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Masterand (m/w/d) Nachhaltigkeit in Model-Based Systems Engineering

Darmstadt
Vollzeit
Praktikum/Werkstudium

:em engineering methods AG

Nachhaltigkeit wird ein zentrales Entscheidungskriterium in der Systementwicklung. Während Life Cycle Assessment (LCA) als Standardverfahren bekannt ist, fehlt häufig eine systematische, modellbasierte Integration in Architekturentscheidungen – insbesondere mit Blick auf Automatisierung. Ziel dieser Masterarbeit ist es, Architekturalternativen auf Basis von MBSE-Modellen anhand LCA‑abgeleiteter Kriterien zu bewerten und hierfür einen KI‑gestützten Bewertungsansatz prototypisch zu realisieren.

Die Masterarbeit entwickelt eine modellbasierte Methode zur Nachhaltigkeitsbewertung von Systemarchitekturalternativen auf Basis LCA‑abgeleiteter Kriterien. Aufbauend darauf wird ein KI‑gestützter Ansatz konzipiert und prototypisch umgesetzt, der die Bewertung teil- bis vollautomatisiert ermöglicht. Die Ergebnisse liefern entscheidungsrelevante Kennzahlen, integrieren Nachhaltigkeitsaspekte früh im Architekturprozess.

Forschungsfragen:
  • Welche Anforderungen ergeben sich an MBSE-Modelle, um eine konsistente und automatisierbare Nachhaltigkeitsbewertung zu ermöglichen?
  • Welche praktischen Herausforderungen bestehen bei der Kombination von LCA und MBSE, und wie kann ein prototypischer Ansatz diese adressieren?
  • Wie lassen sich LCA‑abgeleitete Kriterien so modellieren und operationalisieren, dass sie für die Bewertung von Systemarchitekturalternativen in MBSE‑Modellen konsistent und automatisierbar nutzbar sind?
  • Welche Daten- und Metamodell‑Erweiterungen sind erforderlich, um Nachhaltigkeitskriterien mit Architektur‑Artefakten (Struktur, Funktionen) zu verknüpfen?
  • Welche KI‑Verfahren (z. B. Scoring, Klassifikation, Ranking, Explainability) eignen sich zur teil‑ oder vollautomatisierten Bewertung, und welchen Mehrwert liefern sie gegenüber rein regelbasierten Ansätzen?
  • Wie beeinflusst die frühzeitige, KI‑gestützte Nachhaltigkeitsbewertung Architekturentscheidungen (Trade‑offs, Variantenpriorisierung, Transparenz) in der Praxis

Dein Aufgabenfeld

  • Literaturrecherche zu Product Sustainability, Lifecycle Assessment, MBSE und KI‑gestützter Bewertung
  • Ableitung eines Kriterienkatalogs (LCA-basiert) zur Bewertung von Systemarchitekturalternativen
  • Definition eines Daten- und Modellkonzepts (z. B. Metamodell/Mapping), das eine automatisierbare Bewertung ermöglicht
  • Entwicklung eines prototypischen KI‑Ansatzes (z. B. Klassifikation/Priorisierung/Scoring/Explainability)
  • Anwendung der Systemarchitekturbewertung an einem exemplarischen Beispiel
  • Dokumentation der Ergebnisse

Das bringst Du mit

  • Technischer Hintergrund aus Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Informatik, Systems Engineering oder vergleichbar
  • Grundkenntnisse in MBSE und/oder Nachhaltigkeit in der Produktentwicklung; erste Berührungspunkte mit KI‑Methoden von Vorteil
  • Interesse an nachhaltiger Produktentwicklung
  • Analytisches Denken, strukturierte Arbeitsweise, Interesse an methodischer und praktischer Umsetzung
  • Sehr gute Deutsch- und gute Englischkenntnisse (jeweils C1)

Bei :em erwartet Dich

  • ein hochmotiviertes und qualifiziertes Beratungsteam, das sich in hohem Maße mit den gesetzten Zielen und Werten von :em identifiziert
  • exklusive Kunden und fachliche Herausforderungen
  • Arbeit in kleinen Teams
  • die Möglichkeit, die Arbeitsumgebung und Aufgabenbereiche aktiv mitzugestalten
  • ein Mentor (m/w/d), der dir beiseite steht
  • Firmenevents

Deine Ansprechperson für weitere Fragen

Kathrin Telega
Junior People & Culture Business Partner

Die Betreuung erfolgt durch Oliver Bleisinger und Kristina Avdejuk. Der Großteil der Betreuung findet remote/online statt. Mehrere persönliche Treffen sind in Darmstadt und/oder am Universitätsstandort vorgesehen.


Bewirb dich jetzt bei uns und lerne die :em-Kultur hautnah kennen. Wir freuen uns darauf, dir in einem persönlichen Gespräch mehr von unserem Unternehmen zu präsentieren.

Über uns

Die :em AG entwickelt innovative Methoden und Softwarelösungen für das Engineering und verfügt als Integrator von IT-Systemen über ein umfassendes branchenübergreifendes Portfolio. Getreu der Vision „Wir liefern die digitale Zukunft für das Engineering & Manufacturing.“ unterstützt die :em AG mit ihren Dienstleistungen und Software-Applikationen die konkrete Umsetzung der Digitalen Transformation bei ihren Kunden. Dazu entwerfen die Mitarbeiter*Innen Digitalisierungsstrategien und Roadmaps und helfen bei der Realisierung einer modellbasierten, digitalen Entwicklung. Mit dem Produkt ReqMan® sowie einem breiten Beratungsportfolio mit Themen wie Digital Twin (DT), Enterprise Architecture Management (EAM), Product Lifecycle Management (PLM), Digital Services & Cloud, Digital Manufacturing, Data Analytics & AI, Model Based Systems Engineering (MBSE), Kooperations- und Anforderungsmanagement oder Model Based Definition (MBD) bedient die :em AG Kunden aus den Branchen Mobility & Transportation, Maschinen- und Anlagenbau, Luft- und Raumfahrttechnik, Elektro- und Informationstechnik sowie Medizintechnik und Life Science.