Der Schaltschrankbau ist durch hohe Variantenvielfalt, manuelle Tätigkeiten und komplexe Montageprozesse geprägt. Viele Schritte wie Bestückung, Kabelkonfektionierung, Verdrahtung und Prüfung erfolgen heute noch überwiegend manuell. Gleichzeitig steigt der Bedarf an flexiblen Automatisierungslösungen, um Fachkräftemangel, schwankende Auftragseingänge sowie höhere Qualitäts- und Wirtschaftlichkeitsanforderungen zu bewältigen.
Modulare und rekonfigurierbare Roboterplattformen ermöglichen es, unterschiedliche Arbeitsschritte flexibel zu automatisieren und an wechselnde Produkte, Varianten und Produktionsumgebungen anzupassen. Auch humanoide Roboter gewinnen dabei an Bedeutung, da sie potenziell in bestehenden, menschorientierten Arbeitsumgebungen eingesetzt werden können.
Für eine fundierte Bewertung dieser Konzepte müssen neben technischen Aspekten auch Effizienz, Wirtschaftlichkeit und ökologische Auswirkungen betrachtet werden. Ein parametrisierbares Simulationsmodell erlaubt es, verschiedene Fertigungskonzepte vergleichbar abzubilden und systematisch zu bewerten. Die Arbeit trägt damit zur produktionssystematischen Bewertung zukünftiger Automatisierungslösungen im Schaltschrankbau bei.
Forschungsfrage
Wie kann ein parametrisierbares Simulationsmodell für die Prozessschritte Bestückung, Kabelkonfektionierung, Verdrahtung und Prüfung im Schaltschrankbau aufgebaut werden, sodass menschliche Bearbeitung, humanoide Roboter und eine modulare rekonfigurierbare Roboterplattform hinsichtlich Effizienz, Wirtschaftlichkeit und ökologischer Aspekte vergleichend bewertet werden können?
Ziel der Arbeit
Ziel der Arbeit ist die Entwicklung und exemplarische Umsetzung eines parametrisierbaren Simulationsmodells in Visual Components. Das Modell soll zentrale Fertigungsprozesse im Schaltschrankbau abbilden und unterschiedliche Bearbeitungsformen vergleichbar machen. Betrachtet werden dabei die manuelle Fertigung, der Einsatz humanoider Roboter sowie eine modulare und rekonfigurierbare Roboterplattform.
Auf Basis definierter Parameter und Bewertungskriterien werden Durchlaufzeit, Auslastung, Produktivität, Kosten, Flächenbedarf, Energiebedarf und ökologische Auswirkungen analysiert. Die Ergebnisse sollen als Entscheidungsgrundlage für die Auswahl und Integration geeigneter Automatisierungslösungen im Schaltschrankbau dienen.
Aufgabenstellung
- Analyse der Fertigungsprozesse und Literaturrecherche
- Entwicklung einer Parameter- und Modellstruktur
- Aufbau eines Simulationsmodells in Visual Components
- Entwicklung eines Bewertungsansatzes für Effizienz, Wirtschaftlichkeit und ökologische Aspekte
- Simulation, Vergleich und Ableitung von Handlungsempfehlungen
Voraussetzungen / gewünschte Kenntnisse
- Studium im Bereich Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Mechatronik, Automatisierungstechnik oder einem verwandten Fachgebiet.
- Interesse an industrieller Fertigung, Produktionssystemen und Automatisierung.
- Grundkenntnisse in Produktionsplanung, Simulation oder Wirtschaftlichkeitsbewertung sind hilfreich.
- Erste Erfahrungen mit Visual Components oder vergleichbarer Simulationssoftware sind wünschenswert, aber nicht zwingend erforderlich.
- Interesse an der systematischen Bewertung technischer Lösungen hinsichtlich Effizienz, Kosten und Nachhaltigkeit.
- 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.