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LINZ CENTER OF MECHATRONICS

GMBH

Technologie im 21. Jahrhundert Customization | Prototyping | Development | Research | Science

Linz Center of Mechatronics GmbH

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Die Linz Center of Mechatronics GmbH (LCM)

Wir sind Ihr Partner für Forschung und Entwicklung mit Sitz im Science Park am Campus der Johannes Kepler Universität in Linz. Basis unserer Dienstleistungen ist die Mechatronik, eine intelligente Vernetzung von Informa-tik, Mechanik und Elektronik. In dieser Disziplin gehören wir zur Weltspitze. Unsere Kunden sind internationale Großkonzerne wie auch heimische Mittelstands- bzw. Kleinbetriebe.

Seit mehr als 10 Jahren gelten wir als zuverlässiger Partner für unsere Kunden, national wie auch internati-onal. Wir unterstützen von der Ideenfindung, Machbarkeitsuntersuchung, Entwicklung bis zur Begleitung der Serieneinführung. Unsere Infrastruktur ermöglicht die Herstellung von Prototypen und kleinen Losgrößen. Durch integrierte Hard- und Softwareentwicklung für Anwendungen in den Bereichen Simulation, Produktoptimierung, Messtechnik oder Datenübertragung gestalten wir gemeinsam mit unseren Kunden die Produkte, Systeme und Prozesse der nächsten Generation.

Steigende Anforderungen an Produkte und Produktionsprozesse:Die Anforderungen an Produkte und Produktionsprozesse steigen immer weiter. Herausforderungen sind bei-spielsweise, die zunehmende Flexibilität von Produktionsprozessen, Steigerung der Prozessqualität, zuneh-mende Miniaturisierung und Individualisierung der Produkte und Systeme bei gleichzeitig kürzeren Entwick-lungszeiten, ressourcenschonende Produktion, sowie deutlich effizientere Integration von Entwicklungs- und Produktionsabläufen.

Mechatronik Know-How als Grundlage für Forschung, Entwicklung und Lösungen für Industrie | Wirt-schaft:

Die Mechatronik, eine intelligente Vernetzung von Informatik, Mechanik und Elektronik ist unser Spezialgebiet. Das spezifische Know-How unserer Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen ist die Basis für Forschungs- und Entwick-lungskooperationen und die Grundlage für die Gestaltung neuer smarter, vernetzter oder autonomer Systeme für die produzierende Industrie.

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Forschung

Forschung ist die Suche nach neuen Erkenntnissen – im Gegensatz zum zufälligen Entdecken. Wir forschen im Spitzenfeld der Mechatronik zum Nutzen der österrei-chischen Wirtschaft. Die Zusammenarbeit mit renom-mierten internationalen Universitäten erweitert unser Wissensnetzwerk.

ACCM, das Comet K2 Zentrum im LCM:Im ACCM werden Projekte im Bereich Mechatronik mit einem hohen wissenschaftlichen Anspruch durchgeführt. Diese Projekte werden mit Mitteln aus dem Comet Programm co-finanziert. Das wissenschaftliche Netzwerk von ACCM umfasst mehr als 50 nationale und internationale renommierte wissenschaftliche Institute. Das ist die Ba-sis für neueste wissenschaftliche Erkenntnisse, die in die Projekte mit Kunden und Partnern von LCM einfließen.

Internationale Projekte | EU Projekte: Neben einer starken internationalen Ausrichtung des K2 Zentrums, ca. ein Drittel der Partner kommen aus dem europäischen und internationalen Raum, ist LCM auch bei vielen europäischen Initiativen aktiv. Diese Aktivitäten erstrecken sich von der Teilnahme am europäischen Forschungsprogramm „Horizon2020“ über die Mitwirkung in den verschiedensten Gremien, wie zum Beispiel der EFFRA, ECSEL, IEEE etc, bis hin zur Initiierung eigener europäischer Initiativen, wie der „Mechtronics-Alliance“.

National geförderte Projekte:Für innovative Forschungsvorhaben nationaler Unternehmen bietet die österreichische Forschungsförderungs-gesellschaft FFG Programmlinien um das unternehmerische Risiko zu reduzieren und die Unternehmen zu moti-vieren derartige Vorhaben gemeinsam mit F&E Einrichtungen umzusetzen. LCM ist ein verlässlicher Partner bei kooperativen Forschungsprojekten und bietet sowohl F&E Kompetenz bei der Umsetzung der Projekte als auch Unterstützung bei der Antragserstellung.

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System- und Komponenten-entwicklung

Wir liefern unseren Kunden Lösungen aus einer Hand. Von der Konzeption bis zum fertigen Produkt. Unsere Experten setzen dafür modernste Methoden ein und re-duzieren damit deutlich die Entwicklungszeit.

