COMET K2: SYMBIOTIC MECHATRONICS

Forschungs-Programm: Symbiotic Mechatronics

Unsere Welt von heute befindet sich in einem Umbruch. Dies erfordert eine Neuorientierung unseres Alltags sowie für gesamte Wirtschaftszweige, zB in Produktentwicklung, Projektierung oder Produktion. Die Fortschritte in der Informations- und Kommunikationstechnik haben zu einer globalen Vernetzung geführt, deren riesiges Potenzial für radikale Innovatio­nen und verbesserte Produkte durch neue Konzepte und Initiativen – “Internet der Dinge”, “Cyber-physische Systeme”, “Industrie 4.0” oder “Produktion der Zukunft“ – belegt werden.

Das „K2-Zentrum für Symbiotische Mechatronik“ soll wissenschaftliche Grundlagen für diese Wandlungen erarbeiten. Das Forschungsprogramm umfasst drei Areas, die industriellen Herausforderungen gewidmet sind, und die strategische Area “Symbiotik”, in der Technologien und Methoden zur Entstehung bahnbrechender Ergebnisse behandelt werden, womit hohe Risiken für Forschung jenseits des Standes der aktuellen Mechatronik verbunden sind.

Die meisten dieser Konzepte beinhalten mechatronische Systeme als unverzichtbare Bestandteile. Sie müssen künftig aber untereinander und mit ihren physischen, digitalen, menschlichen oder klimaspezifischen Umgebungen verstärkt interagieren. Die Mechatronik muss sich daher wandeln, um diesen Anforderungen gerecht zu werden.

Dem Vorbild der Natur folgend, schlagen wir vor, mechatronische Systeme mit ihren vielfältigen Interaktionspartnern zum beiderseitigen Nutzen in Beziehung zu bringen, seien dies Biegepressen, digitale Zwillinge, Menschen mit Beeinträchtigung oder Raumklimaverhältnisse. Diese Partnerschaft gleicht einem „Organismus“, für den das Prinzip der Symbiose neue Nutzenpotenziale für komplexe technische Systeme eröffnet.

„Symbiotische Mechatronik“, ist ein neues Paradigma mit dem Ziel, mechatronische Systeme zu den genannten, vielfältigen Interaktionen zum wechselseitigen Nutzen der daran beteiligten Partner zu befähigen.

Besondere Herausforderungen des Forschungsprogramms umfassen die Evolution der gegenwärtigen Mechatronik in Richtung vielschichtiger, symbiotischer Interaktionen mit ihren Umgebungen bei gleichzeitiger Weiterentwicklung der mechatronischen Kerndisziplinen.

 

Die Areas:

Area 1: ACT - Actuation

Aktorik, als eine der Kernfunktionen eines jeden mechatronischen Systems, erfordert neue Konzepte, Komponenten und Mittel zur Auslegung und Optimierung von Antrieben, die in Zukunft einen symbiotischen Partner des Systems und seiner Umgebungen darstellen sollen. Das Design von komplexen mechatronischen Systemen, die Teil des zentrumsweiten Forschungsfeldes “Holistic Design” sind, werden in diesem Bereich angesiedelt.

Area 2: MECON – Complex Mechanical Systems and Automatic Control

Mechanische Strukturen und Komponenten sind die Basis für jedes mechatronische System. Sie werden nicht nur unter immer strengeren Bedingungen und Anforderungen an Präzision, Dynamik und Vorhersagbarkeit betrieben, sondern auch immer mehr mit integrierten oder dezentralen Aktoren und Sensoren ausgestattet. Der Bereich MECON trägt durch geeignete Modelle zur Symbiose zwischen physikalischen Objekten und deren digitalen Repräsentationen bei, was eines der zentralen Erfolgsfaktoren des kompletten vorgeschlagenen Forschungsprogramms ist.

Area 3: SENS – Sensing

Sensoren fungieren als Sinnesorgane und sind wesentlich für die Kommunikation von mechatronischen (Sub-)Systemen mit ihren Umgebungen. Sie erfassen Prozesse, physikalische Objekte, und die Umwelt. Es bedarf neuer Lösungen, um den drastisch steigenden Anforderungen an Integration und Funktionalität gerecht zu werden. Dieser Area sind auch mehrere Aktivitäten in Bezug auf “Maschinenintelligenz” zugeordnet, die quer über das ganze Zentrum Anwendung finden.

Area 4: SYMB – Symbiotics

Generisch ausgedrückt adressieren alle Forschungsthemen der Symbiotischen Mechatronik heterogene Umgebungen in einem physischen und transdisziplinären Kontext. In strategischen Projekten verbessern wir das Verständnis, die Schnittstellen und die technischen Lösungen, wenn die Mechatronik andere Disziplinen, Umgebungen oder Industrie- und Wirtschaftszweige trifft. Die Forschungsergebnisse sollen auch durch Demonstratoren gezeigt werden, die von wissenschaftlichen oder Firmenpartnern stammen und die damit verbundene hohe Expertise bereitstellen.

International geförderte Projekte

Das LCM Team hat umfassende Erfahrung bei der Durchführung von EU Projekten und anderen internationalen Projektvorhaben. Einige Projektergebnisse wurden mittlerweile erfolgreich auf dem Markt umgesetzt. Bei folgenden Nationalen Programmen & Strukturfonds reichen wir Projektanträge ein:

ETP: Europäische Technologie-Plattformen: Initiative, um internationale Netzwerkbildung zu unterstüzten. Förderung: Horizon 2020-Beteiligungsregeln (100/70 %) | JTIs: JTI – Joint Technology Initiatives: privat public partnership zur Unterstützung transnationaler Forschungszusammenarbeit in ausgewählten Technologiefeldern | cPPPs: contractual Public Private Partnership | EIPs: Europäische Innovationspartnerschaften | ERANET: European Research Area | EIT (KICs): Europäisches Innovations- und Technologieinstitut – Knowledge and Innovation Communities | HORIZON2020: Forschungsrahmenprogramm der Europäischen Kommission | Art. 185-Initiativen

Die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft FFG -  Logo
Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie -  Logo
Bundesministerium für Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft -  Logo
Forschungsland Oberösterreich -  Logo
UAR Innovation Network - Logo
COMET – Competence Centers for Excellent Technologies -  Logo
Europa -  Logo