Masterarbeit (w/m/d) - KI-gestützte Segmentierung von Tomographiedaten

Stellenbeschreibung:

Der Klimawandel und die Ressourcenknappheit sind nur zwei von vielen Faktoren, die eine kontinuierliche und nachhaltige Werkstoffentwicklung unverzichtbar machen. Der Forschungsschwerpunkt des Instituts für Frontier Materials auf der Erde und im Weltraum liegt unter anderem in der Entwicklung innovativer Werkstofflösungen und zugehöriger ProzesTechniken für die Bereiche Luft- und Raumfahrt, Energie, Transport und Sicherheit. In enger Zusammenarbeit mit anderen DLR-Instituten sowie nationalen und internationalen Partnern führen wir sowohl Grundlagen- als auch angewandte Forschung durch.

Das erwartet dich

Für die schnelle Entwicklung und Optimierung neuartiger metallischer Werkstoffe werden im frühen Stadium der Werkstoffentwicklung sehr viele verschiedene Legierungszusammensetzungen hergestellt und untersucht. Zur Herstellung der Proben setzen wir einen Arc-Melter ein und prüfen anschließend, welche der Varianten Potential für die weitere Optimierung hat. Hierzu müssen die unterschiedlichen Elementmengen sehr präzise, reproduzierbar und effizient abgewogen werden. Der bisher manuelle Prozess ist jedoch sehr zeitintensiv, fehleranfällig und limitiert die Anzahl an untersuchbaren Legierungen.

Ziel dieser Masterarbeit ist der Aufbau eines automatisierten Systems, welches Eingabedaten zu Legierungsdesigns in maschinenlesbarer Form entgegennimmt, automatisch die benötigten Massenanteile der jeweiligen Elemente aus Drähten zuschneidet und mit Hilfe einer digitalen Waage berechnet. Schlussendlich soll ein robotergestütztes Präzisions-Abwiegen mit Dokumentation und Rückführung der Messdaten ermöglicht werden. Diese Arbeit wird dazu beitragen, dass Legierungs-Screening Kampagnen signifikant beschleunigt und automatisiert werden.

Deine Aufgaben

Konzeption und Aufbau einer modularen Hard- und Softwarearchitektur für automatisiertes Abwiegen
Definition eines Input-Datenformats / Schnittstellen aus Legierungsdesign Tools
Ansteuerung Präzisionswaage(n) / Aktoren / Handling Units
Validierung der Prozessgenauigkeit und Reproduzierbarkeit
Erstellung einer Pipeline zum automatischen Abwiegen
Zur Demonstration der Funktionalität werden Proben aus abgewogenen Zusammensetzungen mittels Arc-Melting hergestellt und charakterisiert.

Das bringst du mit

laufendes Masterstudium in Maschinenbau, Mechatronik, Materialwissenschaft, Informatik oder einem vergleichbaren Studiengang
Freude an Systemarchitektur, Experimentautomatisierung und Robotik
Erfahrung in Python (beispielsweise ROS / pyserial / Schnittstellenansteuerung)
Interesse an Laborautomation
Erfahrung mit Git
selbstständige und strukturierte Arbeitsweise

Wir freuen uns darauf, dich kennenzulernen!