Auf einen Blick
- Aufgaben: Entwickle digitale Zwillinge für Kühlketten biologischer Produkte und analysiere deren Qualität.
- Arbeitgeber: Empa ist eine führende Forschungsinstitution, die innovative Lösungen für die Gesellschaft entwickelt.
- Mitarbeitervorteile: 3 Jahre Projektlaufzeit mit Unterstützung von Empa und ETH Zürich, inklusive flexibler Arbeitsbedingungen.
- Warum dieser Job: Gestalte die Zukunft der Kühltechnologie und verbessere die Qualität von Lebensmitteln weltweit.
- Gewünschte Qualifikationen: Masterabschluss in Maschinenbau und Erfahrung in kontinuierlicher Modellierung erforderlich.
- Andere Informationen: Engagierte Zusammenarbeit mit Industriepartnern und ein inklusives Arbeitsumfeld.
Das voraussichtliche Gehalt liegt zwischen 36000 - 60000 € pro Jahr.
PhD position on optimizing cooling processes and supply chains of heat-sensitive biological products by digital twins
Materials science and technology are our passion. With our cutting-edge research, Empa\’s around 1,100 employees make essential contributions to the well-being of society for a future worth living. Empa is a research institution of the ETH Domain.
Empa\’s Laboratory of Biomimetic Membranes and Textiles is a pioneer in physics-based modeling at multiple scales. We bridge the virtual to the real world by multi-parameter sensing and creating digital twins of heat-sensitive biological systems (food, humans) that can live together with their real-world counterparts. This project aims to better identify how perishable biological products react inside cold chain unit operations and to pinpoint why some products decay faster. For that purpose, we develop digital twins of the cargo, based on measured air temperature and humidity data in cold chains by commercial sensors, and deploy them in end-to-end virtual supply chains.
This project also aims to better understand the tradeoffs related to cooling technology for several use cases, for example, with smallholder farmers in the Global South. For that, detailed supply chain assessments will be performed. The work will enable us to identify better how individual perishable products react inside a cargo of millions in cold chain unit operations and to pinpoint why some products decay faster than others. This information will be used to quantify the environmental and economic impact of optimized cooling solutions and refrigerated supply chain solutions.
Your tasks
The priorities of the tasks will be flexibly decided depending on the concrete opportunities at hand after starting:
- Develop multiphysics models for the complete supply chain of selected heat-sensitive biological products. This includes hygrothermal transport in the ensemble of packed products during cooling, convective exchange with the environment, biochemical quality attribute evolution within the products, and thermally-driven damage (chilling-freezing injury).
- Use these models to build physics-based digital twins of all products in a shipment that age in-silico with the real product, end-to-end in the supply chain. Sensor data feed these digital twins. They translate these data, in a mechanistic way, to product quality attributes, such as remaining shelf life.
- Process measured sensor data of commercial cold chains, analyze data for variability, and reformat data in databases.
- Use the simulation-based approach to (1) better understand and steer refrigeration processes or packaging design by optimizing for product quality loss and waste, and (2) connect the improved quality preservation from digital twins, so extra shelf life, to economical advantages.
- Perform an end-to-end supply-chain assessment method to map tradeoffs for different cooling technologies for selected stakeholders to get a holistic view of the optimal cooling technology.
- Integrate these digital twins into other platforms, such as mobile applications.
- Extend the digital twin work for heat stress predictions of humans to assess the health and performance of humans in several situations (e.g. firefighters, who are exposed to extreme heat, or older adults who are exposed to heat stress during heat waves) by modeling the environment, clothing, and skin (and body), including convection, radiation, and conduction in materials.
Your profile
- Completed Master`s degree in mechanical engineering
- Proven experience in continuum modeling (finite element modeling, computational fluid dynamics).
- Knowledge of heat and mass transport processes in heat-sensitive materials and process optimization.
- Experience in supply chains and hygrothermal measurements is advantageous (temperature, infrared, anemometry).
- Excellent communication skills and fluency in English (both written and oral) are mandatory. Knowledge of German is considered advantageous.
- You have a flair for communicating with industrial and other partners.
Our offer
A project duration of 3 years is envisaged to carry out the above research tasks in the form of a PhD thesis. The project is supported by Empa under the supervision of Prof. Thijs Defraeye (academic supervisor). It involves a joint affiliation with ETH Zürich (D-USYS). The candidate will perform the research at Empa in St. Gallen. The desired starting date is 1st of October 2025 or upon mutual Agreement. This project is performed in close collaboration with industrial and other partners.