Integrative System-/Produktentwicklung und -optimierung:Einsatz von modernsten Methoden und Werkzeugen zur effizienten Ideen- und Konzeptfindung, sowie zur Evalu-ierung der Konzepte. Für die effektive Erfassung der Produktanforderungen wird das gesamte System betrachtet. Mit Hilfe der standardisierten Methoden des Systems Engineering wird das gesamte Projekt während seiner Laufzeit begleitet.

Systems Engineering:Die vom Kunden gewünschten Produkteigenschaften werden zu Beginn des Entwicklungszyklus erfasst und systemübergreifend plausibilisiert. Mit dem Ziel die Entwicklungszeit deutlich zu reduzieren, werden folgende Entwicklungsschritte -je nach Kundenwunsch- realisiert. Anforderungsanalyse, Anforderungsdefinition und An-forderungsmanagement als Grundlage der Systementwicklung (Requirements Engineering). Systemdesign | Mo-dellbildung, Simulation, Bewertung und die Entwicklung des Systems | Systemintegration | Schnittstellenspezi-fikation, um eine perfekte Einbindung in das nächstgrößere System zu gewährleisten | System Verifikation und Validation | Risikomanagement bei der Systementwicklung.

Modularisierung und Standardisierung:Modellierung und Simulation von Prozessen, Systemen und Komponenten. Integration der konstruktionssys-tematischen Zugänge und fertigungsgerechte Umsetzung. Rapid Prototyping und Herstellen von Produkten in kleinen Stückzahlen.

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Simulation als Grundlage für op-timale Produkte, Maschinen und ProduktionsprozesseModerne Maschinen, Anlagen und Produktionsprozesse bestehen in der Regel aus mechanischen Komponen-ten, elektrischen und hydraulischen Antrieben, Senso-ren sowie integrierten Software-Systemen. Hier ist eine ganzheitliche Betrachtung erforderlich. Diese Betrach-tung erfolgt auf unterschiedlichen Ebenen. Das Portfolio reicht von klassischen Finite Element Analysen bis hin zu umfangreichen analytischen Prozess- und Systembe-schreibungen.

Modellbildung & Simulation von gekoppelten mechatronischen Systemen:Modellbildung und Simulation werden sowohl bei der Produktentwicklung als auch bei der Produktverbesserung eingesetzt. Wir verwenden sowohl kommerzielle als auch von LCM entwickelte Softwaretools um komplexeste Komponenten, Maschinen und Prozesse zu simulieren.

Mit Hilfe der eigenentwickelten Mehrkörper-Simulations-Software HOTINT (www.hotint.org) ist es möglich ge-koppelte multi-physikalische Aufgabenstellungen effizient zu modellieren und die relevanten Einflussfaktoren von Maschinen mit hohem Detailgrad zu berücksichtigen. Mit den Simulationen schaffen wir nicht nur einen Modellab-gleich, sondern können das Verhalten der Maschinen hochpräzise im gesamten Arbeitsbereich vorhersagen. Mit automatisierten Prozessen werden verschiedenste Parameter (Steifigkeit, Dämpfung,...) der Modelle variiert um das System mittels Simulation zu optimieren, oder unbekannte Parameter aus Messdaten des realen Systems zu identifizieren.

MagOpt ist die Kommandozentrale im mechatronischen Designprozess. In den interdisziplinären, computerge-stützten Simulations- und Optimierungsablauf können unterschiedliche Softwarepakete aus den unterschiedlich technischen Bereichen eingebunden werden. Rechenintensive Aufgaben, wie zum Beispiel Finite-Elemente-Si-mulationen werden effizient auf Rechencluster verteilt. Besonders ausgefeilte Toolboxen stehen für die Ausle-gung von Elektromotoren, Aktuatoren und lagerlosen Antriebssystemen zur Verfügung. MagOpt bietet die Mög-lichkeit alle Ergebnisse automatisiert zu dokumentieren.

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Unser Leistungsspektrum. Ihr Nutzen.

Je nach Aufgabenstellung unterstützen wir unsere Kun-den entlang der gesamten Innovationskette: • Gemeinsame Ideenfindung• Prüfung der Realisierbarkeit• Produktentwicklung• Produkt-/Prozessverbesserung• Fertigung von Prototypen oder Produkten in kleinen

Stückzahlen• Umsetzungsbegleitung von Prototypen in die Serien-

produktion

Customizing

Prototyping

Development

Research

Science

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Klare Strukturen, perfekte Lösungen.

