Insgesamt 13 von den 50 neuen Professuren zum Thema KI – Künstliche Intelligenz werden in Oberfranken angesiedelt sein. Zwei davon an der Hochschule Coburg: ein Zugewinn für die gesamte Region. Anlässlich seines Besuchs in Coburg am 4. Juni, konnte sich Wissenschaftsminister Bernd Sibler bereits einen Einblick in die KI-Entwicklungen an der Hochschule Coburg verschaffen. Das ISAT hat die KI bereits in der angewandten Forschung zur Qualitätskontrolle in bilateralen Industriekooperationen eingesetzt. Davon konnte sich der Wissenschaftsminister bei einer Demonstration von Institutsdirektor Prof. Dr. Klaus Stefan Drese vor Ort im Messraum des ISAT überzeugen.

Einen ausführlichen Artikel finden Sie auf der Website der Hochschule Coburg.

für Studierende der Fakultät Maschinenbau

Optimierung des Herstellungsprozesses von µ-Fluidik Chips

 Themengebiet

Am ISAT werden seit vielen Jahren akustische Sensoren entwickelt und erforscht. Ein neues Feld, zum Teil auch in Anlehnung an die Akustik, ist im ISAT nun auch die Mikrofluidik. Hier werden winzige µF-Kanäle in Kunststoffplatten gefräst und anschließend verschiedene Platten mehrlagig miteinander verbunden. Ziel sind Analysechips für die Biologie oder Chemie. In den Chips werden in der Anwendung verschiedene  Medien zusammen gebracht,  vermischt oder auch eigene Reagenzien im Chip schon zur Analyse vorgehalten. Der Gesamte Prozess vom Layout des Chips (CAD), der Programmierung der Fräse und Presse, sowie der Qualitätskontrolle muss noch optimiert werden. Vor allem die mechanische Qualität der Chips, mögliche Nachbearbeitungen, und die Erstellung von Maschinenparametern sollen in diesem Praktikum untersucht und verbessert werden.

 

Bewirb dich ab sofort:

ISAT – Institut für Sensor- und Aktortechnik

Hochschule  für angewandte Wissenschaften Coburg

Am Hofbräuhaus 1b, 96450 Coburg

personal@isat-coburg.de; www.isat-coburg.de

Neue Fachkompetenzen in angewandter KI und Spektroskopie zur Erweiterung unseres Forschungs-Portfolios

Aus Norddeutschland folgt er dem Ruf der Hochschule Coburg in den Norden Bayerns – nach Oberfranken. Nach erfolgreichem Abschluss seines Physikstudiums und Promotion an der Universität Bielefeld war er am Max-Planck-Institut für Quantenoptik auf dem Gebiet der Attosekunden-Physik wissenschaftlich tätig. Für seine Arbeiten zur Weiterentwicklung der zeitaufgelösten Röntgenphysik erhielt er die Otto-Hahn-Medaille der Max-Planck-Gesellschaft.

Im Rahmen der Landes Exzellenz Initiative LEXI nahm er den Ruf auf eine Juniorprofessur an das Center for Free Electron Laser Science CFEL und die Universität Hamburg an. In seiner sechsjährigen Tätigkeit leitete er die “Attosecond Research and Science Group – ARS” Zum besseren Verständnis: eine Attosekunde entspricht 0,000 000 000 000 000 001 Sekunden und wird z.B. verwendet, um ultraschnelle Prozesse wie die chemischen Reaktionen im Autokatalysator zu verfolgen. Prof. Uphues beschäftigte sich hauptsächlich mit Prozessen, die an der Oberfläche von Kristallen und Nanostrukturen ablaufen, da Festkörper in der Attosekunden-Physik nicht besonders gut etabliert waren.

Im industriellen Umfeld konnte der Physiker zahlreiche Projekte mit namhaften Unternehmen erfolgreich abschließen, unter anderem als Geschäftsbereichsleiter für IoT-Messtechnik und Analyseanwendungen für die Überwachung und vorausschauende Wartung. In verschiedenen Funktionen, z.B. als Consultant, Projektleiter, Data Scientist und Architekt, war er für die Implementierung von Plattformen zur KI-basierten Echtzeitanalyse industrieller Prozesse, die Qualitätsoptimierung und das technische Servicemanagement verantwortlich.

„Mein Ziel am Institut für Sensor- und Aktortechnik ist es, für die Fragestellungen der Kooperationspartner die gesamte Bandbreite von der angewandten Forschung bis hin zur Projekt-/Produktentwicklung abzudecken. Einfach gesagt: “Geht nicht? Gibt’s nicht! Je nach individuellem Bedarf gehen wir gemeinsam den Weg von der Forschung zum Produkt oder unterstützen bei der Einführung neuer Methoden.“ sagt Prof. Uphues.

