Bachelor-/ Masterarbeit: »Bayes’sche Optimierung zur optimalen Auslegung von Laserprozessen«

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen; Aachen; Vor Ort; EUR 40.000 - 60.000; Vollzeit

Zusammenfassung

Die Fraunhofer-Gesellschaft sucht eine/n Studierende/n für eine wissenschaftliche Abschlussarbeit zur Optimierung von Laserbearbeitungsprozessen mithilfe von Bayes’scher Optimierung. Du wirst eng mit Experten zusammenarbeiten, moderne Technologien nutzen und die Möglichkeit haben, in einem innovativen Forschungsumfeld mitzuwirken.

Leistungen

Professionelle Betreuung bei der Erstellung der Abschlussarbeit

Teilnahme an Forschungsprojekten mit Industriepartnern

Zugang zu modernem Maschinenpark

Qualifikationen

• Studierenden, die sich für künstliche Intelligenz in der Produktion interessieren.
• Vertrautheit mit maschinellen Lernansätzen wünschenswert.
• Hohes Maß an Motivation und Lernbereitschaft.

Aufgaben

• Literaturrecherche zur Bayes’schen Optimierung in Laserbearbeitungsprozessen.
• Entwicklung und Implementierung eines BO-Algorithmus zur Optimierung.
• Verifizierung und Validierung des Algorithmus am realen Prozess.

Kenntnisse

Künstliche Intelligenz

Maschinelles Lernen

Programmierung in Python

Ausbildung

Studium Maschinenbau, Automatisierungstechnik, Informatik oder Mathematik

Tools

pandas

numpy

PyTorch

Jobbeschreibung

Die Fraunhofer-Gesellschaft (www.fraunhofer.de) betreibt in Deutschland derzeit 76 Institute und Forschungs-einrichtungen und ist die weltweit führende Organisation für anwendungsorientierte Forschung. Rund 32 000 Mitarbeitende erarbeiten das jährliche Forschungsvolumen von 3,4 Milliarden Euro.

Am Fraunhofer IPT in Aachen arbeiten wir mit mehr als 530 Mitarbeitenden täglich daran, dass die Produktion der Zukunft digitaler, flexibler und nachhaltiger wird. In der Abteilung »Produktionsqualität« beschäftigen wir uns mit der daten-getriebenen Optimierung von Produktionsprozessen mithilfe von maschinellem Lernen und künstlicher Intelligenz.

Laserbearbeitungsprozesse ermöglichen extrem präzise und flexible Materialbearbeitungen und sind daher maßgeblich für innovative Technologiefelder wie der Halbleiterfertigung sowie der Mikrosystem- und Medizintechnik. Die Optimierung von Laserbearbeitungsprozessen wird aufgrund von steigenden Anforderungen an die Leistungsfähigkeit, Präzision, Qualität und Nachhaltigkeit zunehmend bedeutsamer, aber auch komplexer. Die Bayes’sche Optimierung (BO) – eine spezielle Methode des maschinellen Lernens – stellt aufgrund ihrer adaptiven Entscheidungsfindung und Dateneffizienz eine aussichtsreiche Alternative zu klassischen Methoden der Prozessoptimierung dar. In dieser Arbeit soll ein BO-Algorithmus für die Optimierung von Laserbearbeitungsprozessen entwickelt und im Rahmen einer Machbarkeitsstudie angewendet und getestet werden. Dadurch soll die industrielle Reife von BO bestimmt und untersucht werden, wie sich diese hinsichtlich einer Etablierung in der produktionstechnischen Praxis zukünftig steigern lässt.

Was Du bei uns tust

• Literaturrecherche zur Bayes‘schen Optimierung in Laserbearbeitungsprozessen
• Prozessaufnahme und Anforderungsanalyse in enger Zusammenarbeit mit Experten für die Laserbearbeitung
• Entwicklung und Implementierung eines BO-Algorithmus zur effizienten Findung von optimalen Prozessparametern für Laserbearbeitungsprozesse
• Durchführung von Experimenten auf synthetischen Optimierungsproblemen
• Verifizierung und Validierung des Algorithmus am realen Prozess
• Dokumentation der Ergebnisse und Verschriftlichung der wissenschaftlichen Arbeit

Was Du mitbringst

• Du studierst Maschinenbau, Automatisierungstechnik, Informatik, Mathematik oder ein vergleichbares Fach
• Du interessierst dich für den Einsatz von künstlicher Intelligenz in der Produktionstechnik
• Du bist optimalerweise mit der Theorie und den Ansätzen des maschinellen Lernens bereits vertraut und möchtest dich in dem Themenfeld spezialisieren
• Fortgeschrittene Programmiererfahrung in Python und zugehörigen Bibliotheken (pandas, numpy, PyTorch) wünschenswert
• Ein hohes Maß an Motivation, Lernbereitschaft und Selbstständigkeit
• 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

Haben wir Dein Interesse geweckt? Dann bewirb Dich jetzt online mit Deinen aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen. Wir freuen uns darauf, Dich kennenzulernen!

https://jobs.fraunhofer.de/job-invite/75788/

Fragen zu dieser Abschlussarbeit beantwortet Dir gerne:
Lars Leyendecker M.Sc.
Gruppenleiter »Produktionsqualität«
Telefon: [phone]