Motivation:
Produktionsleitsysteme ermöglichen eine gezielte Steuerung
und Überwachung von Prozessketten. Im Gegensatz zu konventionellen Steuerungen
können prozessübergreifende Ansätze Folgeprozesse auf Basis von
Zwischenprodukten steuern, wodurch Ausschuss vermieden wird. Die zusätzliche
Betrachtung des Recyclings verbessert die Transparenz bzgl. der Materialparameter
und kann helfen den Sekundärmaterialanteil effektiver zu steuern.
Durch die lange Produktionsprozesskette, hohe Ausschussquoten
sowie verschiedene Recyclingrouten kombiniert mit der rasanten Entwicklung der
Technologie ist die Batteriezellproduktion ein aktuell hochrelevantes Beispiel
für eine Prozesskette, die sich als Anwendungsfall für ein solches System
eignet. Die Unsicherheiten, die diese Umstände mit sich bringen gilt es anhand
von Szenarien abzuschätzen. Hier kann das Leitsystem zu transparenteren
Prozessketten beitragen und Ressourceneffizienzen im Bereich Material und
Energie erhöhen.
Arbeitsinhalte:
Die Arbeit kann je nach Interesse und Art der Arbeit die
folgenden Schwerpunkte haben und schließt nicht alle Aufgaben ein:
- Recherche (zur Identifikation) der relevanten Parameter
in den Prozessketten der Batteriezellproduktion sowie des Recyclings inkl. der
Verteilung der Ausschussraten
- Recherche konventioneller Leitsysteme, ihres Aufbaus
und ihrer Flexibilität
- Identifikation sinnvoller Zielgrößen, Stellgrößen, KPIs
sowie Berücksichtigung externer Einflüsse (bspw. Energie- und Materialverfügbarkeit) anwendungsfallunabhängig und -spezifisch
- Aufsetzen einer modularen Architektur, die eine einfache
Anwendung des Leitsystems auch für andere Anwendungsfälle ermöglicht
- Programmierung eines Bewertungsmoduls (ökologische
& ökonomische KPIs) in Python
- Programmierung eines
Entscheidungsunterstützungstools
- Feststellung der Anforderungen zur Implementierung des Leitsystems in die Produktion
Vorkenntnisse in der Batteriezellfertigung und Python
sind nützlich, aber nicht notwendig.
Die Arbeit kann auf Deutsch oder Englisch verfasst
werden.
Bei
Interesse und Fragen bin ich unter al.naumann@tu-braunschweig.de
zu erreichen.
Type:
- Bachelorarbeit
- Studienarbeit(Master)
- Masterarbeit
Subjects: u.a. Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Bio- und Chemieingenieurwesen
Start of thesis: sofort
Last change: 4/11/2024