Electronics

Neben dem klassischen Maschinenbau hat sich die angewandte Elektronik als Kompetenzfeld der Mechatronik etabliert, verdeutlicht wird dies durch zahlreiche Industriekooperationen und mehrere erfolgreich abgeschlossene Forschungsprojekte. Der Schwerpunkt Electronics bündelt die Aktivitäten beginnend vom Schaltungsdesign bis hin zur ganzheitlichen Simulation von Prozessanlagen.

 

Embedded Systems

Industrielle Anwendbarkeit theoretischer Ergebnisse setzt sowohl leistungsstarke wie auch zuverlässige Hardwareplattformen voraus – Embedded Systems – aufgebaut auf FPGAs, Standardprozessoren oder auf Microcontrollern bilden dafür die ideale Basis. So können z.B. anspruchsvolle Algorithmen der Regelungstechnik effizient auf Echtzeitsystemen realisiert werden.

Industrielle Regelungstechnik

Speziell der Fachbereich Mechatronik definiert sich über die Regelungstechnik als sein Rückgrat. Neben der Modellierung in den verschiedenen physikalischen Disziplinen, Reglerauslegung und der Systemsimulation steht die Implementierung auf moderner Hardware im Vordergrund. Kostengünstige Floating Point Hardware gepaart mit automatischen Codegenerierungstools erlauben die effiziente und kostengünstige Entwicklung hochspezialisierter Regler auch für klein- und mittelständische Unternehmen. Gerade bei nichtlinearen Systemen kommen neben klassischen auch moderne, auf neuronalen Netzwerken basierte Methoden zum Einsatz.

Messsysteme

Regelungstechnik und Prozesstechnik ohne Messtechnik ist nicht denkbar, der Bereich Messsysteme stellt sich dieser Herausforderung in den unterschiedlichsten Industriezweigen – exemplarisch kann hier die Anwendung bildgestützter Verfahren genannt werden. Die Kompetenz ist in der gesamten Entwicklungskette - von der Problemanalyse über die Entwicklung der Messstrategie bis hin zur Kleinserienfertigung elektronischer Systeme gegeben.

Kontakt
Ing.  Ronald Stärz, BSc, MSc | Senior Lecturer Bachelorstudiengang Mechatronik
Ing. Ronald Stärz, BSc, MSc Senior Lecturer +43 512 2070 - 3931

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Ing.  Ronald Stärz, BSc, MSc | Senior Lecturer Bachelorstudiengang Mechatronik
Ing. Ronald Stärz, BSc, MSc Senior Lecturer +43 512 2070 - 3931
a.o. Univ.-Prof. MMag. Dr. Alexander Hörbst, Bakk.techn. | Leiter Department & Studiengang Master's program Medical Technologies
a.o. Univ.-Prof. MMag. Dr. Alexander Hörbst, Bakk.techn. Leiter Department & Studiengang
DI Dr. Andreas Mehrle | Leiter Department & Studiengang Bachelorstudiengang Mechatronik
DI Dr. Andreas Mehrle Leiter Department & Studiengang
Dipl. HTL Ing. Dr. med. Michael Sieb | Senior Lecturer Master's program Medical Technologies
Dipl. HTL Ing. Dr. med. Michael Sieb Senior Lecturer +43 512 2070 - 4431
 Andreas Albrecht, BSc | Wissenschaftliche Assistenz & Projektmanagement Bachelorstudiengang Mechatronik
Andreas Albrecht, BSc Wissenschaftliche Assistenz & Projektmanagement +43 512 2070 - 3953
Dr. Maurizio Incurvati | Senior Lecturer Bachelorstudiengang Mechatronik
Dr. Maurizio Incurvati Senior Lecturer +43 512 2070 - 3936
Dipl. Ing. Benigna Meussling | Wissenschaftliche Assistenz & Projektmanagement Master's program Medical Technologies
Dipl. Ing. Benigna Meussling Wissenschaftliche Assistenz & Projektmanagement +43 512 2070 - 4441
 Gerald Streng, BSc, MSc | Hochschullektor Bachelorstudiengang Mechatronik
Gerald Streng, BSc, MSc Hochschullektor +43 512 2070 - 3925
 Davide Bagnara, MSc | Projektmitarbeiter Bachelorstudiengang Mechatronik
Davide Bagnara, MSc Projektmitarbeiter +43 512 2070 - 3900
FH-Prof.  Yeongmi Kim, PhD | Professorin (FH) Bachelorstudiengang Mechatronik
FH-Prof. Yeongmi Kim, PhD Professorin (FH) +43 512 2070 - 3933
 Martin Schiestl, BSc, MSc | Wissenschaftliche Assistenz & Projektmanagement Masterstudiengang Mechatronics & Smart Technologies
Martin Schiestl, BSc, MSc Wissenschaftliche Assistenz & Projektmanagement +43 512 2070 - 3951
 Bernhard Hollaus, M.Sc. | Hochschullektor Bachelorstudiengang Mechatronik
Bernhard Hollaus, M.Sc. Hochschullektor +43 512 2070 - 3934
 Andreas Mark, BSc, MSc | Wissenschaftliche Assistenz & Projektmanagement Bachelorstudiengang Mechatronik
Andreas Mark, BSc, MSc Wissenschaftliche Assistenz & Projektmanagement +43 512 2070 - 3926
Dr. rer. nat. Harald Schöbel, BSc | Senior Lecturer Bachelorstudiengang Bio- & Lebensmitteltechnologie
Dr. rer. nat. Harald Schöbel, BSc Senior Lecturer +43 512 2070 - 3837