Ein besonderes Interesse hat Prof. Uphues an lichtgesteuerten, chemischen Umwandlungsprozessen. Das Verständnis der Umwandlung von CO2 in Methan durch die Wechselwirkung von Licht an einem WO3 Kristall als sog. photokatalytischer Prozess ist dabei eines der spannenden Themenfelder in der Umweltforschung, die er am ISAT weiterentwickeln möchte.

Zusätzlich zu den Kernthemen des ISAT wird das Gebiet der optischen und Photoelektronenspektroskopie aufgebaut und je nach Bedarf auf laserbasierte Extrem-UV-Quellen und Methoden der zeitaufgelösten Spektroskopie bis hin zur Attosekundenphysik, erweitert.

“Ich möchte die messtechnischen Fragen unserer Kunden mit den neuesten Technologien aus der aktuellen Forschung untermauern”, so die Perspektive von Prof. Uphues. Das gesamte ISAT-Team freut sich auf frischen Wind und neue wissenschaftliche Herausforderungen. Maßgeschneiderte und anwendungsorientierte Lösungen werden ab sofort auch von Prof. Uphues als neuem Institutsleiter realisiert.

Weitere Themenbereiche neben Akustik, Optik und Mikrofluidik:

  • laserbasierte EUV Quellen und Technologien
  • zeitaufgelöste Spektroskopie und deren Methoden à Femtosekunden- und Attosekundenphysik
  • KI für industrielle und analytische Anwendungen (z.B. Predictive Maintenance, Big Data Analytics, AI assisted workbench)

 

Virtuell statt abgesagt. Die IFAT, Weltleitmesse für Wasser-, Abwasser-, Abfall- und Rohstoffwirtschaft in München, konnte in diesen Tagen leider nicht stattfinden. Dennoch konnte die Bayern Innovativ GmbH durch ein “Virtual International Partnering” den Teilnehmern am 4. und 5. Mai 2020 eine Online-Plattform zum Austausch und zur Vernetzung via B2Match anbieten. Für das  ISAT nutzte Frau Sandra Lasota die Gelegenheit, das Know-how zu präsentieren und neue Kontakte zu knüpfen. Die thematische Ausrichtung der vorab geplanten virtuellen Treffen ermöglichte so einen unkomplizierten Zugang zu den repräsentierten Unternehmen.

Bis zum 30. September 2020 können Sie zum Special Issue “Guided Acoustic Wave Sensors and Their Applications” der Zeitschrift Sensors ihre Manuskripte einreichen.

Das Institut für Sensor- und Aktortechnik beschäftigt sich seit über einer Dekade mit der Thematik der geführten akustischen Wellen und deren Anwendung in der Sensorik und Aktorik. Aus dem Grund hat sich Institutsleiter Prof. Dr. Klaus Stefan Drese dazu entschlossen, ein Special Issue im einschlägigen Open Access Journal „Sensors“ federführend mit zu initiieren: „Wir hoffen auf eine Vielzahl an spannenden Beiträgen zum Thema der geführten akustischen Wellen in der Sensorik und deren Einsatzpotential für industrielle Anwendungen.“

Alle wichtigen Informationen unter diesem link.

 

Um einem Schiffsrumpf die typische hochseetaugliche Form zu geben, wird aktuell noch per Hand gespachtelt, geschliffen und lackiert. Dieses enorm aufwendige händische Verfahren zur Schiffsrumpfbeschichtung soll nun zunehmend durch automatisierte hartschaumbasierte Beschichtungssysteme ersetzt werden, bei welchem ein Robotersystem die Schicht aufträgt und in Form bringt.

Die Entwicklung eines solchen neuartigen Beschichtungssystems für Schiffsrümpfe ist auch das Ziel des Förderprojekts „MegaYachtSchaum“. Zudem soll in diesem Projekt durch Entwicklung eines an die neuartige Beschichtung angepassten Messverfahrens sichergestellt werden, dass die Schaumbeschichtung in Hinblick auf Defekte wie Rissbildung und Delamination verbesserte Eigenschaften als die bisherigen Oberflächenbeschichtungen aufweist.

Im ISAT wird das Projekt von den Ingenieuren Viktor Fairuschin und Alexander Backer bearbeitet. Im Institut nun Messungen mit neu entwickelten akustischen Sensorarrays gestartet, über welches man die Eigenschaften der neuartigen Schiffsrumpfbeschichtung ermitteln will. Alexander Backer erklärt den Aufbau: „Bei der aktuell laufenden Versuchsreihe wurden Stahlplatten, die auch im Schiffsbau eingesetzt werden, mit einer Reihe von Signallaufstrecken bestehend aus Piezoelementen zur Anregung und Detektion von sogenannten geführten akustischen Wellen ausgestattet.“ Durch die gezielte Anpassung der Geometrie sowie Auswahl einer geeigneten Piezokeramik können unterschiedlichste Wellentypen und Wellenmoden angeregt werden. Diese unterscheiden sich unter anderem in der Ausbreitungsgeschwindigkeit, Dämpfung und Empfindlichkeit gegenüber Änderungen in den Schichteigenschaften oder Defekte. Ziel dieser Messreihe ist es, die Messempfindlichkeit gegenüber einer Ablösung des Schaums von der Stahlplatte zu untersuchen und den Messeffekt und die Empfindlichkeit zwischen den verschiedenen Wellentypen und Wellenmoden zu vergleichen. Hierfür werden die bestückten und bereits vermessenen Stahlplatten von einem Projektpartner fertig eingeschäumt und gezielt Fehlstellen, die eine Ablösung simulieren sollen, eingebracht. Bei der erneuten Vermessung der künstlich vorgeschädigten Platte können die Einflüsse des Schaums sowie der Fehlstellen auf die Schallausbreitung untersucht werden.

