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Simulative und praktische Bestimmung des thermo-mechanischen Verzugs bei der additiven Metallisierung keramischer Substrate
Ausgangssituation:
Einen vielversprechenden Ansatz zur additiven, ressourcen- und energieschonenden Herstellung leistungselektronischer Baugruppen bietet das selektive Laserstrahlschmelzen (SLM) von auf keramischen Substraten aufgebrachten Metallpulvern zur Funktionalisierung des Schaltungsträgers. Die Kombination der Vorteile des Laserstrahls, wie dem gezielten Energieeintrag oder der feinen Strukturbreite und der einfachen Handhabung, ermöglichen eine Flexibilisierung der Leiterbildstruktur, Minimierung der Strukturfeinheiten bei gleichzeitiger Option großflächige Strukturen zu generieren und birgt darüber hinaus die Möglichkeit einer 2,5D Funktionalisierung. Bei der Metallisierung von keramischen Substraten durch den laserbasierten Aufbau von Pulver gibt es allerdings auch technologische Hürden wie die Rissbildung in der Keramik in Folge der hohen thermischen Gradienten oder der Verzug des keramischen Grundmaterials.
Aufgabenstellung:
In der Arbeit soll der Bauteilverzug anhand von thermo-mechanischen Finite-Elemente-Analysen in Ansys-Workbench modelliert und parametriert simuliert werden. Der Verzug soll anschließend in praktischen Studien mit verfügbarer Anlagentechnik am Lehrstuhl validiert und zur Verbesserung des Modells genutzt werden. Die Untersuchungen sollen in einer Handlungsempfehlung zur doppelseitigen Metallisierung von keramischen Substraten mittels SLM basierend auf den Untersuchungen abgeleitet werden.
- Recherche zur thermo-mechanischen Modellbildung des selektiven Laserschmelzen mittels Ansys Workbench
- Weiterentwicklung bestehender Modelle, v. a. hinsichtlich
- Diskretisierung in Raum und Zeit
- Thermischer und mechanischer Randbedingungen
- Materialmodellen zur Berücksichtigung nicht-linearer Zusammenhänge
- Durchführung von Simulationsstudien
- Validierung und Modelloptimierung anhand experimenteller Untersuchungen
- Dokumentation der Arbeit
Bewerbung:
Bitten wenden Sie sich bei Interesse mit kurzem Lebenslauf und vollständiger Notenübersicht per Mail an christoph.hecht@faps.fau.de.
Induktives Laden: Konzeption und Entwicklung von Prozessen zur automatisierten Produktion induktiver Energieübertragungssysteme (BA/PA/MA)
Ausgangslage:
Mit der fortschreitenden Elektrifizierung der Fahrzeuge steigt auch die Nachfrage nach komfortablen, sicheren und in den Alltag integrierbaren Lademöglichkeiten. Kontaktlose Energieübertragungssysteme ermöglichen Szenarien wie „Road Charging“ und „Opportunity Charging“. Weitere Vorteile sind ein gesteigerter Ladekomfort für den Anwender sowie eine geringere Angriffsfläche für Vandalismus. Folglich ist für die nächsten Jahre eine gesteigerte Nachfrage nach induktiven Energieübertragungssystemen für Elektromobile zu erwarten. Allerdings stehen bislang keine Verfahren zur Verfügung, die eine wirtschaftliche Fertigung induktiver Energieübertragungssysteme in hoher Stückzahl ermöglichen.