Unsere Kunden profitieren von unserem Know-How so-wie bester Infrastruktur:• Professionelles Projekt-Management mit klar defi-

nierten Schnittstellen• Projekterfahrenes Stammpersonal• Umfassendes Know-How in der angewandten Me-

chatronikforschung• Internationales Kontaktnetzwerk zu Wissenschaft

und Wirtschaft• Spezielle Workshops für projektspezifischen Wis-

sensdialog• Entwicklungspartnerschaft bis zum fertigen Produkt• Gesamtlösung aus einer Hand

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Antriebstechnik

Unter Antriebstechnik verstehen wir elektrische wie auch hydraulische Antriebssysteme. Aktuator bzw. Mo-tor, Elektronik und Software stammen dabei aus einer Hand.

Hydraulische Antriebssysteme:Die Entwicklung energieeffizienter Antriebstechnologie mit Fokus auf hydraulische Schaltverfahren ist unsere Kernkompetenz. Die Realisierung innovativer, schneller und kostengünstiger Schaltventile steht deswegen im Zentrum dieses Leistungsspektrums. Ebenso zählt die Entwicklung von hochdynamischen Antrieben, wie zum Beispiel im Bereich des Großmotorenbaus (variabler Ventilbetrieb) sowie schnellen und effizienten Antriebsach-sen, auch für mobile Anwendungen, zu unseren Spezialgebieten. Die Optimierung von hydraulischen Schaltun-gen und die Entwicklung von Hydraulikkomponenten runden unsere Leistungen für unsere Kunden ab.

• Schaltventilentwicklung | Energiesparende hydraulische Schaltverfahren | Energieeffiziente hydraulische Antriebe | Kostengünstiger Ersatz von teurer Proportionaltechnik | Hydraulikprüfstand

Elektrische Antriebssysteme:Innovative Lösungen bieten wir unseren Kunden ebenso in den Bereichen leistungs- und effizienzoptimierter elektrischer Antriebe sowie Magnetlagertechnik an. Motor, Magnetlager, elektromagnetischer Aktuator und die für die jeweilige Anwendung spezifisch entwickelte Leistungselektronik stammen dabei aus einer Hand. Dies ermög-licht ein optimales Zusammenwirken der einzelnen Komponenten und gewährleistet hoch integrierte Lösungen. Das umfassende Know-How in der Regelungstechnik und der Softwarentwicklung rundet unser Leistungsspek-trum ab.

• Motorberechnung und -konstruktion | Magnetlagertechnik | Leistungselektronik | Signalelektronik-Software | Motorprüfstand | Software-Toolsets zur Optimierung der Antriebe

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Sensorik und Kommunikation

Kundenoptimierte Sensor- und Funksysteme in Hard-ware kombiniert mit modernsten Signalverarbei-tungs-Know-How: Wir unterstützen unsere Kunden bei der Entwicklung von Sensoren und Messverfahren für mess- und analysetechnische Einsatzgebiete sowie mit der Auslegung und Entwicklung von Kommunikationsan-wendungen.

Hardware- und Embedded-Systems-Entwicklung:Konzeption | Technologieauswahl und Simulation von analogen und digitalen Schaltkeisen | Schaltungs- und Lei-terplattenentwicklung | Miniaturisierung | Fertigung von Funktionsmustern, Prototypen und Kleinstserien im Haus | Unterstützung bei der Auswahl geeigneter Fertigungspartner und Zertifizierungsstellen.

Sensorsysteme:Systematische Lösung der Mess-, Test- oder Identifizierungsaufgabe | Konzepterstellung und Bewertung von Sensorprinzipien | Kundenspezifische Sensorsystementwicklung und Antennendesign | Akustische, optische und elektromagnetische 3D Sensoren.

Drahtlose Kommunikation:Konzeptionierung und Optimierung von standardisierten und proprietären Protokollen | Low-Power Funksysteme für lange Batterielebensdauer oder Energy Harvester Versorgung | Kundenspezifische miniaturisierte Funkmodu-le | Aktive und passive RFID Systeme.

Messdatenerfassung und Signalverarbeitung:Anwendung anspruchsvoller Signalverarbeitung und Systemmodellierung, basierend auf fundiertem Systemver-ständnis | Analyse von Messdaten und Simulation von Sensorsystemen | Lokalisierung und Tracking für den In-nen- und Außenbereich | Sensorfusion und Realisierung virtueller Sensoren | Bildverarbeitung | Design virtueller Sensorik | Blackbox Identifikation | Kausalitäts- und Prozessanalyse.

Softwareimplementierung:Planung und Umsetzung hardwarenaher Software | Hardware-Software Codesign | Optimierung von Signalver-arbeitungsalgorithmen auf unterschiedliche Plattformen | Echtzeitfähige Systementwicklung | FPGA-Systeme.