Safe Aviation Tyrol
Laufzeit:
2020 - 2023

ProjektleiterIn:
Ing. Ronald Stärz, BSc, MSc

ProjektmitarbeiterInnen:
Kenneth Hakr

Thomas Lucian Rauth, BSc MSc

Evelin Steiner

Stephan Jäkel

Projektbeschreibung:
Übergeordnetes Projektziel von SafeAviationTyrol sind praktikable und rasch einsetzbare Lösungen für die mit Drohnen verbundenen Sicherheitsthematiken. Dazu gehören a) die Ortung von Drohnen und Luft- fahrzeuge in Bodennähe, b) die Vermeidung von Kollisionen mit der zivilen Luftfahrt, sowie c) gesicherte schnelle Datenfunkverbindungen. Die Unternehmenspartner haben durch Vorarbeiten und Anwender- Befragung rasch erkannt und analysiert, wo es zu Boden und in der Luft noch technische Lösungen braucht. Sie fokussieren sich nun mit Unterstützung der wissenschaftlichen Partner auf die Entwicklung dieser strategisch bedeutenden Hardwarekomponenten und Schaffung systemtragender technischer Infrastruktur. Das Projekt folgt dabei den neuen regulatorischen Vorgaben der EASA (European Aviation Safety Agency), dzt. Opinion 01-2018 und dem European ATM (AirtrafficManagement) Masterplan . Zentraler Ausganspunkt aller IT-Lösungen bildet die in diesem Projekt enthaltene sichere zentrale Datenbank aller Live-erfassten Flugbewegungen. Der anschließende weitere Ausbau zur funktionell vollständigen und validierten operative Informationslösungen für die Luftfahrt (Uspace 1 -4) kann zügig durch Auswahl und Systemintegration geeigneter operativer Softwarelösungen erfolgen. Solche befinden sich international in Entwicklung und Evaluierung.

Projektpartner:
Institut für Mechatronik
Universitäten Inland

Emerging Applications Lab
Laufzeit:
2016 - 2021

ProjektleiterIn:
Ing. Ronald Stärz, BSc, MSc

ProjektmitarbeiterInnen:
Andreas Albrecht, BSc

Andreas Mark, BSc, MSc

Stephan Jäkel

Martin Schiestl, BSc, MSc

DI Dr. Siegfried Krainer

Evelin Steiner

Projektbeschreibung:
Aufbau eines nachhaltigen Kooperationsmodells in Form eines Anwendungsorientierten Kompetenzzentrums | Realisierung von Produktprototypen | Eröffnung neuer Märkte und Applikationen unter Einsatz und Anwendung von Infineon Produkten | Verankerung von Infineon Hard- und Softwareprodukten in den technischen Departments des MCI | Integration von Infineon Produkten in laufende und zukünftige Forschungs- und Entwicklungsprojekte der Technologie & Life Science Departments des MCI

EZITROL: Entwicklung eines regelbaren Verdampferkopfes für E-Zigaretten
Laufzeit:
2016

