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Masterarbeit: Entwicklung eines generisch webbasierten Maschinenmodells zur Kollisionsprüfung
Produktionstechnik und Automatisierung —Stuttgart
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Web & Content Designer (m/w/d) - Quereinsteiger willkommen!
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Masterarbeit: Entwicklung eines generisch webbasierten Maschinenmodells zur Kollisionsprüfung

Produktionstechnik und Automatisierung
Stuttgart

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Details zur Stelle

Leistungen

Flexible Arbeitszeiten

Qualifikationen

Datenmodellierung
Informatik
CAD
Maschinenbau
JavaScript
Wirtschaftsingenieurwesen
Frontend-Development

Vollständige Stellenbeschreibung

Die Fraunhofer-Gesellschaft ist eine der weltweit führenden Organisationen für anwendungsorientierte Forschung. 74 Institute entwickeln wegweisende Technologien für unsere Wirtschaft und Gesellschaft – genauer: 30 000 Menschen aus Technik, Wissenschaft, Verwaltung und IT. Sie wissen: Wer zu Fraunhofer kommt, will und kann etwas verändern. Für sich, für uns und die Märkte von heute und morgen.

Ausschreibung für die Fachrichtungen wie z. B.: Maschinenbau, Mechatronik, Produktionstechnik, Informatik, Simulationstechnik, Wirtschaftsingenieurwesen oder vergleichbare.

Die automatisierte Erstellung von Maschinenprogrammen, NC-Code und Prüfabläufen wird durch moderne CAD/CAM-Systeme, KI-gestützte Prozessplanung und digitale Fertigungsketten zunehmend einfacher. Gleichzeitig bleibt eine zentrale Herausforderung bestehen: Bewegungen müssen vor der realen Ausführung zuverlässig abgesichert werden.

Ob Werkzeugbewegung, Messtaster, Greifer oder Spannmittel: Entscheidend ist nicht nur, ob ein Ablauf theoretisch erzeugt werden kann, sondern ob die Bewegung im realen Maschinenraum kollisionsfrei und geometrisch sinnvoll ausführbar ist.

Ziel dieser Abschlussarbeit ist die Entwicklung eines generischen webbasierten Maschinenmodells, mit dem Maschinenkomponenten, Werkstücke, Spannmittel und bewegte Elemente auf Basis von STEP- oder STL-Dateien visualisiert und simuliert werden können. Darauf aufbauend soll eine Kollisionsprüfung für einfache Bewegungsabläufe umgesetzt werden.

Im Fokus steht ein prototypisches Simulationsmodell, das nicht an eine einzelne Maschine gebunden ist, sondern auf verschiedene Maschinenkonfigurationen übertragbar sein soll.

Hier sorgen Sie für Veränderung

Ziel ist die Konzeption und prototypische Umsetzung eines generischen Maschinenmodells, das CAD-Geometrien importiert, Maschinenkomponenten strukturiert beschreibt und Bewegungen im Maschinenraum simuliert.

Die Simulation soll in einer webbasierten HTML-Oberfläche dargestellt werden. Dort sollen sich Maschine, Werkstück, Spannmittel und bewegte Elemente wie Werkzeug oder Messtaster interaktiv betrachten lassen.

Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Kollisionsprüfung. Bewegungen sollen nicht nur visualisiert, sondern auch geometrisch überprüft werden. Dadurch sollen potenzielle Kollisionen zwischen Werkzeug, Taster, Spannmittel, Werkstück und Maschinenkomponenten frühzeitig erkannt und nachvollziehbar dargestellt werden.

Entwicklung eines generischen Datenmodells für Maschinen, Werkstücke, Spannmittel, Werkzeuge und Messtaster
Import und Aufbereitung von STEP- oder STL-Geometriedaten
Beschreibung von Maschinenachsen, Koordinatensystemen, Bewegungsgrenzen und Transformationen
Aufbau einer webbasierten 3D-Visualisierung, z. B. mit HTML, JavaScript und Three.js
Umsetzung einfacher Maschinenbewegungen, z. B. Linearachsen, Zustellbewegungen oder Antastbewegungen
Entwicklung einer Kollisionsprüfung zwischen relevanten Geometrien
Definition sinnvoller Kollisionspaare, z. B. Messtaster gegen Werkstück, Werkzeughalter gegen Spannmittel oder Spindelkopf gegen Schraubstock
Visualisierung von Bewegungen, Messpunkten, Kollisionsstellen und kritischen Bereichen
Validierung des Prototyps an einfachen Beispielteilen und Beispielmaschinen
Dokumentation der Methodik, Datenstruktur und technischen Umsetzung

Hiermit bringen Sie sich ein

Sie sind an einer deutschen Hochschule oder Universität immatrikuliert und studieren Maschinenbau, Mechatronik, Produktionstechnik, Informatik, Simulationstechnik, Wirtschaftsingenieurwesen oder eine vergleichbare Fachrichtung
Sie interessieren sich für CAD-Daten, Fertigungstechnik, Maschinensimulation und digitale Arbeitsvorbereitung
Sie beherrschen Python und/oder JavaScript sicher oder sind motiviert, sich schnell in die benötigten Tools einzuarbeiten
Sie haben Freude daran, geometrische Fragestellungen algorithmisch zu lösen
Idealerweise haben Sie bereits mit 3D-Bibliotheken wie Three.js, trimesh, pyvista, OpenCascade/OCP oder vergleichbaren Tools gearbeitet
Sie arbeiten strukturiert, testen systematisch und legen Wert auf nachvollziehbare Ergebnisse
Sie möchten einen funktionierenden Prototypen entwickeln, der praktisch nutzbar und erweiterbar ist

Was wir für Sie bereithalten

Reale Industrie-Use-Cases, Datensätze und klarer Praxisbezug
Enge fachliche Betreuung, schneller Feedback-Zyklus, modern ausgestattete Toolchain
Flexible Arbeitszeiten und die Möglichkeit im Home-Office zu arbeiten

Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt. Unsere Aufgaben sind vielfältig und anpassbar – für Bewerber*innen mit Behinderung finden wir gemeinsam Lösungen, die ihre Fähigkeiten optimal fördern.

Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft.

Bereit für Veränderung? Dann bewerben Sie sich jetzt, und machen Sie einen Unterschied! Nach Eingang Ihrer Online-Bewerbung erhalten Sie eine automatische Empfangsbestätigung. Dann melden wir uns schnellstmöglich und sagen Ihnen, wie es weitergeht.

Frau Jennifer Leppich

Recruiting

+49 711 970-1415

[email protected]

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Kennziffer: 84639 Bewerbungsfrist:

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