BA/MA: »Bayessche Optimierung zur optimalen Versuchsplanung für Produktionsprozesse«

Die Fraunhofer-Gesellschaft (www.fraunhofer.de) 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 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.

Die Optimierung von Produktionsprozessen wird aufgrund von steigenden Anforderungen an die Nachhaltigkeit von Prozessen 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. Eine zentrale Herausforderung ist hierbei die Konfiguration der Bayes’schen Optimierung (insbesondere von Surrogat-Modell und Erfassungsfunktion) in Abhängigkeit der Eigenschaften des Optimierungsproblems. Um die Bayes’sche Optimierung in der produktionstechnischen Praxis zu etablieren, soll im Rahmen dieser Abschlussarbeit untersucht werden, welche BO-Algorithmen für verschiedene produktionstechnische Optimierungsprobleme im Hinblick auf eine genaue und effiziente Prozessoptimierung geeignet sind.

Was Du bei uns tust

Literaturrecherche zur Bayes‘schen Optimierung und optimalen Versuchsplanung in Produktionsprozessen
Analyse von verschiedenen BO-Algorithmen und deren Abhängigkeiten von Eigenschaften der Prozessoptimierung
Ableitung eines Satzes von Eigenschaften zur Charakterisierung von Produktionsprozessen
Entwicklung einer Methodik zur optimalen Konfiguration des BO-Algorithmus in Abhängigkeit der definierten Eigenschaften des Produktionsprozesses
Verifizierung und Validierung der Methodik für einen frei wählbaren Anwendungsfall aus der Glasproduktion, der Laserbearbeitung oder der Biotechnologie
Dokumentation der Ergebnisse und Verschriftlichung der wissenschaftlichen Arbeit

Was Du mitbringst

Du studierst Maschinenbau, Informatik, Mathematik oder eine vergleichbare Fachrichtung
Du interessierst dich für den Themenbereich Produktionstechnik und für den Transfer von theoretischen Konzepten in reale Anwendungsfälle
Du bist mit der Theorie und den Ansätzen des maschinellen Lernens vertraut und möchtest dich in dem Themenfeld spezialisieren
Deine Stärke ist das analytische Denken und du besitzt ein gutes Abstraktionsvermögen
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
Mitwirkung in innovativen Forschungs- und Entwicklungsprojekten mit namhaften Industriepartnern
Eine professionelle Betreuung und fachliche Unterstützung bei der Erstellung deiner Abschlussarbeit
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.
Wissenschaftlicher Mitarbeiter Produktionsqualität
Telefon: +49 241 8904-314

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

www.ipt.fraunhofer.de

Kennziffer: 68141 Bewerbungsfrist:

Stellensegment: Biotech, Biology, Science

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