ProjektleiterIn:
Ing. Ronald Stärz, BSc, MSc

ProjektmitarbeiterInnen:
Dipl.-Ing. (FH) Benjamin Hupfauf

DI Dr. Andreas Mehrle

Thomas Gabloner, BSc, MSc

Reinhard Neuner, BSc MSc

Alejandro Secades Rodriguez, BSc MSc

Dr. Georg Norbert Strauss

Dipl.-Ing. Günter Höfert

Projektbeschreibung:
Das Ziel der Entwicklung ist, den Verdampfungsprozess in der E-Zigarette auf eine technologisch neue Basis zu stellen, um einerseits eine höhere Geschmacksstabilität und Produktsicherheit zu erzielen und andererseits einen wesentlichen Teil der Wertschöpfung für diese E-Zigaretten nach Österreich zu holen. Dazu wird eine chemisch inerte Membran entwickelt, die eine definierte Porosität besitzt und eine definierte Durchlässigkeit für die bei der Erhitzung entstehenden Gasphase hat. Die Erhitzung soll mit einer auf diese Membran aufgebrachten leitenden Schicht erfolgen, die von einer Elektronik angesteuert wird, die die Temperatur an dieser leitenden Schicht regeln kann. Somit soll erreicht werden, dass ein konstanter Strom an Flüssigkeit bei einer definierten Temperatur verdampft (in die Gasphase übergeführt) wird.

MCI Quadcopter - Flying PCB
Laufzeit:
2015

ProjektleiterIn:
Ing. Ronald Stärz, BSc, MSc

ProjektmitarbeiterInnen:
DI Dr. Andreas Mehrle

Projektbeschreibung:
Ziel eines (ursprünglich Studierenden-) Projektes war einen ARM Cortex M4 Prozessor zum Fliegen zu bringen. Aufgrund der spontanen Unterstützungszusage von Infineon Austria fiel die Wahl auf einen XMC 4500 aus Villach. Im Laufe des Projektes wurden Kommunikation mit einer Fernsteuerung, Ansteuerung der Motortreiber, Lageregelung und Auslesen der IMU-Sensoren auf nur einem dieser Mikroprozessoren implementiert, sodass am Semesterende wirklich ein Quadcopter durch das MCI flog. Der große Erfolg (Bild: Infineon Technologies PMM Unit Leiter Andreas Urschitz mit dem MCI Quadcopter) hat Infineon dazu bewogen das MCI mit der Weiterentwicklung zu beauftragen. Ziel des Projektes ist es die Plattform zu verkleinern, komplett mit Infineon Halbleitern zu bestücken und entsprechende Schnittstellen zu modernen Sensoren herzustellen.


IFX-Designer Anwendungsschaltungen
Laufzeit:
2016

ProjektleiterIn:
Ing. Ronald Stärz, BSc, MSc

ProjektmitarbeiterInnen:
Andreas Albrecht, BSc

Dipl. El.-Ing. ETH Norbert Imlig

Projektbeschreibung:
Infineon Designer ist eine digitale Prototyping-Engine, die es unseren Massenmarktkunden ermöglicht, in kurzer Zeit das richtige Produkt für die richtige Anwendung kennen zu lernen, auszuwählen und zu designen. Die Aufgabe dieses Projekts besteht darin, attraktive, einfach zu verstehende reale Anwendungskreise zu generieren, die in kürzester Zeit im Online-Webbrowser simuliert werden. Alle Schaltungen werden dokumentiert und gegen den im Datenblatt, Anwendungshinweis oder auf dem Evaluierungsboard vorgeschlagenen Referenzkreis getestet. Eine Schaltung soll so schnell wie möglich simulieren (idealerweise unter 1 Minute, Maximum ist 10 Minuten) und die Genauigkeit soll im Bereich von 5-10% im Vergleich zur realen Welt für minimale / maximale Signalamplituden, Timing und Effizienz liegen. Das Schaltungslayout soll gemäß der standardisierten Vorlage attraktiv und gut strukturiert sein. Beispielschaltung: http://design.infineon.com/tinademo/designer.php?c=56b529b60818e:67668&act

Projektpartner:
DEM MMG OLM&DG
Unternehmenssektor Ausland

SSM Sensor Security Module
Laufzeit:
2019 - 2020

ProjektleiterIn:
Ing. Ronald Stärz, BSc, MSc

ProjektmitarbeiterInnen:
Evelin Steiner

Gerald Streng, BSc, MSc

Andreas Ascher, BSc, MSc

Projektbeschreibung:
Das engagierte Ziel des Projekts ist die Entwicklung des Tributech Sensor-Sicherheitsmoduls, das eine Hardware-Komponente darstellt, die dann verwendet werden kann, um die Herkunft und Integrität jeglicher Art von Daten sicherzustellen. Die Lösung soll eine einfache Integration in bestehende Systeme ermöglichen. Das Modul speichert privates Schlüsselmaterial und verwendet seine eigene Konnektivität für die Übermittlung der signierten Merkle-Tree-Wurzelhashes, um die Daten an ihrer Quelle zu verifizieren. Der Mikrocontroller, auf dem die Merkle-Baum-Hashes berechnet werden, wird als XMC4700 ARM-Cortes M4 MCU mit 2 MB Flash-Speicher ausgewählt. Diese MCU verfügt über sechs serielle Kommunikationskanäle (USICs), die ideal geeignet sind, um die notwendigen Kommunikationsschnittstellen zum Trust-M ECC-Sicherheitschip sowie zu den COMM-Modulen 1&2 zu realisieren. Der USB-Anschluss dient der Stromversorgung des Moduls und ermöglicht den Datentransfer über einen virtuellen COM-Port zur einfachen Integration in bestehende Systeme. Die COMM-Module stellen eine vielseitige Hardware-Schnittstelle dar, um das Modul mit verschiedenen Funksendern, wie z.B. LTE, WIFI, NFC, zu bestücken.

