Themenvorschläge für studentische Arbeiten
Masterarbeit
1. Logistiksimulation des Last Mile Problems im Transport von Wasserstoff
Die Nutzung von Wasserstoff in der Industrie für Produktionsprozesse zwingt Unternehmen dazu, sich mit der Bereitstellung des Wasserstoffs zu beschäftigen. Innerhalb der nationalen Wasserstoffstrategie ist die Realisierung eines Kernnetzes bereits beschlossen. Zudem werden verschiedene Systeme für den Transport des Wasserstoffs zu den Verbrauchern erörtert. Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage, wie der Transport dimensioniert sein muss, beispielsweise wie viele Tankstellen und wie viele Transporter benötigt werden.
Aufgabenfeld:
- Einarbeitung in die nationale Wasserstoffstrategie
- Definition der zu simulierenden Logistikkette
- Aufbau eines parametrisierbaren Simulationsmodells
Betreuer: Philipp Wilsky
2. Überprüfung der praktischen Anwendbarkeit eines Frameworks für einen Kognitiven Digitalen Zwilling für die Modellierung des autonomen Umschlages am Beispiel von Cargo Sous Terrain im Praxisunternehmen vor Ort (Schweiz)
Im Rahmen des innovativen Schweizer Projekts Cargo Sous Terrain (CST) sollen Möglichkeiten erörtert werden, wie ein kognitiver digitaler Zwilling innerhalb des Vorhabens sinnvoll und gewinnbringend eingesetzt werden kann. Eine Kurzvorstellung des Projekts finden Sie unter folgendem Link: Cargo sous terrain - Erklärung System
Aufgabenfeld Theorie:
- Literaturrecherche und -analyse zu den Grundlagen kognitiver digitaler Zwillinge (KDZ)
- Erarbeitung relevanter Schlüsselfaktoren für die erfolgreiche Implementierung im Hinblick auf die relevanten Aspekte des Projekts
- Ableitung und Zusammenstellung von Erfolgsfaktoren zur zielgerichteten Einführung von KDZ in Abhängigkeit der entsprechenden Projektphasen
Aufgabenfeld Praxis:
- Beschreibung des Problems und Untersuchungsgegenstands
- Entwicklung eines Konzepts zur Einführung eines KDZ anhand von Cargo Sous Terrain
- Vergleichende Gegenüberstellung von Anforderungen des KDZ-Konzepts und den vorliegenden Gegebenheiten bei Cargo Sous Terrain in den relevanten Projektphasen
- Kritische Bewertung und finales Urteil über die Anwendbarkeit von KDZ innerhalb der relevanten Teilaspekte des Projekts inkl. der Ableitung von noch zu schaffenden Voraussetzungen
Besonderheiten:
- Die Bearbeitung des Themas erfolgt im Rahmen eines mindestens halbjährlichen Praktikums im Praxisunternehmen in Basel (CH). In dieser Zeit sind Sie auch in die tägliche Projektmitarbeit innerhalb des Unternehmens eingebunden. Ihre Arbeit wird in dieser Zeit angemessen vergütet. Bei Eignung wird der Kontakt zum Praxisunternehmen vermittelt, damit dort der Bewerbungsprozess durchlaufen werden kann. Die Bearbeitung des Themas ist nur möglich, wenn dieser Prozess erfolgreich abgeschlossen wird.
