Im Rahmen unserer strategischen Initiative âZukunftsanlage 2030â entsteht eine neue modulare Plattform aus intelligenten, digital vernetzten Funktionsmodulen (Power Module, HVâModule, Steuerâ/Kommunikationsmodule, Schutzâ und Diagnosemodule).
FĂŒr diese Plattform suchen wir eine engagierte Masterstudentin / einen engagierten Masterstudenten, die/der im Rahmen einer Masterarbeit eine ganzheitliche Architektur fĂŒr System, Kommunikation und Diagnose/Monitoring konzipiert.
Masterarbeit: Konzeption einer modularen System , Kommunikations und Diagnosearchitektur fĂŒr Hochspannungsgeneratoren (10âŠ320âŻkV / bis 400âŻkW)
Die Arbeit ist als wissenschaftlich fundierte Masterarbeit mit hohem Praxisbezug konzipiert. Ziel ist die Erarbeitung von Architekturkonzepten, Bewertungsgrundlagen und einer technischen Roadmap â nicht die Umsetzung eines Serienprodukts.
Hintergrund
Derzeit basieren unsere Anlagen auf ĂŒberwiegend monolithischen Strukturen.
Das Zielbild der Zukunftsanlage ist jedoch eine modulare, skalierbare und digitalisierte Plattform, in der Funktionsblöcke eigenstÀndig arbeiten, jedoch koordiniert zusammenwirken.
Zentrale Anforderungen sind:
- flexible Erweiterbarkeit
- intelligente, verteilte Funktionslogik
- robuste interne Kommunikation
- ein ganzheitliches Diagnoseâ und Monitoringkonzept
Diese Masterarbeit integriert Inhalte ursprĂŒnglich getrennt geplanter Bachelorâ und Masterthemen und verbindet Systemâ und Kommunikationsarchitektur mit Diagnoseâ und Monitoringkonzepten.
Ziel der Arbeit
Konzeption einer ganzheitlichen Architektur fĂŒr eine modulare Hochspannungsplattform, bestehend aus:
1. Digitale Systemâ und Kommunikationsarchitektur
- Rollenmodell: zentrale Koordination vs. dezentrale Modulintelligenz
- Topologievarianten und Kommunikationsmechanismen
- Datenâ und Objektmodell (Prozess, Konfiguration, Diagnose)
2. Dezentrales Diagnoseâ und Monitoringkonzept
- lokale Moduldiagnose
- systemweite Aggregation, Events, Trends und KPIs
- Skalierbarkeit, Erweiterbarkeit und ZukunftsfÀhigkeit
3. Bewertung & ArchitekturâRoadmap
- Technologievergleich
- Migrationspfad zur stÀrkeren Dezentralisierung
- Perspektiven fĂŒr predictive und datenbasierte AnsĂ€tze
Optional:
Ein SoftwareâMockup oder konzeptioneller Demonstrator (z.âŻB. Architekturâ oder Kommunikationssimulation) zur Visualisierung der entwickelten Konzepte.
Aufgabenstellung (Work Packages)
1. Analyse & Anforderungsdefinition
- Analyse der bestehenden Anlagenâ und Systemarchitektur
- Ableitung zentraler funktionaler und nichtâfunktionaler Anforderungen
- Identifikation von Kommunikationsâ, Diagnoseâ und Integrationsbedarfen
2. Systemâ und Kommunikationsarchitektur
- Definition zentraler und dezentraler Rollen
- Entwurf möglicher Kommunikationsstrukturen (robuste interne Kommunikation, Fernwartbarkeit)
- Konzeption eines Nachrichtenâ und Datenmodells (Prozessdaten, Parameter, Diagnosen)
3. Diagnoseâ & MonitoringâKonzept
- Identifikation relevanter MessgröĂen, Statusâ und Diagnoseinformationen
- Konzeption eines Eventâ und Trendmodells
- Entwurf einer Architektur fĂŒr ein verteiltes Diagnosekonzept mit lokaler Intelligenz
- Definition zyklischer und ereignisbasierter Kommunikationsmechanismen
4. Bewertung & ArchitekturâRoadmap
- Analyse hinsichtlich Skalierbarkeit, Robustheit und ZukunftsfÀhigkeit
- Entscheidungsmatrix fĂŒr Architekturvarianten
- Roadmap zur weiteren Modularisierung und Dezentralisierung
- Einordnung in PredictiveâMaintenanceâPerspektiven
5. Optional: Demonstrator / Mockup
- Konzeptioneller Softwareâ oder Kommunikationssimulator
- Visualisierung von DatenflĂŒssen, Events und Diagnoseinformationen
Erwartete Ergebnisse
- Strukturierter Anforderungskatalog
- Zielarchitektur fĂŒr Systemâ und Kommunikationsdesign
- Datenâ und Ereignismodell
- Architekturkonzept fĂŒr dezentrale Diagnose und Monitoring
- Bewertung, Entscheidungsvorlage und ArchitekturâRoadmap
- (Optional) konzeptionelles SoftwareâMockup
- Wissenschaftlich fundierte Ableitung und Einordnung der Architekturentscheidungen
Rahmenbedingungen
- Start: nach Absprache
- Standort: 80% Remote, 20 % VorâOrtâArbeit zum Kennenlernen des aktuellen Konzepts
- Betreuung: durch den Bereich Engineering
- VergĂŒtung: VergĂŒtete Masterarbeit (monatliche AufwandsentschĂ€digung)