MIEDA
Laufzeit:
2013 - 2016

ProjektleiterIn:
Ing. Ronald Stärz, BSc, MSc

ProjektmitarbeiterInnen:
DI Dr. Andreas Mehrle

Projektbeschreibung:
Das Ziel dieses Projektes ist es ein kompaktes und automatisiertes Messsystem zur Analyse und Überwachung von PVD Prozessen zu entwickeln und herzustellen und als industrietaugliches Produkt auf den Markt zu bringen. Das Konzept des MIEDA Systems (Multichannel Ion Energy Distribution Analyser) realisiert kleine, automatisch arbeitende Prozesssensoren, die direkt in die Vakuum- bzw. Beschichtungsanlagen eingebaut werden können und den Herstellungsprozess online messen und überwachen. Durch die wissenschaftlichen Vorarbeiten ist es uns gelungen, die gelieferten Prozessdaten so zu analysieren und aufzubereiten, dass eine Beurteilung des Prozesszustandes und somit eine online Prozessüberwachung und Qualitätskontrolle möglich wird. Weiters soll bei PhysTech ein Know-How und Wissensmanagement erarbeitet und implementiert werden, das gewährleistet, dass die Ergebnisse und Erkenntnisse aus den verschiedenen Forschungsprojekten gesammelt und entsprechend aufbereitet werden und als interne Wissensdatenbank zur Verfügung stehen. Dies ist ein zentrales Thema, da derzeit durch die vielen projektbezogenen Mitarbeiter immer auch Wissen "verloren" geht.


  • Quang Ha-Van, Hannes Schwendinger, Yeongmi Kim, Matthias Harders (2020), Design and Characterization of an Actuated Drill Mockup for Orthopedic Surgical Training, IEEE Transactions on Haptics DOI: 10.1109/TOH.2020.2966608
  • C. Ionita, J. Grünwald, Ch. Maszl, R. Stärz, M. Čerček, B. Fonda, T. Gyergyek, G.Filipič, J. Kovačič, C. Silva, H. Figueiredo, T. Windisch, O. Grulke, T. Klinger, R. Schrittwieser, "The use of emissive probes in laboratory and tokamak plasmas", PLASMA diagnostics 2010, International Conference on Diagnostic Methods involved in Research and Applications of Plasmas (Pont-à-Mousson, Lorraine, France, 12-16 April 2010; 16 April 2010).
  • B S Schneider · S Costea · C Ionita · R Schrittwieser · V Naulin · J J Rasmussen · R Stärz · N Vianello · J Kovacic · T Gyergyek , "Robust highly emissive probe for plasma potential measurements in the edge region of toroidal plasmas ", 1st EPS conference on Plasma Diagnostics; 05/2015, European Physical Society, Rome, Italy
  • R. Schrittwieser, C. Ionita, K. Rahbarnia, J. Gruenwald, T. Windisch, R. Stärz, O. Grulke, T. Klinger, "Measurements of HF-plasma oscillations by means of a laser-heated emissive probe", 9th International Workshop on Electric Probes in Magnetized Plasma (Iaşi, Romania, 21-23 September 2011; 22 September 2011), Programme & Book of Abstracts (Faculty of Physics, "Alexandru Ioan Cuza" University, Iaşi, Romania), p. 29, http://langmuir.plasma.uaic.ro/IWEP2011.
  • Benjamin Hupfauf, Marc Koch, Ronald Stärz, Thomas Obholzer, Marco Rupprich; Online-Konzentrationsbestimmung von Lackflüssigmaterialien im Prozesswasser; Präsentation, Industrietage, Wassertechnik, Management und Behandlung industrieller Prozess und Abwässer, 30. November - 1. Dezember 2009 Fulda

  • Stärz R., “0x0 – 0xF” FROM SCRATCH TO AUTONOMOUS - Entwicklung autonomer Multicopter, Konferenz der Mechatronik Plattform, 22.11.2018.