- Sprachkenntnisse (CEFR): Deutsch min. C1, Englisch min. B2
Betreuer: Florian Förster
3. Retrofit einer Textilmaschine im Praxisunternehmen
Aufgabenfeld Theorie:
- Einarbeitung in die Grundlagen zum Thema Retrofit im Textilmaschinenbau sowie Maschinenzustandserfassung mittels Schwingungsanalyse
- Ableitung der notwendigen Aspekte einer Maschinenzustandserfassung mittels Schwingungsanalyse und Erzeugung einer Übersicht zu Umsetzungsvarianten
Aufgabenfeld Praxis, in Zusammenarbeit mit einem Unternehmen aus dem Erzgebirgskreis:
- Erarbeitung eines Konzeptes zum Retrofit der Textilmaschine mittels Schwingungsmessgerät
- Anbringen und Erprobung des Schwingungsmessgerätes
- Datenanalyse und Entwicklung eines Dashboards zur Visualisierung der relevanten Daten
Betreuer: Martin Folz, Philipp Wilsky
4. Integration von Lautbasierten und Bewegungsdaten zur Tätigkeitenerkennung
Aufgabenfeld:
- Auswahl und Installation von Sensoren zur Datengenerierung
- Datenerhebung im Rahmen von Versuchen
- Datenanalyse zur Klassifikation von Tätigkeiten basierend auf Klangdaten
- Erprobung des antrainierten Klassifikationsalgorithmus
Betreuer: Matthias Thürer
weitere Informationen: Activity Recognition of Assembly Tasks Using Body-Worn Microphones and Accelerometers
5. Identifikation von Gefahrstoffen als Teil des Solid Waste Collection
Aufgabenfeld:
- Auswahl und Installation von Sensoren zur Datengenerierung
- Datenerhebung im Rahmen von Versuchen
- Datenanalyse zur Klassifikation der Gefahrstoffe
- Erprobung des antrainierten Klassifikationsalgorithmus
Betreuer: Matthias Thürer
weitere Informationen: Internet of Things (IoT) driven kanban system for reverse logistics: solid waste collection
6. Energiedatenvisualisierung mittels Augmented Reality & KI
Sensordaten zum Energieverbrauch verschiedener Maschinen sollen in einer Augmented Reality Umgebung in der Experimentier- und Digitalfabrik als schwebende Labels mit den Verbrauchsdaten neben den jeweiligen Maschinen dargestellt werden, wenn ein mobiles Endgerät (z. B. Tablet, Smartphone oder AR-Brille) darauf gerichtet wird.
Aufgabenfeld:
- Recherche zum Stand der Technik
- Erarbeitung einer wissenschaftlich fundierten Vorgehensweise zur Umsetzung
- Realisierung an Beispielen aus der Experimentier- und Digitalfabrik der TU Chemnitz
- Implementierung/Formatierung der Sensordatenweitergabe über MQTT
- Implementierung einer Bilderkennungs-KI mittels Unity zur Erkennung der jeweiligen Maschine (bspw. TensorFlow)
- Aufnahme von Bildmaterial als Trainingsmaterial für die KI
- Erstellung von grafischen Labels/Tags inklusive Anzeige der Energieverbrauchsdaten für die Augmented Reality Umgebung in Unity mittels AR Foundation
- Ziel innerhalb der Umsetzung: Export einer eigenständigen mobilen Anwendung aus Unity zur Verwendung auf Android und/oder iOS-Endgeräten
- Verallgemeinerung der Erkenntnisse aus dem Use Case
Betreuer: Martin Uhlmann
Bachelorarbeit
1. Konzeption, Entwicklung und Optimierung eines motorisierten Rotationstellers für die Bauteilerfassung mit Hilfe eines 3D-Scanners
Aufgabenfeld Theorie:
- Systematische Literaturrecherche zu dem Thema
- Konzeptentwicklung für den Rotationsteller und die Bestimmung der optimalen Rotationsgeschwindigkeit
Aufgabenfeld Praxis:
- Konstruktion und Fertigung des Rotationstellers (Hard- und Software)
- Optimierung der Rotationsgeschwindigkeit
- Validierung und Dokumentation
Bezug: Markt- und Vernetzungsplattform KISS
