Masterarbeit im Bereich Elektrotechnik / Systems Engineering / Energy Systems

Stellenbeschreibung

Im Rahmen unserer strategischen Initiative „Zukunftsanlage 2030“ entsteht eine neue modulare Plattform aus intelligenten, digital vernetzten Funktionsmodulen (Power Module, HV‑Module, Steuer‑/Kommunikationsmodule, Schutz‑ und Diagnosemodule).

Für diese Plattform suchen wir eine engagierte Masterstudentin / einen engagierten Masterstudenten, die/der im Rahmen einer Masterarbeit eine ganzheitliche Architektur für System, Kommunikation und Diagnose/Monitoring konzipiert.

Masterarbeit: Konzeption einer modularen System , Kommunikations und Diagnosearchitektur für Hochspannungsgeneratoren (10…320 kV / bis 400 kW)

Die Arbeit ist als wissenschaftlich fundierte Masterarbeit mit hohem Praxisbezug konzipiert. Ziel ist die Erarbeitung von Architekturkonzepten, Bewertungsgrundlagen und einer technischen Roadmap – nicht die Umsetzung eines Serienprodukts.

Hintergrund

Derzeit basieren unsere Anlagen auf überwiegend monolithischen Strukturen.
Das Zielbild der Zukunftsanlage ist jedoch eine modulare, skalierbare und digitalisierte Plattform, in der Funktionsblöcke eigenständig arbeiten, jedoch koordiniert zusammenwirken.

Zentrale Anforderungen sind:

• flexible Erweiterbarkeit
• intelligente, verteilte Funktionslogik
• robuste interne Kommunikation
• ein ganzheitliches Diagnose‑ und Monitoringkonzept

Diese Masterarbeit integriert Inhalte ursprünglich getrennt geplanter Bachelor‑ und Masterthemen und verbindet System‑ und Kommunikationsarchitektur mit Diagnose‑ und Monitoringkonzepten.

Ziel der Arbeit

Konzeption einer ganzheitlichen Architektur für eine modulare Hochspannungsplattform, bestehend aus:

1. Digitale System‑ und Kommunikationsarchitektur

• Rollenmodell: zentrale Koordination vs. dezentrale Modulintelligenz
• Topologievarianten und Kommunikationsmechanismen
• Daten‑ und Objektmodell (Prozess, Konfiguration, Diagnose)

2. Dezentrales Diagnose‑ und Monitoringkonzept

• lokale Moduldiagnose
• systemweite Aggregation, Events, Trends und KPIs
• Skalierbarkeit, Erweiterbarkeit und Zukunftsfähigkeit

3. Bewertung & Architektur‑Roadmap

• Technologievergleich
• Migrationspfad zur stärkeren Dezentralisierung
• Perspektiven für predictive und datenbasierte Ansätze

Optional:
Ein Software‑Mockup oder konzeptioneller Demonstrator (z. B. Architektur‑ oder Kommunikationssimulation) zur Visualisierung der entwickelten Konzepte.

Aufgabenstellung (Work Packages)

1. Analyse & Anforderungsdefinition

• Analyse der bestehenden Anlagen‑ und Systemarchitektur
• Ableitung zentraler funktionaler und nicht‑funktionaler Anforderungen
• Identifikation von Kommunikations‑, Diagnose‑ und Integrationsbedarfen

2. System‑ und Kommunikationsarchitektur

• Definition zentraler und dezentraler Rollen
• Entwurf möglicher Kommunikationsstrukturen (robuste interne Kommunikation, Fernwartbarkeit)
• Konzeption eines Nachrichten‑ und Datenmodells (Prozessdaten, Parameter, Diagnosen)

3. Diagnose‑ & Monitoring‑Konzept

• Identifikation relevanter Messgrößen, Status‑ und Diagnoseinformationen
• Konzeption eines Event‑ und Trendmodells
• Entwurf einer Architektur für ein verteiltes Diagnosekonzept mit lokaler Intelligenz
• Definition zyklischer und ereignisbasierter Kommunikationsmechanismen

4. Bewertung & Architektur‑Roadmap

• Analyse hinsichtlich Skalierbarkeit, Robustheit und Zukunftsfähigkeit
• Entscheidungsmatrix für Architekturvarianten
• Roadmap zur weiteren Modularisierung und Dezentralisierung
• Einordnung in Predictive‑Maintenance‑Perspektiven

5. Optional: Demonstrator / Mockup

• Konzeptioneller Software‑ oder Kommunikationssimulator
• Visualisierung von Datenflüssen, Events und Diagnoseinformationen

Erwartete Ergebnisse

• Strukturierter Anforderungskatalog
• Zielarchitektur für System‑ und Kommunikationsdesign
• Daten‑ und Ereignismodell
• Architekturkonzept für dezentrale Diagnose und Monitoring
• Bewertung, Entscheidungsvorlage und Architektur‑Roadmap
• (Optional) konzeptionelles Software‑Mockup
• Wissenschaftlich fundierte Ableitung und Einordnung der Architekturentscheidungen

Rahmenbedingungen

• Start: nach Absprache
• Standort: 80% Remote, 20 % Vor‑Ort‑Arbeit zum Kennenlernen des aktuellen Konzepts
• Betreuung: durch den Bereich Engineering
• Vergütung: Vergütete Masterarbeit (monatliche Aufwandsentschädigung)

Qualifikationen

• Masterstudium der Elektrotechnik, Mechatronik, Automatisierungstechnik, Embedded Systems, Informatik oder vergleichbar
• Grundkenntnisse industrieller Kommunikation (Ethernet, Feldbusse, Echtzeitgrundlagen)
• Interesse an Systemdenken, Architekturmodellierung und verteilten Systemen
• Interesse an Datenmodellen, Diagnose‑ und Monitoringkonzepten
• Selbstständige, strukturierte und analytische Arbeitsweise

Zusätzliche Informationen

XP Power bietet ein sicheres, gesundes und kollaboratives Arbeitsumfeld, in dem Mitarbeiter etwas bewirken können. Wir stellen unsere Mitarbeiter in den Mittelpunkt, denn nur wenn sie die beste Erfahrung machen, können auch unsere Kunden davon profitieren. Unser Leistungspaket umfasst:

• Eine spannende und herausfordernde Tätigkeit in einem internationalen Umfeld
• Zusammenarbeit mit einem motivierten und erfahrenen Team international
• Möglichkeiten zur persönlichen und beruflichen Weiterentwicklung
• Vereinbarkeit von Beruf und Familie durch flexible Arbeitszeiten
• Soziales Arbeitsumfeld: 30 Tage Urlaub, Bike Leasing JobRad, EGYM Wellpass (vergünstigter Zugang zu Fitness- und Wellnessangeboten), Mitarbeiterfeste, kostenlose Getränke und Obst, Kantine, Umkleidekabinen mit Duschen
• Abwechslungsreiche Tätigkeiten mit modernen Arbeitsplätzen im schönen bayerischen Alpenvorland