Mögliche Aufgabenstellung
Verlegen, Kontaktieren und Isolieren sind die drei wichtigsten Schritte zur Herstellung eines induktiven Energieübertragungssystems. Die Verfahren sollen durch geeignete Maßnahmen für die industrielle Fertigung befähigt werden. Neben praktischen Versuchen ist auch der prototypische Aufbau von Demonstratoren vorgesehen. Mögliche Aufgabenstellungen können sein:
- Einarbeiten in die Technologien für die kontaktlose Energieübertragung
- Analyse von verschiedenen Systemaufbauten der Marktbegleiter
- Adaption bestehender Konzepte aus dem Elektromaschinenbau auf den neuen Anwendungskontext
- Entwicklung und Konzeption geeigneter Vorrichtungen und Aufbau von Demonstratorsystemen
Hinweise und Bewerbung:
- Bearbeitung der Aufgaben im studentischem Team
- Strukturierte und selbstständige Arbeitsweise
- Bewerbungen bitte per E-Mail mit Lebenslauf und aktueller Fächerübersicht an info@seamless-energy.com
Ansprechpartner:
Maximilian Kneidl
Maximilian Kneidl, M.Sc. info@seamless-energy.com

Induktives Laden: Konzeption und Entwicklung von Prozessen zur automatisierten Produktion induktiver Energieübertragungssysteme (BA/PA/MA)
Ausgangslage:
Mit der fortschreitenden Elektrifizierung der Fahrzeuge steigt auch die Nachfrage nach komfortablen, sicheren und in den Alltag integrierbaren Lademöglichkeiten. Kontaktlose Energieübertragungssysteme ermöglichen Szenarien wie „Road Charging“ und „Opportunity Charging“. Weitere Vorteile sind ein gesteigerter Ladekomfort für den Anwender sowie eine geringere Angriffsfläche für Vandalismus. Folglich ist für die nächsten Jahre eine gesteigerte Nachfrage nach induktiven Energieübertragungssystemen für Elektromobile zu erwarten. Allerdings stehen bislang keine Verfahren zur Verfügung, die eine wirtschaftliche Fertigung induktiver Energieübertragungssysteme in hoher Stückzahl ermöglichen.
Mögliche Aufgabenstellung
Verlegen, Kontaktieren und Isolieren sind die drei wichtigsten Schritte zur Herstellung eines induktiven Energieübertragungssystems. Die Verfahren sollen durch geeignete Maßnahmen für die industrielle Fertigung befähigt werden. Neben praktischen Versuchen ist auch der prototypische Aufbau von Demonstratoren vorgesehen. Mögliche Aufgabenstellungen können sein:
- Einarbeiten in die Technologien für die kontaktlose Energieübertragung
- Analyse von verschiedenen Systemaufbauten der Marktbegleiter
- Adaption bestehender Konzepte aus dem Elektromaschinenbau auf den neuen Anwendungskontext
- Entwicklung und Konzeption geeigneter Vorrichtungen und Aufbau von Demonstratorsystemen
Hinweise und Bewerbung:
- Bearbeitung der Aufgaben im studentischem Team
- Strukturierte und selbstständige Arbeitsweise
- Bewerbungen bitte per E-Mail mit Lebenslauf und aktueller Fächerübersicht an info@seamless-energy.com
Ansprechpartner:
Maximilian Kneidl
Maximilian Kneidl, M.Sc. info@seamless-energy.com

Induktives Laden: Konzeption und Entwicklung von Prozessen zur automatisierten Produktion induktiver Energieübertragungssysteme (BA/PA/MA)
Ausgangslage:
Mit der fortschreitenden Elektrifizierung der Fahrzeuge steigt auch die Nachfrage nach komfortablen, sicheren und in den Alltag integrierbaren Lademöglichkeiten. Kontaktlose Energieübertragungssysteme ermöglichen Szenarien wie „Road Charging“ und „Opportunity Charging“. Weitere Vorteile sind ein gesteigerter Ladekomfort für den Anwender sowie eine geringere Angriffsfläche für Vandalismus. Folglich ist für die nächsten Jahre eine gesteigerte Nachfrage nach induktiven Energieübertragungssystemen für Elektromobile zu erwarten. Allerdings stehen bislang keine Verfahren zur Verfügung, die eine wirtschaftliche Fertigung induktiver Energieübertragungssysteme in hoher Stückzahl ermöglichen.
