Die Guth High Voltage GmbH ist eingebettet in die XP Power Group, einem führenden Anbieter von Stromversorgungslösungen für kritische Anwendungen in Industrie, Medizintechnik und Technologie. XP Power ist in über 40 Ländern in Nordamerika, Europa und Asien vertreten.

 

Am XP-Standort Salach entwickeln wir kundenspezifische Hochspannungsgeneratoren im Leistungsbereich 10…320 kV und bis zu 400 kW.

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

 

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

 

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)