Bachelorarbeit: Entwicklung eines KI-Assistenten zur vereinfachten Gerätebedienung

Die Fraunhofer-Gesellschaft (www.fraunhofer.de) betreibt in Deutschland derzeit 76 Institute und Forschungseinrichtungen und ist eine der führenden Organisationen für anwendungsorientierte Forschung. Rund 32 000 Mitarbeitende erarbeiten das jährliche Forschungsvolumen von 3,4 Milliarden Euro.

Willkommen beim Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik IEM!
Wir sind an der Zukunftsmeile in Paderborn und gestalten aktiv die nächste Generation von Innovationen. Unser Fokus: praxisnahe Forschung für Maschinenbau, Automobilindustrie und verwandte Sektoren. Wir entwickeln intelligente Produkte, Produktionssysteme, Dienstleistungen und Softwareanwendungen.

Unsere Abteilung Corporate Innovation setzt auf modernste Strategien, Methoden und Tools, um Digitalisierungspotenziale in erfolgreiche Produkte und Geschäftsmodelle zu verwandeln. Mit innovativen Formaten wie dem Corporate Makeathon fördern wir kreativen Erfindergeist und setzen Ideen prototypisch um – von KI bis 3D-Druck.

Was Du bei uns tust

In einer Vielzahl von technischen Abteilungen finden Geräte Anwendung, die von umfangreichen Bedienungsanleitungen begleitet sind. Die Suche nach Informationen innerhalb dieser Dokumente kann sowohl zeitintensiv als auch komplex sein. Dies führt häufig dazu, dass das Potential der Geräte nicht vollumfänglich ausgeschöpft werden kann, da schlicht die Zeit für das detaillierte Studium der Betriebsanleitung fehlt.

Übergeordnetes Ziel dieser Bachelorarbeit ist die Entwicklung eines LLM-basierten Systems, dass eine effizientere Nutzung von komplexen Laborgeräten ermöglicht. Das System soll auf die Datenblätter und Betriebsanleitungen verschiedener Geräte zurückgreifen können, um auf Basis dieser Daten gerätespezifische Fragen zu beantworten. Darüber hinaus soll eine sowohl grafische als auch textuelle Ausleitung von Schritt-für-Schritt-Anleitungen für konkrete Anwendungsfragen möglich sein. Dazu gilt es zunächst, die Dokumente in ein strukturiertes Format zu bringen. Dies beinhaltet sowohl die Digitalisierung analoger Informationen als auch die selektive Textextraktion aus bestehenden digitalen Handbüchern und weiteren Informationsquellen. Im Anschluss soll die Erstellung eines RAG-Systems (Retrieval-Augmented Generation) erfolgen, um die Dokumente mittels LLM verarbeiten zu können. Ein weiteres Element ist die prototypische Umsetzung eines benutzerfreundlichen Chatbot-Interfaces zur Interaktion. Abschließend muss das System umfassend getestet und validiert werden, um die Funktionalität und Zuverlässigkeit zu erproben.

Untersuchung bestehender Technologien zur Dokumentenverarbeitung, Informationsextraktion und NLP-gestützten Fragebeantwortung
Erstellung eines RAG-Systems (Retrieval-Augmented Generation)
Implementation der automatisierten Generierung von grafischen und textuellen Schritt-für-Schritt-Anleitungen
Design und Implementierung eines benutzerfreundlichen Chatbot-Interfaces
Testen des Systems und Validierung der Ergebnisse bezüglich Genauigkeit und Benutzerfreundlichkeit
Hierbei handelt es sich um eine nicht bezahlte Tätigkeit

Was Du mitbringst

Studiengang der Fachrichtungen Informatik, Computer Engineering, Elektrotechnik, Wirtschaftsingenieurwesen oder vergleichbare Studiengänge
Interesse an Machine Learning und Natural Language Processing
Kenntnisse in Python oder einer anderen Programmiersprache mit ML/NLP-Bibliotheken
Fähigkeit zur selbstständigen wissenschaftlichen Arbeit sowie zur Präsentation und Dokumentation der Ergebnisse.
Sichere Deutsch- (min. C2) und Englischkenntnisse in Wort und Schrift
Verantwortungsbewusstsein so wie ein hohes Maß an Eigenständigkeit

Was Du erwarten kannst

Eine Position, in der Du die Innovationen von morgen vorantreiben kannst
Eine ausgeprägte Teamkultur mit flachen Hierarchien ist für uns selbstverständlich. Das bedeutet: hohe Wertschätzung und Vertrauen
Die Möglichkeit einer Home-Office-Regelung unter Berücksichtigung deiner beruflichen und privaten Herausforderungen
Eine professionelle Betreuung und fachliche Unterstützung bei der Erstellung der Studien-/Abschlussarbeit
Einblick in die aktuellen Herausforderungen der Unternehmen

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.

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.

Haben wir Dein Interesse geweckt? Dann bewirb Dich jetzt online mit Deinen aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen. Wir freuen uns darauf, Dich kennenzulernen!

Fragen zu dieser Position beantwortet Dir gerne:
Herr Bruno Mecke
Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik IEM
Zukunftsmeile 1 | 33102 Paderborn

Web: https://www.iem.fraunhofer.de/

Kennziffer: 79359

Stellensegment: Engineer, Engineering