Doktorand:in (w/m/d) am Bremer Institut für Messtechnik, Automatisierung und Qualitätswissenschaft (BIMAQ)

An der Universität Bremen ist am Bremer Institut für Messtechnik, Automatisierung und Qualitätswissenschaft (BIMAQ), Fachbereich 4, Produktionstechnik, zum nächstmöglichen Zeitpunkt frühestens zum 01.01.2026 eine Stelle als

Doktorand:in (w/m/d)
(Physik, SE, Mechatronik, PT, Mb/VT, ET)

EG 13 TV-L, Vollzeit (39,2 Stunden pro Woche) für eine befristete Laufzeit von 3,5 Jahren (gemäß § 2 WissZeitVG)

im Exzellenzcluster „Die Marsperspektive - Ein von Knappheit geprägtes Ingenieurparadigma“
zum Thema „Prozessüberwachung unter Knappheitsbedingungen: Ein rekonfigurierbares, roboterbasiertes Mehrzweck-Messsystem“ zu besetzen.

Teilzeitarbeit ist grundsätzlich möglich. Einzelheiten sind gegebenenfalls mit dem BIMAQ zu vereinbaren.

Themenbeschreibung
Unsere Wissenschaftler im Exzellenzcluster entwickeln das „Martian Mindset“, um die Produktion von Materialien und Komponenten von Grund auf neu zu überdenken. Die Ressourcenknappheit und die extremen Bedingungen auf dem roten Planeten dienen als Rahmen für die Entwicklung eines neuen Nachhaltigkeitsparadigmas, das die Grundlagen für eine fossilfreie Produktion von Materialien und Teilen aus knappen Ressourcen auf hochautomatisierte und resiliente Weise schaffen wird. Wir untersuchen, wie Teile für Systemreparaturen und -modifikationen mit unreinen Rohstoffen und minimalem Energieaufwand hergestellt werden können, anders als bei der heutigen Produktion, bei der man nach höchster Leistung und bester Produktqualität strebt.
Eine solche „Mars“-Produktion erfordert Inspektionslösungen für geometrische Informationen, die den rauen Randbedingungen auf dem Mars und der Knappheit an messtechnischen Ressourcen gerecht werden. Daher ist es das Ziel dieses Projekts, aus einer geringen Anzahl von Komponenten eine rekonfigurierbare Mess-Toolbox zu entwickeln, mit der durch unterschiedliche Komponentenkonfigurationen ein Maximum an messbaren Größen erfasst werden kann. Die Konfigurationen sind auf eine geringe Messunsicherheit sowie eine ressourceneffiziente, automatisierte Einrichtung durch Handhabungsroboter auf dem Mars ausgelegt. Die angestrebten physikalischen Größen sind Positionen, Formen und abgeleitete Parameter wie Verformungen oder Kräfte. Die entworfenen Konfigurationen werden hinsichtlich der Messunsicherheit und der Messbarkeitsgrenzen realisiert und charakterisiert. Zusätzlich werden die Messfähigkeiten der verschiedenen Konfigurationen modelliert, um die Messansätze in die digitale
Darstellung der Prozesskette zu integrieren, die von anderen Projekten im Cluster entwickelt wird.

• Konzeption und Realisierung verschiedener optischer Messprinzipien (z. B. Lasertriangulation, Photogrammetrie) in Kombination mit zwei 6-Achsen-Roboterarmen als Teil der Monitoring-Toolbox
• Programmierung von Roboterbewegungen und Entwicklung von Auswertealgorithmen für die verschiedenen Messprinzipien der Toolbox
• Integration der realisierten Messsysteme in Teilefertigungsketten (entworfen von anderen Clusterprojekten)
• Experimentelle Analyse der erreichbaren Messauflösungen, Untergrenzen, Unsicherheiten und Geschwindigkeiten
• Durchführung eigener Forschungsarbeiten und Erstellung Ihrer Doktorarbeit in einem interdisziplinären Kontext
• Präsentation und Austausch wissenschaftlicher Erkenntnisse auf Konferenzen und Veröffentlichung von Forschungsergebnissen in international renommierten Fachzeitschriften
• Zusammenarbeit mit anderen Doktoranden, Forschern und Industriepartnern zur Förderung gemeinsamer wissenschaftlicher Projekte und Publikationen
• Aktive Teilnahme an Martian Mindset-Veranstaltungen wie Retreats, Seminaren, Sommerschulen und Workshops zur Förderung des Wissensaustauschs und der Zusammenarbeit unter Berücksichtigung individueller Möglichkeiten (z. B. Vereinbarkeit mit familiären Verpflichtungen, Beeinträchtigungen)
• Verpflichtende Teilnahme an unserem Qualifizierungsprogramm (siehe unten)

• Abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Master/Uni-Diplom) in Physik, Systemtechnik, Mechatronik, Elektrotechnik, Maschinenbau/Verfahrenstechnik/Produktionstechnik oder ähnlichen Fachrichtungen. Es werden auch Bewerber:innen berücksichtigt, die sich in der Abschlussphase des Masterstudiums befinden. Bitte beachten Sie, dass für eine Einstellung die Vorlage des Masterabschlusszeugnisses zwingend erforderlich ist.
• Grundkenntnisse und Erfahrungen mit optischen Komponenten und optischer Messtechnik.
• Programmierkenntnisse (z. B. in Python oder MatLab) oder erste Erfahrungen mit Robotersteuerungssystemen.
• Bereitschaft zur interdisziplinären Arbeit und zur Zusammenarbeit mit Kollegen aus verschiedenen Fachbereichen.
• Teamfähigkeit und ausgeprägte Kommunikationsfähigkeiten.
• Analytisches Denkvermögen und Problemlösungsfähigkeiten.
• Gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift (z. B. Niveau B2).
• Fähigkeit, selbstständig zu arbeiten und Zeit effektiv zu managen.
• Freude am Erschaffen von Wissen (Wissenschaft), zielorientierter Arbeitsstil, Teamfähigkeit.