We live a culture of inclusion and respect. We welcome all people who jid9687939a jit0730a jiy25a
PhD position on optimizing cooling processes and supply chains of heat-sensitive biological products by digital twins Arbeitgeber: EMPA
Kontaktperson:
EMPA HR Team
StudySmarter Bewerbungstipps 🤫
So bekommst du den Job: PhD position on optimizing cooling processes and supply chains of heat-sensitive biological products by digital twins
✨Tip Nummer 1
Nutze dein Netzwerk! Sprich mit ehemaligen Kommilitonen oder Professoren, die in der Branche tätig sind. Sie können wertvolle Einblicke geben und möglicherweise sogar Kontakte zu Entscheidungsträgern bei Empa herstellen.
✨Tip Nummer 2
Informiere dich über aktuelle Trends und Technologien im Bereich der Kühlprozesse und digitalen Zwillinge. Zeige in Gesprächen, dass du auf dem neuesten Stand bist und ein echtes Interesse an den Herausforderungen in diesem Bereich hast.
✨Tip Nummer 3
Bereite dich auf technische Interviews vor, indem du deine Kenntnisse in der Kontinuumsmodellierung und Wärme- und Stofftransportprozessen auffrischst. Sei bereit, spezifische Beispiele aus deiner bisherigen Erfahrung zu diskutieren.
✨Tip Nummer 4
Zeige deine Kommunikationsfähigkeiten! Übe, komplexe technische Konzepte einfach und verständlich zu erklären. Dies ist besonders wichtig, da du mit verschiedenen Partnern kommunizieren musst, um die besten Lösungen zu finden.
Diese Fähigkeiten machen dich zur top Bewerber*in für die Stelle: PhD position on optimizing cooling processes and supply chains of heat-sensitive biological products by digital twins
Tipps für deine Bewerbung 🫡
Forschung betreiben: Beginne mit einer gründlichen Recherche über Empa und die spezifische PhD-Position. Informiere dich über die aktuellen Projekte, die Kultur der Institution und die Anforderungen an die Bewerber.
Dokumente vorbereiten: Stelle sicher, dass du alle relevanten Dokumente bereit hast, einschließlich deines Lebenslaufs, deiner Masterzeugnisse, Nachweise über deine Erfahrungen im Bereich der kontinuierlichen Modellierung sowie ein Motivationsschreiben, das deine Eignung für die Position unterstreicht.
Motivationsschreiben verfassen: Schreibe ein überzeugendes Motivationsschreiben, in dem du deine Leidenschaft für Materialwissenschaften und Technologie zum Ausdruck bringst. Betone deine Erfahrungen in der Modellierung und deine Kenntnisse über Kühlprozesse und Lieferketten.
Bewerbung einreichen: Reiche deine vollständige Bewerbung über die Website von StudySmarter ein. Achte darauf, dass alle Informationen korrekt und vollständig sind, bevor du auf 'Absenden' klickst.
Wie du dich auf ein Vorstellungsgespräch bei EMPA vorbereitest
✨Verstehe die Grundlagen der digitalen Zwillinge
Mach dich mit dem Konzept der digitalen Zwillinge vertraut, insbesondere in Bezug auf kühlungsintensive biologische Produkte. Sei bereit, zu erklären, wie du diese Technologie nutzen würdest, um die Qualität und Haltbarkeit von Produkten zu optimieren.
✨Bereite dich auf technische Fragen vor
Erwarte Fragen zu deinem Wissen über Wärme- und Stofftransportprozesse sowie zu deinen Erfahrungen mit kontinuierlicher Modellierung. Überlege dir konkrete Beispiele aus deiner bisherigen Arbeit, die deine Fähigkeiten in diesen Bereichen demonstrieren.
✨Kommunikationsfähigkeiten betonen
Da exzellente Kommunikationsfähigkeiten gefordert sind, solltest du Beispiele parat haben, wie du erfolgreich mit verschiedenen Partnern kommuniziert hast. Zeige, dass du in der Lage bist, komplexe technische Konzepte verständlich zu erklären.
✨Interesse an interdisziplinärer Zusammenarbeit zeigen
Das Projekt erfordert enge Zusammenarbeit mit Industriepartnern. Betone dein Interesse an interdisziplinären Projekten und wie du in der Vergangenheit erfolgreich in Teams gearbeitet hast, um gemeinsame Ziele zu erreichen.