Ingenieuring (Simulation) Dresden 2023

Das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik Dresden betreibt anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung auf den Gebieten der Produktionstechnik, Robotik und Automatisierung für den Automobil-/ Maschinenbau/ smart living und Medizintechnik. Als Einrichtung der Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. bietet das Institut Lösungen aus einer Hand – von der Entwicklung neuer Verfahren über die Integration in die Fertigung bis hin zur anwendungsorientierten Unterstützung.

Die Abteilung Biomechatronics beschäftigt sich mit der Entwicklung und Verbesserung mechatronischer Produkte und Verfahren durch Anwendung von Erkenntnissen aus der Natur. Im Fokus stehen hierbei Strukturen und Systeme zur menschennahen Interaktion oder körperinneren Anwendung. Ziel ist dabei das Erreichen einer hohen Funktionsdichte durch die Integration sensorischer, aktorischer und kinematischer Funktionen in die Werkstoffebene von Bauteilen, wodurch besonders kleine und leistungsstarke Komponenten entstehen. Das Technologieportfolio umfasst sowohl die Entwicklung und Anwendung von adaptiven Strukturen und programmierbaren Materialien als auch die Entwicklung notwendiger Integrations- bzw. Applikationsverfahren, wie z.B. das Multi-Material-Additive-Manufacturing. Die wissenschaftliche Arbeit ist dabei von einem hohen Grad an Interdisziplinarität geprägt und umfasst das Spektrum von Werkstoff- und Verfahrensentwicklung, ganzheitlicher Modellbildung über den Aufbau von Funktionsmustern bis hin zur Entwicklung seriennaher Komponenten bzw. Integrationsprozessen und deren Evaluation durch messtechnische Charakterisierung. Hauptanwendungsgebiete sind z.B. formveränderliche Fahrzeugkomponenten oder intelligente Gebäudestrukturen, menschennahe Robotik, Wearables, funktionalisierte Orthesen, Implantate und Instrumente.

Was Sie bei uns tun

Ihre Tätigkeit umfasst die Forschung und Entwicklung und Optimierung von Kinematiken und adaptiven Systemen aus Werkstoffhybriden. Der liegt auf funktionsintegrierten Komponenten im Rahmen von verschiedenen Projekten in Zusammenarbeit mit Industriepartnern oder öffentlich geförderten Vorhaben. Dies beinhaltet neben der simulativen Auslegung und Optimierung auch die Entwicklung geeigneter Optimierungsstrategien/-Methoden als auch die (Mit-)Umsetzung und (Mit-)Validierung von Prototypenbauteilen. Neben der Problemidentifikation stehen die Analyse und Umsetzung von verschiedenen Maßnahmen zur Verbesserung der Systemwirkungsweisen u.A. Applikation und Integration elektrischer Funktionen auf bzw. in Bauteile, welche unter wiederkehrender dynamischer Belastung stehen (z.B. Sensor-, Aktor Integration, Daten- und Leistungsleitung bei Umformprozessen, formveränderliche Strukturen oder Bauteile mit programmierbaren Eigenschaften wie bspw. schaltbaren Steifigkeiten) und Komponenten aus Werkstoffhybriden, welche unter einem zeitlichen Verlauf nach Montage Eigenschaftsänderungen unterliegen (bspw. Implantate mit abbaubaren Teilbereichen, (Verbund-)Produkte mit planbarer Degradationsrate/ biologischer Abbaurate) im Mittelpunkt.

Die Bearbeitung der genannten Forschungs- und Entwicklungsthemen erfolgt sowohl in Eigenverantwortung als auch in interdisziplinären Arbeitsgruppen. Eine Überführung der wissenschaftlichen Ergebnisse aus der Projekttätigkeit in eine Promotion ist erwünscht. Einen Einblick in unsere Anlagen, Ergebnisse und tägliche Arbeit können Sie hier erhalten: https://www.youtube.com/watch?v=3SiCQqvDT8M&t=476s

Unterstützen Sie unser junges, hochmotiviertes Team dabei, Technologien und Verfahren zur wirtschaftlichen und flexiblen Herstellung komplexer, funktionsintegrierter Produkte zu realisieren, Wirkzusammenhänge von Prozessparametern zu erforschen und die Erkenntnisse mit Partnern aus der Wirtschaft in die Anwendung zu transferieren.

