Masterarbeit: Echtzeitfähige Modellordnungsreduktion für thermische Systeme in der Fertigungstechnik

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Masterarbeit: Echtzeitfähige Modellordnungsreduktion für thermische Systeme in der Fertigungstechnik

Die Fraunhofer-Gesellschaft ( ) ist eine der weltweit führenden Organisationen für anwendungsorientierte Forschung. 75 Institute entwickeln wegweisende Technologien für unsere Wirtschaft und Gesellschaft – genauer: 32 000 Menschen aus Technik, Wissenschaft, Verwaltung und IT. Sie wissen: Wer zu Fraunhofer kommt, will und kann etwas verändern. Für sich, für uns und die Märkte von heute und morgen.

Wie das Engineering der Zukunft aussieht, erforschen wir am Fraunhofer IEM in Paderborn – gemeinsam mit starken Partnern und viel Leidenschaft für Technik. Unsere Teams entwickeln Lösungen, die wirklich in die Anwendung kommen: von smarten Produkten über vernetzte Produktionssysteme bis hin zu digitalen Services und moderner Software. Dabei denken wir Innovation vom ersten Konzept bis zur Umsetzung. Und genau hier kommen Sie ins Spiel!

Im Forschungsprojekt ECO2MBINE entwickeln wir ein nachhaltiges Fertigungsverfahren für Batteriekühlplatten der Elektromobilität. Durch rein elektrisches Beheizen ersetzen wir fossile Energieträger vollständig. Für die Temperaturregelung benötigen wir ein schnelles Prozessmodell. Das Problem: Hochgenaue Simulationen sind zu rechenintensiv für Echtzeitanwendungen. Hier setzt die Modellordnungsreduktion an: Sie ermöglicht es, die wesentlichen Dynamiken des Systems in einem kompakten, echtzeitfähigen Modell abzubilden.

Hier sorgst Du für Veränderung

• Du recherchierst klassische Methoden der Modellordnungsreduktion für thermische Systeme wie POD.
• Du analysierst das bestehende hochdimensionale Modell und identifizierst Reduktionspotenziale.
• Du entwickelst und implementierst ein reduziertes Modell in Python.
• Du validierst das reduzierte Modell anhand von Messdaten aus Aufheizversuchen.
• Du bewertest die Eignung des Modells für den Einsatz in einer modellbasierten Temperaturregelung.

Hiermit bringst Du Dich ein

• Du studierst Maschinenbau, Mechatronik, Elektrotechnik oder einen vergleichbaren Studiengang.
• Du hast erste Erfahrungen in der thermischen Modellbildung oder Systemtheorie.
• Du beherrschst die Programmierung mit Python oder Matlab.
• Du zeichnest dich durch ein hohes Maß an Motivation und eine selbstständige Arbeitsweise aus.
• Du sprichst fließend Englisch (mind. C1) oder verfügst über gute Deutschkenntnisse (mind. B2) in Wort und Schrift.
• Grundkenntnisse in Regelungstechnik sind von Vorteil.

Was wir für Dich bereithalten

• Du erhältst spannende Einblicke in aktuelle Forschungsprojekte mit hoher gesellschaftlicher Relevanz im Bereich Automatisierung und lernst, wie wissenschaftliche Erkenntnisse in die Praxis umgesetzt werden.
• Dich erwartet ein interdisziplinäres und engagiertes Team, in dem Eigeninitiative geschätzt und dir viel Gestaltungsspielraum geboten wird.
• Dank flexibler Arbeitszeiten kannst du deine Tätigkeit optimal mit deinem Studium vereinbaren und wertvolle Praxiserfahrungen sammeln.
• Du hast die Möglichkeit, eigene Ideen einzubringen und an der Schnittstelle zwischen Forschung und Industrie aktiv mitzuwirken.
• Bei dieser Position handelt es sich um eine unbezahlte Tätigkeit.

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.

Noch unentschlossen oder Fragen im Kopf?

Fachliche Fragen beantwortet Dir gerne: Für Fragen rund um den Bewerbungsprozess steht Dir zur Verfügung:

Herr Fabian Reiling Herr Fatih Ufuk

Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik IEM