Mögliche Aufgabenstellung
Verlegen, Kontaktieren und Isolieren sind die drei wichtigsten Schritte zur Herstellung eines induktiven Energieübertragungssystems. Die Verfahren sollen durch geeignete Maßnahmen für die industrielle Fertigung befähigt werden. Neben praktischen Versuchen ist auch der prototypische Aufbau von Demonstratoren vorgesehen. Mögliche Aufgabenstellungen können sein:
- Einarbeiten in die Technologien für die kontaktlose Energieübertragung
- Analyse von verschiedenen Systemaufbauten der Marktbegleiter
- Adaption bestehender Konzepte aus dem Elektromaschinenbau auf den neuen Anwendungskontext
- Entwicklung und Konzeption geeigneter Vorrichtungen und Aufbau von Demonstratorsystemen
Hinweise und Bewerbung:
- Bearbeitung der Aufgaben im studentischem Team
- Strukturierte und selbstständige Arbeitsweise
- Bewerbungen bitte per E-Mail mit Lebenslauf und aktueller Fächerübersicht an info@seamless-energy.com
Ansprechpartner:
Dr.-Ing. Michael Weigelt info@seamless-energy.com
Ansprechpartner:
BA/PA/MA: Analyse und Modellierung der chemischen Vernetzung von 2K-Silikon
Sowohl im Maschinenbau als auch in der Medizintechnik finden Silikonbauteile aufgrund ihrer besonderen Materialeigenschaften, wie Temperaturstabilität, Biokompatibilität und Flexibilität, breite Anwendung. Zur individualisierten Herstellung von Silikonbauteilen werden bisher hauptsächlich aufwendige indirekte Gussverfahren genutzt. Neuartige additive Verfahren, der direkte Silikondruck, besitzen das Potenzial, die Fertigung zu vereinfachen, komplexe Geometrien zu ermöglichen und eine wirtschaftliche Produktion ab Losgröße eins umzusetzen. Am Lehrstuhl FAPS werden die innovativen Verfahren Direct Ink Writing (DIW) und Liquid Additive Manufacturing (LAM) für die Herstellung von Silikonbauteilen eingesetzt und erforscht.
Im Rahmen dieser studentischen Arbeit wird das Vernetzungsverhalten von 2K Silikonkautschuk charakterisiert, analysiert und modelliert. Dafür werden DSC- und Rheometrie-Messdaten bereinigt und aufbereitet. Die Daten werden danach grafisch aufbereitet und ermöglichen die Ermittlung von Materialkennwerten.
Diese Arbeit bietet die Möglichkeit, in ein aktuelles und fortschrittliches Forschungsgebiet im Schnittpunkt zwischen Materialwissenschaft und Maschinenbau einzutauchen und den Einsatz von modernen Technologien in der Fertigung kennenzulernen. Eigene Ideen können umgesetzt und in der Praxis angewendet werden.

Aufgaben:
- Literaturrecherche zum Stand der Forschung in der Datenerfassung und -aufbereitung
- Aufbereitung und Analyse von Versuchsdaten
- Übertragung der Ergebnisse auf ein Vernetzungsmodell
- Modellvalidierung über Materialcharakterisierungsversuche
- Dokumentation und Präsentation der Ergebnisse
Vorkenntnisse:
- Studium im Bereich Maschinenbau/Mechatronik/Medizintechnik/Elektrotechnik oder ähnliches
- Vorerfahrung im Bereich der Datenverarbeitung in Origin wünschenswert
- Interesse an der additiven Fertigung und Materialwissenschaften
- Sehr engagierte, selbstständige und zuverlässige Arbeitsweise
Bewerbungen mit Lebenslauf, Notenspiegel und sehr knappem Motivationsschreiben (maximal 80 Wörter) bitte über das Anfrageformular oder an Lukas.Gugel@faps.fau.de
PA /MA: XR-Prozessimulation, AI-LEAN-Optimierung und 3D-Fertigungsplanung mittels Gaming Engine (Unity)
Ausgangssituation
