Bachelorarbeit: Anwendungsentwicklung KI im Wissenschaftsbereich (m/f/x)

Die OWI Science for Fuels gGmbH ist eine unabhängige und gemeinnützige Forschungseinrichtung. In Zusammenarbeit mit Partnern aus Industrie und Forschung forscht und entwickelt OWI-Konzepte und Technologien auf den Gebieten der energieeffizienten Nutzung flüssiger konventioneller und alternativer Brenn- und Kraftstoffe sowie innovativer Effizienztechnologien. Das Ziel sind technisch ausgereifte, treibhausgas- und emissionsarme Lösungen für die Wärmeerzeugung und Mobilität von Morgen. OWI ist gemeinnützig und anerkanntes „An-Institut der RWTH Aachen“.

Derzeit werden zahlreiche KI-Anwendungen und -Methoden entwickelt und stehen als Werkzeuge zur Optimierung in unterschiedlichsten Bereichen zur Verfügung. Dazu zählen unter anderem Prognosealgorithmen, Bildverarbeitung, Suchmaschinen, Daten- und Projektmanagement, Ereignisplanung sowie Automatisierungsprozesse.

Ein zentrales Anwendungsfeld ist die zunehmende Datenmenge aus Prüfständen mit komplexem Aufbau und sensibler Messtechnik. Ein exemplarischer Anwendungsfall ist im Rahmen von Kriechuntersuchungen am Hochtemperaturkomponenten. Die Herausforderung besteht dabei nicht nur in der Erfassung der Rohdaten, sondern insbesondere in deren strukturierter Aufbereitung und eventuellen Bereinigung, um sie für KI-Modelle nutzbar zu machen.

Ein weiterer Aspekt betrifft den Einsatz von KI-gestützten Tools zur Lebensdauervorhersage kritischer Komponenten, die perspektivisch in der industriellen Praxis Anwendung finden sollen. Im Fokus steht hierbei insbesondere die Analyse und Auswertung von Zeitreihendaten, um relevante Trends, Muster und Anomalien zu identifizieren, welche eine präzise Lebensdauerprognose ermöglichen.

Darüber hinaus gewinnt der Einsatz von KI auch bei der Optimierung von Regelungssystemen in Prüfständen zunehmend an Bedeutung. Durch adaptive Algorithmen lassen sich Betriebsparameter automatisiert anpassen, die Effizienz steigern sowie reaktive Wartungsstrategien verbessern.

Schließlich werden KI-gestützte Werkzeuge ebenfalls zur Optimierung interner betrieblicher Prozesse eingesetzt – beispielsweise bei der Literatur- und Datensuche, der strukturierten Aufbereitung von Informationen sowie im automatisierten Reporting.

Diese Bachelorarbeit soll die Machbarkeit von KI-Tools vertieft in der Prüfstandstechnik untersuchen und die Vor- und Nachteile in der Anwendung sichtbar machen. Der Endbericht sollte folgende Arbeitspunkte beinhalten:

• Das Potenzial für den Einsatz von KI-Tools wird analysiert, insbesondere zur Optimierung von Prozessen, zur Steuerung und Planung von Prüfständen, zur Verarbeitung von Messdaten, sowie für die interne Prozessoptimierung. Dazu wird aufgrund Gespräche und umfassende Literaturrecherche eine Übersicht erstellt für möglichen Anwendungen (Zieldarstellung), benötigte Daten und verfügbaren Tools.
• Für eine konkrete Anwendung, beispielsweise die Automatisierung eines Prozesses oder die Vorhersage von Echtzeitdaten, wird ein KI-Tool entwickelt, das direkt in der Praxis eingesetzt werden kann. Dazu wird:
  • Eine nähere Recherche zum aktuellen Stand der Technik einer ausgewählten Anwendung wird durchgeführt. Auswahl eines passenden Datensatz und KI-Tools.
  • Rohdaten werden aufbereitet zur Anwendung für die gewählte KI-Ansätze.
  • Simulationen und Validierungen werden durchgeführt.
  • Ein Modell wird ausgewählt und hinsichtlich Effektivität und Effizienz evaluiert.
• Auswertung der Ergebnisse und Schlussfolgerungen.

• Immatrikulierter Studierender (m/w/d) an einer Hochschule oder Universität in Studiengang mit Schwerpunkt im Bereich Informatik, Mathematik, Naturwissenschaften und Ingenieurwesen oder ähnlichen Fachrichtungen
• Strukturierte und selbstständige Arbeitsweise
• Gute Kenntnisse in den gängigen MS-Office-Anwendungen
• Erfahrung mit KI-Theorie und praktische Anwendung
• Kommunikationsstärke und Teamfähigkeit
• Deutschkenntnisse auf muttersprachlichem Niveau sowie gute Englischkenntnisse

• Interessante und abwechslungsreiche Tätigkeit in einem zukunftsorientierten Forschungsbereich
• Flexible Zeiten, die sich gut mit Ihrem Studium vereinbaren lassen
• Die Möglichkeit, wertvolle Kontakte in der Forschungs- und Energiewirtschaft zu knüpfen
• Ein motiviertes und dynamisches Team, das Sie aktiv unterstützt