Bei dem Projekt handelt es sich um ein Verbundvorhaben mit insgesamt 7 Partnern aus Industrie und Forschung. Im Teilvorhaben des ISAT ist die Entwicklung eines zerstörungsfreien, robusten und onlinefähigen Structural Health Monitoring-Systems (SHM) für die ortsaufgelöste Messung von Schäden am Schiffsrumpf vorgesehen, welches insbesondere an das im Vorhaben entwickelte neuartige Beschichtungssystem angepasst ist. Für die Überwachung werden geführte akustische Wellen und die am ISAT entwickelten akustischen Messverfahren eingesetzt.

Mehr Informationen zum Projekt finden Sie hier:

 

Aufgrund der aktuellen Situation folgen auch wir der Empfehlung der Bundesregierung und haben deshalb so weit wie möglich auf den Home-Office-Betrieb umgestellt. Alle laufenden Projekte werden weiterhin wie gewohnt bearbeitet und unsere Mitarbeiter sind telefonisch und per E-Mail erreichbar. Zum Schutz unserer Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sowie unserer Kunden möchten wir bis auf weiteres auf persönliche Geschäftskontakte verzichten. Wir hoffen, dass dies die Ausbreitung des Coronavirus verlangsamen wird und freuen uns darauf, bald wieder zum normalen Betrieb zurückkehren zu können.

Sollte Ihr gewohnter Ansprechpartner nicht direkt erreichbar sein, wenden Sie sich bitte an unser Sekretariat (Tel. +49 9561 317-437).

Bleiben Sie gesund,

Ihr ISAT-Team

[Update]
Wir werden natürlich auch alle laufenden und geplanten Projekte weiterführen, deren Bearbeitung unserer Labor- und Messraum-Ausstattung bedarf. Hierzu arbeiten unsere Fachkräfte und Ingenieure mit dem vorgeschrieben Sicherheitsabstand bzw. abwechselnd in den jeweiligen Laboren und Messräumen. Eine ordnungsgemäße Projektbearbeitung bleibt somit trotz der schwierigen Umstände weitestgehend sichergestellt. Sollten sich dennoch Änderungen im Projektablauf ergeben, stimmen wir uns unmittelbar mit unseren Projektpartnern ab.

Anwendung der Methoden des Maschinellen Lernens in der Verarbeitung akustischer Sensordaten

Themengebiet

Bereits seit mehr als zehn Jahren forscht das ISAT an akustischen Sensoren und Aktuatoren. Der Fokus liegt dabei insbesondere auf Messsystemen, die auf sogenannten geführten akustischen Wellen basieren. Solche Messsysteme liefern in der Regel Daten in Form von komplexen Wellenmustern, deren Auswertung Expertenwissen über die zugrundeliegende Physik erfordert. Im Rahmen dieser Arbeit sollen Methoden des Maschinellen Lernens angewandt werden, um die Informationen über die gewünschten Messgrößen aus solchen Wellenmustern zu extrahieren. Der Aufgabenbereich umfasst dabei neben der Generierung von Datensätzen, die Implementierung von unterschiedlichen Modellen, sowie deren Training und Evaluation. Gute Programmierkenntnisse in Python werden vorausgesetzt. Grundkenntnisse in Verfahren des Maschinellen Lernens / Deep Learning wären wünschenswert.

Bewerbungen an:

ISAT – Institut für Sensor- und Aktortechnik

Hochschule  für angewandte Wissenschaften Coburg

Am Hofbräuhaus 1b, 96450 Coburg

personal[at]isat-coburg.de

www.isat-coburg.de

Zur kürzlich erschienen Ausgabe des Jahresmagazin Ingenieurswissenschaften Deutschland 2019/2020: Mess- und Sensortechnik, konnte das ISAT durch die Arbeit im Bereich Machine Learning das Potential für Unternehmen im Bereich der Qualitätskontrolle aufzeigen. Viktor Fairuschin, Ingenieur am ISAT und unser Experte auf diesem Gebiet, zeigt in seinem Artikel unter Anderem anhand eines Anwendungsbeispiels wie Machine Learning in der Messtechnik zum Einsatz kommt.

Den vollständigen Artikel finden sie ab Seite 36ff hier.

Vielen Dank an die Alpha Informationsgesellschaft mbH für die Unterstützung und die Bereitstellung des Artikels.