Studien-/Abschlussarbeit - Sonarsensorsystem für die Schnittgütemessung beim Wasserstrahlschneiden

Ausschreibung für die Fachrichtungen wie z. B.: Automatisierungstechnik, Elektrotechnik, Informatik, Kybernetik, Logistik, Luft- und Raumfahrttechnik, Maschinenbau, Mechatronik, Physik, Regelungstechnik, Softwaredesign, Softwareengineering, technische Informatik, Technologiemanagement oder vergleichbare.

Der Prozess des Wasserstrahlschneidens unterliegt im Allgemeinen einem Zielkonflikt zwischen möglichst geringer Fertigungszeit, durch hohe Vorschubgeschwindigkeiten und einer zugleich hohen Schnittgüte. Beim Abrasiv-Wasserstrahlschneiden existiert zudem der Wunsch nach Verwendung steigender Anteile rezyklierten Abrasivs. Beide Herausforderungen stehen in direkter Wechselwirkung. Rezykliertes Abrasiv ist zunehmend verrundet und besitzt dadurch eine verminderte Schneidwirkung. Unter der Prämisse einer konstant hohen Schnittgüte kann es folglich nur eingesetzt werden, sofern die Prozessparameter adaptiv, entsprechend der veränderten Schneideigenschaften regelbar sind. Ziel ist infolgedessen die Entwicklung einer intelligenten Inline-Prozesskontrolle für Wasserstrahlschneidprozesse, welche bei maximaler Ausnutzung des Abrasivmittelpotentials eine optimale Anpassung der Schnittparameter fokussiert.

In diesem Kontext soll in dieser Arbeit ein neuartiges Sonarsensorsystem für die Erfassung, der vom Schneidstrahl im Wasserbecken induzierten Wellen entworfen und umgesetzt werden. Anschließend soll ein Modell, welches den Zusammenhang zwischen induzierten Wellen und der resultierenden Schnittgüte beschreibt, entwickelt werden.

Durch Ihre Arbeit in unserem Team, haben Sie die Möglichkeit aktiv an einem spannenden Forschungsprojekt mitzuarbeiten und mit eigenen Ideen zur erfolgreichen Lösung beizutragen.

Was Sie bei uns tun

Entwicklung eines neuartigen Sonarsensorsystems zur Aufnahme der Schneidstrahl-bedingten Schallwellen im Wasserbecken und Modellierung des Zusammenhangs mit der resultierenden Schnittgüte:

• Anforderungsanalyse
• Umfassende Erhebung des aktuellen Stands der Technik und Forschung zu geeigneter Messtechnik und multivariater Modellierung
• Entwicklung und Konfiguration der Komponenten des Sonarsensorsystems und der Datenübertragungs- und Auswerteeinheit
• Entwicklung einer Datenschnittstelle und Vorverarbeitungslogik
• Validierung und Optimierung des Sensorsystems
• Planung und Durchführung von Wasserstrahlschneidversuchen zur Erfassung der Schallwellen im Wasserbecken, zur Erforschung des Zusammenhangs zwischen Schallwellen und Schnittgüte
• Visuelle Erfassung der erzeugten Schnittgüte
• Aufbereitung und Analyse der Messdaten
• Entwickeln eines Modells, das den Zusammenhang zwischen Schallwellen und Schnittgüte beschreibt
• Validierung des Modells
• Schriftliche Dokumentation

Was Sie mitbringen

Erfahrungen in zwei oder mehr der folgenden Bereiche:

• Konstruktion
• Umgang mit Messtechnik
• Datenanalyse
• Grundlegende Programmierkenntnisse (bspw. in Python)
• Begeisterung für Fragestellungen der anwendungsorientierten Forschung im Bereich der Fertigungstechnik
• Hohe Motivation und Bereitschaft sich in neue Themenfelder einzuarbeiten
• Interesse kreative Lösungsansätze zu entwickeln und zu validieren
• Schnelle Auffassungsgabe und analytisches Denken
• Eigeninitiatives und sorgfältiges Arbeiten
• Hohes Maß an Zuverlässigkeit
• Sehr gute Deutschkenntnisse in Wort und Schrift

Was Sie erwarten können

• Interessante Aufgabenstellung in der angewandten Forschung und Entwicklung in engem Kontakt zur Industrie
• Möglichkeit theoretisch erlerntes Wissen in die Praxis zu übertragen
• Erstklassig ausgestattete Versuchsfelder und eine einzigartige Forschungsinfrastruktur
• Eigenverantwortliches Arbeiten und die Möglichkeit eigene Ideen einzubringen

Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt.

Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft. 

Haben wir Ihr Interesse geweckt? Dann bewerben Sie sich jetzt online mit Ihren aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen. Wir freuen uns darauf, Sie kennenzulernen! 

Frau Lisa Bauer
Recruiting
Tel. +49 711 970-3681

lisa.bauer@ipa.fraunhofer.de

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Kennziffer: 74406