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Softwareentwicklung

Softwareentwicklung wird bei LCM auf zwei Ebenen be-trieben: Zum Einen wird Software als integrativer Be-standteil von mechatronischen Systemen im Sinne eines Echtzeitsystems oder für die Mensch-Maschine-Interak-tion entwickelt. Zum Anderen ermöglicht LCM eigene Simulationssoftware die Lösung von komplexen Aufga-benstellungen, dort wo kommerzielle Software-Tools an ihre Grenzen stoßen.

Embedded Software | Software Tool X2CX2C ist ein von uns entwickeltes Rapid Prototyping Tool für den modellbasierten graphischen Entwurf von Echtzeit-regelungen auf Mikrocontrollern. Durch den Einsatz von gut getesteten Regelungsblöcken, kann die notwendige Regelung einfach, schnell und somit kostengünstig auf dem Signalprozessor implementiert werden. Die graphische Oberfläche hilft hierbei, selbst bei aufwändigeren Regelungen den Überblick zu behalten und Fehler zu vermeiden. Teile dieses Tools sind auch als Open Source Software unter http://www.mechatronic-simulation.org/ frei erhältlich.

Optimierungssoftware | MagOptMit dem von uns entwickelten Optimierungstool MagOpt haben wir die Möglichkeit das Gesamtsystem – Hardware inklusive Software (Regelung) – optimal, Ihren Anforderungen entsprechend, auszulegen.

Überwachung | FehlerdiagnoseEine von uns konzipierte, genau den Anforderungen entsprechende Software für die Wartung, Überwachung und Fehlerdiagnose von industriellen Anlagen. Dieses effiziente Werkzeug hilft die Systeme unserer Kunden zu überwa-chen und bei der Fehlerbehebung Kosten und Zeit zu sparen.

HOTINT | FE- & MKS SoftwareHOTINT ist eine Software zur Simulation mechatronischer Systeme. Spezielle mechatronische Komponenten können dadurch neu oder weiter entwickelt werden. HOTINT bietet die Möglichkeit zur Kopplung mit anderen Software-Tools. Ein Teil von HOTINT ist als Freeware verfügbar (siehe www.hotint.org).

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Regelungstechnik

Mechatronische Lösungen zeichnen sich durch Ver-schmelzung verschiedener Teilsysteme in den Berei-chen Mechanik, Elektronik und Informatik aus. Rege-lungstechnik verknüpft und stimmt dabei das Verhalten der verschiedenen Systeme effizient und intelligent auf-einander ab. Bei der Entwicklung von Komplettlösungen nimmt somit die Regelungstechnik einen zentralen Stel-lenwert ein.

Die Regelungstechnik ist eine Querschnittsdisziplin, die bei uns in allen Bereichen zum Einsatz kommt. DasLeistungsangebot reicht vom modellbasierten Reglerentwurf, der Simulation und der Parameteridentifikati-on bis hin zur technischen Umsetzung in Hard- und Software. Ziel ist die Optimierung von Maschinen und technischen Prozessen. Bei der Simulation kommen sowohl kommerzielle als auch von LCM entwickelte Tools zum Einsatz, wodurch die Regelungstechnik von Beginn an in den mechatronischen Entwicklungspro-zess integriert wird. Aufbauend auf der Entwicklung von „embedded systems“ ergänzen hydraulische und elek-tromagnetische Aktuatoren und der Einsatz modernster Sensortechnologien unsere Dienstleistungspalette.

Mehrkörperdynamik und RegelungModellbildung, Simulation und Regelung mechatronischer Systeme | Dynamisches Verhalten | Simulation von gekoppelten Systemen (elastische Maschinenteile, elektrische/hydraulische Systeme, Fluid-Struktur-Interak-tion, Regelung, ...) | Systemoptimierung | Parameteridentifikation | Entwicklung von Regelungsalgorithmen.

Aktive SchwingungsdämpfungSchwingungstechnische und akustische Messungen bilden die Basis zur Analyse der Probleme beim Kun-den | Durch Identifikation der Schwingungs- und Schallquellen werden gezielt aktive Maßnahmen ausge-legt, um das Systemverhalten zu verbessern | Anwendungen reichen vom Maschinen- und Anlagenbau über Robotik, Medizintechnik und Automobiltechnik bis Haushaltsgeräte und Lüftungs- und Klimatechnik.

Elektrische AntriebstechnikSensorlose Regelungssysteme | Regelungen für Magnetlagertechnik | Regelung lagerloser Motoren.

Hydraulische AntriebstechnikRegelung von hydraulischen Komponenten und Systemen | Regelung von digitalhydraulischen Systemen | Schwingungskompensation von hydraulischen Systemen.

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Kontakt

Linz Center of Mechatronics GmbHAltenberger Straße 69A-4040 LinzT +43 732 2468-6002F +43 732 2468-6005office@lcm.at

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