Bachelor-/Masterarbeit: Modellreduktion durch neuronale Netze

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Bachelor-/Masterarbeit: Modellreduktion durch neuronale Netze

Fill bietet eine Bachelor- oder Masterarbeit zum Thema Modellreduktion durch neuronale Netze an. Die Entwicklung von Werkzeugmaschinen setzt detaillierte Kenntnisse des zu entwerfenden Produkts voraus. Bereits in der Entwurfsphase ist es notwendig, das zu entwickelnde System zu simulieren, das Verhalten zu analysieren und die Erkenntnisse in die weitere Entwicklung einfließen zu lassen.

Ausgangssituation

Die Finite-Elemente-Methode ist ein Standardverfahren im Maschinenbau, um das statische und dynamische Verhalten von Maschinen bereits im Entwicklungsstadium vorauszusagen. Da insbesondere die exakte Abbildung des dynamischen Maschinenverhaltens sehr lange Rechenzeiten erfordert, werden auf dem Weg zum digitalen Zwilling von Fill-Bearbeitungsmaschinen Modellreduzierungstechniken benötigt, um FEM-Modelle in mechatronischen Co-Simulationen einsetzen zu können.

Ein vielversprechender und innovativer Zugang der Modellreduktion sind neuronale Netze, die mit den Ergebnissen des FEM-Vollmodells trainiert werden und anschließend in einem Bruchteil der Zeit das Maschinenverhalten vorhersagen können.

Ziel der Arbeit

Ziel ist die Erstellung eines Finite-Elemente-Modells einer Werkzeugmaschine in Siemens NX oder Ansys Workbench, mit dem mechanische Übertragungsfrequenzgänge berechnet werden können. Zusätzlich soll ein neuronales Netz erstellt und trainiert werden, das die simulierten Übertragungsfunktionen vorhersagen kann.

Aufgabenstellung

  • Klären und Präzisieren der Aufgabenstellung
  • Literaturstudium und Einarbeitung in die Aufgabenstellung
  • Systemanalyse bestehender Simulationen und der Werkzeugmaschine
  • Modellbildung, Simulation und Trainieren des neuronalen Netzes mit Schwerpunkt Übertragungsfrequenzgang
  • Vergleich mit anderen Modellreduzierungsverfahren
  • Validierung und Verifikation anhand vorhandener Messdaten

Dein Profil

  • Laufendes Studium an einer FH oder Universität
  • Motivation
  • Verlässlichkeit

Unser Angebot

  • Übernahme der Druckkosten bei sehr gutem oder gutem Erfolg
  • Unterstützung durch eine Betreuungsperson aus der jeweiligen Fachabteilung
  • Kennenlernen von Fill als potenziellem Arbeitgeber
  • Möglichkeit, eigene Ideen und Wissen einzubringen
  • Ergänzung theoretischen Wissens um praktische Erfahrungen
  • Sehr gutes Arbeitsklima in einem vielfach ausgezeichneten Familienunternehmen

Zeitraum: Start jederzeit möglich.

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Gurten

Fill Gesellschaft m.b.H. baut Sondermaschinen, mit denen andere Unternehmen Motorblöcke gießen, Flugzeugteile bearbeiten und Skier pressen. Das Familienunternehmen aus dem oberösterreichischen Gurten begann 1966 als Schlosserei mit zwei Mitarbeitern. Heute arbeiten hier rund 1.000 Menschen.

Der Kern des Geschäfts ist Sondermaschinenbau. Fill entwickelt und fertigt Anlagen für die Bereiche Metall, Kunststoff und Holz, und in einigen Nischen gehört das Unternehmen zu den weltweit führenden Anbietern: in der Gießereitechnik und bei Maschinen für die Ski- und Snowboardproduktion etwa. Die Kunden kommen aus der Automobil- und Luftfahrtindustrie, aus der Windkraft, dem Sport und der Bauwirtschaft. Wer ein Auto fährt oder auf Ski steht, hat also gute Chancen, mit dem Ergebnis einer Fill-Anlage in Berührung gekommen zu sein. Bemerkenswert ist, wie viel davon in Gurten selbst passiert. Von der ersten Kundenanfrage über Konstruktion, Programmierung und Fertigung bis zur Inbetriebnahme und dem Service läuft alles im eigenen Haus. Das öffnet sehr unterschiedliche Tätigkeitsfelder unter einem Dach: Konstrukteure planen an den CAD-Stationen die nächste Anlage, Programmierer schreiben die Steuerungssoftware, und in den Montagehallen setzen Facharbeiter komplette Maschinen zusammen. Fill ist zu 100 Prozent in Familienbesitz und wird von Andreas Fill in zweiter Generation geführt, gemeinsam mit Martin Reiter, Alois Wiesinger und Günter Redhammer in der Geschäftsführung. Der Umsatz lag 2024 bei rund 202,5 Millionen Euro. Neben dem Stammsitz in Gurten sorgen Tochtergesellschaften in Shanghai, im mexikanischen Puebla und in den USA für Vertrieb und Service in Asien und Amerika. Ausbildung hat hier sichtbar Gewicht. 2023 lernten 93 Lehrlinge in zehn technischen Berufen, und seit 2009 lässt sich die Lehre bei Fill mit der Matura verbinden. Als die Belegschaft im September 2023 die Tausendermarke überschritt, waren es 26 neue Lehrlinge, die sie knackten.

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