Betreuer: Daniel Seifert
2. Erfolgsfaktoren von innovationsfördernden Transferzentren
Aufgabenfeld:
- Systematischer Literatur-Review zur Thematik
- Systematisierung der identifizierten Faktoren
- Untersuchung der Anwendbarkeit für Mittelstand-Digital Zentren
Bezug: Projekt Digitalisierung im sächsischen Mittelstand
Betreuer: Luise Weißflog
3. Retrofit einer Textilmaschine im Praxisunternehmen
Aufgabenfeld Theorie:
- Einarbeitung in die Grundlagen zum Thema Retrofit im Textilmaschinenbau sowie Maschinenzustandserfassung mittels Schwingungsanalyse
- Ableitung der notwendigen Aspekte einer Maschinenzustandserfassung mittels Schwingungsanalyse und Erzeugung einer Übersicht zu Umsetzungsvarianten
Aufgabenfeld Praxis, in Zusammenarbeit mit einem Unternehmen aus dem Erzgebirgskreis:
- Erarbeitung eines Konzeptes zum Retrofit der Textilmaschine mittels Schwingungsmessgerät
- Anbringen und Erprobung des Schwingungsmessgerätes
- Datenanalyse und Entwicklung eines Dashboards zur Visualisierung der relevanten Daten
Betreuer: Martin Folz, Philipp Wilsky
4. Entwicklung eines Prozesses zur automatisierten Demontage von Traktionsbatterien
Aufgabenfeld:
- Literaturrecherche zu verschiedenen Traktionsbatterietypen nach Automobilhersteller und Modellen und zur Entwicklung der Marktanteile der Automobilmodelle für die Jahre 2015 bis 2030
- Ableitung eines flexiblen automatisierten Demontageprozesses für Traktionsbatterien anhand der zu erwartenden Traktionsbatterietypen
- Entwicklung einer parametrierbaren Simulation zur Verarbeitung der Prozessdaten
Bezug: Projekt KaDoTE
Betreuer: Dominik Hertel
Studien-/Projektarbeit
1. Entwicklung eines Lehrkonzeptes für Produktionsplanung und -steuerung
Aufgabenfeld:
- Einarbeitung in die Methoden der Produktionsplanung und -steuerung sowie in Lehrkonzepte für diesen Bereich
- Entwicklung eines Konzeptes zur Gestaltung der Übung im Modul mit Fokus auf das Vermitteln von Verständnis um die grundsätzlichen Elemente der PPS
- Umsetzung des Konzeptes
Betreuer: Prof. Dr. Matthias Thürer
2. Konzeption, Entwicklung und Optimierung eines motorisierten Rotationstellers für die Bauteilerfassung mit Hilfe eines 3D-Scanners
Aufgabenfeld Theorie:
- Systematische Literaturrecherche zu dem Thema
- Konzeptentwicklung für den Rotationsteller und die Bestimmung der optimalen Rotationsgeschwindigkeit
Aufgabenfeld Praxis:
- Konstruktion und Fertigung des Rotationstellers (Hard- und Software)
- Optimierung der Rotationsgeschwindigkeit
- Validierung und Dokumentation
Bezug: Markt- und Vernetzungsplattform KISS
Betreuer: Daniel Seifert
3. Erfolgsfaktoren von innovationsfördernden Transferzentren
Aufgabenfeld:
- Systematischer Literatur-Review zur Thematik
- Systematisierung der identifizierten Faktoren
- Untersuchung der Anwendbarkeit für Mittelstand-Digital Zentren
Bezug: Projekt Digitalisierung im sächsischen Mittelstand
Betreuer: Luise Weißflog
4. Retrofit einer Textilmaschine im Praxisunternehmen
Aufgabenfeld Theorie:
- Einarbeitung in die Grundlagen zum Thema Retrofit im Textilmaschinenbau sowie Maschinenzustandserfassung mittels Schwingungsanalyse
- Ableitung der notwendigen Aspekte einer Maschinenzustandserfassung mittels Schwingungsanalyse und Erzeugung einer Übersicht zu Umsetzungsvarianten
Aufgabenfeld Praxis, in Zusammenarbeit mit einem Unternehmen aus dem Erzgebirgskreis:
- Erarbeitung eines Konzeptes zum Retrofit der Textilmaschine mittels Schwingungsmessgerät
