Bachelor-/ Masterarbeit: »bayes'sche Optimierung

vor 3 Monaten


Aachen, Deutschland Produktionstechnologie Vollzeit

Die Fraunhofer-Gesellschaft betreibt in Deutschland derzeit 76 Institute und Forschungseinrichtungen und ist eine der führenden Organisationen 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

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

**Fragen zu dieser Abschlussarbeit beantwortet Dir gerne**:
Lars Leyendecker M.Sc.
Gruppenleiter »Produktionsqualität«
Telefon: +49 241 8904-314

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Kennziffer: 75788 Bewerbungsfrist:



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    **Unternehmensbeschreibung** In einem hochdynamischen Marktumfeld müssen produzierende Unternehmen schnell und flexibel auf Veränderungen reagieren, um im globalen Wettbewerb zu bestehen. Die Implementierung von KI in die Geschäftsprozesse der Strategieabteilung kann dabei signifikante Wettbewerbsvorteile schaffen, indem sie präzisere und schnellere...


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    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 Digitalisierung von Produktionssystemen, um Qualität, Resilienz und Nachhaltigkeit der Produktion zu steigern.   ...


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    Bist du bereit, mit deiner Masterarbeit einen echten Unterschied in der Welt der erneuerbaren Energien zu machen? Bei greenventory GmbH, einem dynamischen Energie - und Softwareunternehmen in Freiburg und Aachen, bieten wir dir die einmalige Chance, an der Spitze der Innovation zu stehen. Unsere Mission ist es, die Energiewende aktiv mitzugestalten und den...


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    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. ...


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    Das Fraunhofer IPT in Aachen erforscht nachhaltige und effiziente Produktionsverfahren, darunter additive Fertigungsverfahren wie Laserauftragschweißen mit Draht, Lichtbogenauftragschweißen und Laserstrahlschmelzen im Pulverbett. Diese Verfahren ermöglichen eine ressourcenschonende Herstellung, kostengünstige Reparatur und die Beschichtung von...


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  • Aachen, Deutschland FIR e. V. an der RWTH Aachen Vollzeit

    **Unternehmensbeschreibung** Künstliche Intelligenz (KI) bzw. Machine Learning (ML) sind etablierte Schlüsseltechnologien. Die Potenziale im Bereich der Logistik sind durch Methoden der Vorhersage und Optimierung enorm. Ziel der ausgeschriebenen Arbeit ist es, relevante ML-Anwendungsfälle in der Intralogistik zu identifizieren sowie nach einer Systematik...


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    Die Fraunhofer-Gesellschaft betreibt in Deutschland derzeit 76 Institute und Forschungseinrichtungen und ist die weltweit führende Organisation für anwendungsorientierte Forschung. Rund 30 800 Mitarbeitende erarbeiten das jährliche Forschungsvolumen von 3,0 Milliarden Euro. Am Fraunhofer IPT in Aachen arbeiten wir mit mehr als 530 Mitarbeitenden täglich...


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    Die Fraunhofer-Gesellschaft betreibt in Deutschland derzeit 76 Institute und Forschungseinrichtungen und ist eine der führenden Organisationen für anwendungsorientierte Forschung. Rund 32 000 Mitarbeitende erarbeiten das jährliche Forschungsvolumen von 3,4 Milliarden Euro. Am Fraunhofer IPT in Aachen arbeiten mehr als 530 Mitarbeitende täglich daran,...


  • Aachen, Deutschland H+P Ingenieure GmbH Vollzeit

    Durch unsere Tätigkeit im Bereich Forschung und Produktentwicklung ergeben sich oft interessante Fragestellungen, die in Form einer praxisorientierten Studien - oder Diplomarbeit bearbeitet werden können.


  • Aachen, Deutschland Fraunhofer-Gesellschaft Vollzeit

    Am Fraunhofer IPT in Aachen arbeiten wir mit mehr als 530 Mitarbeitenden täglich daran, dass die Produktion der Zukunft digitaler, flexibler und nachhaltiger wird.  Grüner Wasserstoff als Energieträger bietet die Möglichkeit, eine Vielzahl von Industriesektoren zu koppeln und die Energiewende voranzutreiben. Die Erzeugung von grünem, CO2-neutralen...


  • Aachen, Deutschland FIR e. V. an der RWTH Aachen Vollzeit

    **Unternehmensbeschreibung** Advanced Planning and Scheduling Systeme (APS-Systeme) dienen der Unterstützung komplexer Planungsprozesse produzierender Unternehmen. Wechselnde Marktanforderungen, dynamische Produktionsbedingungen sowie Wettbewerbsdruck zur Optimierung logistischer Ziele bewegen Unternehmen, sich intensiver mit dem Thema APS System zu...


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    **Unternehmensbeschreibung** Unterstütze uns in einem spannenden Forschungsprojekt für ein nachhaltiges Stromnetz. Das Forschungsprojekt zur Arbeit hat zum Ziel, ein intelligentes Assistenzsystem auf Basis von künstlicher Intelligenz (KI) zu entwickeln, das den Betrieb und die Instandhaltung des deutschen Verteilnetzes unterstützt. Die wachsende Nutzung...


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    **Unternehmensbeschreibung** KI-Lösungen im Wartungsbereich verfügen über ein hohes Potential für Unternehmen. Insbesondere die Vorhersage von Wartungen und Stillständen kann für eine finanzielle und kapazitive Entlastung von Organisationen sorgen. Die Lösungen in diesem Bereich umfassen ein breites Portfolio, finden aber bspw. aufgrund von mangelnder...


  • Aachen, Deutschland FIR e. V. an der RWTH Aachen Vollzeit

    **Unternehmensbeschreibung** Die Digitalisierung ist in den Unternehmen von hochentwickelten Branchen bereits heute ein wichtiger Teil der Unternehmensstrategie. Die zunehmende Komplexität in der Erstellung von Services und Produkten erfordert eine neue Denkweise. Es gilt für Unternehmen, sich sinnvoll in bestehenden und neuartigen Wertschöpfungssystemen...


  • Aachen, Deutschland FIR e. V. an der RWTH Aachen Vollzeit

    **Unternehmensbeschreibung** Zur Umsetzung nachhaltiger Anwendungsfälle in der Landwirtschaft, wie im Projekt SAAT, bedarf es neuer Landmaschinen bzw. Roboter, die innovative Technologien wie Computer Vision einsetzen. Zur zielgerichteten Entwicklung dieser Maschinen, müssen die Fähigkeiten der Technologien bezüglich der Anwendungsfälle hinreichend...


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