmann@imse.rwth-aachen.de
Bachelor- / Masterarbeit: Automatisierte Fertigungsmodellierung für die additive Fertigung
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.
In der Modellbasierten Produktentwicklung werden Modelle verwendet zur Validierung von Produktelementen. Auch die Fertigung soll hier eingebunden werden. Ziel der Arbeit ist es für die Additive Fertigung mit dem FDM-Verfahren einen automatisierten Workflow aufzubauen, der die Fertigbarkeit bewertet und die zur Fertigung notwendigen Daten bereitstellt.
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Georg Hartmann M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Eilfschornsteinstraße 18, 52062 Aachen
georg.hartmann@imse.rwth-aachen.de
Bachelor- / Masterarbeit: Automatisierte FEM / FKM Analyse 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 zusammen-arbeiten.
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Georg Hartmann M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Eilfschornsteinstraße 18, 52062 Aachen
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Bachelor- / Masterarbeit: Identifizierung von Standard Geometrien aus Lösungsstrukturen 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 technische und wirtschaftliche Anwendbarkeit.
Für die Entwicklung von Produkten kommt immer mehr die Methode der Modellbasierten Entwicklung zur Anwendung. Hierbei werden die Systemarchitekturen von Produkten innerhalb einer Softwareumgebung aufgebaut. Sobald die Konzepte der Architektur in Form der Prinziplösungsstruktur aufgebaut ist, werden die Elemente ausgestaltet. Um den Schritt der Ausgestaltung zu strukturieren und zu systematisieren, sollen die verwendeten Norm und Standardteile identifiziert werden und festgelegt werden, welche Bauteile noch frei gestaltet werden müssen.
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Georg Hartmann M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Eilfschornsteinstraße 18, 52062 Aachen
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Masterarbeit: Materialauswahl nach Ashby im Entwicklungsprozess 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.
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.
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Georg Hartmann M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
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Bachelor- / Masterarbeit: Automatisierung von CAD Gestaltung mit einer bidirektionalen Schnittstelle zwischen CAD und 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 wird immer mehr die Methode der modellbasierten Entwicklung verwendet. Hierbei wird die Produktspezifikation innerhalb der Systemarchitektur aufgestellt und modelliert. Dies ist ein großer Gegensatz zur sehr visuellen Gestaltung des Ingenieurs in CAD. Daher muss eine Verknüpfung der Modellierung der Systemarchitektur und der visuellen Modellierung in CAD geschaffen werden.
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Georg Hartmann M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
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Bachelor- / Masterarbeit: Anforderungsdefinition: Automatisierte Bauraumüberprüfung
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 muss ein Bauraum vorgegeben werden. In einer ersten Arbeit wurde die generelle Definition von Bauräumen in Systemmodellen erarbeitet. Es mangelt allerdings an der Interaktivität zwischen den Bauräumen.
In der Arbeit soll eine allgemeingültige Methode entwickelt werden, mit der Bauräume miteinander agieren und Änderungen entsprechend abgebildet werden können.
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(Vorlesung Modellbasierte Produktentwicklung)
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Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
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