Längst sind Computerspiele keine reine Spielerei mehr, so können Simulationen von Arbeitsabläufen auf das industrielle Umfeld übertragen werden, um zukünftige Fehler zu vermeiden. Unter anderem bieten KI und XR-Technologien intuitive Simulationstools und die Gaming Engine – Unity ganz neue Möglichkeiten eine interaktive XR-Prozesssimulation und Robotersteuerung und Programmierung. Vorteil dieser Plattform ist, das dass erstellt Szenario sich auf quasi jede Endgerät (VR, AR-Brillen, iPad, PC) exportieren lässt, auch auf Web Anwendungen. Gerade im Umfeld der LEAN-Prozessoptimierung und Fabrikplanung, siehe AR-Demo Anlagenkonzept oder XR-Robotik-Simulation . Eine einheitliche B2B-“Amazon”-Plattform für fertige Automatisierungslösungen gibt es bisher nicht. Die Abschlussarbeit findet im Kontext des FAPS-X-Start-Up ROBOTOP GmbH statt. Im Rahmen dieser Tätigkeit soll bei der Entwicklung und Erforschung neuer XR/KI-Softwaretools auf Basis von Unity und Blender umgesetzt werden. Dabei koppeln wir die Intuitivität, die Usability und den Spaß von Computerspielen mit der Nützlichkeit von Industriesoftware. Oder in anderen Worten, wie kann es sein, dass ein 12 jähriger in einem Computerspiel ein Weltreich aufbauen kann aber ich für die meisten Industrietools einen Doktortitel benötige um diese zu verstehen, bzw. viele der Industriesoftwarelösungen immer noch aussehen wie Windows 95.


Themenstellung
- Einarbeitung die Gaming Engine (Unity) sowie Blender
- Erstellung eines Evaluationsszenarios
- Erstellung von Prozessablauf Simulation
- Die praktische Erprobung kann im Rahmen des Forschungsprojektes FAPS-X-Start-Ups ROBOTOP & https://robotop.de/ueber-uns/
sowie in Forschungsprojekten mit Industriepartner wie Bosch sowie weiterer Industriepartner stattfinden. - Bewertung des Umsetzungsergebnisses und Vorschlag weiterer Handlungsfelder
Vorkenntnisse
-
Erfahrungen mit XR und KI-Systemen sowie Unity und Blender sind von Vorteil, Einarbeitung im Rahmen der Arbeit ist möglich
- Programmierkenntnisse sind von Vorteil
Und das haben Sie davon:
- Zusammenarbeit mit dynamischen hoch-innovativen und schnell wachsenden Start-Up-Team im Kontext des Omniverse, Metaverse, KI, XR mit Möglichkeit zur Übernahme
- Weiterführende Tätigkeiten können auch in Zusammenarbeit mit der ROBOTOP GmbH als Industriepraktikum, gestaltet werden, welches im Rahmen der Studienleistung angerechnet werden kann oder in eine Werkstudentenstelle überführt werden
- Sehr steile Lernkurve entlang praxisnaher Projekte mit hoher Industrierelevanz
- Kennenlernen möglicher weiterer Themenstellungen für MA Abschlussarbeiten
- Aktive Mitgestaltung innovativer Technologien
- Ausweitung des persönlichen Netzwerks
- Entwicklung der eigenen Fähigkeiten (Digitale Transformation und was dazu gehört: U. A. 3D-Modellierung, Programmierung, Künstliche Intelligenz (KI), Extended Reality (XR))
Imagevideo ROBOTOP. Link
Homepage: ROBOTOP
Beginn ab sofort möglich
Der Umfang kann entsprechend der Art der Arbeit angepasst werden
Kontakt – bitte einen Termin per Email vereinbaren, mit angefügten Lebenslauf, Notenübersicht sowie telefonischen Kontakt.
Dr.-Ing. Eike Schäffer (M.Sc., M.Sc.)
Mail: eike.schaeffer@faps.fau.de
PS: Bitte geben Sie in Ihrer Bewerbung bzw. in der Mail das Stichwort NextLevelROBOTOP an, damit ich sehe das Sie den Text bis zum Ende gelesen haben sowie schreiben Sie mir warum Sie an dem Thema besonders großes Interesse haben. Unser Team besteht aus sehr innovativen, leistungsbereiten und stark intrinsisch motivierten Menschen. Daher ist uns ein Fit in Hinsicht der Einstellung sehr wichtig. Sowie bewerben Sie sich bitte in deutscher Sprache und nur mit sehr guten Deutschkenntnissen. Mails ohne diese Kriterien werden ignoriert.