- Anbringen und Erprobung des Schwingungsmessgerätes
- Datenanalyse und Entwicklung eines Dashboards zur Visualisierung der relevanten Daten
Betreuer: Martin Folz, Philipp Wilsky
Berufsfeldseminar und -fallstudien
1. Konzeption, Entwicklung und Optimierung eines motorisierten Rotationstellers für die Bauteilerfassung mit Hilfe eines 3D-Scanners
Aufgabenfeld Theorie:
- Systematische Literaturrecherche zu dem Thema
- Konzeptentwicklung für den Rotationsteller und die Bestimmung der optimalen Rotationsgeschwindigkeit
Aufgabenfeld Praxis:
- Konstruktion und Fertigung des Rotationstellers (Hard- und Software)
- Optimierung der Rotationsgeschwindigkeit
- Validierung und Dokumentation
Bezug: Markt- und Vernetzungsplattform KISS
Betreuer: Daniel Seifert
2. Energieeffizienz in der Fabrik
- Modellierungs- und Bewertungsmethoden
- Systematisierung von Handlungsansätzen
- Best Practice Beispiele
Betreuer: Felix Franke
3. Erarbeitung eines Demonstrators zum Shop Floor Management
- Aufarbeitung und Systematisierung relevanter Grundlagen
- Anwendung und Übertragung auf die Experimentier- und Digitalfabrik der Professur
- Erstellen von beispielhaften Hilfsmitteln, Charts
Betreuer: Felix Franke
4. Identifikations- und Lokalisierungstechnologien in der Fabrik
- Recherche zum aktuellen Stand der Technik
- Systematisierung anhand geeigneter Merkmale, bspw. Leistungsfähigkeit, technologische Parameter, Rahmenbedingungen für den Einsatz
- Best Practice Beispiele
Betreuer: Philipp Wilsky
5. Sicherheitsmanagement in der digitalen Fabrik
- Recherche zum aktuellen Stand der Technik
- Diskussion von bestehenden Handlungsansätzen
- Überlegungen zur Integration von Maschinendaten (Prozess- und Produktdaten) und KI-Technologien in Bezug auf Cybersicherheit
- Identifikation von allgemeinen Schwachstellen und Erarbeitung eines Risikomanagements (insbesondere im Kontext Safety & Security)
- Anwendung der Ergebnisse auf die Experimentier- und Digitalfabrik der Professur
Betreuer: Heiner Winkler
6. Nachhaltigkeitsbewertung von Logistikprozessen
- Bewertungsansätze, Kennzahlen
- Modellierung
- Beispiele
Betreuer: Pierre Grzona
7. Demonstratoren/Simulationen für verschiedene Methoden der Fertigungssteuerung
- Aufarbeitung relevanter Grundlagen
- Ausarbeitung eines Beispiels mit variablen Parametern
- Erstellung eines geeigneten Hilfsmittels, vorzugsweise auf MS Excel Basis
- Zur Auswahl stehen folgende Methoden: POLCA, ConWIP, KANBAN, Copacabana, Belastungsorientierte Auftragsfreigabe (BOA), Dezentrale belastungsorientierte Fertigungsregelung
Betreuer: Pierre Grzona, Daniel Fischer
8. eKanban zur Materialbereitstellung
- Funktionsweise und Anwendungsbereiche
- Parametrisierung des Verfahrens, Einsatzvoraussetzungen
- Konzeption/Vorbereitung eines Demonstrators für die Experimentier- und Digitalfabrik der Professur
Betreuer: Pierre Grzona, Daniel Fischer
Sie haben Interesse an einem Thema? Dann kontaktieren Sie bitte den jeweiligen Ansprechpartner. Fügen Sie bitte ein Motivationsschreiben, warum Sie ein gewisses Thema bearbeiten wollen, sowie einen kurzen Lebenslauf, bei. Themen sind nach Art der Arbeit unterteilt (Master, Bachelor etc.). Masterarbeiten können im Prinzip für alle Themenbereiche angefragt werden (also auch solche unter Bachelor etc). Darüber hinaus können Sie gerne die Betreuung eigener Themen anfragen. Bitte mailen Sie dafür ein ausgefülltes Formular an Herrn Philipp Wilsky.
