Abschlussarbeit - Einsatz der Energieprognose für eine nachhaltige Produktion mittels AM

Als eine der führenden Institutionen für die Industrialisierung der Additiven Produktion betrachten wir in der Fraunhofer-Einrichtung für Additive Produktionstechnologien IAPT in Hamburg Bergedorf die Wertschöpfungskette der Zukunft ganzheitlich. Wir fokussieren vor allem gesellschaftlich relevante Branchen in den Zukunftsfeldern Mobilität, Life Sciences, Energie und Sicherheit. Unsere Forschung reicht von Bauteildesigns über Produktionsprozesse bis hin zur Fabrikplanung und Digitalisierung: Wir betrachten die gesamte Fertigungsroute! So begleiten wir die Industrie auf dem Weg in eine nachhaltige Zukunft und leisten täglich einen wichtigen Beitrag für die Gesellschaft – bald auch mit dir?

In unserer Gruppe »Leitsysteme« in der Virtualisierungsabteilung bieten wir ab Juni ein spannendes Thema für eine Bachelor- oder Masterarbeit im Bereich Additive Manufacturing (AM) mit Fokus auf nachhaltige Produktion an. Ziel der Arbeit ist es, zu untersuchen, wie sich KI-Modelle zur Energieprognose (Energy Forecasting) gezielt als Planungswerkzeug für Anwendungen im Bereich AM einsetzen lassen, um Produktionsprozesse an die Verfügbarkeit kostengünsitger und möglichst grüner Energie anzupassen. Dabei entwickelst du ein fundiertes Konzept zur Integration und Nutzung von Energieprognosen in der Produktionsplanung und setzt dieses prototypisch um, indem ein Setup entsteht, das FDM-Druckjobs auf Basis von Energieverfügbarkeiten plant und automatisiert startet. Abschließend evaluierst du die Praxistauglichkeit und Wirtschaftlichkeit des Ansatzes, indem klassische Kennzahlen der Produktionsplanung wie Liefertreue und Auslastung dem prognosebasierten Vorgehen gegenübergestellt werden.

Die Arbeit verbindet systematische Analyse, konzeptionelle Entwicklung und praktische Umsetzung und bietet dir die Möglichkeit, aktiv an der nachhaltigen Gestaltung additiver Produktionsprozesse mitzuwirken.

Hier sorgst Du für Veränderung

• Einarbeitung in Thema & Technologien: Du arbeitest dich eigenständig in die Grundlagen der additiven Fertigung, der Energieprognose sowie relevanter KI-Methoden ein und dokumentierst systematisch die relevanten technologischen und prozessualen Zusammenhänge.
• Du führst eine strukturierte Markt- und Anwendungsrecherche zum Einsatz von Energieprognosen und KI-gestützten Planungsansätzen in der industriellen Produktion durch - mit besonderem Fokus auf nachhaltige und energieadaptive Produktionsprozesse im AM-Umfeld.
• Konzeptionelle Entwicklung: Du analysierst, wie Energieprognosen als Planungsgrundlage für die additive Produktion genutzt werden können, und leitest Anforderungen sowie geeignete Steuerungslogiken für eine energieadaptive Produktionsplanung ab.
• Du entwickelst ein fundiertes Konzept zur Integration von Energieprognosen in die Produktionsplanung und definierst geeignete Entscheidungsregeln, nach denen FDM-Druckjobs in Abhängigkeit von Energieverfügbarkeit und -kosten geplant und priorisiert werden.
• Prototypische Umsetzung: Du setzt ein prototypisches Setup um, das Energieprognosen verarbeitet und darauf basierend FDM-Druckaufträge automatisiert plant und startet.
• Bewertung : Du evaluierst die Praxistauglichkeit und Wirtschaftlichkeit des Ansatzes, indem du klassische Kennzahlen der Produktionsplanung (z. B. Liefertreue, Auslastung) analysierst und dem energieprognosebasierten Vorgehen gegenüberstellst.

Hiermit bringst Du Dich ein

• Laufendes wissenschaftliches Hochschulstudium (Bachelor oder Master) der Fachrichtungen Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurswesen, Produktionstechnik, Wirtschaftsinformatik, Data Science oder einer vergleichbaren Studienrichtung
• Interesse an und idealerweise erste Berührungspunkte mit nachhaltiger Produktion sowie an der Verbindung von additiver Fertigung (AM) mit datengetriebenen Ansätzen wie KI und Energy Forecasting
• Grundlegendes Verständnis von Produktionsprozessen und idealerweise erste Berührungspunkte mit additiver Produktion (z. B. FDM)
• Idealerweise erste Erfahrungen mit KI-Methoden, Datenanalyse oder Zeitreihenprognosen sowie Grundkenntnisse in Programmierung (z. B. Python) und im Umgang mit Daten
• Interesse an der Entwicklung prototypischer Softwarelösungen und der Umsetzung von Planungslogiken
• Analytische und strukturierte Arbeitsweise sowie Fähigkeit, komplexe Zusammenhänge zwischen Energieverfügbarkeit und Produktionsplanung zu erfassen
• Sehr gute Deutsch- und Englisch-Kenntnisse in Wort und Schrift (Sprachniveau C)

Was wir für Dich bereithalten

• Flexible Gestaltung der Bearbeitungszeit mit Tätigkeiten vor Ort in Hamburg Bergedorf sowie die Möglichkeit, Teile der Arbeit remote zu erledigen – um Studium, Abschlussarbeit und Nebenjob optimal zu verbinden
• Relevante Praxiserfahrung an der Schnittstelle zwischen Forschung und Industrie – ideal, um dich auf dein Berufsleben vorzubereiten
• Die Chance, in einem engagierten und unterstützenden Team zu arbeiten, das dich während der Bearbeitung der Aufgaben betreut und aktiv unterstützt
• Ein tolerantes Miteinander mit offener Fehlerkultur und der Sicherheit, jederzeit geholfen zu bekommen

Eine Vergütung durch die Fraunhofer-Gesellschaft wird nicht gezahlt.

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. Unsere Aufgaben sind vielfältig und anpassbar – für Bewerber*innen mit Behinderung finden wir gemeinsam Lösungen, die ihre Fähigkeiten optimal fördern.

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.

Bereit für Veränderung? Dann bewirb Dich jetzt, und mach einen Unterschied! Nach Eingang Deiner Online-Bewerbung erhältst Du eine automatische Empfangsbestätigung. Dann melden wir uns schnellstmöglich und sagen Dir, wie es weitergeht.

Du hast Fragen zur Stelle, zum Bewerbungsablauf oder zur Barrierefreiheit? Du brauchst Unterstützung? Unsere Recruiterin Laura Lübcke ist gerne für dich da: [email protected].

Bitte berücksichtige, dass Interviews zu dieser Abschlussarbeit erst ab KW 20 stattfinden werden.

Fraunhofer-Einrichtung für Additive Produktionstechnologien IAPT

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