Bei großen Systemen wie etwa Maschinen, Produktionsanlagen oder Fahrzeugen ist es schwierig, das gesamte System detailliert zu modellieren um die Systemeigenschaften evaluieren zu können. Es gibt verschiedene Techniken, das System mit seinen vielen Parametern darzustellen und mit einem Systemmodell in einer allgemeinen Beschreibungssprache zu beschreiben.

In der mechatronischen Produktentwicklung (Model-based Mechatronic System Design) geht es darum, Design-Methoden, Design-Prozesse (also wie zum Beispiel ein Team aufgestellt sein soll und die Workflows definiert sind), Modelle (unterschiedlichster Arten und Detailliertheit) und Entwicklungswerkzeuge (wie zum Beispiel die verwendete Software) genau unter die Lupe zu nehmen und weiterzuentwickeln. Seit Jänner 2013 läuft im K2-Bereich des LCM ein großes Multi-Firm-Project im Bereich der System-Modellierung, an dem vier Unternehmenspartner beteiligt sind.

Das ist insbesondere die zunehmende Komplexität der Produkte und auch der Produktionsprozesse – die Entwicklung ist oft auf mehrere Standorte verteilt -, weshalb es immer schwieriger wird, Abhängigkeiten zu überblicken und zu beschreiben. Denn die Daten existieren zwar in den Unternehmen, sie sind aber oft verstreut oder in unterschiedlichen Entwicklungswerkzeugen abgespeichert. Die Schnittstellen sind wichtig, und welche Parameter zwischen den Modellen wie ausgetauscht werden.

Neben dem derzeit laufenden großen Multi-Firm-Project mit namhaften Industrieunternehmen aus Österreich und Deutschland gibt es auch immer wieder kleinere Projekte. So wurde in letzter Zeit etwa ein Produktionskonzept für einen Kleinunternehmer entwickelt, der eine besondere Jausenwurst in Brezen-Form in größerem Umfang produzieren möchte, was bislang nur in Handarbeit möglich war. Die im Rahmen der Forschung erarbeiteten Methoden und systematischen Vorgehensweisen, speziell zur Konzeptevaluierung, können auch bei diesen Fragestellungen effizient eingesetzt werden.

In einem weiteren Projekt mit einem Start-Up-Unternehmen gab es die Anforderung, eine optimierte Getriebestufe für Kleinwindräder zu entwickeln, welche dann für das Laden von Handys verwendet werden. Damit könnten sich Handybesitzer in Afrika, die oft keine eigene Stromquelle zum Aufladen der Akkus zur Verfügung haben und das Aufladen zu hohen Preisen bei „Strom-Dealern“ erledigen müssen, autark versorgen. Aus Sicht der Produktentwicklung, war hierbei die Herausforderung, dass letztendlich das Getriebe mit möglichst geringen Kosten hergestellt werden kann. Derzeit geht die allgemeine Entwicklung in der Mechatronik hin zu vernetzten mechatronischen Systemen, Stichwort „Cyber Physical Systems“. Dabei soll die virtuelle Welt mit der realen Welt gekoppelt werden, zum Beispiel wenn Maschinen von einem anderen Standort aus gesteuert werden sollen. Um hier mit den aktuellsten Entwicklungen vertraut zu sein, ist der regelmäßige Austausch auch mit anderen wissenschaftlichen Partnern wichtig. Dazu fand z.B. Anfang Dezember 2012 der „1st Workshop on Mechatronic Design Linz 2012“ statt, wo sich führende Experten aus Wissenschaft und Industrie aus acht europäischen Ländern austauschten.

This work has been [partially] supported by the Linz Center of Mechatronics (LCM) in the framework of the Austrian COMET-K2 programme.

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