PA /MA: Innovative Geschäftsszenarios von Industrial Metaverse und Industrie 4.0 Applikationen (Konzeptstudie)
Ausgangssituation
Durch die zunehmende technologische Vielfalt und Komplexität im industriellen Umfeld, kommen technische Lösungen kaum noch ohne IT-Lösungen aus. Eine Lösung um mit Komplexität umzugehen, stellen innovative XR-Lösungen dar. Ein Prominentes Beispiel hierzu ist NVIDIA mit dem Omniverse sowie Apple mit der Apple Vision Pro. Auch können XR-Lösungen für ganz neue Form der Kommunikation verwendet werden, siehe Link.
Das Verbundprojekt ROBOTOP (Modulare, offene und internetbasierte Plattform für Roboter-Anwendungen in Industrie und Service) mit dem Teilvorhaben des Lehrstuhls für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik MyRoboBase (Modularer, internetbasierter Robotik-Basiskonfigurator) wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) ab dem 01.06.2017 gefördert. Aus diesem Forschungsprojekt hat sich 2021 im Rahmen eines EXIST-Gründerstipendiums ein Start-up aus der FAU ausgegründet.
Themenstellung
- Einarbeitung in die Themen Industrial Metaverse und Industrie 4.0
- Analyse weiterer möglicher Geschäftsszenarien für Industrial Metaverse und Industrie 4.0 Applikationen
- Konzeption und Durchführung einer Konzeptstudie mit Marktbefragung im Kontext von Industrial Metaverse und Industrie 4.0 Applikationen
- Auswertung des Marktbefragung und Vorschlag weiterer Handlungsfelder
Vorkenntnisse
-
Proaktive und selbständige Kommunikationsfähigkeit
- Sehr gute Fähigkeit zum strukturierten und systematischen Arbeiten
- Fähigkeit komplexe Inhalte einfach und strukturiert darzustellen
- Erfahrungen mit Word und Citavi sind von Vorteil
- Sehr gute deutsch Kenntnisse (Marktbefragung deutsch)
Imagevideo ROBOTOP. Link
Aktuelle Publikationen: Eike Schäffer
Homepage dem Projekt assoziiertes Start-up: ROBOTOP
Beginn ab sofort möglich
Der Umfang kann entsprechend der Art der Arbeit angepasst werden
Kontakt – bitte einen Termin per Email vereinbaren
Dr. Eike Schäffer
eike.schaeffer@faps.fau.de
Entwicklung von Geschäftsmodellen für neue Smart-Energy-Management-Funktionalitäten
Hintergrund: Im Zuge des fortschreitenden Wandels in der Energiebranche und der zunehmenden Bedeutung von nachhaltigen und effizienten Energiemanagementsystemen, bieten sich für innovative Startups vielfältige Möglichkeiten. Diese Abschlussarbeit zielt darauf ab, den Grundstein für ein solches Startup zu legen, indem sie innovative Geschäftsmodelle für neue Energiemanagementfunktionalitäten entwickelt.
Thema: Entwicklung von Geschäftsmodellen für neue Energiemanagementfunktionalitäten mit dem Ziel der Gründung eines Startups.
Mögliche Aufgaben:
- Analyse aktueller Trends und Herausforderungen in der Energiebranche, insbesondere im Bereich Energiemanagement.
- Identifikation und Bewertung neuer Technologien und Funktionalitäten im Energiemanagement.
- Entwicklung innovativer Geschäftsmodelle, die diese neuen Funktionalitäten nutzen.
- Erstellung eines umfassenden Businessplans, einschließlich Marktanalyse, Strategieentwicklung und Finanzplanung.
- Erarbeitung eines Konzepts zur Umsetzung und Skalierung des Startups.
