Themenfelder am Lehrstuhl
Der Lehrstuhl für Produktentwicklung hat fortlaufend neue und interessante Themen für studentische Arbeiten, die sich den Forschungsschwerpunkten zuordnen lassen.
Design Theory and Methodology | Human Behaviour in Design | AI in Design | Systems Modelling and Prototyping
Wenn Sie sich für eines dieser genannten Gebiete interessieren und sich vorstellen können, eine Arbeit in diesem Bereich zu schreiben, können Sie sich jederzeit mit den Mitarbeitern des Lehrstuhls in Verbindung setzen. Sie bringen eventuell schon eine eigene Idee mit? Umso besser. Schauen Sie sich weiter unten auch gerne Themen an, die aktuell ausgeschrieben sind und lassen sich inspirieren von einigen ausgewählten Arbeiten, die an unserem Lehrstuhl in der Vergangenheit geschrieben wurden.
Ausgeschriebene Themen
Entwicklung und Umsetzung einer Laserschnittrings zur Erzeugung von Schnittansichten geometrischer Objekte in einer Laserebene
Ansprechpartner:
Bachelorarbeit
Bei einem Laserschnittring handelt es sich um einen Aufbau, der es ermöglicht durchsichtige, geometrische Objekte in einer Laserebene zu bewegen, um dadurch die jeweiligen Schnittebenen je nach Objekt und Ausrichtung zu erkennen. Dadurch soll das räumliche Vorstellungsvermögen der Studierenden gestärkt und die Lehrinhalte der technische Darstellungslehre unterstützt werden. Ziel dieser Bachelorarbeit ist die Entwicklung und Umsetzung eines Laserschnittrings inklusive aller Funktionen und Komponenten für die Einbindung der Vorrichtung in ein didaktisches Konzept. Das beinhaltet neben der technischen Umsetzung der Laserebene mit Lasern der Laserklasse 1 die Konstruktion eines geeigneten Rahmens sowie die geometrischen Objekte für die Anwendung in der Laserschnittebenen. Die Fertigung und Montage erfolgen in enger Absprache mit dem Lehrstuhl PE.
Potentiale und Hürden für den Einsatz der Elektroenzephalografie (EEG) im Umfeld der Konstruktionsforschung
Ansprechpartner:
Examens- / Studien- / Masterarbeit
Das Elektroenzephalografie (EEG) Verfahren ist ein nicht invasives bildgebendes Verfahren mit dessen Hilfe Rückschlüsse auf die Hirnaktivität in bestimmten Hirnarealen getroffen werden können. Unter anderem dient es so zur Analyse der kognitiven Prozesse des Gehirnes bei definierten Aufgaben. Anhand der den Hirnarealen zugeordneten Funktion und Aufgaben können so auch Muster der Aktivitäten sichtbar gemacht werden.
Für die Einbindung in zukünftige Forschungsprojekten soll eine wissenschaftliche Recherche zu den möglichen Potentialen im Rahmen der Erforschung der kognitiven Beanspruchung während Produktentwicklungstätigkeiten durchgeführt werden. Neben den messtechnischen Grundlagen, der benötigten Technik und Software soll insbesondere das grundlegende Vorgehen bei der Auswertung der Messergebnisse betrachtet werden. Ein weiterer wesentlicher Bestandteil ist der Überblick über bereits durchgeführte Forschungstätigkeiten im Umfeld der Konstruktionsforschung sowie Forschungsarbeiten in anderen Wissenschaftsgebieten zur Untersuchung der kognitiven Beanspruchung mittels EEG.
Studie über die Auswirkung des Einsatzes generativer LLMs auf die mentale Beanspruchung während des technischen Problemlöseprozesses mittels EEG.
Ansprechpartner:
Examens- / Studien- / Masterarbeit
Generative LLMs wie ChatGPT oder Gemini AI haben ein erhebliches Potenzial für die Integration in den Produktentwicklungsprozess, indem sie als KI-Agent bei verschiedenen Entwicklungsaktivitäten unterstützen. Dieses Potenzial könnte die Herangehensweise an den Problemlösungsprozess im Bereich der Produktentwicklung verändern und eine damit einhergehende Veränderung der mentalen Beanspruchung hervorrufen. Gegenstand der Arbeit soll es sein ein Studiendesign zu entwerfen und zu testen, in dem die mentale Beanspruchung mittels EEG während der Problemlösetätigkeiten erfasst wird. Dabei sollen in zwei Testgruppen unterschieden werden. Eine Gruppe mit LLM-Unterstützung und eine ohne LLM-Unterstützung. Das Vorgehen der Datenauswertung soll darauf abzielen eine durch statistische Verfahren abgesicherte Aussage zu erhalten, ob und wie die Unterstützung durch LLM die mentale Beanspruchung beim Problemlöseprozess beeinflusst.