• Sie entwickeln und validieren Modelle für die Struktur- und Kinematiksimulation adaptiver Strukturen (Roboterstrukturen, Implantate, Instrumente, formveränderliche Oberflächen, Wearables, Orthesen) unter Verwendung verschiedener Simulationsmethoden (u.a. FEM, DEM, MKS)
• Sie berücksichtigen Aspekte der Statik und Dynamik in diesen Modellen
• Sie plausibilisieren die numerischen Modelle anhand von analytischen Abschätzungen
• Sie führen simulationsbegleitend Versuche und experimentelle Systemcharakterisierungen durch.Sie üben Projektmanagementfunktionen aus, schreiben Förderanträge, Berichte und Veröffentlichungen
• Sie präsentieren wissenschaftliche Erkenntnisse und technische Lösungen auf Konferenzen, Messen und vor Kunden

Was Sie mitbringen

• Ein überdurchschnittlich abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium der Fachrichtungen Maschinenbau, Mechatronik oder vergleichbarer Studiengänge mit dem Schwerpunkt Simulation (z. B. Studienrichtung Simulationsmethoden des Maschinenbaus)
• ausgeprägtes analytisches, strukturiertes Denken mit der Fähigkeit, die zugrundeliegenden physikalischen Effekte praktischer Fragestellungen zu extrahieren
• Kenntnisse und Interesse an Themen im Bereich Struktursimulation und/oder Kinematiksimulation
• Vorerfahrungen in der Simulation komplexer mechanischer Systeme
• Sicherer Umgang mit Simulationssoftware (z. B. ANSYS Mechanical, ANSYS Motion, ANSYS Rocky, Matlab/Simulink) und die Fähigkeit, die Handhabung neuer/alternativer Simulationstools sich selbstständig zu erarbeiten.
• Erfahrungen im Bereich (Soft)Robotik, Adaptiven Strukturen oder Implantaten sind von Vorteil.
• Grundlegendes Verständnis von Werkstoffen, deren Eigenschaften und Verhalten sowie der Charakterisierung ist von Vorteil
• Sehr gute deutsche und englische Sprachkenntnisse
• Offene und neugierige Persönlichkeit mit selbstständiger und kreativer Arbeitsweise, rascher Auffassungsgabe und einem Blick für effektive und effiziente Aufgabenerfüllung Gute Kommunikations- und Teamfähigkeit
• Zielorientierte Arbeitsweise und Motivation, sich in neue Themengebiete hineinzudenken

Was Sie erwarten können

• eine abwechslungsreiche und anspruchsvolle Tätigkeit auf wissenschaftlichem Spitzenniveau mit viel Freiraum zur Umsetzung eigener Ideen
• modernste Arbeitsmittel und -methoden
• exzellente Chancen zur fachlichen und persönlichen Weiterentwicklung
• Konzeptionelles Arbeiten an einem wegweisenden Zukunftsthema
• Flexible Arbeitszeiten und ein ausgezeichnetes Arbeitsklima in einem kreativen Team
• Möglichkeit zur Promotion
• Möglichkeit zur unternehmerischen Verwertung eigener Arbeiten in Form von Ausgründungen
• Anstellung, Vergütung und Sozialleistungen entsprechend des TvöD

Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt.

Die wöchentliche Arbeitszeit beträgt 39 Stunden. Die Stelle kann auch in Teilzeit besetzt werden. Anstellung, Vergütung und Sozialleistungen basieren auf dem Tarifvertrag für den öffentlichen Dienst (TVöD). Zusätzlich kann Fraunhofer leistungs- und erfolgsabhängige variable Vergütungsbestandteile gewähren.

Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft.

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