Hintergrund
Der Schaltschrankbau ist durch eine hohe Variantenvielfalt, kundenspezifische Anforderungen und häufig wechselnde Fertigungsbedingungen geprägt. Schaltschränke unterscheiden sich beispielsweise hinsichtlich Bauteiltypen, Schaltschrankgröße, Verdrahtungsumfang, Klemmenanordnung und Prüfanforderungen. Gleichzeitig können im Fertigungsprozess Unsicherheiten auftreten, z. B. schwankende Prozesszeiten, unvollständige Materialbereitstellung, Greiffehler, Nacharbeiten oder kurzfristige Änderungen in der Auftragsreihenfolge.
Modulare und rekonfigurierbare Roboterplattformen bieten die Möglichkeit, unterschiedliche Prozessschritte im Schaltschrankbau flexibel zu automatisieren und an wechselnde Anforderungen anzupassen. Damit eine solche Plattform wirtschaftlich und zuverlässig eingesetzt werden kann, muss sie jedoch robust gegenüber Produktvarianz und Prozessunsicherheit sein. Eine Plattform, die nur unter idealen Bedingungen funktioniert, ist für eine industrielle Fertigungsumgebung nur eingeschränkt geeignet.
Im Rahmen dieser Arbeit soll daher untersucht werden, wie robust eine modulare und rekonfigurierbare Roboterplattform gegenüber variierenden Produkten und unsicheren Prozessbedingungen ist. Dabei steht nicht nur die technische Funktionalität im Vordergrund, sondern insbesondere die produktionssystematische Bewertung der Auswirkungen auf Durchlaufzeit, Auslastung, Wartezeiten, Rekonfigurationsaufwand und Prozessstabilität.
Forschungsfrage
Wie robust ist eine modulare und rekonfigurierbare Roboterplattform im Schaltschrankbau gegenüber Produktvarianz und Prozessunsicherheit, und mit welchen Kriterien kann diese Robustheit produktionssystematisch bewertet werden?
Ziel der Arbeit
Ziel der Arbeit ist es, ein methodisches Konzept zur Bewertung der Robustheit einer modularen und rekonfigurierbaren Roboterplattform im Schaltschrankbau zu entwickeln. Dazu sollen relevante Formen der Produktvarianz und Prozessunsicherheit identifiziert, strukturiert und in geeignete Bewertungskriterien überführt werden.
Auf dieser Grundlage soll untersucht werden, wie sich unterschiedliche Varianz- und Unsicherheitsszenarien auf die Leistungsfähigkeit der Roboterplattform auswirken. Die Bewertung soll vorzugsweise durch ein Simulationsmodell in Visual Components unterstützt werden. Dadurch können verschiedene Szenarien systematisch verglichen und Handlungsempfehlungen für die robuste Gestaltung und Integration der Roboterplattform abgeleitet werden.
Aufgabenstellung
- Literaturrecherche und Analyse von Robustheit in Produktionssystemen
- Identifikation von Produktvarianz und Prozessunsicherheit im Schaltschrankbau
- Entwicklung von Robustheitskriterien und Bewertungssystematik
- Simulation ausgewählter Robustheitsszenarien in Visual Components
- Auswertung und Ableitung von Handlungsempfehlungen
Voraussetzungen / gewünschte Kenntnisse
- Studium im Bereich Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Produktionstechnik, Mechatronik, Automatisierungstechnik oder einem verwandten Fachgebiet.
- Interesse an industrieller Fertigung, Produktionssystemen, Robotik und Schaltschrankbau.
- Grundkenntnisse in Produktionsplanung, Simulation oder Bewertung von Fertigungssystemen sind hilfreich.
- Erste Erfahrungen mit Visual Components oder vergleichbarer Simulationssoftware sind wünschenswert, aber nicht zwingend erforderlich.
- Interesse an analytischer Bewertung, Variantenmanagement und praxisnaher Optimierung von Fertigungsprozessen.
- Selbstständige, strukturierte und analytische Arbeitsweise.
Weitere Hinweise
- Startdatum ab sofort möglich.
- Homeoffice teilweise möglich.
- Der Arbeitsumfang kann individuell nach Interessen und Art der studentischen Arbeit gestaltet werden.
- Die Arbeit eignet sich als Projektarbeit, Bachelorarbeit oder Masterarbeit.
Bitte bewerben Sie sich per Mail an Simon.Ehrismann@faps.fau.de mit einem aktuellen Notenspiegel und Lebenslauf.