Analyse einer Langzeitstudie zur Entwicklung des räumlichen Vorstellungsvermögens in der ingenieurwissenschaftlichen Ausbildung
Ansprechpartner:
Master- / Studienarbeit
Das räumliche Vorstellungsvermögen stellt eine zentrale kognitive Fähigkeit für angehende Konstrukteurinnen und Konstrukteure sowie Produktentwicklerinnen und Produktentwickler dar. Es beeinflusst nachweislich das Verständnis technischer Darstellungen, den Umgang mit komplexen Geometrien sowie die Fähigkeit zur Entwicklung innovativer Lösungsansätze. Am Lehrstuhl für Produktentwicklung wurden daher über mehrere Jahre empirische Studien durchgeführt, um den Einfluss unterschiedlicher Lehr- und Visualisierungsmedien auf die Entwicklung des räumlichen Vorstellungsvermögens zu untersuchen. Die Erfassung erfolgte mittels standardisierter Mental-Rotation-Tests (MRT) im Rahmen von Pre- und Post-Test-Studien.
In vorangegangenen Arbeiten wurden die Rohdaten bis einschließlich Wintersemester 2024/25 konsolidiert und ein erster deskriptiver Auswerteansatz entwickelt.
Ziel dieser Arbeit ist die Durchführung einer empirischen statistischen Analyse der vorliegenden Langzeitdaten. Hierzu werden die Datensätze um die Ergebnisse des Wintersemesters 2025/26 erweitert und hinsichtlich möglicher Einflussgrößen auf die Entwicklung des räumlichen Vorstellungsvermögens untersucht. Im Fokus stehen insbesondere die Identifikation signifikanter Zusammenhänge zwischen individuellen Merkmalen der Studierenden und den beobachteten Leistungsänderungen.
Machbarkeitsstudie zur Kopplung des Integrated Function Model (IFM) und der CRISP-Methode für die Planung komplexer Produktentwicklungs- und Nachrüstprojekte
Ansprechpartner:
Master- / Studienarbeit
Die Entwicklung moderner technischer Systeme erfordert Methoden, die sowohl das Verständnis komplexer Systemzusammenhänge als auch eine strukturierte Planung von Entwicklungs- und Erprobungsaktivitäten unterstützen. Am Lehrstuhl für Produktentwicklung wurden hierfür zwei komplementäre Ansätze entwickelt bzw. weiterentwickelt. Das Integrated Function Model (IFM) ermöglicht die systematische Modellierung moderat komplexer und komplexer technischer Systeme durch die Beschreibung von Funktionen, Komponenten und deren Wechselwirkungen. Die CRISP-Methode (CRIticality-based Sequencing of Prototypes) unterstützt die kritikalitätsbasierte Planung von Prototypingsequenzen, um Entwicklungsrisiken frühzeitig zu identifizieren und den Entwicklungsaufwand zu reduzieren.Eine Kopplung beider Methoden verspricht, Erkenntnisse aus der Systemmodellierung direkt für die Planung von Prototyping- und Integrationsaktivitäten nutzbar zu machen. Dadurch könnten kritische Systemelemente früher erkannt, Entwicklungsaktivitäten gezielt priorisiert und Nachrüst- sowie Produktentwicklungsprojekte effizienter geplant werden.
Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung der grundsätzlichen Machbarkeit einer Kopplung des IFM mit der CRISP-Methode. Hierzu soll ein Konzept entwickelt werden, wie Informationen aus der Systemmodellierung für eine kritikalitätsbasierte Planung von Prototyping- und Integrationsaktivitäten genutzt werden können. Die entwickelte Vorgehensweise wird exemplarisch an einem technischen System demonstriert und hinsichtlich ihres Potenzials bewertet. Die Ergebnisse bilden die Grundlage für die methodische Weiterentwicklung und sollen perspektivisch im Forschungsprojekt EcoBilge zur Planung komplexer Nachrüstprojekte eingesetzt werden.
